СВЕТОДИОДНАЯ ЛАМПА

Полезная модель относится к светотехнике и может быть использована при производстве источников света на светодиодах.
Известна конструкция светодиодной лампы, предназначенной для прямой замены ламп накаливания, содержащая цоколь типа Е27, на котором закреплен корпус с расположенным на нем радиатором со светодиодным модулем и драйвером [Лишик С.И. Конструктивно-технологические решения светодиодных ламп прямой замены /С.И.Лишик, А.А.Паутино, B.C.Поседько, Ю.В.Трофимов, В.И.Цвирко // Светотехника. - 2010. №2-С 7-12].
Недостатком известной конструкции является большие массогабаритные показатели, связанные с тем, что для отвода тепла от светодиодного модуля определенной мощности требуется определенная площадь поверхности ребер охлаждающего радиатора. Таким образом, мощность светодиодной лампы определяется массогабаритными показателями охлаждающего радиатора.
Технический результат заключается в снижении массогабаритных показателей светодиодной лампы за счет обеспечения большей ее мощности при неизменных массогабаритных показателях радиатора. Кроме того, обеспечивается улучшение эстетичного вида светодиодной лампы.
Технический результат достигается тем, что светодиодная лампа содержит корпус с закрепленными на нем цоколем, радиатором, на основании которого расположен светодиодный излучатель с рассеивателем. Поверхности ребер радиатора имеют коэффициент поглощения излучения более 0,75, а коэффициент почернения более 0,7. Торцевые поверхности ребер радиатора, образующие форму светодиодной лампы, имеют коэффициент отражения более 0,5.
На фиг.1 изображена конструкция светодиодной лампы; на фиг.2 -разрез радиатора светодиодной лампы по сечению А-А.
Светодиодная лампа (фиг.1) содержит корпус 1, на котором закреплены цоколь 2 и радиатор 3 с ребрами 4. На основании 5 радиатора 3 расположен светодиодный излучатель 6 с рассеивателем 7. Поверхности 8 ребер 4 радиатора 3 (фиг.2), которые контактируют с окружающим светодиодной лампы воздухом, имеют коэффициент поглощения излучения более 0,75, а коэффициент почернения более 0,7. Светодиодная лампа содержит также драйвер 9.
Для придания эстетичного вида светодиодной лампе, торцевые поверхности 10 ребер 4, образующие форму светодиодной лампы, имеют коэффициент отражения более 0,5.
Светодиодная лампа работает следующим образом. При включении светодиодной лампы к источнику питания, электрическая энергия через драйвер 9 поступает на светодиодный излучатель 6, который закреплен на основании 5 радиатора 3 с ребрами 4, испускает свет. Кроме этого, светодиодный излучатель 6 также выделяет тепловую энергию, которая через основание 5 радиатора 3 и ребра 4 передает тепловую энергию окружающему воздуху. При этом тепловое сопротивление охлаждающего радиатора определяется площадью его поверхности, которая примерно равна
S=2×N×h×l,
где N, h и l - количество, высота и длина ребер радиатора. Из-за того, что габариты светодиодной лампы не должны быть больше, чем у заменяемых ламп, возможности варьирования N, h и / ограничены. Поэтому для создания светодиодной лампы, полностью эквивалентной по характеристикам заменяемой лампы, необходимо улучшить способы отвода тепла [Лишик С.И. Конструктивно-технологические решения светодиодных ламп прямой замены /С.И.Лишик, А.А.Паутино, B.C.Поседько, Ю.В.Трофимов, В.И.Цвирко // Светотехника. - 2010. №2-С.7-12.].
еТ
T
eST
Улучшить отвод тепла, возможно, за счет увеличения энергетической светимости материала радиатора. Согласно закону Кирхгофа [Пляскин П.В. основы конструирования электрических источников света / П.В.Пляскин, В.В.Федоров, Ю.А.Буханов. Учебник для техникумов. - М.: Энергоатомиздат, 1983. - С.62.] энергетическая светимость данного реального тела М равна произведению коэффициента поглощения его α на энергетическую светимость черного тела M:
еТ
T
eST
М=α·M.
T
еТ
Соответственно, чем больше значение коэффициента поглощения материала ребер радиатора α, тем выше энергетическая светимость радиатора М и большее количество тепловой энергии радиатор рассеивает при неизменных геометрических параметрах.
еТ
eST
T
Энергетическую светимость радиатора М при определенной температуре Т можно определить через энергетическую светимость черного тела M при той же температуре, умноженной на коэффициент излучения ε, зависящий от материала и температуры радиатора:
еТ
T
eST
T
4
М=ε·M=ε·σ·T,
где σ - постоянная Стефана-Больцмана.
Излучение реальных тел, как правило, состоит из собственного и отраженного излучения. В этом случае
T
T
T
ε=α·γ
T
T
где α - коэффициент поглощения, γ - коэффициент почернения излучения, значение которого зависит от формы излучателя. Чем выше коэффициент почернения, тем больше излучение реального тела приближается к излучению черного тела и, соответственно, увеличивается энергетическая светимость [Близнюк В.В., Гвоздев С.М. Квантовые источники излучения. - М.: «ВИГМА», 2006. - С.70.].
Конфигурация торцевых поверхностей ребер выбирается исходя, из желания придать светодиодной лампе тот или иной вид, поэтому данная поверхность, прежде всего, несет эстетическую нагрузку лампы, когда она находится в нерабочем состоянии, то есть не светит. В связи с этим для придания эстетичного вида светодиодной лампе торцевые поверхности ребер, образующие форму светодиодной лампы имеют коэффициент отражения более 0,5.
По сравнению с известным решением предлагаемое позволяет снизить массогабаритные показатели светодиодной лампы за счет обеспечения большей ее мощности при неизменных массогабаритных показателях радиатора. Кроме того, позволит обеспечить улучшение эстетичного вида светодиодной лампы.