СВЕТИЛЬНИК СВЕТОДИОДНЫЙ

Полезная модель относится к светотехнике и может быть использована в светодиодных осветительных устройствах, предназначенных для освещения магистралей, улиц, дорог, площадей, а также для промышленного и бытового освещения, особенно в случае применения в таких устройствах мощных светодиодов.
Мощные светодиоды в настоящее время все чаще используются в промышленном и уличном светодиодном освещении в целях сохранения заданной силы света при сокращении их количества, как сборочных единиц.
Использование большого количества светодиодов или мощных светодиодов для обеспечения заданной силы света приводит к выделению значительного количества тепла, которое может служить причиной их перегрева и, следовательно, перегорания излучателей и снижения надежности работы устройства в целом.
Известен светильник [Патент на изобретение RU №2366120, МПК F21S 4/00, H05B 33/02, приоритет от 21.02.2008, опубл. 27.08.2009], содержащий излучатели, выполненные в виде светодиодных групп, соединенные последовательно или параллельно и установленные на печатной плате с подложкой из стеклотекстолита или алюминия, которая закреплена на корпусе светильника, выполненном из металла и служащего также радиатором. Излучатели соединены с импульсным блоком питания, установленным на печатной плате. Импульсный блок питания содержит электронный самовосстанавливающийся токовый предохранитель, который срабатывает при превышении допустимого уровня входного напряжения в цепи, выключая на некоторое время светильник вместе со всеми излучателями и обеспечивая в этом случае надежность его работы. Данное устройство выбрано за ближайший аналог.
Однако, техническое решение, реализованное в ближайшем аналоге, не обеспечивает надежность работы светильника при повышенных температурах, приводящих к выходу излучателей из строя.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является обеспечение надежной работы устройства в широком диапазоне рабочих температур, а также при значениях температур излучателей, превышающих допустимый уровень.
Достигаемый технический результат заключается в стабильной бесперебойной работе светильника с обеспечением заданных оптических характеристик, а также в исключении необходимости частой замены перегоревших светодиодов.
Задача решается, а технический результат достигается за счет того, что светильник светодиодный содержит корпус и подключенные к блоку питания и установленные на плате, по крайней мере, два излучателя, соединенные между собой последовательно или параллельно.
В отличие от ближайшего аналога заявляемое устройство содержит термоконтакты, подключенные, соответственно, параллельно каждому излучателю при последовательном соединении излучателей межу собой или последовательно каждому излучателю при параллельном соединении излучателей.
При этом излучатели могут быть выполнены в виде светодиодной сборки, например, мульти чипа.
Корпус может выполнять функции радиатора и изготавливаться из теплопроводного материала, например алюминия.
Плата может быть расположена непосредственно на корпусе или дополнительном теплопроводящем элементе, примыкающем к корпусу, а в качестве материала платы и теплопроводящего элемента может быть использована, например, хорошо проводящая тепло медь.
Теплопроводящий элемент может быть выполнен в виде теплопередающей системы, например, контурной тепловой трубы.
Такая конструкция устройства обеспечивает надежную и стабильную работу светильника даже при повышенных температурах, защищая светодиоды излучателей от перегрева. Это достигается за счет постоянного отвода тепла от светодиодов и наличия предохранительного элемента, срабатывающего в случае, если температура излучателя все же превысила допустимый уровень.
Сущность заявленного технического решения поясняется электрической схемой устройства (фигуры 1, 2 и 3).
Светодиодный светильник содержит корпус, блок питания (1), представляющий собой преобразователь переменного напряжения 220 В в постоянный ток заданной величины, а также излучатели (2), выполненные на основе многочиповых светодиодных сборок.
По числу излучателей (2) в устройство введены термоконтакты (3), предназначенные для защиты излучателей (2) от перегрева и выхода их из строя в случае превышения допустимого уровня температуры. Причем, к каждому из последовательно соединенных излучателей (2), параллельно подключены нормально разомкнутые термоконтакты (3) (фиг. 1), а к каждому из параллельно соединенных излучателей (2), последовательно подключены нормально замкнутые термоконтакты (3) (фиг. 2).
Излучатели (2), выполненные на основе многочиповых светодиодных сборок, расположены на плате (4) (фиг. 3), установленной непосредственно на корпусе или теплопроводящем элементе, находящемся между корпусом и платой (4).
Устройство работает следующим образом.
Постоянный ток, вырабатываемый блоком питания (1), поступает на излучатели (2), выполненные на основе многочиповых светодиодных сборок, обеспечивая излучение света (фиг. 1-3)
В условиях эксплуатации излучатели (2), выполненные на основе многочиповых светодиодных сборок, интенсивно выделяют тепло, которое только частично рассеивается корпусом (на схеме не показан).
Усиление отвода тепла осуществляется за счет использования теплопроводящего элемента (на схеме не показан), выполненного, например, на основе контурной тепловой трубы.
Передача тепла от излучателей (2) на корпус или теплопроводящий элемент обеспечивается подложкой (4), выполненной из теплопроводящего материала, например, меди.
В случае, если корпус или корпус совместно с теплопроводящим элементом не обеспечивают необходимый отвод тепла от излучателей (2), и температура излучателя все же превышает допустимый уровень, то:
- при последовательном соединении излучателей (2) (фиг. 1) нормально разомкнутый термоконтакт (3) замыкается, пропуская через себя ток питания, отключая и защищая тем самым излучатель (2) от перегрева и выхода из строя, а после стабилизации температуры до нормального уровня возвращается в исходное состояние, возобновляя работу излучателя (2);
- при параллельном соединении излучателей (2), нормально замкнутый термоконтакт (3), подключенный последовательно излучателю (2), размыкается, прерывая его питание на время неблагоприятного состояния (пока температура превышает допустимый уровень), отключая и защищая тем самым излучатель (2) от перегрева и выхода из строя, а после стабилизации температуры до нормального уровня возвращается в исходное состояние, возобновляя работу излучателя (2).
Таким образом, при угрозе перегрева любого из излучателей (2), термоконтакт (3) временно приостанавливает поступление к нему тока от блока питания (1), не допуская его выход из строя, а при достижении допустимого уровня температуры термоконтакт (3) приходит в нормальное состояние (размыкается или замыкается соответственно) и светодиодная цепь с излучателями (2) продолжает работу.
Использование заявляемой полезной модели позволяет обеспечить бесперебойную и надежную работу светильника в широком диапазоне рабочих температур, поскольку излучатели надежно защищены от выхода из строя даже в случае резкого выделения светодиодами большого количества тепла, связанного с превышением допустимого уровня температуры в каком-либо из излучателей. Отключение одного из излучателей на время стабилизации в нем температуры до нормального уровня не прерывает работы светильника в целом.
Светодиодный светильник, изготовленный на основе данного технического решения, прошел успешные испытания, которые доказали его эффективность.