Многокристальное светодиодное устройство

Полезная модель относится к области электронной техники, в частности, к светодиодным устройствам, и может быть использована в световых приборах различного назначения.

Задачей заявляемой полезной модели является упрощение конструкции устройства при обеспечении его высокой мощности.

Светодиодное устройство содержит держатель, изготовленный из диэлектрического материала, имеющий пластинчатое основание, группу установленных на основании держателя полупроводниковых светоизлучающих кристаллов, снабженных электрическими контактами, а также закрепленные на держателе присоединительные выводы, с помощью которых осуществляется подключение светоизлучающих кристаллов к источнику электрического питания. Кроме того, устройство содержит токопроводящие проволочные соединительные элементы, с помощью которых осуществляется включение светоизлучающих кристаллов в электрическую цепь. При этом присоединительные выводы выполнены в виде токопроводящих пластинчатых элементов, каждый из которых закреплен в держателе таким образом, что один из его краевых участков расположен внутри держателя вблизи периферийной части основания и образует токопроводящую контактную площадку. Светоизлучающие кристаллы включены в последовательную электрическую цепь с помощью токопроводящих проволочных соединительных элементов, установленных с обеспечением протекания тока через светоизлучающие кристаллы и, по меньшей мере, через две контактные площадки.

1н.п.ф., 3 з.п.ф., 2 ил.

Полезная модель относится к области электронной техники, в частности, к светодиодным устройствам, и может быть использована в световых приборах различного назначения.

Известны конструкции светодиодных устройств, в которых в качестве источника излучения используются несколько полупроводниковых светоизлучающих кристаллов, смонтированных на общем основании [см., например, RU41834]. Использование нескольких светоизлучающих кристаллов позволяет повысить мощность устройства и, соответственно, силу излучения.

Известно светодиодное устройство, описанное в RU2267188, которое выбрано авторами в качестве ближайшего аналога.

Рассматриваемое устройство в качестве источника излучения содержит один или группу снабженных электрическими контактами полупроводниковых светоизлучающих кристаллов, которые расположены в держателе, изготовленном из диэлектрического материала, в частности, из кремния. Держатель имеет пластинчатое основание, на котором посажены указанные светоизлучающие кристаллы. На нижней поверхности держателя закреплены два присоединительных вывода, с помощью которых осуществляется подключение светоизлучающих кристаллов к источнику электрического питания. Устройство также содержит омические контакты, сформированные на верхней поверхности держателя, и проволочные соединительные элементы - токопроводящие проволочные разварки, с помощью которых осуществляется включение светоизлучающих кристаллов в электрическую цепь.

Конструкция рассматриваемого устройства хорошо приспособлена для интеграции с интегральными электронными схемами и, в случае использования в нем группы светоизлучающих кристаллов, обеспечивает достижение высокой мощности.

Однако наличие в рассматриваемом устройстве сформированных на верхней поверхности держателя омических контактов и расположение указанных омических контактов и присоединительных выводов на противоположных поверхностях держателя обуславливает сложность конструкции устройства с точки зрения удобства осуществления электрической коммутации элементов его электрической схемы.

Задачей заявляемой полезной модели является упрощение конструкции устройства при обеспечении его высокой мощности.

Сущность полезной модели заключается в том, что в светодиодном устройстве, содержащем держатель, изготовленный из диэлектрического материала, имеющий пластинчатое основание, группу установленных на основании держателя полупроводниковых светоизлучающих кристаллов, снабженных электрическими контактами, а также закрепленные на держателе присоединительные выводы, с помощью которых осуществляется подключение светоизлучающих кристаллов к источнику электрического питания, и токопроводящие проволочные соединительные элементы, с помощью которых осуществляется включение светоизлучающих кристаллов в электрическую цепь, согласно полезной модели присоединительные выводы выполнены в виде токопроводящих пластинчатых элементов, каждый из которых закреплен в держателе таким образом, что один из его краевых участков расположен внутри держателя вблизи периферийной части основания и образует токопроводящую контактную площадку, при этом светоизлучающие кристаллы включены в последовательную электрическую цепь с помощью токопроводящих проволочных соединительных элементов, установленных с обеспечением протекания тока через светоизлучающие кристаллы и, по меньшей мере, через две контактные площадки.

В частном случае выполнения полезной модели основание держателя выполнено из металла.

В частном случае выполнения полезной модели в держателе выполнено углубление с плоской донной частью, образующей основание держателя, при этом объем углубления заполнен прозрачным герметизирующим компаундом.

В частном случае выполнения полезной модели группа светоизлучающих кристаллов содержит от 9 до 12 кристаллов.

Наличие в заявляемом устройстве группы (двух и более) светоизлучающих кристаллов обеспечивает повышение мощности устройства и, соответственно, увеличение силы света. При этом благодаря тому, что светоизлучающие кристаллы электрически соединены последовательно друг с другом, повышение мощности устройства достигается за счет увеличения суммарного напряжения в электрической цепи при протекании по каждому из светоизлучающих кристаллов одного и того же небольшого по величине тока, что благоприятно сказывается на рабочих характеристиках светоизлучающих кристаллов.

Выполнение присоединительных выводов в виде пластинчатых элементов из токопроводящего материала и закрепление их в держателе указанным выше образом позволяет сформировать вблизи основания с закрепленными на нем светоизлучающими кристаллами контактные площадки, наличие которых обуславливает упрощение конструкции устройства и повышает удобство электрической коммутации его элементов. Сформированные указанным образом контактные площадки служат проводниками электрического тока, с помощью которых осуществляется включение светоизлучающих кристаллов в электрическую цепь. При этом удобство электрической коммутации достигается тем, что все коммутируемые элементы расположены на одной и той же поверхности держателя - на поверхности его основания, а требуемое электрическое соединение светоизлучающих кристаллов и контактных площадок выполнено с помощью простых по конструкции токопроводящих проволочных соединительных элементов - проволочных разварок.

Таким образом, техническим результатом, достигаемым при использовании полезной модели, является упрощение конструкции устройства при обеспечении его высокой мощности.

В случае, когда основание держателя выполнено из металла, оно дополнительно выполняет функцию отвода тепла от светоизлучающих кристаллов на внешний радиатор, что способствует сохранению рабочих характеристик светоизлучающих кристаллов.

В случае, когда в держателе выполнено углубление с плоской донной частью, образующей основание держателя, на котором помещены светоизлучающие кристаллы, и при этом объем углубления заполнен прозрачным герметизирующим компаундом, обеспечивается защита конструктивных элементов устройства от воздействий внешней среды и механических повреждений.

В случае, когда группа светоизлучающих кристаллов содержит относительно большое - от 9 до 12 - количество кристаллов, обеспечивается достижение относительно высокого рабочего напряжения, что позволяет упростить конструкцию внешнего блока питания.

На фиг.1 представлен общий вид заявляемого устройства в разрезе (вид спереди); на фиг.2 - то же (вид сверху).

Устройство содержит держатель 1, изготовленный из диэлектрического материала, в котором выполнено углубление 2 с плоской донной частью, образующей основание 3 держателя 1. На основании 3 расположена группа полупроводниковых светоизлучающих кристаллов 4 (на фиг.1 и 2 позицией 4 обозначен один из кристаллов), снабженных электрическими контактами (на чертеже не показаны). В частном случае выполнения устройства участок основания 3, на котором помещены светоизлучающие кристаллы 4, представляет собой металлическую пластину, запрессованную в донную часть углубления 2 держателя 1. В частном случае выполнения устройства оно содержит 9 кристаллов 4. Устройство также содержит закрепленные на держателе 1 и выполненные в виде токопроводящих пластинчатых элементов присоединительные выводы 5, с помощью которых осуществляется подключение светоизлучающих кристаллов 4 к внешнему источнику электрического питания (на чертеже не показан). Каждый пластинчатый элемент 5 закреплен таким образом, что один из его краевых участков расположен внутри держателя 1 вблизи периферийной части его основания 3 с образованием токопроводящей контактной площадки 6. В частном случае выполнения устройство содержит три пары пластинчатых элементов 5, при этом в каждой паре пластинчатые элементы 5 запрессованы в держателе 1 с противоположных его боковых сторон, а образуемые краевыми участками пластинчатых элементов 5 контактные площадки 6 расположены вокруг основания 3 держателя 1. Устройство содержит токопроводящие проволочные соединительные элементы - проволочные разварки 7 (на фиг.1 и 2 позицией 7 обозначена одна из разварок), с помощью которых обеспечивается электрическое соединение элементов электрической схемы устройства. При этом с помощью разварок 7 светоизлучающие кристаллы 4 и соответствующие контактные площадки 6 соединены друг с другом с обеспечением последовательного электрического соединения всех светоизлучающих кристаллов 4.

Объем углубления 2 в держателе 1 заполнен прозрачным герметизирующим компаундом, образующим покрытие 8.

Устройство работает следующим образом.

При подключении одного из присоединительных выводов 5 к положительному полюсу, а другого присоединительного вывода 5 к отрицательному полюсу внешнего источника питания по электрической цепи устройства, включающей светоизлучающие кристаллы 4 и соответствующие контактные площадки 6, протекает электрический ток. При протекании тока через светоизлучающие кристаллы 4 они излучают свет. Световое излучение светоизлучающих кристаллов 4 выводится из устройства через покрытие 8, которое выполняет световыводящую и защитную функции.

При этом в заявляемом устройстве удается достигнуть относительно высокую мощность за счет повышения рабочего напряжения при относительно малой величине тока, протекающего через светоизлучающие кристаллы 4.

1. Светодиодное устройство, содержащее держатель, изготовленный из диэлектрического материала, имеющий пластинчатое основание, группу установленных на основании держателя полупроводниковых светоизлучающих кристаллов, снабженных электрическими контактами, а также закрепленные на держателе присоединительные выводы, с помощью которых осуществляется подключение светоизлучающих кристаллов к источнику электрического питания, и токопроводящие проволочные соединительные элементы, с помощью которых осуществляется включение светоизлучающих кристаллов в электрическую цепь, отличающееся тем, что присоединительные выводы выполнены в виде токопроводящих пластинчатых элементов, каждый из которых закреплен в держателе таким образом, что один из его краевых участков расположен внутри держателя вблизи периферийной части основания и образует токопроводящую контактную площадку, при этом светоизлучающие кристаллы включены в последовательную электрическую цепь с помощью токопроводящих проволочных соединительных элементов, установленных с обеспечением протекания тока через светоизлучающие кристаллы и, по меньшей мере, через две контактные площадки.

2. Светодиодное устройство по п.1, отличающееся тем, что основание держателя выполнено из металла.

3. Светодиодное устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что в держателе выполнено углубление с плоской донной частью, которая является основанием держателя, при этом объем углубления заполнен прозрачным герметизирующим компаундом.

4. Светодиодное устройство по п.1, отличающееся тем, что группа светоизлучающих кристаллов содержит от 9 до 12 кристаллов.