Светодиодное осветительное устройство

Полезная модель относится к светотехнике, в частности к осветительному оборудованию со светоизлучающими диодами для наружного освещения улиц, дорог и т.п.

Использование полезной модели позволяет создать светодиодное осветительное устройство с высокой эксплуатационной надежностью.

Светодиодное осветительное устройство включает корпус, образованный теплоотводящей пластиной 4 и стенками 5, на которых сформированы ребра 6 и выполнен паз 7. На лицевой стороне пластины 4 размещена плата со светодиодами 8. Между платой 8 и ребрами 6 размещен с натягом рефлекторный модуль, жестко фиксирующий положение платы 8 в корпусе, что обеспечивает в результате надежный тепловой контакт платы 8 и пластины 4.

На наружной стороне пластины 4 выполнено оребрение. К светодиодному модулю 1 пристыкован кожух 2 с блоком питания 3. Блок питания 3 в кожухе 2 установлен на радиаторах 15, которые закреплены на поверхности кожуха 2, противоположной поверхности пластины 4, что позволяет уменьшить тепловую нагрузку на пластину 4 и ребра 13.

2 илл.

Полезная модель относится к светотехнике, в частности к осветительному оборудованию со светоизлучающими диодами для наружного освещения улиц, дорог и т.п.

Светоизлучающие диоды имеют повышенную светоотдачу и в настоящее время все шире применяются в различном осветительном оборудовании, в частности, в устройствах уличного освещения.

В качестве ближайшего аналога заявляемого технического решения выбрано светодиодное осветительное устройство, содержащее корпус, который служит радиатором охлаждения и выполнен в виде плоской теплоотводящей пластины и прилегающих к пластине с образованием внутри корпуса полости стенок, образованных ребрами, ориентированными в продольном направлении. На лицевой стороне теплоотводящей пластины размещена плата со светодиодами, а в полости корпуса размещен рефлекторный модуль. В стенках выполнен паз для размещения защитного оптически прозрачного экрана. С наружной стороны теплоотводящая пластина механически соединена с кожухом, в котором размещен блок питания. Для обеспечения прилегания платы со светодиодами к теплоотводящей пластине в стенках корпуса размещены крепежные элементы, которые входят в ответные отверстия платы, расположенные в непосредственной близости от ее краев. С торцов корпус устройства закрыт крышками [патент США 7810955, МПК 9 F21V 29/00, 2010 г.].

Светодиодное осветительное устройство, принятое в качестве ближайшего аналога, имеет следующие недостатки.

Использование крепежных элементов для обеспечения прилегания платы к поверхности теплоотводящей пластины не обеспечивает надежного контакта платы и теплоотводящей пластины в области с наибольшим выделением теплоты - в области расположения светодиодов, на наружной стороне платы, обращенной к теплоотводящей пластине. Это приводит - как следствие - к ухудшению условий теплоотвода от светодиодов.

Пространственное расположение ребер охлаждения - в зоне излучения светодиодов и его распространения в рефлекторном модуле - также не способствует обеспечению надежного теплоотвода от платы со светодиодами ввиду пространственного разнесения ребер охлаждения и упомянутой выше области с наибольшим выделением теплоты. Кроме того, непосредственный контакт кожуха с расположенным в нем блоком питания с теплоотводящей пластиной, находящейся, в свою очередь, в контакте с платой со светодиодами, повышает тепловую нагрузку на теплоотводящую пластину и является еще одним фактором, снижающим степень теплоотвода от светодиодов.

Ухудшение условий теплоотвода от платы со светодиодами снижает эксплуатационную надежность светодиодного осветительного устройства, принятого в качестве ближайшего аналога.

Задачей настоящей полезной модели является разработка светодиодного осветительного устройства, обладающего высокой эксплуатационной надежностью.

Поставленная задача решается тем, что в светодиодном осветительном устройстве, содержащем светодиодный модуль и механически соединенный с ним кожух с блоком питания, при этом светодиодный модуль содержит корпус, образованный плоской теплоотводящей пластиной и стенками, снабженными пазом для размещения защитного оптически прозрачного экрана; плату со светодиодами, расположенную в корпусе на лицевой стороне теплоотводящей пластины, и рефлекторный модуль, причем светодиодный модуль закрыт с торцов крышками, на стенках сформированы продольные ребра; рефлекторный модуль выполнен в виде совокупности полых усеченных многогранников по числу светодиодов, меньшие основания которых, обращенные к светодиодам, выполнены в виде опорных площадок, прилегающих к плате со светодиодами и снабженных отверстиями для вывода излучения, а большие основания обращены к защитному экрану; при этом рефлекторный модуль снабжен плечиками, прилегающими без зазора к поверхности продольных ребер, обращенной к плате со светодиодами, с возможностью размещения рефлекторного модуля с натягом между платой со светодиодами и продольными ребрами; на наружной стороне теплоотводящей пластины выполнено оребрение, а кожух с блоком питания присоединен к одному из торцов светодиодного модуля.

В варианте технического решения рефлекторный модуль изготовлен из пластмассы.

В варианте технического решения блок питания установлен в кожухе на радиаторах.

В варианте технического решения радиаторы закреплены на поверхности кожуха, противоположной поверхности теплоотводящей пластины.

В варианте технического решения оребрение на наружной стороне теплоотводящей пластины выполнено в виде совокупности продольных ребер, ориентированных вдоль теплоотводящей пластины.

Полезная модель иллюстрируется чертежами. На фиг.1 показан внешний вид заявляемого устройства и иллюстрируется размещение блока питания в кожухе, на фиг.2 приведен вид А-А фиг.1.

Светодиодное осветительное устройство включает светодиодный модуль 1 и механически соединенный с ним кожух 2 с блоком питания 3.

Светодиодный модуль 1 содержит корпус, образованный горизонтально вытянутой плоской теплоотводящей пластиной 4 и прилегающими к пластине 4 с образованием внутри корпуса полости стенками 5. На стенках 5 сформированы продольные ребра 6, простирающиеся вдоль полости корпуса, и выполнен продольный паз 7. На лицевой стороне теплоотводящей пластины 4, обращенной к полости корпуса, размещена плата со светодиодами 8. В состав светодиодного модуля входит рефлекторный модуль, выполненный в виде расположенных над платой 8 полых усеченных многогранников 9 по числу светодиодов. Многогранники 9 рефлекторного модуля изготовлены из пластмассы, например, из полиамида 6 с достаточно высоким модулем упругости. В продольном пазу 7 располагается защитный оптически прозрачный экран 10, закрывающий светодиодное устройство сверху.

Меньшие основания многогранников 9 обращены к светодиодам и имеют форму опорных площадок 11, плотно прилегающих к плате 8 и снабженных отверстиями для вывода излучения, а большие основания многогранников 9 обращены к экрану 10. Кроме того, рефлекторный модуль снабжен плечиками 12, прилегающими без зазора к поверхности продольных ребер 6, обращенной к плате 8 (или, говоря иначе, ребра 6 опираются своей нижней поверхностью на плечики 12).

Плотное прилегание опорных площадок 11 к плате 8 и плечиков 12 к нижней поверхности ребер 6 позволяет разместить рефлекторный модуль в полости корпуса с натягом между платой 8 и ребрами 6, без зазора, жестко зафиксировать положение платы 8 в корпусе, обеспечить ее плотное прилегание к поверхности теплоотводящей пластины 4, и, как следствие - надежный тепловой контакт платы со светодиодами 8 и пластины 4. Жесткой фиксации рефлекторного модуля способствует его выполнение из пластмассы с достаточно высоким модулем упругости.

На наружной стороне теплоотводящей пластины 4 выполнено оребрение, представляющее собой совокупность продольных ребер 13, ориентированных вдоль пластины 4. Таким образом, пластина 4 с ребрами 13 в заявляемом устройстве выполняет роль радиатора охлаждения.

С торцов светодиодный модуль 1 закрыт крышками 14. К одной из крышек 14 пристыкован кожух 2 с блоком питания 3, при этом в крышке 14 выполнены отверстия (на фиг. не показаны) для прохождения электрических проводов, соединяющих плату 8 с блоком питания 3.

Блок питания 3 в кожухе 2 установлен на радиаторах 15, которые, в свою очередь, закреплены - например, при помощи клея - на поверхности кожуха 2, противоположной поверхности теплоотводящей пластины 4. При таком расположении радиаторов 15 существенно снижается тепловая нагрузка на поверхность кожуха 2, находящуюся в механическом и тепловом контакте с теплоотводящей пластиной 4, и, соответственно - уменьшается тепловая нагрузка на радиатор охлаждения, образованный теплоотводящей пластиной 4 и ребрами 13.

Светодиодное осветительное устройство работает следующим образом. К размещенным на плате 8 светодиодам прикладывается электрическое напряжение, обеспечивающее излучение светодиодов, которое выводится наружу при помощи рефлекторного модуля. Радиатор охлаждения, образованный теплоотводящей пластиной 4 с ребрами 13, обеспечивает отвод тепла от светодиодов и поддержание требуемого теплового режима устройства.

Заявляемое конструктивное решение светодиодного осветительного устройства позволяет существенно повысить отвод тепла от платы со светодиодами, обеспечить стабильный температурный режим работы устройства, и, как следствие - повысить эксплуатационную надежность и срок службы светодиодного осветительного устройства. Это достигается следующей совокупностью признаков:

- обеспечением плотного и надежного контакта платы со светодиодами и теплоотводящей пластины за счет размещения с натягом, между платой со светодиодами и ребрами, сформированными на боковых стенках корпуса устройства, рефлекторного блока;

- выполнением оребрения на наружной стороне теплоотводящей пластины, в том числе, в зоне возникновения наибольшей тепловой нагрузки - в области непосредственного контакта светодиодов и теплоотводящей пластины.

Дополнительным фактором, улучшающим условия теплоотвода в заявляемом устройстве, является размещение блока питания на радиаторах, закрепленных на поверхности кожуха, противоположной поверхности теплоотводящей пластины, что, в конечном итоге, позволяет снизить тепловую нагрузку на радиатор охлаждения, образованный теплоотводящей пластиной и ее оребрением.

Следует отметить, что плотный и надежный контакт платы со светодиодами и теплоотводящей пластины в заявляемом устройстве обеспечивается без использования крепежных элементов, например, винтов - как в ближайшем аналоге, что существенно упрощает как конструкцию светодиодного осветительного устройства, так и процесс его изготовления.

1. Светодиодное осветительное устройство, содержащее светодиодный модуль и механически соединенный с ним кожух с блоком питания, при этом светодиодный модуль содержит корпус, образованный плоской теплоотводящей пластиной и стенками, снабженными пазом для размещения защитного оптически прозрачного экрана, плату со светодиодами, расположенную в корпусе на лицевой стороне теплоотводящей пластины, и рефлекторный модуль, причем светодиодный модуль закрыт с торцов крышками, отличающееся тем, что на стенках сформированы продольные ребра, рефлекторный модуль выполнен в виде совокупности полых усеченных многогранников по числу светодиодов, меньшие основания которых, обращенные к светодиодам, выполнены в виде опорных площадок, прилегающих к плате со светодиодами и снабженных отверстиями для вывода излучения, а большие основания обращены к защитному экрану, при этом рефлекторный модуль снабжен плечиками, прилегающими без зазора к поверхности продольных ребер, обращенной к плате со светодиодами, с возможностью размещения рефлекторного модуля с натягом между платой со светодиодами и продольными ребрами, на наружной стороне теплоотводящей пластины выполнено оребрение, а кожух с блоком питания присоединен к одному из торцов светодиодного модуля.

2. Светодиодное осветительное устройство по п.1, отличающееся тем, что рефлекторный модуль изготовлен из пластмассы.

3. Светодиодное осветительное устройство по п.1, отличающееся тем, что блок питания установлен в кожухе на радиаторах.

4. Светодиодное осветительное устройство по п.3, отличающееся тем, что радиаторы закреплены на поверхности кожуха, противоположной поверхности теплоотводящей пластины.

5. Светодиодное осветительное устройство по п.1, отличающееся тем, что оребрение на наружной стороне теплоотводящей пластины выполнено в виде совокупности продольных ребер, ориентированных вдоль теплоотводящей пластины.