Светодиодный светильник

Полезная модель относится к области энергосберегающих технологий, в частности при экономии электроэнергии, используемой для освещения магистралей, улиц, дорог, площадей, мостов, тоннелей, дворов, складов, производств и т.д.

Целью заявляемой полезной модели является повышение эксплутационной надежности, а также унификация крепления светильника.

Сущность заявляемой полезной модели заключается в следующем. Светодиодный светильник содержит корпус, установленные в нем, по крайней мере, две матрицы светодиодов, смонтированных на печатных платах, и блок питания, причем корпус выполнен в виде отрезка металлического профиля из теплопроводящего материала с отсеком под блок питания, отсеком под размещение матриц светодиодов и с элементами узла крепления светильника в различных условиях эксплуатации, а над светодиодами расположены оптически прозрачные линзы вторичной оптики. При этом светильник снабжен дополнительными элементами узла крепления корпуса, который выполнен в виде «Н» образного профиля, причем отсек под блок питания снабжен защитным кожухом из металла, печатные платы выполнены с подложками из теплопроводящего материала, а между оптически прозрачными линзами вторичной оптики расположен герметизирующий материал, заполняющий пространство между светодиодами, при этом элементы узла крепления корпуса выполнены с возможностью крепления светодиодного светильника к консоли уличного столба, к стене или к потолку помещения или здания.

Причем, металлический профиль и подложки матриц светодиодов выполнены из алюминиевого сплава, подложки матриц светодиодов закреплены на корпусе с помощью саморезов, а торцы корпуса закрыты съемными боковыми крышками

Кроме того, блок питания содержит электронный самовосстанавливающийся токовый предохранитель, двухполупериодный выпрямитель, импульсный преобразователь напряжения в стабилизированный ток для питания светодиодных групп, в состав которого входит датчик температуры, а светодиоды в матрице соединены последовательно и/или параллельно.

При этом на подложку матриц нанесен слой теплопроводящей пасты, в качестве герметизирующего материала используют теплопроводящий компаунд, а элементы узла крепления выполнены в виде зацепов и упоров, изготовленных совместно с корпусом, снабжены скобой и соединены посредством крепежных деталей.

10 п.ф.,2 ил.

Полезная модель относится к области энергосберегающих технологий, в частности при экономии электроэнергии, используемой для освещения магистралей, улиц, дорог, площадей, мостов, тоннелей, дворов, складов, производств и т.д.

Известное устройство, являющееся аналогом для заявляемого устройства, описано в патенте на полезную модель N 105968 кл. F21V 1\00 "Светодиодный светильник" з.14.02.2011 г., оп.27.06.2011 г.

Известный светодиодный светильник (п.3 патента 105968) содержит корпус, в котором размещены светодиоды, смонтированные на плату и подключенные к электропитанию, при этом корпус и плата выполнены из алюминия, герметизирующим материалом является светопроводящий компаунд, который заливают по уровню светодиода, крышка представляет собой защитное стекло, выполненное, например, из поликарбоната, а корпус выполнен сборным.

Недостатком известного устройства является снижение надежности эксплуатации из-за необходимости применения специальных элементов для крепления светильника.

Наиболее близким к заявляемому устройству является «Светильник светодиодный», описанный в патенте на полезную модель 102748 кл. F21S 13\00 з.28.09.2010 г., oп.10.03.2011.

Известное устройство содержит корпус, установленные в нем, по крайней мере, две матрицы светодиодов и блок для их питания, причем корпус выполнен из тепло-проводящего материала с отсеком под блок питания, отсеком под размещение матриц светодиодов, выполненным профилированным, и выполненными на корпусе элементами для монтажа светильника в различных условиях эксплуатации, причем корпус выполнен в виде отрезка пустотелого металлического профиля, состоящего из П-образного отсека для размещения источника света на мощных светодиодах, отсеков для размещения источников питания светодиодов и цилиндрического отсека для крепления светильника на трубу консоли осветительной опоры, при этом на внешней поверхности отсеков для размещения мощных светодиодов и источников питания размещены теплоотводящие ребра из того же материала, увеличивающие площадь внешней поверхности светильника.

Недостатком известного устройства является недостаточная герметизации (от влаги, пыли и т.д.), что снижает надежность при его эксплуатации.

Целью заявляемой полезной модели является повышение надежности при эксплуатации за счет обеспечение стабильной силы света во всем диапазоне питающих напряжений и стабильной работы в широком диапазоне рабочих температур, высоком уровне защиты от внешних воздействий путем обеспечения необходимой герметизации, предотврающей конденсацию влаги в корпусе светильника, работающего на улице, и снижающей коррозию внутри элементов конструкции, а также унификации крепления светильника для различных условий эксплуатации.

Поставленная цель достигается тем, что светодиодный светильник, содержащий корпус, установленные в нем, по крайней мере, две матрицы светодиодов, смонтированные на печатных платах, и блок питания, причем корпус выполнен в виде отрезка металлического профиля из теплопроводящего материала с отсеком под блок питания, отсеком под размещение матриц светодиодов и с элементами узла крепления светильника в различных условиях эксплуатации, а над светодиодами расположены оптически прозрачные линзы вторичной оптики, согласно полезной модели, снабжен дополнительными элементами узла крепления корпуса, который выполнен в виде «Y» образного профиля, причем отсек под блок питания снабжен защитным кожухом из металла, печатные платы выполнены с подложками из теплопроводящего материала, между оптически прозрачными линзами вторичной оптики расположен герметизирующий материал, заполняющий пространство между светодиодами, а элементы узла крепления корпуса выполнены с возможностью крепления светодиодного светильника к консоли уличного столба, к стене или к потолку помещения или здания.

Металлический профиль и подложки матриц светодиодов выполнены из алюминиевого сплава, подложки матриц светодиодов закреплены на корпусе с помощью саморезов, а торцы корпуса закрыты съемными боковыми крышками

Кроме того, блок питания содержит электронный самовосстанавливающийся токовый предохранитель, двухполупериодный выпрямитель, импульсный преобразователь напряжения в стабилизированный ток для питания светодиодных групп, в состав которого входит датчик температуры, светодиоды в матрице соединены последовательно и/или параллельно, а на подложку матриц нанесен слой теплопроводящей пасты.

При этом элементы узла крепления выполнены в виде зацепов и упоров, изготовленных совместно с корпусом, снабжены скобой и соединены посредством крепежных деталей.

Выполнение корпуса в виде отрезка металлического профиля из теплопроводящего материала с отсеком под блок питания и отсеком под размещение матриц светодиодов, позволяет создать монолитную технологичную конструкцию, эффективно отводящую тепло от светодиодов. За счет применения корпуса оригинальной конструкции обеспечивается улучшение эксплуатационных параметров - сохранение уровня светоотдачи в реальных условиях эксплуатации

Заливка светодиодов компаундом позволяет защитить светильник от внешних воздействий (перепадов температур, пыли, вибраций, несанкционированных воздействий и др. факторов). Компаунд имеет достаточно высокую теплопроводность и его можно заливать при нормальных производственных условиях. Применение тепло-проводящего компаунда также улучшает передачу тепла от светодиодов к корпусу-радиатору. Таким образом, заливка компаундом обеспечивает высокий уровень защиты от внешних воздействий, стабильность работы в широком диапазоне рабочих температур и, тем самым, повышает эксплуатационную надежность.

Выполнение узла для крепления светильника, состоящим из зацепов и упоров, изготовленных совместно с корпусом, и снабжение скобой, позволяет унифицировать способ крепления и обеспечить гибкость при монтаже светильника на консольные трубы разных диаметров, а также позволяет крепить светильник, как на стену, так и к потолку, что создает удобство при эксплуатации светильника и повышает его эксплутационную надежность.

Снабжение светильника блоком питания, содержащем электронный токовый самовосстанавливающимся предохранитель, обеспечивает стабильную работу светильника в широком диапазоне рабочих температур и питающих напряжений при маленьком времени выхода на режим (не более 1 секунды), позволяет эксплуатировать светильник электрических сетях с частыми с частыми перепадами напряжения, что также обеспечивает высокую надежность при эксплуатации.

Снабжение корпуса съемными боковыми крышками позволяет обеспечить высокий уровень защиты от внешних воздействий, создает удобство при эксплуатации светильников и повышает его эксплутационную надежность.

В сравнении с прототипом в заявляемой полезной модели улучшена конструкция и улучшена технология изготовления, следовательно, заявляемое техническое решение обладает новизной, отличаясь от него существенными признаками, и может найти широкое применение для освещения магистралей, улиц, дорог, площадей, мостов, тоннелей, дворов, складов, производств и т.д., т.е. соответствует критерию "промышленная применимость".

Изобретение иллюстрируется чертежами, где:

фиг.1 - общий вид заявляемого устройства фиг.2 - узел крепления заявляемого устройства

Светодиодный светильник (см. фиг.1) содержит корпус 1, установленные в нем, по крайней мере, две матрицы 2-1, 2-2 светодиодов и блоки 3-1, 3-2 питания, при этом корпус 1 выполнен из теплопроводящего материала «Н» образного металлического профиля, состоящего из двух «П» образных отсеков 4-1, 4-2, в отсек 4-1 помещены блоки 3-1, 3-2 питания, отсек 4-2 - под размещение матриц 2-1, 2-2 светодиодов, при этом заодно с корпусом 1 выполнены элементы 1-1, 1-2 в виде зацепов 1-1, 1-2 и упоров 1-3, 1-4, изготовленных совместно с корпусом, (см. фиг.2) для крепления светильника в различных условиях эксплуатации, являющихся элементами узла 5 крепления (см. фиг.2), а так же скобы 11, соединенных посредством крепежных элементов 12-1, 12-2, 13-1, 13-2, 14-1, 14-2. Причем на внешней поверхности отсеков 4-1, 4-2 размещены теплоотводящие ребра из алюминиевого сплава, на светодиоды 6-1-n6-2-n установлена вторичная оптика 7-1-n7-2-n, а пространство между вторичной оптикой 7-1-n7-2-n залито теплопроводящим компаундом 8, полностью покрывающим светодиодные матрицы 2-1, 2-2, а на алюминиевую подложку нанесен слой теплопроводящей пасты 9. Отсек 4-1 выполнен в виде «П»-образной части «Н» образного профиля с защитным кожухом 10 из металла, а узел 5 крепления выполнен с возможностью крепления светодиодного светильника к консоли уличного столба, к стене или потолку помещения или здания.

Назначение и выполнение узлов заявляемого устройства следующее. Корпус 1 представляет собой несущую конструкцию для матриц 2-1, 2-2 светодиодов и блоков 3-1, 3-2 питания, выполненную из теплопроводящего материала, например, алюминиевого сплава АД-31, «Н» образного металлического профиля, состоящего из двух «П» образных отсеков 4-1, 4-2. Внешняя поверхность корпуса 1 светильника является рабочей поверхностью радиатора для эффективного отвода тепла от светодиодов 6-1-n6-2-n. Поверхность внешних ребер корпуса 1 выполнена волнистой для увеличения площади внешней поверхности корпуса 1 и, следовательно, улучшения теплоотдачи в окружающее пространство. Корпус 1 выполнен путем экструзии. При этом торцы корпуса 1 закрыты съемными боковыми крышками (на фиг.1 не показаны).

Матрицы 2-1, 2-2 светодиодов представляют собой светодиоды 6-1-n6-2-n, соединенные последовательно и/или параллельно, и соединенные с блоками 3-1, 3-2 питания. Светодиоды 6-1-n6-2-n установлены на печатных платах с подложками из алюминия и закреплены на корпусе 1 светильника с помощью саморезов. При этом на алюминиевые подложки плат нанесен слой теплопроводящей пасты 9. Нанесение на алюминиевые подложки слоя теплопроводящей пасты 9 позволяет более эффективно осуществлять отвода тепла от светодиодов 6-1-n6-2-n.

Блоки 3-1,3-2 питания служат для питания, стабилизации тока светодиодов 6-16-n и ограничения их температуры нагрева. Каждый из блоков 3-1, 3-2 содержит электронный самовосстанавливающийся токовый предохранитель, двухполупериодный выпрямитель, импульсный преобразователь напряжения в стабилизированный ток для питания светодиодов, в состав которого входит датчик температуры. Блоки 3-1, 3-2 имеют уровень защиты не менее IP65. Блоков 3-1, 3-2 может быть несколько для повышения отказоустойчивости светильника.

Светодиоды 6-1-n6-2-n снабжены вторичной оптикой 7-1-n7-2-n для формирования кривой силы света.

Для защиты светодиодов 6-1-n6-2-n от внешних воздействий и улучшения отвода тепла от них пространство между ними заполняется теплопроводящим заливочным компаундом 8. В качестве теплопроводящего заливочного компаунда 8 применяют кремнийорганический компаунд, например, Sylgard 160 Silicone Elastomer Kit.

Узел 5 крепления светильника, выполнен в виде зацепов 1-1, 1-2 и упоров 1-3, 1-4, изготовленных совместно с корпусом 1, а так же скобы 11, соединенных посредством крепежных элементов 12-1, 12-2, 13-1, 13-2, 14-1, 14-2, и позволяет использовать это крепление, как на консольную трубу разного диаметра, так и на стену или к потолку.

Светодиодный светильник работает следующим образом. При подключении светильника к питающей сети переменного тока входное напряжение поступает на вход блоков 3-1, 3-2, питающих соответственно светодиоды группы 6-1-n и 6-2-n. Затем напряжение через электронный самовосстанавливающийся токовый предохранитель, двухполупериодный выпрямитель и импульсный преобразователь напряжения блоков 3-1, 3-2 питания преобразуется в стабилизированный ток, после чего стабилизированный ток поступает на светодиоды группы 6-1-n6-2-n, обеспечивая их свечение. При кратковременных превышениях входного напряжения, которые могут вывести светильник из строя, либо перегрузках в цепях светодиодов данный предохранитель срабатывает и выключает светильник. При следующем включении светильник вновь будет работать. При превышении температуры нагрева светодиодов группы 6-1-n и 6-2-n внутри корпуса 1 срабатывают датчики температуры блоков 3-1, 3-2 питания и отключают питание светильника до тех пор, пока температура не понизится до безопасной. После отключения питающей сети переменного тока свечение светодиодов групп 6-1-n и 6-2-n прекращается.

В сравнении с прототипом заявляемая полезная модель улучшает эксплуатационную надежность светильников, обеспечивая стабильность силы света во всем диапазоне питающих напряжений и рабочих температур, защищает от внешних воздействий, унифицирует способ крепления и создает удобство в эксплуатации.

1. Светодиодный светильник, содержащий корпус, установленные в нем, по крайней мере, две матрицы светодиодов, смонтированных на печатных платах, и блок питания, причем корпус выполнен в виде отрезка металлического профиля из теплопроводящего материала с отсеком под блок питания, отсеком под размещение матриц светодиодов и с элементами узла крепления светильника в различных условиях эксплуатации, а над светодиодами расположены оптически прозрачные линзы вторичной оптики, отличающийся тем, что снабжен дополнительными элементами узла крепления корпуса, который выполнен в виде Н-образного профиля, причем отсек под блок питания снабжен защитным кожухом из металла, печатные платы выполнены с подложками из теплопроводящего материала, а между оптически прозрачными линзами вторичной оптики расположен герметизирующий материал, заполняющий пространство между светодиодами, при этом элементы узла крепления корпуса выполнены с возможностью крепления светодиодного светильника к консоли уличного столба, к стене или к потолку помещения или здания.

2. Светодиодный светильник по п.1, отличающийся тем, что металлический профиль и подложки матриц светодиодов выполнены из алюминиевого сплава

3. Светодиодный светильник по п.1, отличающийся тем, что подложки матриц светодиодов закреплены на корпусе с помощью саморезов,

4. Светодиодный светильник по п.1, отличающийся тем, что торцы корпуса закрыты съемными боковыми крышками

5. Светодиодный светильник по п.1, отличающийся тем, что блок питания содержит электронный самовосстанавливающийся токовый предохранитель, двухполупериодный выпрямитель, импульсный преобразователь напряжения в стабилизированный ток для питания светодиодных групп, в состав которого входит датчик температуры,

6. Светодиодный светильник по п.1, отличающийся тем, что светодиоды в матрице соединены последовательно и/или параллельно,

7. Светодиодный светильник по п.1, отличающийся тем, что на подложку матриц нанесен слой теплопроводящей пасты.

8. Светодиодный светильник по п.1, отличающийся тем, что в качестве герметизирующего материала используют теплопроводящий компаунд.

9. Светодиодный светильник по п.8, отличающийся тем, что в качестве теплопроводящего компаунда применяют кремнийорганический компаунд.

10. Светодиодный светильник по п.1, отличающийся тем, что элементы узла крепления выполнены в виде зацепов и упоров, изготовленных совместно с корпусом, снабжены скобой и соединены посредством крепежных деталей.