Светодиодная лампа (варианты)

Предлагаемая полезная модель относится к светотехнике, в частности к осветительным приборам, и предназначена преимущественно для использования в бытовых и производственных светильниках широкого применения. Задачей, решаемой при помощи предложенной полезной модели, является повышение эксплуатационных характеристик светодиодной лампы. Техническим результатом при ее использовании - упрощение конструкции и сборки при сохранении технических параметров (светового потока, срока службы и др.). Указанный технический результат достигается тем, что в светодиодной лампе, содержащей модуль светодиодного излучателя, радиатор, корпус, внутри которого вдоль оси лампы установлена плата преобразования напряжения и задания тока, подключенная к модулю светодиодного излучателя, и цоколь, согласно первому варианту полезной модели, радиатор выполнен в виде расположенной между модулем светодиодного излучателя и корпусом шайбы с отверстиями. Согласно второму варианту полезной модели радиатор выполнен в виде шайбы с отверстиями, а полость лампы заполнена теплопроводящим электроизоляционным компаундом. В частных случаях выполнения шайба радиатора может быть выполнена металлической с нанесенным на наружную поверхность электроизоляционным покрытием, наружная поверхность шайбы может быть выполнена ребристой, на соединяющуюся с радиатором поверхность модуля светодиодного излучателя может быть нанесен металлический слой, корпус может быть выполнен из электроизоляционного теплопроводящего материала, а цоколь выполнен в виде стандартного лампового цоколя. Кроме того, в конструкции первого варианта крепление корпуса на ребристой поверхности шайбы может быть выполнено с образованием отверстий, а корпус также снабжен отверстиями. Высокие эксплуатационные характеристики обоих вариантов предложенной светодиодной лампы обеспечиваются как простотой и надежностью изготовления элементов и сборки конструкции, так и сохранением ее технических параметров в течение длительного срока службы, что в значительной степени определяется отводом тепла от модуля светодиодного излучателя. В предложенных вариантах конструкций отвод тепла осуществляется через увеличенную поверхность радиатора, полость корпуса, либо проветриваемую через отверстия, либо заполненную компаундом с повышенной теплопроводностью, продольным расположением платы преобразования напряжения и задания тока и др.

Предлагаемая полезная модель относится к светотехнике, в частности к осветительным приборам, и предназначена преимущественно для использования в бытовых и производственных светильниках широкого применения.

Известна электрическая лампа накаливания с увеличенным сроком службы, содержащая тело накала в стеклянном баллоне, металлический цоколь и расположенный внутри цоколя выпрямительный диод, который имеет вентиляционные отверстия в металлической гильзе цоколя для защиты от перегрева с помощью циркуляции воздуха между внутренним объемом цоколя и окружающей атмосферой (см. пат. РФ на изобретение №2284072, МПК Н01К 5/00 (2006.01), опубл. 2006.09.20). Однако, такие лампы энергоемки, имеют большие габариты, недолговечны и сильно нагреваются, что вызывает различные неудобства в процессе их эксплуатации.

Известна светодиодная лампа, содержащая светодиодные источники света, полый цилиндрический корпус и контактную систему, состоящую из патрона и цоколя из диэлектрического материала с боковой контактной поверхностью, внутри которого расположены электрические выводы, выполненные гибким изолированным проводом, и элементы управления источниками света (см. пат. РФ на изобретение №2297082, МПК Н01R 33/22 (2006.01), опубл. 2007.04.10). Однако такая конструкция обладает слабым теплоотводом, и при увеличении мощности до стандартных значений светового потока осветительных приборов возможна деградация и выход ее из строя.

Известна наиболее близкая по технической сущности для обоих вариантов светодиодная лампа, содержащая размещенные в стеклянной колбе светодиодный модуль, металлический радиатор, выполненный в виде ребер, закрепленных на заполненном теплопроводящим материалом цилиндрическом основании, присоединенный к колбе корпус, внутри которого установлена плата управления, и цоколь (см. з. США №2006/0198147, НКИ 362/294, опубл. 2006.07.09). Однако, такая конструкция неудобна в эксплуатации, так как не обладает высокой ударопрочностью, при нарушении целостности колбы может причинить телесные повреждения, а также требует аккуратной утилизации.

Задачей, решаемой при помощи предложенной полезной модели, является повышение эксплуатационных характеристик светодиодной лампы. Техническим результатом при ее использовании - упрощение конструкции и сборки при сохранении технических параметров (светового потока, срока службы и др.).

Указанный технический результат достигается тем, что в светодиодной лампе, содержащей модуль светодиодного излучателя, радиатор, корпус, внутри которого вдоль оси лампы установлена плата преобразования напряжения и задания тока, подключенная к модулю светодиодного излучателя, и цоколь, согласно первому варианту полезной модели, радиатор выполнен в виде расположенной между модулем светодиодного излучателя и корпусом шайбы с отверстиями. В частных случаях выполнения первого варианта шайба радиатора может быть выполнена металлической с нанесенным на наружную поверхность электроизоляционным покрытием, наружная поверхность шайбы может быть выполнена ребристой, крепление корпуса на ребристой поверхности шайбы может быть выполнено с образованием отверстий, на соединяющуюся с радиатором поверхность модуля светодиодного излучателя может быть нанесен металлический слой, корпус может быть выполнен из электроизоляционного теплопроводящего материала и снабжен отверстиями, а цоколь выполнен в виде стандартного лампового цоколя.

Согласно второму варианту полезной модели радиатор выполнен в виде шайбы с отверстиями, а полость лампы заполнена теплопроводящим электроизоляционным компаундом. В частных случаях выполнения второго варианта шайба радиатора может быть выполнена металлической с нанесенным на наружную поверхность электроизоляционным покрытием, наружная поверхность шайбы может быть выполнена ребристой, на соединяющуюся с радиатором поверхность модуля светодиодного излучателя может быть нанесен металлический слой, корпус может быть выполнен из электроизоляционного теплопроводящего материала, а цоколь выполнен в виде стандартного лампового цоколя.

Выполнение радиатора в виде шайбы с отверстиями обеспечивает достаточный теплоотвод от модуля светодиодного излучателя при использовании светодиодной лампы в осветительных бытовых и промышленных приборах со стандартными значениями светового потока (например, эквивалентной 100 W лампе накаливания), а нанесенное на ее наружную поверхность электроизоляционное покрытие обеспечивает дополнительную защиту для потребителей по электробезопасности в процессе эксплуатации. При этом в частных случаях первого варианта выполнения дополнительный отвод тепла обеспечивается через отверстия между ребристой поверхностью шайбы радиатора и внутренней стороной корпуса и через отверстия в корпусе. Во втором варианте

выполнения - за счет заполнения полости лампы теплопроводящим электроизоляционным компаундом.

Выполнение наружной поверхности шайбы ребристой увеличивает площадь охлаждаемой поверхности, что способствует дополнительному отводу тепла от радиатора и сохранению эксплуатационных характеристик лампы при увеличении мощности светового потока светодиодов. Так же дополнительный эффект отвода тепла достигается при изготовлении корпуса из электроизоляционного теплопроводящего материала и расположения платы преобразования напряжения и задания тока вдоль оси лампы. При этом нанесение металлического слоя на присоединительную поверхность модуля светодиодного излучателя обеспечивает высокую теплопроводность и максимальный отвод тепла от светодиодов.

Плата преобразования напряжения и задания тока предназначена для преобразования стандартных сетевых значений напряжения до безопасной величины и задания рабочих токов светодиодов, при этом обеспечиваются условия электробезопасности на модуле светодиодного излучателя.

Сущность полезной модели поясняется чертежами: на фиг.1 представлена схема светодиодной лампы по варианту 1, на фиг.2 - схема светодиодной лампы по варианту 2.

Светодиодная лампа содержит модуль светодиодного излучателя 1, присоединенный к нему радиатор, выполненный в виде шайбы 2, на которой закреплен корпус 3, в шайбе 2 выполнены отверстия 4. На соединяющуюся с радиатором 2 поверхность модуля светодиодного излучателя 1 нанесен металлический слой 5. В корпусе 3 вдоль оси лампы установлена плата 6 преобразования напряжения и задания тока, подключенная к модулю светодиодного излучателя 1. К корпусу 3 присоединен цоколь 7. В первом варианте полезной модели (фиг.1) в частных случаях выполнения шайба 2 радиатора может быть выполнена металлической с нанесенным на наружную поверхность электроизоляционным покрытием, наружная поверхность шайбы 2 может быть выполнена ребристой, причем ребра 8 могут быть различной формы: остроугольные, волнистые, полуцилиндрические и др., а корпус 3, изготовленный из электроизоляционного теплопроводящего материала, может быть снабжен отверстиями 9. Крепление корпуса на ребристой поверхности шайбы 2 может быть выполнено с образованием отверстий 10 между впадинами ребер и внутренней поверхностью корпуса для дополнительного проветривания.

Во втором варианте полезной модели, также содержащей модуль светодиодного излучателя 1, радиатор, выполненный в виде снабженной отверстиями 4 шайбы 2, на которой закреплен корпус 3 с установленной внутри него платой 6 преобразования

напряжения и задания тока, и цоколь 7, полость лампы заполнена теплопроводящим электроизоляционным компаундом 11. При этом в частных случаях выполнения второго варианта шайба 2 радиатора также может быть выполнена металлической с нанесенным на наружную поверхность электроизоляционным покрытием, наружная поверхность шайбы 2 может быть выполнена ребристой с различной формой ребер 8, а корпус 3 целесообразно изготавливать из электроизоляционного теплопроводящего материала. При необходимости в обоих вариантах цоколи 7 могут быть различных типов, применяющихся в осветительных устройствах, например, стандартные ламповые.

При включении светодиодной лампы предложенные варианты конструкции обеспечивают надежную и стабильную работу устройства в первую очередь за счет обеспечения теплоотвода от модуля светодиодного излучателя или вентиляцией через отверстия, или через теплопроводящий компаунд.

В качестве модуля светодиодного излучателя 1 целесообразно выбирать обладающие высокой ударной стойкостью современные конструкции с использованием полимерной герметизации на керамическом, металлическом или электроизоляционном основании, причем на основание модуля светодиодного излучателя целесообразно нанести металлическое покрытие, например, меди, толщиной >50 мкм, после чего к нему присоединяют радиатор. Радиатор может быть как керамическим, так и металлическим, например, алюминиевым, изготовленным методом литья под давлением, в качестве электроизоляционного покрытия на его наружную поверхность наносят краску.

Форма отверстий в шайбе радиатора может быть различной, например, круглой с одинаковым или разным диаметром на своем протяжении, или произвольной формы, и соответствует конфигурации размещения светодиодов в модуле 1. Степень заполнения полости лампы теплопроводящим компаундом может быть различной. Эти параметры варьируются в зависимости от заданных весовых и других потребительских характеристик устройства исходя из конкретных применений лампы.

Плата преобразования напряжения и задания тока 6 представляет собой печатную плату со схемами понижения напряжения и задания тока светодиодов, закрепленную на корпусе 3 и электрически соединенную с модулем светодиодного излучателя 1 и контактами цоколя 7, например, с помощью проводов. Корпус 3 изготавливается из электроизоляционного теплопроводящего материала, например, поликарбоната с теплопроводящими добавками, соединение корпуса и цоколя производится типовыми технологиями, например, с помощью запрессовки.

Высокие эксплуатационные характеристики обоих вариантов предложенной светодиодной лампы обеспечиваются как простотой и надежностью изготовления

элементов и сборки конструкции, так и сохранением ее технических параметров в течение длительного срока службы, что в значительной степени определяется отводом тепла от модуля светодиодного излучателя 1. В предложенных вариантах конструкций отвод тепла осуществляется через увеличенную поверхность радиатора, полость корпуса, либо проветриваемую через отверстия, либо заполненную компаундом с повышенной теплопроводностью, например, теплопроводящего диэлектрического заливочного компаунда (ТУ РБ 14576608.003-96), продольным расположением платы преобразования напряжения и задания тока.

Таким образом, заявленная полезная модель решает задачу улучшения эксплуатационных характеристик светодиодной лампы и обеспечивает упрощение конструкции и сборки при сохранении необходимых технических параметров.

1. Светодиодная лампа, содержащая модуль светодиодного излучателя, присоединенный к нему радиатор, выполненный в виде снабженной отверстиями шайбы, закрепленный на шайбе корпус, внутри которого вдоль оси лампы установлена плата преобразования напряжения и задания тока, подключенная к модулю светодиодного излучателя, и присоединенный к корпусу цоколь.

2. Светодиодная лампа по п.1, отличающаяся тем, что шайба радиатора выполнена металлической с нанесенным на ее наружную поверхность электроизоляционным покрытием.

3. Светодиодная лампа по п.1 или 2, отличающаяся тем, что наружная поверхность шайбы выполнена ребристой.

4. Светодиодная лампа по п.3, отличающаяся тем, что крепление корпуса на ребристой поверхности шайбы выполнено с образованием отверстий.

5. Светодиодная лампа по п.1, или 2, или 4, отличающаяся тем, что на соединяющуюся с радиатором поверхность модуля светодиодного излучателя нанесен металлический слой.

6. Светодиодная лампа по п.3, отличающаяся тем, что на соединяющуюся с радиатором поверхность модуля светодиодного излучателя нанесен металлический слой.

7. Светодиодная лампа по п.1, или 2, или 4, или 6, отличающаяся тем, что корпус выполнен из электроизоляционного теплопроводящего материала и снабжен отверстиями.

8. Светодиодная лампа по п.3, отличающаяся тем, что корпус выполнен из электроизоляционного теплопроводящего материала и снабжен отверстиями.

9. Светодиодная лампа по п.5, отличающаяся тем, что корпус выполнен из электроизоляционного теплопроводящего материала и снабжен отверстиями.

10. Светодиодная лампа по п.1, или 2, или 4, или 6, или 8, или 9, отличающаяся тем, что цоколь выполнен в виде стандартного лампового цоколя.

11. Светодиодная лампа по п.3, отличающаяся тем, что цоколь выполнен в виде стандартного лампового цоколя.

12. Светодиодная лампа по п.5, отличающаяся тем, что цоколь выполнен в виде стандартного лампового цоколя.

13. Светодиодная лампа по п.7, отличающаяся тем, что цоколь выполнен в виде стандартного лампового цоколя.

14. Светодиодная лампа, содержащая модуль светодиодного излучателя, присоединенный к нему радиатор, выполненный в виде снабженной отверстиями шайбы, закрепленный на шайбе корпус, внутри которого вдоль оси лампы установлена плата преобразования напряжения и задания тока, подключенная к модулю светодиодного излучателя, и присоединенный к корпусу цоколь, причем полость лампы заполнена теплопроводящим электроизоляционным компаундом.

15. Светодиодная лампа по п.14, отличающаяся тем, что шайба радиатора выполнена металлической с нанесенным на ее наружную поверхность электроизоляционным покрытием.

16. Светодиодная лампа по п.14 или 15, отличающаяся тем, что наружная поверхность шайбы выполнена ребристой.

17. Светодиодная лампа по п.14 или 15, отличающаяся тем, что на соединяющуюся с радиатором поверхность модуля светодиодного излучателя нанесен металлический слой.

18. Светодиодная лампа по п.16, отличающаяся тем, что на соединяющуюся с радиатором поверхность модуля светодиодного излучателя нанесен металлический слой.

19. Светодиодная лампа по п.14, или 15, или 18, отличающаяся тем, что корпус выполнен из электроизоляционного теплопроводящего материала.

20. Светодиодная лампа по п.16, отличающаяся тем, что корпус выполнен из электроизоляционного теплопроводящего материала.

21. Светодиодная лампа по п.17, отличающаяся тем, что корпус выполнен из электроизоляционного теплопроводящего материала.

22. Светодиодная лампа по п.14, или 15 или 18, или 20, или 21, отличающаяся тем, что цоколь выполнен в виде стандартного лампового цоколя.

23. Светодиодная лампа по п.16, отличающаяся тем, что цоколь выполнен в виде стандартного лампового цоколя.

24. Светодиодная лампа по п.17, отличающаяся тем, что цоколь выполнен в виде стандартного лампового цоколя.

25. Светодиодная лампа по п.19, отличающаяся тем, что цоколь выполнен в виде стандартного лампового цоколя.