Лампа светодиодная высокой мощности

Заявленная полезная модель относится к лампам светодиодным высокой мощности, необходимым для наружного освещения. Предложенная лампа светодиодная разработана и изготовлена на основе светодиодов высокой мощности EdiPower производимых Тайваньской компанией EDISON OPTO CORPORATION. Предложенная лампа высокой мощности имеет несколько видов исполнения, определяемых по количеству интегрированных в лампу светодиодов. Основными элементами лампы являются светодиоды EdiPower 20W, держатель установочной платы светодиодов, по крайней мере, один стабилизатор тока с защитным экраном и расположенным между цоколем и держателем установочной платы, радиатор, соединенный с держателем установочной платы и выполненный в виде гофрированного листа.

Заявленная полезная модель совместима с требованиями Российских Государственных Стандартов наружного освещения и может найти широкое применение.

Заявленная полезная модель относится к светодиодным лампам с высокой светоотдачей и может иметь широкий диапазон использования. Возможные области применения - наружное освещение улиц, зданий, внутриквартальных проездов, проспектов, и площадей; освещение промышленных площадок, административных и общественных зданий; освещение тоннелей метрополитена; освещение складских помещений требующих высокой степени освещенности.

Наиболее близким техническим решением к заявленной полезной модели является «Лампа светодиодная сетевая» по свидетельству на полезную модель 78605, опубл. 27.11.2008, принятая в качестве прототипа. Данная лампа характеризуется наличием светодиодного источника света, плафоном и стандартным цоколем, в которой светодиодный источник света представляет собой светодиодную корпусированную сборку в виде подложки с размещенными на ней точечными светодиодами, соединенными между собой и образующими матрицу; корпуса-рефлектора для точечных светодиодов, установленного на подложку, и линзы, надеваемой на корпус-рефлектор и прикрепленной за счет адгезии к гелеобразному герметику, который заполняет всю полость внутри корпуса-рефлектора, причем вышеуказанная светодиодная корпусированная сборка размещается на установочной плате восьмигранной или иной формы и электрически соединяется с ней, кроме того, в лампу светодиодную сетевую дополнительно введены двухступенчатый радиатор из алюминия, верхняя ступень которого имеет меньший диаметр окружности, чем у нижней ступени этого радиатора, переходной колодки, а диаметр нижней ступени которой меньше, чем диаметр средней ступени этой переходной колодки, при этом установочная плата восьмигранной или иной формы прикреплена к поверхности ниши верхней ступени радиатора с помощью двух винтов и теплопроводящей пасты, на верхнюю поверхность нижней ступени радиатора приклеена герметизирующая прокладка в виде кольца друг от друга по окружности на 120°, нижняя ступень переходной колодки исполняет роль втулки для стандартного цоколя, для этого стандартный цоколь надет на нижнюю ступень переходной колодки до упора в нижнюю поверхность средней ступени переходной колодки и сцеплен с нижней ступенью переходной колодки с помощью мастики, кроме того, стандартный цоколь является электрически соединенным с установочной платой двумя проводами, для этого провода от установочной платы вначале пропущены сквозь два сквозных отверстия в ниши радиатора, разнесенных от друга по окружности на 180°; далее провода пропущены сквозь два сквозных отверстия в переходной колодке, специально предусмотренные для этой цели; и, наконец, один провод припаян к верхней части корпуса цоколя, а другой провод припаян внутри к основанию цоколя

Недостатком прототипа является конструктивное выполнение лампы, которое ограничивает применение светодиодов и радиаторов, что, в свою очередь, ограничивает мощность лампы и энергосбережение.

Конструктивное исполнение заявляемой светодиодной лампы, по сравнению с прототипом, позволяет повысить мощность и достичь высокую степень стабильности ее излучения, обеспечивает энергосбережение, долговечность при эксплуатации, а также ее совместимость со стандартными светильниками наружного освещения.

Заявленный технический результат достигается тем, что лампа светодиодная высокой мощности, включающая цоколь, светодиодный источник света, представляющий собой светодиодную корпусированную сборку в виде подложки с размещенными на ней точечными светодиодами, соединенными между собой и образующими матрицу; корпус-рефлектор для точечных светодиодов, установленный на подложку, и линзу, надеваемую на корпус-рефлектор и прикрепленную за счет адгезии к гелеобразному герметику, который заполняет всю полость внутри корпуса-рефлектора, причем вышеуказанная светодиодная корпусированная сборка размещена на установочной плате и электрически соединена с ней, а также включающая радиатор и переходный элемент, жестко скрепленный с цоколем, которая, согласно полезной модели, снабжена держателем установочной платы и, по крайней мере, одним стабилизатором тока, расположенным между цоколем и держателем установочной платы, при этом радиатор соединен с держателем установочной платы и выполнен в виде гофрированного листа, а переходной элемент выполнен в виде защитного экрана стабилизатора тока.

Заявленная светодиодная лампа высокой мощности разработана на основе светодиодов EdiPower высокой мощности. Светодиоды высокой мощности серии EdiPower, представляют собой керамическую подложку, на которой размещается некоторое количество соединенных между собой точечных светодиодов, объединенных в матрицу. На подложку устанавливается корпус-рефлектор, на который, в свою очередь, устанавливается светоизлучающий кристалл. Следует отметить, что в сборке серии EdiPower впервые предложен метод «плавающей» линзы: линза крепится за счет адгезии к гелеобразному герметику, который заполняет всю полость внутри корпуса-рефлектора. Данный метод «плавающей» линзы позволяет не только исключить механические напряжения при термоциклировании, но и обеспечить необходимую защиту от влаги и процесса окисления активной части светоизлучающего кристалла. Для удобства пользователя по сторонам подложки нанесены металлические контакты с указанием полярности тоководов.

Светодиоды представляют собой светодиодную матрицу размером 10×10 мм, работающие в стабилизации тока смещения ~1000мА. Исполнение такого рода светоизлучающих матриц перекрывает диапазон по мощности от единиц Ватт до пятидесяти Ватт. Для этого установочную плату, на которой размещены и электрически соединены с ней светодиоды, размещают на посадочные места ее держателя, к которому также крепится радиатор с помощью крепежных винтов и теплопроводящей пасты, например кремний органической, для термического согласования с держателем установочной платы светодиодов.

Радиатор предназначен для отвода тепла и представляет собой гофрированный металлический лист. Материалом изготовления радиатора является алюминий. Данная конструкция радиатора является оптимальной с точки зрения габаритов и количества отводимого тепла. Радиатор представляет собой гофрированный лист, размер гофры определяется из расчета рассеиваемой мощности. Ограничение на размер накладывает внутренний рефрактор консольного светильника. Для стандартной натриевой лампы высокого давления мощностью 250 Ватт, размер ограничен цилиндром высотой 250 мм и диаметром 50 мм. Для некоторых консольных светильников объем может быть ограничен цилиндром высотой до 500 мм и диаметром 80 мм.

Светоизлучающая поверхность лампы защищена пластиковым компаундом от жестких механических повреждений. Роль защитного слоя заключается не только в защите от механических воздействий, но и используется как элементарная линза. Диаграмма направленности излучения от такого типа источника ограниченна внутренним рефрактором консольного светильника. Конструкция лампы такова, что угол рассеяния света ограничен только лишь паспортными данными на светодиоды и составляет ~120°.

Заявленная полезная модель предусматривает использование двух видов цоколей: Е27 и Е40 в зависимости от мощности.

Благодаря установленному в лампе стабилизатору тока, достигается высокая степень стабильности излучения лампы. Количество стабилизаторов тока определяется количеством светодиодов и способом их включения, например в последовательные или в параллельные цепи. Стабилизаторы тока выполнены в виде микросхем, которые устанавливают между цоколем и держателем установочной платы со светодиодами.

Переходный элемент, установленный между держателем установочной платы и цоколем, исполняет роль защитного экрана стабилизатора(ов) тока, а также жестко крепится со стандартными цоколями Е27, Е40, на которые он надевается. Причем мастика, служащая для прочности сцепления стандартных цоколей с поверхностью держателя, представляет собой, например, смесь из компаунда на основе эпоксидной смолы и наполнителей на основе полимерных материалов и двуокиси кремния. Стандартный цоколь электрически соединен проводами с установочной платой следующим образом. Провода от установочной платы вначале пропускают сквозь отверстия защитного экрана стабилизаторов тока. Далее, электрические провода от стабилизаторов тока пропускают через отверстия в держателе установочной платы светодиодов, специально предусмотренных для этой цели. Для соединения, например с цоколем Е27, один провод припаивается к верхней части корпуса цоколя, а другой провод припаивается внутри к основанию цоколя.

Учитывая особенности питания светодиодов высокой мощности, разработан блок питания от сети переменного тока 220 Вольт. Блок питания состоит из понижающего трансформатора с тороидальным магнитопроводом, диодным мостом необходимым для выпрямления переменного сетевого напряжения и низкочастотного фильтра. Блок питания выполнен в герметичном корпусе для защиты от влаги. Герметичность добивается по средствам использования полимерного компаунда в качестве монолитного корпуса. Блок питания имеет четыре провода: два из них предназначены для соединения с электросетью переменного напряжения 220В, а два других предназначены для смещения лампы. На блоке питания имеется маркировка проводов, что позволяет легко проводить монтаж на мачты светильников. Вес такого блока питания составляет не более 2 кг.

Геометрия держателя может иметь любую форму (в данной конфигурации она плоская) исходя из светотехнического расчета. Для улучшения диаграммы направленности геометрия держателя может иметь форму вогнутой поверхности, а его профиль может иметь, например параболический вид.

Техническая сущность заявленной полезной модели приведена на чертежах. На фиг.1 изображен общий вид заявляемой лампы, на фиг.2 дан разрез цоколя и защитного экрана стабилизатора тока, на фиг.3 дан вид лампы со стороны радиатора. Заявленная светодиодная лампа высокой мощности светового потока включает: светодиоды 1 высокой мощности светопотока - EdiPower 20W, размещенные на установочной плате 2, радиатор 3, защитный экран 4 стабилизатора тока, цоколь 5, отверстия 6 для крепления установочной платы 2 к держателю 7 и стабилизатор тока 8. Радиатор 3 крепится к держателю 7. Защитный экран 4 одновременно предназначен для крепления цоколя 5, а установочная плата 2 крепится к держателю 7 с помощью сквозных отверстий 6.

К достоинствам заявленной светодиодной лампы высокой мощности относится широкий угол излучения, равный 120°, световой поток не менее 6000 лм при номинальной потребляемой мощности <80 Вт, надежное зажигание менее чем за 1 секунду, мягкий для восприятия спектральный состав излучения. Яркость заявленной лампы эквивалентна яркости натриевой лампы высокого давления ДНаТ, мощностью 150 Вт, а экономия энергии примерно в 1,5-2 раза. Кроме того, долговечность такой лампы - не менее 3 лет при оптимальном эксплуатировании. Предельно возможное исполнение такого типа лампы ограничивается эквивалентом натриевой лампы высокого давления мощностью 250 Вт, это связанно с ограничивающим объемом внутреннего рефлектора светильника.

1. Лампа светодиодная высокой мощности, включающая цоколь, установочную плату, светодиодный источник света, представляющий собой светодиодную корпусированную сборку в виде подложки с размещенными на ней точечными светодиодами, соединенными между собой и образующими матрицу, корпус-рефлектор для точечных светодиодов, установленный на подложку, и нанесенную гелиевую линзу, причем вышеуказанная светодиодная корпусированная сборка размещена на установочной плате и электрически соединена с ней, а также включающая радиатор и переходный элемент, жестко скрепленный с цоколем, отличающаяся тем, что она снабжена держателем установочной платы и, по крайней мере, одним стабилизатором тока, расположенным между цоколем и держателем установочной платы, при этом радиатор соединен с держателем установочной платы и выполнен в виде гофрированного листа, а переходной элемент установлен между держателем установочной платы и цоколем и выполнен с возможностью экранирования стабилизатора тока.

2. Лампа светодиодная высокой мощности, отличающаяся тем, что светодиоды могут быть включены как в последовательные, так и в параллельные цепи.

3. Лампа светодиодная высокой мощности, отличающаяся тем, что цоколь электрически соединен с диодами через стабилизатор тока.

4. Лампа светодиодная высокой мощности, отличающаяся тем, что размер гофр стабилизатора зависит от рассеиваемой мощности.

5. Лампа светодиодная высокой мощности, отличающаяся тем, что радиатор установлен с возможностью термического согласования с держателем установочной платы светодиодов при помощи, например, кремнийорганической пасты.

6. Лампа светодиодная высокой мощности, отличающаяся тем, что радиатор выполнен из алюминия.

7. Лампа светодиодная высокой мощности, отличающаяся тем, что держатель может быть выполнен в виде вогнутой поверхности, а его профиль может иметь, например, параболический вид.