УЛИЧНЫЙ МОРОЗОУСТОЙЧИВЫЙ СВЕТИЛЬНИК Российский патент 2012 года по МПК H01L33/00 F21S15/00 

Изобретение относится к светотехнике, а именно к уличным светодиодным светильникам, предназначенным для работы в условиях низкой температуры окружающей среды.

Известны уличные светодиодные светильники, содержащие блок питания светодиодов и систему управления блока питания, в состав которой включен термочувствительный элемент, с помощью которого осуществляется управление мощностью светодиодов в зависимости от температуры окружающей среды.

Так, например, известен светильник уличный светодиодный [RU 83587], в котором с помощью термочувствительного элемента, входящего в состав системы управления блока питания, регулируют выходной ток блока питания и, соответственно, выходную мощность светодиодов в зависимости от температуры металлического основания печатной платы со светодиодами. Тем самым кристаллы светодиодов предохраняются от перегрева.

Известен уличный светильник [RU 95180], выбранный в качестве ближайшего аналога

Рассматриваемый уличный светильник содержит светодиодный источник излучения, блок питания светодиодов, включающий преобразователь напряжения и стабилизатор тока, а также систему управления. Система управления содержит, по меньшей мере, один термочувствительный элемент, установленный на печатной плате рядом со светодиодами, по меньшей мере, один управляющий элемент и электрическую цепь питания светодиодов. При этом указанные элементы электрически соединены таким образом, что термочувствительный элемент вырабатывает сигнал, по которому управляющий элемент обеспечивает регулирование тока в светодиодах с целью снижения перегрева кристаллов светодиодов.

Однако рассматриваемый светильник, так же как и описанные выше светильники, не обладает устойчивостью работы в условиях воздействия относительно низких температур окружающей среды.

Между тем, при использовании уличных светодиодных светильников при относительно низких (ниже -40°С) температурах окружающей среды, например в районах Крайнего Севера, одной из главных проблем является включение (запуск) блока питания при указанных температурах.

Задачей заявляемого изобретения является повышение устойчивости светильника к воздействию низких температур.

Сущность изобретения заключается в том, что в светильнике, включающем светодиодный источник излучения, блок питания светодиодов, а также систему управления, включающую, по меньшей мере, один термочувствительный элемент, по меньшей мере, один управляющий элемент и цепь электропитания светодиодов, согласно изобретению система управления включает нагревательный элемент, установленный с возможностью обогрева блока питания, а также цепь электропитания нагревательного элемента, при этом термочувствительный элемент, управляющий элемент, нагревательный элемент, цепь электропитания светодиодов и цепь электропитания нагревательного элемента электрически соединены с обеспечением замыкания цепи электропитания нагревательного элемента при разомкнутой цепи электропитания светодиодов в момент включения светильника в случае, когда значение температуры окружающей среды ниже заданного предела, и последующего замыкания цепи электропитания светодиодов при размыкании цепи электропитания нагревательного элемента в случае, когда значение температуры в зоне расположения блока питания превышает заданный предел.

Наличие в заявляемом изобретении блока питания обеспечивает подачу тока в светодиоды. При этом наличие схемы управления обеспечивает работу светильника, в том числе в зависимости от сигнала управляющего элемента (управляющих элементов), вырабатываемого на основании сигнала, поступающего от термочувствительного элемента (термочувствительных элементов).

Блок питания может включать такие элементы, как преобразователь напряжения, стабилизатор тока, а также автономный источник питания или элементы электрического соединения с входной цепью питания, с помощью которой осуществляется подключение светильника к внешнему источнику питания.

В качестве термочувствительного элемента может быть, в частности, использован термодатчик.

В качестве управляющего элемента может быть, в частности, использован управляемый ключевой элемент, например электромагнитное реле с переключающимися контактами.

В заявляемом устройстве может быть, в частности, использовано термореле (одно или более), выполняющее функции термочувствительного элемента и управляющего элемента.

Конструктивные особенности заявляемого изобретения обеспечивают в момент включения светильника при низкой (ниже -40°С) температуре окружающей среды его работу в режиме подогрева блока питания (его элементов), осуществляемого с помощью нагревательного элемента. При этом электропитание на светодиоды не подается.

В случае, когда температура блока питания (температура в зоне его расположения) становится выше заданного предела (повышается до величины, при которой блок питания гарантированно запускается), конструктивные особенности заявляемого изобретения обеспечивают автоматическое отключение нагревательного элемента и замыкание цепи электропитания светодиодов. В дальнейшем поддержание температурного режима блока питания (его элементов) осуществляется за счет тепловой энергии, выделяемой при его работе.

В качестве нагревательного элемента может быть, в частности, использован резистор или нагревательная панель, содержащая группу резисторов.

Таким образом, техническим результатом, достигаемым при использовании заявляемого изобретения, является повышение устойчивости светильника к воздействию низких температур.

На фиг.1 и фиг.2 представлены функциональные схемы двух различных вариантов выполнения заявляемого светильника.

Светильник (фиг.1, 2) содержит светодиоды 1, входящие в состав светодиодного источника излучения, блок питания 2, обеспечивающий подачу тока в светодиоды 1, а также систему управления, включающую нагревательный элемент 3, термочувствительный элемент 4, управляющий элемент 5. При этом нагревательный элемент 3 расположен с возможностью обогрева блока питания 2 (его элементов), в частности помещен в корпусе блока питания.

Светильник также содержит цепь 6 электропитания нагревательного элемента 3, цепь 7 электропитания светодиодов 1, входную цепь электропитания 8 блока питания 2.

В качестве термочувствительного элемента 4 и управляющего элемента 5, в частности (фиг.1), использованы соответственно биметаллическое термореле 4 и электромагнитное реле 9 с переключающимися контактами 10.

Функции термочувствительного элемента 4 и управляющего элемента 5, в частности (фиг.2), выполняют первое биметаллические термореле 11 с контактами 12 и второе биметаллическое термореле 13 с контактами 14.

Устройство работает следующим образом.

В случае, когда в момент светильника значение температуры окружающей среды превышает заданный предел, цепь 7 электропитания светодиодов 1 замкнута, а цепь 6 электропитания нагревательного элемента 3 разомкнута.

В случае включении светильника при температуре окружающей среды ниже заданного предела исходное положение контактов управляющего элемента 5 задано таким, что оно обеспечивает замыкание цепи 6 электропитания нагревательного элемента 3 при размыкании цепи 7 электропитания светодиодов 1.

Так, в частности (фиг.1), в указанном исходном положении ток в обмотке электромагнитного реле 9 не протекает, при этом контакты 10 установлены в положение, при котором обеспечивается замыкание цепи 6.

В частности (фиг.2), в указанном исходном положении контакты 14 термореле 13 замкнуты, а контакты 12 термореле 11 разомкнуты.

При протекании тока по цепи 6 нагревательный элемент 3 нагревает блок питания 2 (его элементы). Как только температура окружающей среды вблизи блока питания (в его корпусе) превысит заданное предельное значение (превысит температуру гарантированного запуска блока питания), термочувствительный элемент 4 обеспечивает размыкание цепи 6 электропитания нагревательного элемента 3 при замыкании цепи 8 и, соответственно, цепи 7 электропитания светодиодов 1.

В частности (фиг.1), при температуре выше заданного предела термореле 4 срабатывает, при этом по обмотке электромагнитного реле 9 протекает ток, что вызывает переключение контактов 10 в положение, при котором цепь 6 размыкается, а цепь 8 и, соответственно, цепь 7 замыкается.

В частности (фиг.2), при температуре выше заданного предела термореле 11 срабатывает, при этом контакты 12 замыкаются, и по цепи 8 и 7 протекает ток. Значение температуры, при котором происходит срабатывание термореле 11, соответствует температуре гарантированного запуска блока питания 2. При этом значение температуры, при котором происходит срабатывание термореле 13, выбрано несколько выше, чем у термореле 11. Таким образом, после замыкания цепи 8 при дальнейшем небольшом повышении температуры внутри корпуса блока питания 2 происходит срабатывание термореле 13, при этом контакты 14 размыкаются, и, соответственно, размыкается цепь 6 нагревательного элемента 3.

При протекании тока по цепи 7 светодиоды 1 излучают свет.

Изобретение относится к светотехнике, а именно к уличным светодиодным светильникам, предназначенным для работы в условиях низкой температуры окружающей среды. Светильник согласно изобретению включает светодиодный источник излучения, блок питания светодиодов, а также систему управления, включающую, по меньшей мере, один термочувствительный элемент, по меньшей мере, один управляющий элемент и цепь электропитания светодиодов, согласно изобретению система управления включает нагревательный элемент, установленный с возможностью обогрева блока питания, а также цепь электропитания нагревательного элемента, при этом термочувствительный элемент, управляющий элемент, нагревательный элемент, цепь электропитания светодиодов и цепь электропитания нагревательного элемента электрически соединены с обеспечением замыкания цепи электропитания нагревательного элемента при разомкнутой цепи электропитания светодиодов в момент включения светильника в случае, когда значение температуры окружающей среды ниже заданного предела, и последующего замыкания цепи электропитания светодиодов при размыкании цепи электропитания нагревательного элемента в случае, когда значение температуры в зоне расположения блока питания превышает заданный предел. Изобретение обеспечивает повышение устойчивости светильника к воздействию низких температур. 2 ил.

Светильник, включающий светодиодный источник излучения, блок питания светодиодов, а также систему управления, включающую, по меньшей мере, один термочувствительный элемент, по меньшей мере, один управляющий элемент и цепь электропитания светодиодов, отличающийся тем, что система управления включает нагревательный элемент, установленный с возможностью обогрева блока питания, а также цепь электропитания нагревательного элемента, при этом термочувствительный элемент, управляющий элемент, нагревательный элемент, цепь электропитания светодиодов и цепь электропитания нагревательного элемента электрически соединены с обеспечением замыкания цепи электропитания нагревательного элемента при разомкнутой цепи электропитания светодиодов в момент включения светильника в случае, когда значение температуры окружающей среды ниже заданного предела, и последующего замыкания цепи электропитания светодиодов при размыкании цепи электропитания нагревательного элемента в случае, когда значение температуры в зоне расположения блока питания превышает заданный предел.