СВЕТОДИОДНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2016 года по МПК F21S10/00 

Изобретение относится осветительным приборам, а именно к оптическим осветительным устройствам на основе светодиодов, применяемых, в частности, на железнодорожном транспорте.

Известно изделие, относящееся к электронной технике, в частности к полупроводниковым приборам, содержащим несколько элементов, сформированных на общей подложке, в частности к светодиодным устройствам. Техническим результатом изобретения является повышение рассеиваемой мощности электронного устройства при сохранении пропорциональности параметров входа-выхода, в частности силы света излучения светодиодного устройства от прямого тока через светодиод, с возможностью варьирования угла обзора и пространственной диаграммы направленности излучения. Патент РФ №2170995. Светоизлучающий диодный модуль. МПК F21S 13/00. Авторы: Абрамов B.C., Агафонов Д.Р., Мухов Гельмут Вилли, Лысенков В.Н., Щербаков Н.В., Шишов А.В. Приоритет 31.08.2000.

Недостатком этого устройства является то, что тепло, выделяемое полупроводниковым кристаллом светодиодного источника излучения, который включен последовательно с элементом Пельтье, всегда намного больше, чем тепло, отводимое элементом Пельтье, в результате светодиод неконтролируемо перегревается и его характеристики неконтролируемо изменяются.

Известно устройство многоканального инфракрасного монолитного фотодиодного дуплексного приемопередатчика, в котором структуры излучателя и фотоприемника совмещены в теле одного кристалла (Оптоэлектронные элементы и устройства / А.К. Гребнев, Гридин В.Н., Дмитриев В.П.; Под ред. Ю.В. Гуляева. - М: Радио и связь, 1998. - С. 77, рис 3.24).

Недостатком этого устройства является отсутствие вывода излучения в пространство и отсутствие контроля параметров излучения.

Недостатком подобных технических решений является то, что светодиод находится в тяжелом тепловом режиме, и остается незащищенным от воздействий таких внешних факторов как пыль.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является изобретение, относящееся к конструктивным элементам полупроводниковых приборов, по меньшей мере, с одним потенциальным барьером или с поверхностным барьером, предназначенных для светового излучения, в частности, к железнодорожным светодиодным светофорам. Техническим результатом изобретения является контроль параметров излучения светодиодного устройства в пределах оптического диапазона и возможность варьирования индикатрисой излучения. Патент РФ №2258979. Светоизлучающий диодный модуль. МПК F21S 13/00. Автор: Савельев Е.О. Приоритет 02.06.2004.

Недостатком этого устройства является то, что при изменении температуры системы регулирование световым потоком светодиода происходит с различной по величине ошибкой.

Целью предлагаемого изобретения является контроль параметров излучения светодиодного устройства в пределах видимого диапазона во время эксплуатации прибора для повышения безопасности движения.

Указанная цель достигается тем, что в конструкцию вводится система фотоприемников и система управления током светодиодов.

Сущность изобретения заключается в том, что устройство содержит блок управления, блок обогрева, светодиоды, фотоприемники, нити обогревателя, термодатчик, защитное стекло или защитную линзу, при этом блок обогрева выполнен с возможностью обогрева защитного стекла или защитной линзы через встроенные нити обогревателя с возможностью контроля температуры через встроенный в защитное стекло или защитную линзу термодатчик, фотоприемники установлены на защитное стекло или защитную линзу с возможностью приема светового потока от конкретного светодиода, блок управления выполнен с возможностью контроля тока через светодиоды на основе показаний фотоприемников.

На Фиг. 1 изображена схема работы устройства, где

1 - блок управления осветителями,

2 - блок управления обогревом,

3.1…3.N - светодиоды (где N≥1),

4.1…4.М - нити обогревателя (где М≥1),

5.1…5.L - фотоприемники (где L≥1),

6 - термодатчик,

7 - защитное стекло / защитная линза,

8 - световой поток светового устройства.

Изделия работает следующим образом.

Блок управления осветителями 1 управляет током светодиодов 3.1…3.N, опираясь на данные о световом потоке 8 светодиодов 3.1…3.N полученные от фотоприемников 5.1…5.L. При увеличении фототока каких-либо фотоприемников 5.1…5.L выше заданного блок управления осветителями 1 уменьшает ток конкретных светодиодов 3.1…3.N. Фотоприемники 5.1…5.L термически изолируются от светодиодов 3.1…3.N, путем их установки на защитное стекло / защитную линзу 7 осветительного устройства, таким образом их состояние не зависит от теплоты, генерируемой светодиодами 3.1…3.N, причем фотоприемники 5.1…5.L установлены таким образом, чтобы на них не попадал световой поток 8 от светодиодов 3.1…3.N, ток которых не контролируется конкретным фотоприемником 5.1…5.L, на который не попадает световой поток 8 от светодиодов 3.1…3.N. Отсутствие попадания света от светодиода на фотоприемники других светодиодов достигается за счет установки фотодиодов на таком расстоянии от светодиода, где световой пучок всего устройства не сформирован, и сфокусированный световой луч одного светодиода не пересекается с другими сфокусированными лучами. Для контроля температуры фотоприемников 5.1…5.L используется термодатчик 6, который измеряет температуру защитного стекла / защитной линзы 7 и встроен в его состав, при необходимости (например, при температуре защитного стекла / защитной линзы 7 ниже допустимой) блок управления 1 подает команду блоку управления обогревом 2 на включение. Блок управления обогревом 2 обогревает защитное стекло / защитную линзу 7, пропуская электрический ток через нити обогрева 4.1…4.М, встроенные в его состав. При достижении оптимальной температуры защитного стекла / защитной линзы 7, блок управления осветителями 1 отключает блок управления обогревом 2. Зная температуру защитного стекла / защитной линзы 7, блок управления осветителями 1 рассчитывает поправку на показания фотоприемников 5.1…5.L по показаниям термодатчика 6.

Таким образом, в предлагаемом техническом решении исключено влияние температуры светодиодов устройства на светотехнические характеристики устройства в целом, а также данное техническое устройство способно автоматически изменять световой поток устройства в целом при отказе отдельных светодиодов.

Следовательно, создано светодиодное устройство, позволяющее вести контроль параметров излучения светодиодного устройства в пределах видимого диапазона во время эксплуатации прибора для повышения безопасности движения.

Изобретение относится к области светотехники, а именно к оптическим осветительным устройствам на основе светодиодов, применяемых, в частности, на железнодорожном транспорте. Техническим результатом является контроль параметров излучения светодиодного устройства в пределах видимого диапазона во время эксплуатации прибора для повышения безопасности движения. Светодиодное устройство содержит блок управления, блок обогрева, светодиоды и фотоприемника. Технический результат достигается за счет того, что устройство снабжено нитями обогрева, термодатчиком, защитным стеклом или защитной линзой. Блок обогрева выполнен с возможностью обогрева защитного стекла или защитной линзы через встроенные нити обогрева с возможностью контроля температуры через термодатчик, встроенный в защитное стекло или защитную линзу. Фотоприемники установлены на защитное стекло или защитную линзу с возможностью приема светового потока от конкретного светодиода. Блок управления выполнен с возможностью контроля тока через светодиоды на основе показаний фотоприемников. 1 ил.

Светодиодное устройство, содержащее блок управления, блок обогрева, светодиоды, фотоприемники, отличающееся тем, что дополнительно содержит нити обогрева, термодатчик, защитное стекло или защитную линзу, при этом блок обогрева выполнен с возможностью обогрева защитного стекла или защитной линзы через встроенные нити обогрева с возможностью контроля температуры через встроенный в защитное стекло или защитную линзу термодатчик, фотоприемники установлены на защитное стекло или защитную линзу с возможностью приема светового потока от конкретного светодиода, блок управления выполнен с возможностью контроля тока через светодиоды на основе показаний фотоприемников.