СВЕТОДИОДНАЯ ЛАМПА ДЛЯ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ СВЕТИЛЬНИКОВ Российский патент 2021 года по МПК F21S4/00 

Настоящее изобретение относится к области светотехники, а именно к осветительным устройствам.

Известны светодиодные лампы, предназначенные для замены люминесцентных ламп в люминесцентных светильниках, содержащие прозрачную трубку с установленными внутри светодиодами. Светодиоды установлены по всей длине трубки и во всех направлениях так, что излучение света происходит во всех направлениях вокруг трубки. На концах трубки имеются разъемы, позволяющие вставить такую трубку в арматуру люминесцентной лампы (US 2005281030 A, 22.12.2005; US 2003102810 A, 05.03.2003; US 2004189218 A, 30.09.2004).

Известна светодиодная лампа для замены люминесцентных ламп в люминесцентных светильниках, содержащая оптически прозрачную трубку со светодиодами, расположенными на теплоотводящих торцевых радиаторах-основаниях трубки и направленными навстречу друг другу, с одним или несколькими фокусирующими линзовыми оптическими элементами и светоотражающей поверхностью вокруг светодиодов, а также со светопреломляющей и светорассеивающей спиралью на поверхности трубки. На торцах трубки лампы содержатся токопроводящие вилки, идентичные по виду и размерам вилкам трубчатых люминесцентных ламп соответствующего типоразмера (RU 69612 U1, 27.12.2007).

Известна светодиодная лампа для замены люминесцентных ламп в люминесцентных светильниках, содержащая электрическую плату, снабженную расположенными на ней светоизлучающими диодами (светодиодную плату), подключаемую в рабочем положении к источнику питания; средства для фиксации и удержания светодиодной лампы в рабочем положении, основание, по форме и габаритным размерам соответствующее форме и габаритным размерам люминесцентного светильника; n (где n≥1) соединенных между собой в последовательную электрическую цепь светодиодных плат, каждая из которых посредством стоек крепления оппозитно прикреплена к основанию таким образом, чтобы световое излучение было направлено в сторону последнего, при этом количество n светодиодных плат определено из условия обеспечения светодиодной лампой уровня освещенности, соответствующего уровню освещенности, достигаемому от использования заменяемого комплекта люминесцентных ламп (RU 2470218 С1, 20.12.2012).

Недостатками известных решений в данной области техники являются то, что все они работают при высоких температурах и выполнены без возможности отвода тепла от светодиодных плат. Данное тепло аккумулируется, при этом эффективность светодиода уменьшается пропорционально времени нахождения источника света во включенном состоянии. Другой недостаток связан с использованием прозрачной трубки и заключается в том, что часть излучаемого света поглощается в данной трубке, соответственно, в результате потери света эффективность источника света уменьшается еще больше.

Технической проблемой, на решение которой направлено заявленное техническое решение, является устранение избыточных температур светодиодных плат, что положительно сказывается на их долговечности и стабильности работы.

Техническим результатом, достигающимся при решении вышеуказанной технической проблемы, является повышение эффективности работы светодиодных ламп за счет снижения температуры светодиодов и отвода тепла от светодиодных плат.

Дополнительным техническим результатом является расширение функциональных возможностей светодиодной лампы за счет размещения на концах основания электрической платы разъемов питания, выполненных таким образом, что позволяют непрерывно комбинироваться с разъемами питания другой электрической платы, обеспечивая тем самым необходимый уровень освещенности и позволяя подключать любое необходимое количество плат.

Заявленные результаты достигаются за счет осуществления светодиодной лампы для люминесцентных светильников, содержащей электрическую плату и снабженную расположенными на ней светоизлучающими диодами (светодиодную плату), подключаемую в рабочем положении к источнику питания; средства для фиксации и удержания светодиодной лампы в рабочем положении, основание, по форме и габаритным размерам соответствующее форме и габаритным размерам люминесцентного светильника; n (где n≥1) соединенных между собой в последовательную электрическую цепь светодиодных плат, каждая из которых посредством стоек крепления оппозитно прикреплена к основанию таким образом, чтобы световое излучение было направлено в сторону последнего, при этом стойки крепления выполнены в виде теплоотводящих радиаторов, а на концах основания электрической платы расположены разъемы питания, выполненные таким образом, что позволяют непрерывно комбинироваться с разъемами питания другой электрической платы, тем самым обеспечивая необходимый уровень освещенности, и светодиодные платы содержат теплоотводящее покрытие.

В одном из частных вариантов осуществления светодиодной лампы на основании размещены теплоотводящие пластины соединенные со стойками крепления.

В другом частном варианте осуществления светодиодной лампы разъемы питания расположенные на концах платы выполнены в виде USB портов.

В другом частном варианте осуществления светодиодной лампы разъемы питания расположенные на концах платы выполнены в виде штекеров коннектеров.

В другом частном варианте осуществления светодиодной лампы основание содержит отверстия для вентиляции и охлаждения.

В другом частном варианте осуществления светодиодной лампы в качестве основания использован светорассеиватель люминесцентного светильника.

В другом частном варианте осуществления светодиодной лампы в качестве основания использован светоотражатель люминесцентного светильника.

В другом частном варианте осуществления светодиодной лампы светодиодные платы равномерно размещены по площади основания.

В другом частном варианте осуществления светодиодная лампа содержит штыревые контакты для включения в электрическую схему светильника.

В другом частном варианте осуществления светодиодная лампа содержит штыревые контакты для включения в электрическую схему светильника, в качестве которых использованы две токопроводящие вилки, по виду и размерам соответствующие стандартным токопроводящим вилкам заменяемых люминесцентных ламп, при этом одна из вилок соединена с положительным концом светодиодной электрической цепи, а другая - с отрицательным.

В другом частном варианте осуществления светодиодной лампы в одну из токопроводящих вилок вмонтирована электрическая схема выпрямителя тока и ограничителя всплеска напряжений

В другом частном варианте осуществления светодиодная лампа содержит дополнительные клеммы для включения в электрическую схему светильника.

В другом частном варианте осуществления светодиодной лампы в качестве средств фиксации и удержания в рабочем положении использованы штыревые контакты для включения в электрическую схему светильника.

В другом частном варианте осуществления светодиодная лампа содержит варистор и стабилитрон.

В другом частном варианте осуществления светодиодная лампа дополнительно содержит технологические отверстия для крепления радиатора.

В другом частном варианте осуществления светодиодная лампа дополнительно содержит вторичную оптику.

В другом частном варианте осуществления светодиодная лампа дополнительно содержит электронные устройства для управления светом.

В другом частном варианте осуществления светодиодная лампа дополнительно содержит комплект универсального крепежа для крепления к люминесцентному светильнику.

В другом частном варианте осуществления светодиодной лампы основание имеет круглую, или овальную, прямоугольную, или фигурную форму.

В другом частном варианте осуществления светодиодной лампы теплоотводящие радиаторы соединены с теплоотводящими канавками.

В другом частном варианте осуществления светодиодной лампы светодиодные платы содержат алюминиевые теплоотводящие переходы и/или теплоотводящие вставки.

В другом частном варианте осуществления светодиодной лампы каждая светодиодная плата содержит ячеистую структуру, в которой ячейки образованы теплопроводящими переходами.

В другом частном варианте осуществления светодиодной лампы теплоотводящее покрытие выполняется на основе полимера.

В другом частном варианте осуществления светодиодной лампы теплоотводящее покрытие выполняется на основе полиуретана, акрила или силикона.

В другом частном варианте осуществления светодиодной лампы полимер представляет собой полидиметилсилоксан.

Реализация изобретения будет описана в дальнейшем в соответствии с прилагаемыми чертежами, которые представлены для пояснения сути изобретения и никоим образом не ограничивают область изобретения. К заявке прилагаются следующие чертежи:

Фиг. 1 иллюстрирует общий вид заявленного устройства.

Фиг. 2 иллюстрирует пример выполнения теплоотводящих переходов.

Фиг. 3 иллюстрирует пример размещения теплоотводящего покрытия и вставки.

В приведенном ниже подробном описании реализации изобретения приведены многочисленные детали реализации, призванные обеспечить отчетливое понимание настоящего изобретения. Однако, квалифицированному в предметной области специалисту, будет очевидно каким образом можно использовать настоящее изобретение, как с данными деталями реализации, так и без них. В других случаях хорошо известные методы, процедуры и компоненты не были описаны подробно, чтобы не затруднять излишне понимание особенностей настоящего изобретения.

Кроме того, из приведенного изложения будет ясно, что изобретение не ограничивается приведенной реализацией. Многочисленные возможные модификации, изменения, вариации и замены, сохраняющие суть и форму технической реализации настоящего изобретения, будут очевидными для квалифицированных в предметной области специалистов.

Светодиодный источник света обладает рядом преимуществ по сравнению с люминесцентными лампами. К достоинствам, присущим всем светодиодным источникам света, относятся: низкое энергопотребление; длительный срок службы; отсутствие эффекта пульсации светового потока; устойчивость к механическим и климатическим воздействиям; простота утилизации и экологичность ввиду отсутствия вредных компонентов - в первую очередь паров ртути.

На фиг. 1 представлен пример реализации заявленной светодиодной лампы (10).

Светодиодная лампа для люминесцентных светильников содержит: n (где n≥1) соединенных между собой в последовательную электрическую цепь электрических плат (1), каждая из которых снабжена расположенными на ней светоизлучающими диодами (2) и на концах основания каждой из которых размещены разъемы питания выполненные таким образом, что позволяют непрерывно комбинироваться с разъемами питания другой электрической платы, подключаемых в рабочем положении к источнику питания (на чертеже на показан) с помощью штыревых контактов или дополнительных клемм или с помощью USB портов или с помощью штекеров коннектеров (на чертеже не показаны).

Предпочтительно в качестве штыревых контактов для включения в электрическую схему светильника использовать две стандартные токопроводящие вилки (3, 4), одна из которых соединена с положительным концом светодиодной электрической цепи, а другая - с отрицательным.

По виду и размерам токопроводящие вилки (3, 4) соответствуют стандартным токопроводящим вилкам заменяемых люминесцентных ламп. В одну из токопроводящих вилок может быть вмонтирована электрическая схема выпрямителя тока и ограничителя всплеска напряжений (на чертеже не показаны).

Каждая светодиодная плата (1) прикреплена к основанию (5) посредством стоек крепления, выполненных в виде теплоотводящих радиаторов (6), таким образом, чтобы световое излучение было направлено в сторону основания (5). При этом теплоотводящие радиаторы могут быть соединены с теплоотводящими канавками (8).

На каждую светодиодную плату (1) нанесено теплоотводящее покрытие (11) (см. Фиг. 3). При этом теплоотводящее покрытие (11) может быть выполнено на основе полимера или на основе полиуретана, акрила или силикона или может представлять собой полидиметилсилоксан.

Светодиодные платы (1) равномерно распределены по площади основания (5), обеспечивая равномерный световой поток. Светодиодная лампа содержит средства для фиксации и удержания в рабочем положении (на чертеже не показаны), в качестве которых могут быть использованы штыревые контакты для включения в электрическую схему светильника.

Основание (5) по форме и габаритным размеры выполнено соответствующим форме и габаритным размерам люминесцентного светильника и может иметь любую геометрическую форму, в том числе круглую, или овальную, или прямоугольную, или фигурную и другие формы. В качестве основания (5) может быть использован светорассеиватель либо светоотражатель люминесцентного светильника. При этом основание (5) может содержать отверстия (7) для вентиляции и охлаждения и теплоотводящие пластины соединенные со стойками крепления (6).

Количество n светодиодных плат (1) определяется из условия обеспечения светодиодной лампой уровня освещенности, соответствующего общему уровню освещенности, достигаемому от использования всего заменяемого комплекта люминесцентных ламп в люминесцентном светильнике, и зависит от параметров светодиодных плат и заменяемых люминесцентных ламп. Наличие на концах каждой платы (1) разъемов питания (3, 4), выполняется таким образом, что данные разъемы позволяют непрерывно комбинироваться с разъемами питания другой электрической платы, позволяет подключать необходимое число таких плат (1).

Выполнение светодиодных плат (1), прикрепленных к основанию (5) посредством стоек крепления (6), выполненных в виде теплоотводящих радиаторов, исключает их нагрев, поскольку тепло не аккумулируется. При этом радиаторы (6) отводят тепло от платы (1) предотвращая перегревание, а также исключается недостаток, связанный с поглощением излучаемого света в трубке, что, в целом, повышает эффективность светодиодного источника света.

Выполнение формы и габаритных размеров основания (5) соответствующими форме и габаритным размерам люминесцентного светильника обеспечивает возможность применения светодиодной лампы (10) в различных типах люминесцентных светильников, в том числе напольных, настенных и пр.

Выполнение светодиодных плат (1) равномерно распределенными по площади основания (5) обеспечивает равномерность светового потока.

Как представлено на Фиг. 2 светодиодная плата (1) может содержать ячеистую структуру, в которой ячейки образованы теплопроводящими переходами (via) (9). Переходы (9) могут формировать различный геометрический паттерн в зависимости от примера выполнения конечного устройства. Толщина и количество переходов (9) на каждой из плат (1) также может выбираться исходя из толщины платы (1) и ее геометрических размеров.

Как представлено на Фиг. 3 светодиодные платы (1) могут содержать теплоотводящие вставки (12). Вставки могут выполняться из любого пригодного теплоотводящего и/или теплорассеивающего металла, например, меди, алюминия и т.п. Вставки (12) могут также быть различной геометрической формы, пригодной для установки в платы (1). Вставки (12) могут устанавливаться пачками, в зависимости от толщины вставок и светодиодных плат (1).

Размещение светодиодных плат (1) оппозитно основанию, таким образом, чтобы световое излучение было направлено в сторону основания (5), снижает световые потери, что, в свою очередь, повышает эффективность светодиодной лампы (10).

Использование в качестве основания (5) светорассеивателя или светоотражателя люминесцентного светильника увеличивает ее эффективность.

Использование в качестве штыревых контактов для включения в электрическую схему светильника токопроводящих вилок, по виду и размерам соответствующих стандартным токопроводящим вилкам заменяемых люминесцентных ламп, упрощает монтаж и расширяет функциональные возможности.

Наличие электрической схемы выпрямителя тока и ограничителя всплеска напряжений; варистора и стабилитрона повышает надежность работы и увеличивает срок службы лампы.

Наличие технологических отверстий (7) для крепления радиатора; вторичной оптики; электронного устройства для управления светом; комплекта универсального крепежа для крепления к люминесцентному светильнику; выполнение основания различной формы расширяют функциональные возможности светодиодной лампы.

Светодиодная лампа для люминесцентных светильников может дополнительно включать варистор, стабилитрон или защитный диод (на чертеже не показаны).

Светодиодная лампа (10) для люминесцентных светильников может также дополнительно содержать вторичную оптику; электронные устройства для управления светом, отражатели; комплект универсального крепежа для крепления к люминесцентному светильнику (на чертеже не показаны).

Заявляемая светодиодная лампа подключается в электрическую схему питания люминесцентной лампы люминесцентного светильника без его изменения. Изобретение может быть использовано в любых типах встраиваемых и накладных люминесцентных светильников.

В светодиодных платах (1) могут использоваться любые сверхъяркие светодиоды (2), собранные на любых печатных платах. Основание (5) заявляемой светодиодной лампы (10) может быть любой формы, в зависимости от геометрической формы люминесцентного светильника. В зависимости от условий эксплуатации в конструкции светодиодной лампы (10) может быть использован радиатор, закрепленный болтами в технологические отверстия для его применения. Также в светодиодной лампе (10) могут быть использованы вторичная оптика и любые электронные устройства для управления светом.

Основание (5) может быть изготовлено из любых светопропускающих или светоотражающих материалов, а также может содержать отверстия для вентиляции и охлаждения.

Представленные материалы заявки раскрывают предпочтительные примеры реализации технического решения и не должны трактоваться как ограничивающие иные, частные примеры его воплощения, не выходящие за пределы испрашиваемой правовой охраны, которые являются очевидными для специалистов соответствующей области техники.

Изобретение относится к области светотехники, а именно к осветительным устройствам. Заявленная светодиодная лампа для люминесцентных светильников содержит электрическую плату, снабженную расположенными на ней светоизлучающими диодами (светодиодную плату), подключаемую в рабочем положении к источнику питания; средства для фиксации и удержания светодиодной лампы в рабочем положении, основание, по форме и габаритным размерам соответствующее форме и габаритным размерам люминесцентного светильника; n (где n≥1) соединенных между собой в последовательную электрическую цепь светодиодных плат, каждая из которых посредством стоек крепления оппозитно прикреплена к основанию таким образом, чтобы световое излучение было направлено в сторону последнего. Стойки крепления выполнены в виде теплоотводящих радиаторов, при этом на концах основания электрической платы расположены разъемы питания, выполненные таким образом, что позволяют непрерывно комбинироваться с разъемами питания другой электрической платы, тем самым обеспечивая необходимый уровень освещенности, и светодиодные платы содержат теплоотводящее покрытие. Технический результат - повышение эффективности работы светодиодных ламп за счет снижения температуры светодиодов. 24 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Светодиодная лампа для люминесцентных светильников, содержащая электрическую плату, снабженную расположенными на ней светоизлучающими диодами (светодиодную плату), подключаемую в рабочем положении к источнику питания; средства для фиксации и удержания светодиодной лампы в рабочем положении, основание, по форме и габаритным размерам соответствующее форме и габаритным размерам люминесцентного светильника; n (где n≥1) соединенных между собой в последовательную электрическую цепь светодиодных плат, каждая из которых посредством стоек крепления оппозитно прикреплена к основанию таким образом, чтобы световое излучение было направлено в сторону последнего, отличающаяся тем, что стойки крепления выполнены в виде теплоотводящих радиаторов, при этом на концах основания электрической платы расположены разъемы питания, выполненные таким образом, что позволяют непрерывно комбинироваться с разъемами питания другой электрической платы, тем самым обеспечивая необходимый уровень освещенности, и светодиодные платы содержат теплоотводящее покрытие.

2. Светодиодная лампа по п. 1, отличающаяся тем, что на основании размещены теплоотводящие пластины, соединенные со стойками крепления.

3. Светодиодная лампа по п. 1, отличающаяся, характеризующаяся тем, что разъемы питания, расположенные на концах платы, выполнены в виде USB портов.

4. Светодиодная лампа по п. 1, отличающаяся тем, что разъемы питания, расположенные на концах платы, выполнены в виде штекеров коннектеров.

5. Светодиодная лампа по п. 1, отличающаяся тем, что основание содержит отверстия для вентиляции и охлаждения.

6. Светодиодная лампа по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве основания использован светорассеиватель люминесцентного светильника.

7. Светодиодная лампа по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве основания использован светоотражатель люминесцентного светильника.

8. Светодиодная лампа по п. 1, отличающаяся тем, что светодиодные платы равномерно размещены по площади основания.

9. Светодиодная лампа по п. 1, отличающаяся тем, что содержит штыревые контакты для включения в электрическую схему светильника.

10. Светодиодная лампа по п. 1, отличающаяся тем, что содержит штыревые контакты для включения в электрическую схему светильника, в качестве которых использованы две токопроводящие вилки, по виду и размерам соответствующие стандартным токопроводящим вилкам заменяемых люминесцентных ламп, при этом одна из вилок соединена с положительным концом светодиодной электрической цепи, а другая - с отрицательным.

11. Светодиодная лампа по п. 1, отличающаяся тем, что в одну из токопроводящих вилок вмонтирована электрическая схема выпрямителя тока и ограничителя всплеска напряжений.

12. Светодиодная лампа по п. 1, отличающаяся тем, что содержит дополнительные клеммы для включения в электрическую схему светильника.

13. Светодиодная лампа по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве средств фиксации и удержания в рабочем положении использованы штыревые контакты для включения в электрическую схему светильника.

14. Светодиодная лампа по п. 1, отличающаяся тем, что включает варистор и стабилитрон.

15. Светодиодная лампа по п. 1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит технологические отверстия для крепления радиатора.

16. Светодиодная лампа по п. 1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит вторичную оптику.

17. Светодиодная лампа по п. 1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит электронные устройства для управления светом.

18. Светодиодная лампа по п. 1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит комплект универсального крепежа для крепления к люминесцентному светильнику.

19. Светодиодная лампа по п. 1, отличающаяся тем, что основание имеет круглую, или овальную, прямоугольную, или фигурную форму.

20. Светодиодная лампа по п. 1, отличающаяся тем, что теплоотводящие радиаторы соединены с теплоотводящими канавками.

21. Светодиодная лампа по п. 1, отличающаяся тем, что светодиодные платы содержат алюминиевые теплоотводящие переходы и/или теплоотводящие вставки.

22. Светодиодная лампа по п. 21, отличающаяся тем, что каждая светодиодная плата содержит ячеистую структуру, в которой ячейки образованы теплопроводящими переходами.

23. Светодиодная лампа по п. 1, отличающаяся тем, что теплоотводящее покрытие выполняется на основе полимера.

24. Светодиодная лампа по п. 1, отличающаяся тем, что теплоотводящее покрытие выполняется на основе полиуретана, акрила или силикона.

25. Светодиодная лампа по п. 23, отличающаяся тем, что полимер представляет собой полидиметилсилоксан.