Лампа на светодиодах
Изобретение относится к области электрорадиотехники. Лампа предназначена для применения в световых и светосигнальных приборах, в частности в заградительных огнях, взрывозащищенных световых приборах, огнях световой маркировки аэродромов, вертодромов и т.п. Техническим результатом является упрощение конструкции и обеспечение пространственного изменения светораспределения. Лампа содержит центральный стержень и окружающие его группы светодиодов с токоведущими выводами, собранные на пластинах, выполненных в форме плоских многоугольных плат, по крайней мере, часть которых установлена в меридиональных плоскостях, пересекающих центральный стержень. При этом, по меньшей мере, на части ориентированных в окружающее пространство сторон или ребер каждой платы смонтирован хотя бы один светодиод, оптическая ось которого перпендикулярна указанной стороне или ребру, а токоведущие выводы располагаются на поверхности платы. Многоугольные платы со светодиодами могут быть установлены на шарнирные узлы, собранные на противоположных концах центрального стержня, с возможностью азимутального углового поворота относительно поперечной оси лампы с фиксацией в заданном положении. В лампе может быть установлена неподвижно дополнительная плата перпендикулярно центральному стержню, примыкающая к многоугольным платам в нижней части. На ней также могут быть установлены светодиоды с радиально ориентированными оптическими осями. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к светотехнике, в частности к источникам света - лампам на светоизлучающих полупроводниковых диодах, генерирующих оптическое излучение красного, зеленого, желтого, оранжевого, синего, белого цветов или ближнее ИК-излучение.Такие лампы предназначены для применения в световых и светосигнальных приборах, в частности в заградительных огнях кругового обзора, во взрывозащищенных световых приборах, в линзовых огнях с сигнализацией в выбранных направлениях, светомаяках, прожекторах, светофорах с элементами отражательной оптики, в огнях световой маркировки аэродромов и вертодромов, палубных светотехнических системах посадки летательных аппаратов.Известна лампа на светодиодах [1], содержащая равноудаленные от ее продольной оси группы светодиодов, установленные радиально на одинаковых изоляционных дисках с осевыми отверстиями, сопряженных с центральным стержнем, и подключенные к токоведущим элементам стандартного цоколя.Недостатки лампы обусловлены неприемлемой конфигурацией светящего тела, исключающей распространение светового потока вдоль ее оси и формирование требуемого светораспределения в полусфере и в выбранных направлениях, что ограничивает применение ламп, например, в светосигнальных заградительных огнях, аэродромных двунаправленных огнях и других световых и светосигнальных приборах.Известна лампа на светодиодах [2], обеспечивающая требуемое светораспределение в пространстве, содержащая центральный стержень с коаксиально установленными на нем полыми выпуклыми многогранниками, на плоских, ориентированных в заданных направлениях гранях которых смонтированы светодиоды, окружающие указанный стержень. На свободном конце центрального стержня размещены средства токоподвода.Недостатки прототипа обусловлены сложностью конструкции многогранников, например, усеченных пирамид с требуемым наклоном граней, выполняющих функции пластин-держателей светодиодов.Кроме того, лампа не обеспечивает пространственное изменение светораспределения в зависимости от условий эксплуатации, например, в двунаправленных аэродромных светосигнальных огнях.Целью изобретения является устранение перечисленных недостатков, упрощение конструкции, обеспечение пространственного изменения светораспределения, что расширяет ее функциональные возможности.Поставленная цель достигается тем, что в лампе на светодиодах, содержащей центральный стержень и окружающие его группы светодиодов с токоведущими выводами, собранные на пластинах и подключенные к средствам электропитания, указанные пластины выполнены в форме плоских многоугольных плат, по крайней мере часть которых установлена в меридиональных плоскостях, пересекающих центральный стержень, причем по меньшей мере на части ориентированных в окружающее пространство сторон (ребер) каждой многоугольной платы смонтирован хотя бы один светодиод, оптическая ось которого перпендикулярна указанной стороне (ребру), а токоведущие выводы располагаются на поверхности многоугольной платы.Поставленная задача достигается также тем, что многоугольные платы со светодиодами установлены на шарнирные узлы, собранные на противоположных концах центрального стержня, с возможностью азимутального углового поворота относительно поперечной оси лампы и с фиксацией в заданном положении.Поставленная цель достигается и тем, что на нижней части центрального стержня перпендикулярно ему неподвижно установлена дополнительная плата, примыкающая к многоугольным платам, располагаемым в меридиональных плоскостях, имеющая разметку азимутального углового положения указанных многоугольных плат и снабженная фиксатором их положения на ней.Еще одним средством достижения цели является то, что по периметру дополнительной платы смонтированы светодиоды с радиально ориентированными оптическими осями, токоведущие выводы которых располагаются на поверхности ее нижней части.Цель достигается и тем, что по крайней мере часть многоугольных плат со светодиодами установлены вдоль продольной оси центрального стержня параллельно друг другу.Решению поставленной задачи способствует также то, что дополнительная плата примыкает своей нижней частью к камере, в которой установлены средства электропитания, например, электронный преобразователь питающей сети.Цель достигается также за счет того, что многоугольные платы со светодиодами и дополнительная плата заключены в оптически прозрачную колбу.И наконец, достижению цели способствует то, что камера с электронным преобразователем питающей сети сопряжена со средствами токоподвода, например, с международным цоколем типа Е 27 или Gy 9,5.Наиболее предпочтительные варианты исполнения устройства согласно предполагаемому изобретению показаны на чертежах.Фиг.1 - лампа на светодиодах, вид сбоку частично в разрезе.Фиг.2 - то же, что и на фиг.1, вид сверху, сечение А-А.Фиг.3 - лампа на светодиодах с оптически прозрачной колбой и международным цоколем, вид сбоку, частично в разрезе.Фиг.4 - то же, что и на фиг.3, вид сверху, сечение Б-Б.Показанный на фиг.1 и 2 первый вариант лампы на светодиодах содержит центральный стержень 1 и окружающие его светодиоды 2, установленные на пластинах, выполненных в форме плоских многоугольных плат 3. По крайней мере часть этих плат 3 установлены в меридиональных плоскостях, пересекающих центральный стержень 1 (проходящий через продольную ось лампы).По меньшей мере на части ориентированных в окружающее пространство сторон (ребер) 4, 5 каждой многоугольной платы 3 смонтирован хотя бы один светодиод 2. Например, для заградительных огней с требуемой максимальной силой света в углах от +6 до -6 относительно горизонта, превышающей в 2-3 раза значение силы света огня, генерируемой в зенит, на нижней стороне (ребре) 5 каждой многоугольной платы 3 могут быть установлены по 2-3 светодиода 2, причем указанные светодиоды могут отличаться между собой углами рассеяния излучения.Собранные на каждой плоской многоугольной плате 3 светодиоды 2 устанавливаются таким образом, что их оптические оси перпендикулярны стороне (ребру) 4 или 5 каждой из указанных плат, обеспечивая при этом требуемую ориентацию и получение заданного светораспределения в окружающем пространстве за счет выбора угла наклона сторон (ребер) каждой платы 3 и выбора светодиода 2 с требуемым углом рассеяния. Количество плоских многоугольных плат 3 в лампе определяется углом рассеяния выбранных светодиодов, предъявляемыми требованиями к величине и равномерности светораспределения. Для светодиодов с углом рассеяния излучения 20,5=30 количество многоугольных плат 3 должно быть не менее 12-ти.При монтаже светодиодов 2 на стороны (ребра) 4 и 5 многоугольных плат 3 токоведущие выводы 6 светодиодов располагают на поверхности указанных плат с одной или с обеих сторон каждой из них. Многоугольные платы 3 со светодиодами 2 могут быть установлены на шарнирные узлы 7, представляющие собой стянутые центральным стержнем 1 пластины 8 и 9 с отверстиями, в которых располагаются механически соединенные с платами 3 штыри 10 и 11, обеспечивающие возможность азимутального углового поворота каждой многоугольной платы 3 относительно поперечной (нулевой) оси лампы ОО’ с фиксацией их в заданном положении.На нижней части центрального стержня 1 перпендикулярно ему неподвижно установлена дополнительная многоугольная или круглая плата 12, примыкающая к нижним сторонам меридионально ориентированных многоугольных плат 3.Дополнительная плата 12, например, в форме правильного 12-угольника имеет разметки 13 азимутального углового положения, включая нулевое направление OO’ вышеуказанных вращающихся многоугольных плат 3, а также снабжена фиксатором 14 их положения на дополнительной плате, представляющим собой отверстия, в которые устанавливаются механически присоединенные к плате 3 упругие стопоры 15.В одном из вариантов исполнения лампы по периметру дополнительной платы 12 на сторонах многоугольника могут быть смонтированы светодиоды 16 с радиально ориентированными оптическими осями, токоведущие выводы которых располагаются на поверхности ее нижней (тыльной) части.На фиг.3 и 4 показан второй вариант исполнения лампы на светодиодах, у которой по крайней мере часть плоских многоугольных плат 17 и 18 со светодиодами 2 установлены на шарниры 19 (но возможно и без них) с ориентацией вдоль продольной оси центральною стержня 1 параллельно друг другу. При этом две группы параллельно установленных между собой многоугольных плат 17 и 18 диаметрально ориентированы на дополнительной плоской плате 20, обеспечивая концентрацию светового излучения в диаметрально противоположных направлениях. Подобная лампа эффективна при использовании в аэродромных двунаправленных огнях.Установленные на каждой многоугольной плате 3, 17 и 18 светодиоды 2 с токоведущими выводами 6 подключены между собой последовательно, образуя цепочки, например, методом печатного монтажа при помощи токоведущих дорожек 21.Цепочки светодиодов каждой многоугольной платы подключены между собой последовательно или параллельно-последовательно, в том числе с цепочкой светодиодов 16 дополнительной платы 12. Для подключения плат со светодиодами между собой и с электронным преобразователем могут быть использованы микроразъемы, устанавливаемые с тыльной стороны дополнительной платы 12 (не показано).Оба варианта исполнения предусматривают сопряжение тыльной (нижней) стороны дополнительной платы 12 или 20 с камерой 22, в которой установлены средства электропитания, например, электронный преобразователь 23 питающей сети.Последний подключается к питающей сети (к первичному источнику питания) средствами токоподвода, в виде токоведущих проводов 24, либо с использованием международного цоколя Е 27 или Gy 9,5 (пoз. 25, фиг. 3).Многоугольные платы со светодиодами и дополнительная плата 12 могут быть заключены в оптически прозрачную колбу 26, повышающую степень защиты лампы от воздействия внешней среды.Лампа на светодиодах работает следующим образом.При подключении питающей сети электронный преобразователь формирует постоянное или пульсирующее напряжение и ток на цепочки последовательно или параллельно-последовательно подключенные светодиоды, которые генерируют оптическое излучение выбранных длин волн спектра.При этом заданное светораспределение (индикатрисы сил света) в пространстве определяется углом рассеяния выбранных светодиодов, углами наклона и количеством установленных в лампе и ориентированных в окружающее пространство сторон (ребер) многоугольных плат, на которых собраны светодиоды, и азимутальным угловым положением этих плат на дополнительной плате, которое изменяется потребителем путем поворота плат (как показано стрелками на фиг.2, 4).Для первого варианта исполнения устройства возможно изменение светораспределения лампы с концентрацией светового потока по азимуту в угле рассеяния 270-300.Для второго варианта устройства возможна концентрация светового потока лампы по двум диаметрально противоположным направлениям одновременно (двухпучковая лампа) в угле рассеяния 20-40 для каждого пучка излучения.Источники информации1. Патент Франции №2714956, кл. F 21 Q 3/02, опубл. 13.07.95.2. Патент РФ №2158876, кл. F 21 S 8/10, опубл. 10.11.2000, БИ №31.Формула изобретения
1. Лампа на светодиодах, содержащая центральный стержень и окружающие его группы светодиодов с токоведущими выводами, собранные на пластинах и подключенные к средствам электропитания и токоподвода, отличающаяся тем, что пластины выполнены в форме плоских многоугольных плат, по крайней мере часть которых установлена в меридиональных плоскостях, пересекающих центральный стержень, причем по меньшей мере на части ориентированных в окружающее пространство сторон каждой многоугольной платы смонтирован хотя бы один светодиод, оптическая ось которого перпендикулярна указанной стороне, а токоведущие выводы расположены на поверхности многоугольной платы.2. Лампа на светодиодах по п.1, отличающаяся тем, что многоугольные платы со светодиодами установлены на шарнирные узлы, собранные на противоположных концах центрального стержня, с возможностью азимутального углового поворота относительно поперечной оси лампы с фиксацией в заданном положении.3. Лампа на светодиодах по любому из пп.1 и 2, отличающаяся тем, что на нижней части центрального стержня перпендикулярно ему неподвижно установлена дополнительная плата, примыкающая к многоугольным платам, расположенным в меридиональных плоскостях, имеющая разметку азимутального углового положения указанных многоугольных плат и снабженная фиксатором их положения на ней.4. Лампа на светодиодах по п.3, отличающаяся тем, что по периметру дополнительной платы смонтированы светодиоды с радиально ориентированными оптическими осями, токоведущие выводы которых располагаются на поверхности ее нижней части.5. Лампа на светодиодах по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что по крайней мере часть многоугольных плат со светодиодами установлена вдоль продольной оси центрального стержня параллельно друг другу.6. Лампа на светодиодах по любому из пп.3-5, отличающаяся тем, что дополнительная плата примыкает своей нижней частью к камере, в которой установлены средства электропитания, например электронный преобразователь питающей сети.7. Лампа на светодиодах по любому из пп.3-6, отличающаяся тем, что многоугольные платы со светодиодами и дополнительная плата заключены в оптически прозрачную колбу.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4NF4A Восстановление действия патента Российской Федерации на изобретение
Извещение опубликовано: 27.03.2006 БИ: 09/2006