Светильник

(51) 21 4/00 (2006.01) 05 В 33/02 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ подключенными к питающей сети переменного напряжения, и снабжены силовым преобразователем переменного тока в постоянный ток для светодиодов. Светодиоды выполнены в виде, по меньшей мере, двух секций светодиодов, каждая из которых соединена со своим блоком питания,содержащим последовательно соединенные силовой преобразователь и балластные дроссели,выполненные в виде, по меньшей мере, двух балластных дросселей, включенных параллельно через нормально замкнутый контакт термодатчика. Термодатчик и секции светодиодов установлены на радиаторе охлаждения. Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения,заключается в термостабилизации режима работы светодиодов и в дублировании источников света светодиодов.(76) Осипенко Владимир Павлович , Осипенко Юрий Владимирович , Буряков Александр Анатольевич(57) Изобретение относится к светильнику,предназначенному для уличного, промышленного,бытового и архитектурно-дизайнерского освещения. В корпусе светильника установлены светодиоды,которые соединены с блоками питания, 20832 Изобретение относится к осветительным устройствам и/или источникам света и может быть использовано для уличного, промышленного,бытового и архитектурно-дизайнерского освещения. За аналог заявляемого изобретения принято техническое решение того же назначения устройство включения светового прибора со светодиодами в сеть переменного тока,содержащего параллельно-последовательные цепочки светодиодов и электронный преобразователь питающей сети с емкостным фильтром, которые подключены в сеть переменного тока (описание изобретения к патенту РФ 2151473, МПК 7, Н 05 В 37/00 21 4/00, 2000 г.). Наиболее близким аналогом того же назначения,что и заявляемое изобретение является техническое решение того же назначения - осветительное устройство или источник света, основанный на действии светодиодов, содержащий светодиоды,соединенные с блоком питания, который подключен к питающей сети переменного напряжения, и силовой преобразователь,с возможностью преобразования входящего переменного тока в постоянный ток для светодиодов (заявка на изобретение 2005119149, МПК Н 05 В 33/02, 2006 г.). К недостаткам известных технических решений,как аналога, так и прототипа, относятся возможность перегрева светодиодов при эксплуатации их при повышенных температурах окружающего воздуха и их низкая эксплуатационная надежность при повреждении их электрических цепей. Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение срока службы светильника при его эксплуатационной надежности. Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения,заключается в термостабилизации режима работы светодиодов и в дублировании источников света светодиодов. Сущность изобретения светильника,содержащего светодиоды, соединенные с блоком питания, который подключен к питающей сети переменного напряжения,и силовой преобразователь с возможностью преобразования входящего переменного тока в постоянный ток для светодиодов, состоит в том, что светодиоды установлены в корпусе и выполнены в виде, по меньшей мере, двух секций светодиодов, каждая из которых соединена со своим блоком питания,содержащим последовательно соединенные силовой преобразователь и балластные дроссели,выполненные в виде, по меньшей мере, двух балластных дросселей, включенных параллельно через нормально замкнутый контакт термодатчика,при этом термодатчик и секции светодиодов установлены на радиаторе охлаждения. В качестве радиатора охлаждения использован корпус светильника, выполненный из теплопроводящего материала, например, из алюминия. В качестве радиатора охлаждения использован блок металлических элементов, расположенных на корпусе. Блок металлических элементов расположен внутри корпуса. Поверхность радиатора охлаждения имеет принудительное охлаждение с возможностью увеличения рассеиваемой тепловой мощности светодиодов. Площадь поверхности радиатора охлаждения пропорциональна суммарной паспортной тепловой мощности секций светодиодов. Каждый из силовых преобразователей выполнен в виде трансформатора с подключенным к вторичной обмотке полнопериодным выпрямителем, к выходам которого подключен емкостной фильтр. Силовые преобразователи выполнены в виде высокочастотных преобразователей. Балластные дроссели каждого блока питания использованы с одинаковыми характеристиками. Балластные дроссели каждого блока питания использованы с различными характеристиками. В каждой секции светодиодов использованы светодиоды одинакового цвета свечения. В каждой секции светодиодов использованы светодиоды различного цвета свечения. Светодиоды каждой секции выполнены с одинаковой диаграммой направленности излучения. Светодиоды каждой секции выполнены с различной диаграммой направленности излучения. Корпус выполнен произвольной формы. Секции светодиодов установлены в одной плоскости. Секции светодиодов установлены в различных плоскостях. Сущность изобретения поясняется чертежами,где на фиг.1 - светильник с использование металлического корпуса светильника в качестве радиатора охлаждения светодиодов на фиг.2 - светильник с использованием блока металлических элементов в качестве радиатора охлаждения светодиодов на фиг.З - схема силового преобразователя. Светильник может быть осуществлен с реализацией указанного назначения следующим образом. Светильник состоит из корпуса 1, в котором установлены секции светодиодов 2 и 3. Секций светодиодов в светильнике может быть установлено, по меньшей мере, две, а может быть и более. Описывается светильник, в котором установлены две секции светодиодов. Каждая секция светодиодов 2 и 3 соответственно соединена с блоками питания 4 и 5. В секциях светодиодов 2 и 3 использованы светодиоды одинакового цвета с одинаковой диаграммой направленности излучения. Блок питания 4 секции светодиодов 2 содержит силовой преобразователь 6, подключенный к питающей сети переменного напряжения через балластные дроссели 7 и 8, при этом балластные дроссели 7 и 8 выполнены в виде двух балластных дросселей,включенных параллельно через 20832 нормально замкнутый контакт термодатчика 9. К выходу силового преобразователя 6 подключена секция светодиодов 2. Блок питания 5 секции светодиодов 3 содержит силовой преобразователь 10, подключенный к питающей сети переменного напряжения через балластные дроссели 11 и 12, при этом балластные дроссели 11 и 12 выполнены в виде двух балластных дросселей,включенных параллельно через нормально замкнутый контакт термодатчика 9. К выходу силового преобразователя 10 подключена секция светодиодов 3. Возможно использование в каждом блоке питания 4 и 5 нескольких балластных дросселей,включенных параллельно через нормально замкнутый контакт термодатчика 9. Каждый из силовых преобразователей 6 и 10 выполнен (фиг. 3) в виде трансформатора 13 с подключенным к вторичной обмотке полнопериодным выпрямителем 14, к выходам которого подключен емкостной фильтр 15. В качестве силового преобразователя возможно использование другого устройства,осуществляющего преобразование входного переменного тока в постоянный ток для питания светодиодов,например,высокочастотного преобразователя. Секции светодиодов 2, 3 и термодатчик 9 жестко закреплены в металлическом корпусе 1, который использован в качестве радиатора охлаждения(фиг.1). Для корпуса 1 светильника использован теплопроводящий материал - алюминий. Жесткое крепление в корпусе 1 секций светодиодов 2, 3 и термодатчика 9 выполнено при помощи термопроводящего клея. Возможно жесткое крепление секций светодиодов 2 и 3 и термодатчика 9 в корпусе 1, например, при помощи винтов,заклепок таким же образом закреплен и блок металлических элементов 16. В качестве радиатора охлаждения может быть использован блок металлических элементов 16, расположенный внутри корпуса 1 (фиг.2). Возможно крепление блока металлических элементов 16 на корпусе 1. При использовании в качестве радиатора охлаждения блока металлических элементов 16 возможно выполнение корпуса светильника не из теплопроводящего материала. Жесткое крепление блока металлических элементов 16 внутри корпуса 1 светильника или на корпусе 1 возможно, например,при помощи термопроводящего клея, винтов,заклепок. Площадь поверхности радиатора охлаждения рассчитывается пропорциональной суммарной паспортной тепловой мощности светодиодов в секциях светодиодов 2 и 3. Радиатор охлаждения может иметь принудительное охлаждение поверхности, например, при помощи нагнетающего вентилятора (на чертеже не показан) для увеличения рассеиваемой тепловой мощности секций светодиодов 2 и 3. При использовании светильников для архитектурно-дизайнерских подсветок возможно применение светодиодов в секциях 2 и 3 как одинакового, так и разного цвета свечения. Для формирования заданных зон освещения,светодиоды секций светодиодов 2 и 3 выполнены с одинаковой диаграммой направленности излучения или с разной диаграммой направленности излучения. Для освещения одним светильником различных участков поверхности, корпус светильника может иметь произвольную форму для возможности установки секций светодиодов 2 и 3 как в одной плоскости, так и в различных плоскостях. Светильник работает следующим образом. При подключении светильника к питающей сети переменного напряжения входное напряжение поступает на входы блоков питания 4 и 5, питающих соответственно секции светодиодов 2 и 3. Формирование постоянного тока для питания секций светодиодов 2 и 3 рассмотрено на примере функционирования блока питания 4, к выходу которого подключена секция светодиодов 2. Переменное напряжение питающей сети поступает через дроссель 7 и подсоединенный параллельно ему через нормально замкнутый контакт термодатчика 9 дроссель 8, на вход силового преобразователя 6, где поступает на первичную обмотку трансформатора 13. Напряжение с выхода вторичной обмотки трансформатора 13 преобразуется полноприводным выпрямителем 14 в постоянное и сглаживается емкостным фильтром 15,после чего постоянное напряжение поступает на секцию светодиодов 2, обеспечивая их свечение. Тепло,выделяемое секциями светодиодов,поглощается корпусом 1, который работает в качестве радиатора охлаждения, и рассеивается в окружающем пространстве. При выходе из строя одного из блоков питания 4 или 5, подключенных к их выходам секций светодиодов 2 или 3, работу светильника обеспечивает функционирующая цепь секции светодиодов со своим блоком питания. За счет дублирования работы секции светодиодов светильник продолжает работать, обеспечивая освещенность на уровне 0,5 от номинального значения, при этом восприятие человеком уровня освещенности, отличающегося в два раза,практически не заметно. При эксплуатации светильника при температуре окружающего воздуха выше рекомендованной по условиям технической эксплуатацией, возможен нагрев светодиодов секций 2 и 3 выше рекомендованного техническими условиями производителя светодиодов, что приводит к сокращению срока службы светодиодов. При эксплуатации светильника при температуре окружающего воздуха в рекомендованных производителем пределах, площади радиатора охлаждения достаточно для поддержания температуры светодиодов в пределах диапазона температур, рекомендованных производителем светодиодов при условии расчета площади радиатора охлаждения пропорциональной рассеиваемой паспортной тепловой мощности секции светодиодов 2 и 3. Для предотвращения перегрева светодиодов,при достижении 3 20832 температуры светодиодов на 10-20 ниже максимально разрешенных производителем светодиодов,нормально замкнутый контакт термодатчика 9 размыкается, отключая от питающей сети балластный дроссель 8, при одинаковых параметрах балластных дросселей происходит уменьшение тока,питающего светодиоды, в два раза, что приводит к уменьшению рассеиваемой тепловой мощности светодиодов и понижению их температуры, что ведет к термостабилизации режима работы секции светодиодов. Светильник продолжает работать,обеспечивая освещенность на уровне 0,5 от нормального значения, при этом восприятие человеком уровня освещенности, отличающегося в два раза, практически не заметно. При неодинаковых параметрах дросселей возможно снижение питающего тока в любых заданных пределах. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Светильник,содержащий светодиоды,соединенные с блоком питания, который подключен к питающей сети переменного напряжения, и силовой преобразователь,выполненный с возможностью преобразования входящего переменного тока в постоянный ток для светодиодов, отличающийся тем, что светодиоды установлены в корпусе и выполнены в виде, по меньшей мере, двух секций светодиодов, каждая из которых соединена со своим блоком питания,содержащим последовательно соединенные силовой преобразователь и балластные дроссели,выполненные в виде, по меньшей мере, двух балластных дросселей, включенных параллельно через нормально замкнутый контакт термодатчика,при этом термодатчик и секции светодиодов установлены на радиаторе охлаждения. 2. Светильник по п.1, отличающийся тем, что в качестве радиатора охлаждения использован корпус светильника из теплопроводящего материала,например, алюминия. 3. Светильник по п.1, отличающийся тем, что в качестве радиатора охлаждения использован блок металлических элементов, расположенных в корпусе. 4. Светильник по п.3, отличающийся тем, что блок металлических элементов расположен внутри корпуса. 5. Светильник по п.1, отличающийся тем, что поверхность радиатора охлаждения имеет принудительное охлаждение с возможностью увеличения рассеиваемой тепловой мощности светодиодов. 6. Светильник по п.3, отличающийся тем, что площадь поверхности радиатора охлаждения пропорциональна суммарной паспортной тепловой мощности секций светодиодов. 7. Светильник по п.1, отличающийся тем, что каждый из силовых преобразователей выполнен в виде трансформатора с подключенным к его вторичной обмотке полнопериодным выпрямителем, к выходам которого подключен емкостной фильтр. 8. Светильник по п.1, отличающийся тем, что силовые преобразователи выполнены в виде высокочастотных преобразователей. 9. Светильник по п.1, отличающийся тем, что балластные дроссели каждого блока питания использованы с одинаковыми характеристиками. 10. Светильник по п.1, отличающийся тем, что балластные дроссели каждого блока питания использованы с различным характеристиками. 11. Светильник по п.1, отличающийся тем, что в каждой секции светодиодов использованы светодиоды одинакового цвета свечения. 12. Светильник по п.1, отличающийся тем, что в каждой секции светодиодов использованы светодиоды различного цвета свечения. 13. Светильник по п.1, отличающийся тем, что светодиоды каждой секции выполнены с одинаковой диаграммой направленности излучения. 14. Светильник по п.1, отличающийся тем, что светодиоды каждой секции выполнены с различной диаграммой направленности излучения. 15. Светильник по п.1, отличающийся тем, что корпус выполнен произвольной формы. 16. Светильник по п. 15, отличающийся тем,что секции светодиодов установлены в одной плоскости. 17. Светильник по п. 15, отличающийся тем,что секции светодиодов установлены в различных плоскостях.