RU177490U1 - LED LAMP - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к осветительной технике, основанной на светодиодах, и может найти применение в конструкции светильника со светодиодными элементами. Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в обеспечении эффективного охлаждения светодиодов светильника. Решение технической задачи в светильнике светодиодном, содержащем светодиоды, расположенные на плате, охлаждающий радиатор с ребрами, расположенными по периметру, блок питания, достигается тем, что радиатор представляет из себя металлический профиль, один из торцов которого расположен сверху, а противоположный - снизу, профиль имеет постоянное сечение в виде прямоугольного наружного контура со скругленными углами, соединенного с внутренним прямоугольником распределенными по периметру контура ребрами-мостиками, имеющими распределенные по своей длине выступы, причем внутренний прямоугольник сечения имеет вырез, выполненный таким образом, что расстояние между поверхностью выреза и поверхностью внутреннего прямоугольника в местах соединения внутреннего прямоугольника с ребрами-мостиками больше, чем в промежутках между ребрами-мостиками, а также сечение профиля радиатора имеет отверстия, в которые со стороны верхнего торца профиля радиатора установлены винты, закрепляющие соединительный кронштейн к верхнему торцу профиля радиатора, плата со светодиодами расположена на нижнем торце профиля радиатора и накрыта вторичной оптикой, соединительный кронштейн закреплен к корпусу, в котором расположен блок питания и средство крепления светильника, с обеспечением зазора между радиатором и корпусом. 3 ил.The utility model relates to lighting technology based on LEDs and can find application in the design of a luminaire with LED elements. The technical result of the proposed utility model is to provide effective cooling of the LEDs of the lamp. The solution to the technical problem in the LED luminaire containing LEDs located on the board, a cooling radiator with fins located around the perimeter, the power supply is achieved by the fact that the radiator is a metal profile, one of the ends of which is located on the top and the opposite on the bottom, the profile has a constant cross section in the form of a rectangular outer contour with rounded corners, connected to the inner rectangle by bridges with distributed over the perimeter of the contour the projections are e along their length, and the inner rectangle of the section has a cutout made in such a way that the distance between the cutout surface and the surface of the inner rectangle at the junction of the inner rectangle with the rib bridges is greater than in the spaces between the rib bridges, as well as the cross-section of the radiator profile it has holes in which screws are installed on the side of the upper end of the radiator profile, fixing the connecting bracket to the upper end of the radiator profile, a board with LEDs is located and at the lower end of the radiator is covered by a profile and secondary optics, the connecting bracket is fastened to the housing, which houses the power supply and means for fastening the lamp, ensuring a gap between the radiator and the housing. 3 ill.

Description

Полезная модель относится к осветительной технике, основанной на светодиодах, и может найти применение в конструкции светильника со светодиодными элементами.The utility model relates to lighting technology based on LEDs and can find application in the design of a luminaire with LED elements.

Известен аналог - светильник - патент РФ №150257, 10.09.2014, содержащий основание коробчатого типа, снабженное с одной стороны группой параллельных друг другу ребер охлаждения, крышкой с, по меньшей мере, одним отверстием на стороне противоположной группе ребер охлаждения и, по меньшей мере, одной светодиодной платой, расположенной в отверстии крышки, с установленными на ней, по меньшей мере, одним светодиодным элементом, светопропускающим элементом и одним оптическим элементом, блок питания, связанный со светодиодной платой, и, по меньшей мере, один поворотный кронштейн, подсоединенный к основанию и выполненный с фиксатором положения и с возможностью поворота относительно основания, светопропускающий элемент выполнен из поликарбоната, блок питания выполнен в виде отдельного уплощенного прямоугольного короба, прикрепленного с внешней стороны к ребрам охлаждения на основании, причем внутри короба блока питания расположен блок управления светильником и источник питания, связанный со светодиодной платой, стабилизатор и предохранитель.A known analogue is a lamp - RF patent No. 150257, 09/10/2014, containing a box-shaped base, provided on one side with a group of cooling fins parallel to each other, a lid with at least one opening on the side of the opposite group of cooling fins and at least , one LED board located in the hole of the cover, with at least one LED element, a light transmitting element and one optical element mounted on it, a power supply connected to the LED board, and at least about din swivel bracket connected to the base and made with a position lock and rotatable relative to the base, the light-transmitting element is made of polycarbonate, the power supply is made in the form of a separate flattened rectangular box attached externally to the cooling fins on the base, and inside the power supply box a lamp control unit and a power source connected to the LED board, a stabilizer and a fuse are located.

Первым недостатком аналога является малая технологичность изготовления светильника из-за необходимости изготовления корпуса методом литья и из-за наличия большого количества крепежных деталей. Вторым недостатком аналога является неэффективное охлаждение светодиодов из-за выполнения поверхностей охлаждения радиатора в виде ребер, расположения их с противоположной стороны относительно светодиодной платы и размещения блока питания над ребрами.The first disadvantage of the analogue is the low manufacturability of the lamp due to the need to manufacture the body by casting and due to the presence of a large number of fasteners. The second disadvantage of the analogue is the inefficient cooling of the LEDs due to the implementation of the cooling surfaces of the radiator in the form of fins, their location on the opposite side relative to the LED board and the placement of the power supply above the fins.

Известен аналог - светильник уличный светодиодный - патент РФ №83587, 20.01.2009, выбранный в качестве прототипа, закрепляемый на опоре, содержащий корпус с источником света, установленным внутри корпуса, и блок питания, причем вся поверхность корпуса является охлаждающим радиатором, выполненным в виде пластин оребрения, установленных с трех сторон по периметру корпуса, источник света выполнен в виде светодиодного модуля, в котором светоизлучающие элементы объединены, по меньшей мере, в четыре параллельные линейки последовательно соединенных сверхмощных светодиодов, при этом каждый из светодиодов крепится не только за счет пайки контактных выводов, но и за счет пайки теплоотводящей пятки светодиода к специальным электрически нейтральным контактам печатной платы.A known analogue is a street LED lamp - RF patent No. 83587, 01.20.2009, selected as a prototype, mounted on a support, comprising a housing with a light source installed inside the housing, and a power supply, the entire surface of the housing being a cooling radiator made in the form fins, mounted on three sides around the perimeter of the housing, the light source is made in the form of an LED module in which the light-emitting elements are combined in at least four parallel rulers connected in series with high-power LEDs, and each of the LEDs is attached not only by soldering the contact leads, but also by soldering the heatsink heel of the LED to special electrically neutral contacts on the circuit board.

Прототип более технологичен в изготовлении по сравнению с предыдущим аналогом, так как содержит меньше крепежных и вспомогательных деталей, и обладает более эффективным радиатором, ребра которого расположены по периметру корпуса, но он обладает рядом недостатков.The prototype is more technologically advanced in manufacturing compared to the previous analogue, since it contains fewer fasteners and auxiliary parts, and has a more efficient radiator, the ribs of which are located around the perimeter of the case, but it has several disadvantages.

Первым недостатком прототипа является наличие ряда признаков, снижающих эффективность охлаждения светильника. Первым признаком является расположение платы светодиодов и блока питания на радиаторе, которым является корпус светильника. Вторым признаком является неравномерное охлаждение светодиодов из-за расположения платы светодиодов на одной половине радиатора. Вторым недостатком является малая технологичность изготовления светильника из-за необходимости изготовления корпуса методом литья под давлением. Третьим недостатком являются большие габариты светильника из-за размещения блока питания и платы светодиодов на корпусе. Четвертым недостатком является ненужный нагрев блока питания из-за его размещения рядом с платой со светодиодами, что приводит к снижению срока его службы. Пятым недостатком является отсутствие возможности использования вторичной оптики.The first disadvantage of the prototype is the presence of a number of signs that reduce the cooling efficiency of the lamp. The first sign is the location of the LED board and power supply on the radiator, which is the lamp housing. The second sign is the uneven cooling of the LEDs due to the location of the LED board on one half of the radiator. The second disadvantage is the low manufacturability of the manufacture of the lamp due to the need to manufacture the body by injection molding. The third disadvantage is the large dimensions of the lamp due to the placement of the power supply and LED board on the housing. The fourth drawback is the unnecessary heating of the power supply due to its placement next to the board with LEDs, which reduces its service life. The fifth disadvantage is the lack of the possibility of using secondary optics.

Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в обеспечении эффективного охлаждения светодиодов светильника.The technical result of the proposed utility model is to provide effective cooling of the LEDs of the lamp.

Решение технической задачи в светильнике светодиодном, содержащем светодиоды, расположенные на плате, охлаждающий радиатор с ребрами, расположенными по периметру, блок питания, достигается тем, что радиатор представляет из себя металлический профиль, один из торцов которого расположен сверху, а противоположный снизу, профиль имеет постоянное сечение в виде прямоугольного наружного контура со скругленными углами, соединенного с внутренним прямоугольником распределенными по периметру контура ребрами-мостиками, имеющими распределенные по своей длине выступы, причем внутренний прямоугольник сечения имеет вырез, выполненный таким образом, что расстояние между поверхностью выреза и поверхностью внутреннего прямоугольника в местах соединения внутреннего прямоугольника с ребрами-мостиками больше, чем в промежутках между ребрами-мостиками, а также сечение профиля радиатора имеет отверстия, в которые со стороны верхнего торца профиля радиатора установлены винты, закрепляющие соединительный кронштейн к верхнему торцу профиля радиатора, плата со светодиодами расположена на нижнем торце профиля радиатора и накрыта вторичной оптикой, соединительный кронштейн закреплен к корпусу, в котором расположен блок питания и средство крепления светильника, с обеспечением зазора между радиатором и корпусом.The solution to the technical problem in the LED lamp containing LEDs located on the circuit board, a cooling radiator with fins located around the perimeter, a power supply, is achieved by the fact that the radiator is a metal profile, one of the ends of which is located on the top, and the profile opposite the bottom has constant cross section in the form of a rectangular outer contour with rounded corners, connected to the inner rectangle by the rib bridges distributed around the perimeter of the contour, having distributed along the length of the protrusions, and the inner rectangle of the section has a cutout made in such a way that the distance between the cutout surface and the surface of the inner rectangle at the junction of the inner rectangle with the rib bridges is greater than in the spaces between the rib bridges, and the cross-section of the radiator profile has holes in which screws are installed on the side of the upper end of the radiator profile, fixing the connecting bracket to the upper end of the radiator profile, a board with LEDs is located on the bottom profile and the radiator is covered by secondary optics, the connecting bracket is fastened to the housing, which houses the power supply and means for fastening the lamp, ensuring a gap between the radiator and the housing.

На фиг. 1 изображен вид сбоку светильника светодиодного.In FIG. 1 shows a side view of the LED lamp.

На фиг. 2 изображена изометрическая проекция светильника светодиодного.In FIG. 2 is an isometric view of the LED lamp.

На фиг. 3 изображено сечение теплообменника светильника светодиодного.In FIG. 3 shows a cross section of the heat exchanger of the LED lamp.

Светильник светодиодный содержит светодиоды 1, расположенные на плате 2, охлаждающий радиатор 3 с ребрами 4, расположенными по периметру, блок питания 5, радиатор 3 представляет из себя металлический профиль, один из торцов 6 которого расположен сверху, а противоположный 7 снизу, профиль имеет постоянное сечение в виде прямоугольного наружного контура 8 со скругленными углами 9, соединенного с внутренним прямоугольником 10 распределенными по периметру контура ребрами-мостиками 4, имеющими распределенные по своей длине выступы 11, причем внутренний прямоугольник 10 сечения имеет вырез 12, выполненный таким образом, что расстояние А между поверхностью выреза 12 и поверхностью внутреннего прямоугольника 10 в местах соединения внутреннего прямоугольника 10 с ребрами-мостиками 4 больше, чем расстояние Б в промежутках между ребрами-мостиками 4, а также сечение профиля радиатора 3 имеет отверстия 13, в которые со стороны верхнего торца 6 профиля радиатора 3 установлены винты 14, закрепляющие соединительный кронштейн 15 к верхнему торцу 6 профиля радиатора 3, плата 2 со светодиодами 1 расположена на нижнем торце 7 профиля радиатора 3 и накрыта вторичной оптикой 16, соединительный кронштейн 15 закреплен к корпусу 17, в котором расположен блок питания 5 и на котором расположено средство крепления 18 светильника, с обеспечением зазора В между радиатором 3 и корпусом 17.The LED lamp contains LEDs 1 located on the board 2, a cooling radiator 3 with ribs 4 located along the perimeter, a power supply 5, the radiator 3 is a metal profile, one of the ends 6 of which is located on the top, and the opposite 7 on the bottom, the profile has a constant a cross-section in the form of a rectangular outer contour 8 with rounded corners 9 connected to the inner rectangle 10 distributed by the edges of the bridges 4 having protrusions 11 distributed along their length, the inside sectional rectangle 10 has a cutout 12, made in such a way that the distance A between the surface of the cutout 12 and the surface of the inner rectangle 10 at the junction of the inner rectangle 10 with the rib bridges 4 is greater than the distance B in the spaces between the rib bridges 4, and the cross-section of the radiator 3 profile has openings 13 in which screws 14 are installed on the side of the upper end 6 of the radiator 3 profile, fixing the connecting bracket 15 to the upper end 6 of the radiator 3 profile, a board 2 with LEDs 1 is located on the lower end 7 of the profile of the radiator 3 and covered with secondary optics 16, the connecting bracket 15 is fixed to the housing 17, in which the power supply 5 is located and on which the fixture 18 is located, with a clearance B between the radiator 3 and the housing 17.

Рассмотрим пример конкретной реализации светильника светодиодного. Радиатор 3 изготовлен из алюминиевого сплава методом экструдирования. Причем радиатор 3 изготовлен из двух симметричных половинок 19, 20, имеющих место соединения 21. Изготовление радиатора из двух половинок 19, 20 обусловлено технологической целесообразностью. Изготовление половинки требует меньших затрат энергии при экструдировании профиля и меньших затраты на изготовление технологического экструзионного оборудования. Плата 2 со светодиодами 1 является отдельной сборкой, которая устанавливается на нижний торец 7 профиля радиатора 3. В качестве платы для распайки светодиодов применяется алюминиевая плата, выполненная по алюмооксидной технологии. Соединительный кронштейн изготавливается методом гибки листовой стали.Consider an example of a specific implementation of a LED lamp. Radiator 3 is made of aluminum alloy by extrusion. Moreover, the radiator 3 is made of two symmetrical halves 19, 20, having a connection 21. The manufacture of a radiator of two halves 19, 20 is due to technological feasibility. The manufacture of half requires less energy for the extrusion of the profile and lower costs for the manufacture of technological extrusion equipment. Board 2 with LEDs 1 is a separate assembly, which is installed on the bottom end 7 of the radiator 3 profile. An aluminum board made by alumina technology is used as a board for desoldering LEDs. The connecting bracket is made by bending sheet steel.

Рассмотрим пример работы светильника светодиодного. В процессе работы светильника светодиоды 1 выделяют тепло. Применение платы 2, выполненной из алюминиевого сплава, находящейся в контакте с поверхностью торца 6 профиля теплообменника позволяет уменьшить температуру кристалла светодиода 1 за счет отвода тепла со светодиодов 1 на плату 2. С платы 2 тепло передается на радиатор 3, с которого снимается свободной конвекцией. Наличие ребер 4 и выступов 11 на ребрах 4, а также выреза 12 во внутреннем прямоугольнике 10 сечения профиля радиатора 3 обеспечивают большую площадь теплоотдающей поверхности радиатора 3 и, как следствие, эффективный отвод тепла от светодиодов 1. Расположение корпуса 17 с блоком питания 5 на расстоянии В от радиатора 3 обеспечивает возможность эффективного конвективного теплообмена вокруг радиатора 3 и, как следствие, эффективное охлаждение светодиодов 1.Consider the example of the LED lamp. During operation of the lamp, the LEDs 1 generate heat. The use of a board 2 made of aluminum alloy in contact with the surface of the end face 6 of the heat exchanger profile allows to reduce the temperature of the crystal of the LED 1 by removing heat from the LEDs 1 to the board 2. Heat is transferred from the board 2 to the radiator 3, which is removed by free convection. The presence of ribs 4 and protrusions 11 on the ribs 4, as well as a cutout 12 in the inner rectangle 10 of the cross-section of the profile of the radiator 3 provide a large area of the heat-transfer surface of the radiator 3 and, as a result, efficient heat dissipation from the LEDs 1. The housing 17 with the power supply 5 at a distance In from the radiator 3 provides the possibility of effective convective heat transfer around the radiator 3 and, as a result, the effective cooling of the LEDs 1.

Результаты теплового моделирования используемого радиатора показали, что при температуре окружающей среды в 25°С, температура кристалла светодиода 1 не превышает 69°С. Этот показатель позволяет обеспечить высокую эффективность, долгий срок службы и широкий температурный диапазон эксплуатации.The results of thermal modeling of the used radiator showed that at an ambient temperature of 25 ° C, the temperature of the crystal of LED 1 does not exceed 69 ° C. This indicator allows for high efficiency, long service life and a wide temperature range of operation.

Технический результат полезной модели достигается благодаря тому, что:The technical result of the utility model is achieved due to the fact that:

1 радиатор представляет из себя металлический профиль, который имеет постоянное сечение в виде прямоугольного наружного контура со скругленными углами, соединенного с внутренним прямоугольником распределенными по периметру контура ребрами-мостиками, имеющими распределенные по своей длине выступы, причем внутренний прямоугольник сечения имеет вырез, выполненный таким образом, что расстояние между поверхностью выреза и поверхностью внутреннего прямоугольника в местах соединения внутреннего прямоугольника с ребрами-мостиками больше, чем в промежутках между ребрами-мостиками,1, the radiator is a metal profile, which has a constant cross section in the form of a rectangular outer contour with rounded corners, connected to the inner rectangle by fins-bridges distributed along the circumference of the contour, having protrusions distributed along their length, and the inner section rectangle has a cut made in this way that the distance between the cutout surface and the surface of the inner rectangle at the junction of the inner rectangle with the rib bridges is greater than in the spaces between the rib bridges,

2 сечение профиля радиатора имеет отверстия, в которые со стороны верхнего торца профиля радиатора установлены винты, закрепляющие соединительный кронштейн к верхнему торцу профиля радиатора, соединительный кронштейн закреплен к корпусу, в котором расположен блок питания и средство крепления светильника, с обеспечением зазора между радиатором и корпусом,2, the cross-section of the radiator profile has holes in which screws are installed from the upper end of the radiator profile to secure the connecting bracket to the upper end of the radiator profile, the connecting bracket is fixed to the housing in which the power supply and the fixture are mounted, with a gap between the radiator and the housing ,

3 плата со светодиодами расположена на нижнем торце профиля радиатора и накрыта вторичной оптикой.3 board with LEDs is located on the lower end of the radiator profile and is covered with secondary optics.

Дополнительным преимуществом светильника светодиодного является технологичность изготовления. Способ изготовления радиатора из алюминиевого сплава методом экструдирования является менее трудоемким по сравнению с аналогами. Соединительный кронштейн изготавливается гибкой из листовой стали. Количество сборочных деталей минимально.An additional advantage of the LED lamp is the manufacturability. A method of manufacturing an aluminum alloy radiator by extrusion is less time-consuming in comparison with analogues. The connecting bracket is made of flexible sheet steel. The number of assembly parts is minimal.

Claims (1)

Светильник светодиодный, содержащий светодиоды, расположенные на плате, охлаждающий радиатор с ребрами, расположенными по периметру, блок питания, отличающийся тем, что радиатор представляет из себя металлический профиль, один из торцов которого расположен сверху, а противоположный - снизу, профиль имеет постоянное сечение в виде прямоугольного наружного контура со скругленными углами, соединенного с внутренним прямоугольником распределенными по периметру контура ребрами-мостиками, имеющими распределенные по своей длине выступы, причем внутренний прямоугольник сечения имеет вырез, выполненный таким образом, что расстояние между поверхностью выреза и поверхностью внутреннего прямоугольника в местах соединения внутреннего прямоугольника с ребрами-мостиками больше, чем в промежутках между ребрами-мостиками, а также сечение профиля радиатора имеет отверстия, в которые со стороны верхнего торца профиля радиатора установлены винты, закрепляющие соединительный кронштейн к верхнему торцу профиля радиатора, плата со светодиодами расположена на нижнем торце профиля радиатора и накрыта вторичной оптикой, соединительный кронштейн закреплен к корпусу, в котором расположен блок питания и средство крепления светильника, с обеспечением зазора между радиатором и корпусом.An LED lamp containing LEDs located on the circuit board, a cooling radiator with fins located around the perimeter, a power supply unit, characterized in that the radiator is a metal profile, one of the ends of which is located on the top, and the opposite end is on the bottom, the profile has a constant section in in the form of a rectangular outer contour with rounded corners, connected to the inner rectangle by ribs-bridges distributed along the circumference of the contour, having protrusions distributed along their length, with The inner rectangle of the section has a cutout made in such a way that the distance between the cutout surface and the surface of the inner rectangle at the junction of the inner rectangle with the rib bridges is greater than in the spaces between the rib bridges, and the cross section of the radiator profile has holes in which the screws of the upper end of the radiator profile are installed, fixing the connecting bracket to the upper end of the radiator profile, the board with LEDs is located on the lower end of the radiator profile the radiator and is covered by secondary optics, the connecting bracket is fixed to the housing in which the power supply and the fixture are mounted, with a gap between the radiator and the housing.

Images