RU2465687C1

RU2465687C1 - Street frostproof lamp

Info

Publication number: RU2465687C1
Application number: RU2011126442/28A
Authority: RU
Inventors: Кирилл Юрьевич Калиничев (RU); Кирилл Юрьевич Калиничев; Степан Алексеевич Сергеенков (RU); Степан Алексеевич Сергеенков
Original assignee: Закрытое Акционерное Общество "Кб "Света-Лед"
Priority date: 2011-06-27
Filing date: 2011-06-27
Publication date: 2012-10-27

Abstract

FIELD: electricity.

SUBSTANCE: lamp according to the invention comprises a light diode source of radiation, a unit of light diode supply, and also a control system comprising at least one heat-sensitive element, at least one control element and a circuit of light diode supply, according to the invention the control system comprises a heating element installed as capable of heating a supply unit, and also a circuit of power supply of a heating element, at the same time the heat-sensitive element, the control element, the heating element, the circuit of light diode supply and the circuit of heating element supply are electrically connected to provide closure of the heating element supply circuit while the light diode supply circuit is open at the moment of lamp start in the case, when the value of ambient temperature is below the specified limit, and subsequent closure of the light diode supply circuit as the heating element supply circuit opens in the case, when temperature value in the area of the supply unit location exceeds the specified limit.

EFFECT: higher resistance of a lamp to exposure to low temperatures.

3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к светотехнике, а именно к уличным светодиодным светильникам, предназначенным для работы в условиях низкой температуры окружающей среды.The invention relates to lighting equipment, namely to street LED lamps designed to work in conditions of low ambient temperature.

Известны уличные светодиодные светильники, содержащие блок питания светодиодов и систему управления блока питания, в состав которой включен термочувствительный элемент, с помощью которого осуществляется управление мощностью светодиодов в зависимости от температуры окружающей среды.Street LED lamps are known that comprise a LED power supply and a power supply control system, which includes a thermosensitive element, which controls the power of the LEDs depending on the ambient temperature.

Так, например, известен светильник уличный светодиодный [RU 83587], в котором с помощью термочувствительного элемента, входящего в состав системы управления блока питания, регулируют выходной ток блока питания и, соответственно, выходную мощность светодиодов в зависимости от температуры металлического основания печатной платы со светодиодами. Тем самым кристаллы светодиодов предохраняются от перегрева.So, for example, a street LED lamp is known [RU 83587], in which the output current of the power supply and, accordingly, the output power of the LEDs are controlled with the temperature-sensitive element included in the control system of the power supply, depending on the temperature of the metal base of the printed circuit board with LEDs . Thus, the LED crystals are protected from overheating.

Известен уличный светильник [RU 95180], выбранный в качестве ближайшего аналогаKnown street lamp [RU 95180], selected as the closest analogue

Рассматриваемый уличный светильник содержит светодиодный источник излучения, блок питания светодиодов, включающий преобразователь напряжения и стабилизатор тока, а также систему управления. Система управления содержит, по меньшей мере, один термочувствительный элемент, установленный на печатной плате рядом со светодиодами, по меньшей мере, один управляющий элемент и электрическую цепь питания светодиодов. При этом указанные элементы электрически соединены таким образом, что термочувствительный элемент вырабатывает сигнал, по которому управляющий элемент обеспечивает регулирование тока в светодиодах с целью снижения перегрева кристаллов светодиодов.The considered street lamp contains an LED radiation source, an LED power supply unit including a voltage converter and a current stabilizer, as well as a control system. The control system comprises at least one heat-sensitive element mounted on a printed circuit board next to the LEDs, at least one control element and an electric power supply circuit of the LEDs. Moreover, these elements are electrically connected in such a way that the heat-sensitive element generates a signal through which the control element provides current control in the LEDs in order to reduce the overheating of the LED crystals.

Однако рассматриваемый светильник, так же как и описанные выше светильники, не обладает устойчивостью работы в условиях воздействия относительно низких температур окружающей среды.However, the luminaire in question, like the luminaires described above, does not have stable operation under conditions of exposure to relatively low ambient temperatures.

Между тем, при использовании уличных светодиодных светильников при относительно низких (ниже -40°С) температурах окружающей среды, например в районах Крайнего Севера, одной из главных проблем является включение (запуск) блока питания при указанных температурах.Meanwhile, when using street LED lamps at relatively low (below -40 ° C) ambient temperatures, for example in the Far North, one of the main problems is the inclusion (start-up) of the power supply at the indicated temperatures.

Задачей заявляемого изобретения является повышение устойчивости светильника к воздействию низких температур.The task of the invention is to increase the stability of the lamp to low temperatures.

Сущность изобретения заключается в том, что в светильнике, включающем светодиодный источник излучения, блок питания светодиодов, а также систему управления, включающую, по меньшей мере, один термочувствительный элемент, по меньшей мере, один управляющий элемент и цепь электропитания светодиодов, согласно изобретению система управления включает нагревательный элемент, установленный с возможностью обогрева блока питания, а также цепь электропитания нагревательного элемента, при этом термочувствительный элемент, управляющий элемент, нагревательный элемент, цепь электропитания светодиодов и цепь электропитания нагревательного элемента электрически соединены с обеспечением замыкания цепи электропитания нагревательного элемента при разомкнутой цепи электропитания светодиодов в момент включения светильника в случае, когда значение температуры окружающей среды ниже заданного предела, и последующего замыкания цепи электропитания светодиодов при размыкании цепи электропитания нагревательного элемента в случае, когда значение температуры в зоне расположения блока питания превышает заданный предел.The essence of the invention lies in the fact that in a luminaire comprising an LED radiation source, an LED power supply unit, and also a control system including at least one heat-sensitive element, at least one control element and an LED power supply circuit, according to the invention, the control system includes a heating element installed with the possibility of heating the power supply, as well as the power supply circuit of the heating element, while the heat-sensitive element, the control element, on the heating element, the power supply circuit of the LEDs and the power supply circuit of the heating element are electrically connected to ensure that the power supply circuit of the heating element is closed when the power supply circuit of the LEDs is open when the lamp is turned on when the ambient temperature is below a predetermined limit, and the LEDs power supply circuit is closed when the circuit is opened power supply of the heating element in the case when the temperature value in the area of the unit Itani exceeds a predetermined limit.

Наличие в заявляемом изобретении блока питания обеспечивает подачу тока в светодиоды. При этом наличие схемы управления обеспечивает работу светильника, в том числе в зависимости от сигнала управляющего элемента (управляющих элементов), вырабатываемого на основании сигнала, поступающего от термочувствительного элемента (термочувствительных элементов).The presence in the claimed invention of the power supply provides a current supply to the LEDs. At the same time, the presence of a control circuit ensures the operation of the lamp, including depending on the signal of the control element (s), generated on the basis of the signal from the heat-sensitive element (heat-sensitive elements).

Блок питания может включать такие элементы, как преобразователь напряжения, стабилизатор тока, а также автономный источник питания или элементы электрического соединения с входной цепью питания, с помощью которой осуществляется подключение светильника к внешнему источнику питания.The power supply unit may include such elements as a voltage converter, a current stabilizer, as well as an autonomous power source or elements of electrical connection with an input power circuit, through which the lamp is connected to an external power source.

В качестве термочувствительного элемента может быть, в частности, использован термодатчик.As a temperature-sensitive element, a temperature sensor can be used in particular.

В качестве управляющего элемента может быть, в частности, использован управляемый ключевой элемент, например электромагнитное реле с переключающимися контактами.As a control element, in particular, a controlled key element, for example, an electromagnetic relay with switching contacts, can be used.

В заявляемом устройстве может быть, в частности, использовано термореле (одно или более), выполняющее функции термочувствительного элемента и управляющего элемента.In the inventive device can be, in particular, used a thermal relay (one or more) that performs the functions of a heat-sensitive element and a control element.

Конструктивные особенности заявляемого изобретения обеспечивают в момент включения светильника при низкой (ниже -40°С) температуре окружающей среды его работу в режиме подогрева блока питания (его элементов), осуществляемого с помощью нагревательного элемента. При этом электропитание на светодиоды не подается.Design features of the claimed invention provide at the time of switching on the lamp at low (below -40 ° C) ambient temperature its operation in the heating mode of the power supply (its elements), carried out using a heating element. In this case, power to the LEDs is not supplied.

В случае, когда температура блока питания (температура в зоне его расположения) становится выше заданного предела (повышается до величины, при которой блок питания гарантированно запускается), конструктивные особенности заявляемого изобретения обеспечивают автоматическое отключение нагревательного элемента и замыкание цепи электропитания светодиодов. В дальнейшем поддержание температурного режима блока питания (его элементов) осуществляется за счет тепловой энергии, выделяемой при его работе.In the case when the temperature of the power supply unit (temperature in the zone of its location) becomes higher than a predetermined limit (increases to the value at which the power supply unit is guaranteed to start), the design features of the claimed invention provide automatic shutdown of the heating element and circuit closure of the LED power supply circuit. In the future, the temperature regime of the power supply unit (its elements) is maintained due to the thermal energy released during its operation.

В качестве нагревательного элемента может быть, в частности, использован резистор или нагревательная панель, содержащая группу резисторов.As the heating element, in particular, a resistor or a heating panel comprising a group of resistors can be used.

Таким образом, техническим результатом, достигаемым при использовании заявляемого изобретения, является повышение устойчивости светильника к воздействию низких температур.Thus, the technical result achieved by using the claimed invention is to increase the resistance of the lamp to low temperatures.

На фиг.1 и фиг.2 представлены функциональные схемы двух различных вариантов выполнения заявляемого светильника.Figure 1 and figure 2 presents the functional diagrams of two different embodiments of the inventive lamp.

Светильник (фиг.1, 2) содержит светодиоды 1, входящие в состав светодиодного источника излучения, блок питания 2, обеспечивающий подачу тока в светодиоды 1, а также систему управления, включающую нагревательный элемент 3, термочувствительный элемент 4, управляющий элемент 5. При этом нагревательный элемент 3 расположен с возможностью обогрева блока питания 2 (его элементов), в частности помещен в корпусе блока питания.The lamp (1, 2) contains LEDs 1, which are part of the LED radiation source, a power supply 2, which supplies current to the LEDs 1, as well as a control system including a heating element 3, a heat-sensitive element 4, a control element 5. In this case the heating element 3 is arranged to heat the power supply 2 (its elements), in particular, is placed in the housing of the power supply.

Светильник также содержит цепь 6 электропитания нагревательного элемента 3, цепь 7 электропитания светодиодов 1, входную цепь электропитания 8 блока питания 2.The lamp also contains a power supply circuit 6 of the heating element 3, a power supply circuit 7 of the LEDs 1, an input power supply circuit 8 of the power supply 2.

В качестве термочувствительного элемента 4 и управляющего элемента 5, в частности (фиг.1), использованы соответственно биметаллическое термореле 4 и электромагнитное реле 9 с переключающимися контактами 10.As a heat-sensitive element 4 and a control element 5, in particular (Fig. 1), a bimetallic thermal relay 4 and an electromagnetic relay 9 with switching contacts 10 are used, respectively.

Функции термочувствительного элемента 4 и управляющего элемента 5, в частности (фиг.2), выполняют первое биметаллические термореле 11 с контактами 12 и второе биметаллическое термореле 13 с контактами 14.The functions of the heat-sensitive element 4 and the control element 5, in particular (figure 2), perform the first bimetallic thermal relay 11 with contacts 12 and the second bimetallic thermal relay 13 with contacts 14.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

В случае, когда в момент светильника значение температуры окружающей среды превышает заданный предел, цепь 7 электропитания светодиодов 1 замкнута, а цепь 6 электропитания нагревательного элемента 3 разомкнута.In the case when, at the time of the luminaire, the ambient temperature exceeds a predetermined limit, the power supply circuit 7 of the LEDs 1 is closed, and the power supply circuit 6 of the heating element 3 is open.

В случае включении светильника при температуре окружающей среды ниже заданного предела исходное положение контактов управляющего элемента 5 задано таким, что оно обеспечивает замыкание цепи 6 электропитания нагревательного элемента 3 при размыкании цепи 7 электропитания светодиодов 1.If the luminaire is turned on at an ambient temperature below a predetermined limit, the initial position of the contacts of the control element 5 is set so that it provides a closure of the power supply circuit 6 of the heating element 3 when the power supply circuit 7 of the LEDs 1 is opened.

Так, в частности (фиг.1), в указанном исходном положении ток в обмотке электромагнитного реле 9 не протекает, при этом контакты 10 установлены в положение, при котором обеспечивается замыкание цепи 6.So, in particular (Fig. 1), in the indicated initial position, the current in the winding of the electromagnetic relay 9 does not flow, while the contacts 10 are set to the position in which the circuit 6 is closed.

В частности (фиг.2), в указанном исходном положении контакты 14 термореле 13 замкнуты, а контакты 12 термореле 11 разомкнуты.In particular (Fig. 2), in the indicated initial position, the contacts 14 of the thermal relay 13 are closed, and the contacts 12 of the thermal relay 11 are open.

При протекании тока по цепи 6 нагревательный элемент 3 нагревает блок питания 2 (его элементы). Как только температура окружающей среды вблизи блока питания (в его корпусе) превысит заданное предельное значение (превысит температуру гарантированного запуска блока питания), термочувствительный элемент 4 обеспечивает размыкание цепи 6 электропитания нагревательного элемента 3 при замыкании цепи 8 и, соответственно, цепи 7 электропитания светодиодов 1.When current flows through circuit 6, the heating element 3 heats the power supply 2 (its elements). As soon as the ambient temperature near the power supply unit (in its case) exceeds a predetermined limit value (exceeds the guaranteed start-up temperature of the power supply unit), the temperature-sensitive element 4 provides the opening of the power supply circuit 6 of the heating element 3 when the circuit 8 and, accordingly, the power supply circuit 7 of the LEDs 1 .

В частности (фиг.1), при температуре выше заданного предела термореле 4 срабатывает, при этом по обмотке электромагнитного реле 9 протекает ток, что вызывает переключение контактов 10 в положение, при котором цепь 6 размыкается, а цепь 8 и, соответственно, цепь 7 замыкается.In particular (Fig. 1), at a temperature above a predetermined limit, the thermal relay 4 is activated, while a current flows through the winding of the electromagnetic relay 9, which causes the contacts 10 to switch to the position at which circuit 6 opens, and circuit 8 and, accordingly, circuit 7 closes.

В частности (фиг.2), при температуре выше заданного предела термореле 11 срабатывает, при этом контакты 12 замыкаются, и по цепи 8 и 7 протекает ток. Значение температуры, при котором происходит срабатывание термореле 11, соответствует температуре гарантированного запуска блока питания 2. При этом значение температуры, при котором происходит срабатывание термореле 13, выбрано несколько выше, чем у термореле 11. Таким образом, после замыкания цепи 8 при дальнейшем небольшом повышении температуры внутри корпуса блока питания 2 происходит срабатывание термореле 13, при этом контакты 14 размыкаются, и, соответственно, размыкается цепь 6 нагревательного элемента 3.In particular (figure 2), at a temperature above a predetermined limit, the thermal relay 11 is activated, while the contacts 12 are closed, and current flows through the circuit 8 and 7. The temperature value at which the thermal relay 11 is triggered corresponds to the temperature of the guaranteed start-up of the power supply 2. In this case, the temperature value at which the thermal relay 13 is triggered is slightly higher than that of the thermal relay 11. Thus, after closing circuit 8 with a further slight increase temperature inside the power supply unit 2, the thermal relay 13 is triggered, while the contacts 14 open, and, accordingly, the circuit 6 of the heating element 3 opens.

При протекании тока по цепи 7 светодиоды 1 излучают свет.When current flows through circuit 7, the LEDs 1 emit light.

Claims

Светильник, включающий светодиодный источник излучения, блок питания светодиодов, а также систему управления, включающую, по меньшей мере, один термочувствительный элемент, по меньшей мере, один управляющий элемент и цепь электропитания светодиодов, отличающийся тем, что система управления включает нагревательный элемент, установленный с возможностью обогрева блока питания, а также цепь электропитания нагревательного элемента, при этом термочувствительный элемент, управляющий элемент, нагревательный элемент, цепь электропитания светодиодов и цепь электропитания нагревательного элемента электрически соединены с обеспечением замыкания цепи электропитания нагревательного элемента при разомкнутой цепи электропитания светодиодов в момент включения светильника в случае, когда значение температуры окружающей среды ниже заданного предела, и последующего замыкания цепи электропитания светодиодов при размыкании цепи электропитания нагревательного элемента в случае, когда значение температуры в зоне расположения блока питания превышает заданный предел. A lamp including an LED radiation source, an LED power supply, and a control system including at least one heat-sensitive element, at least one control element and an LED power supply circuit, characterized in that the control system includes a heating element installed with the possibility of heating the power supply, as well as the power supply circuit of the heating element, while the heat-sensitive element, control element, heating element, power supply circuit the diodes and the power supply circuit of the heating element are electrically connected to ensure that the power supply circuit of the heating element is closed when the power supply of the LEDs is open at the moment the lamp is turned on, when the ambient temperature is lower than the specified limit, and the circuit of the power supply LEDs is closed when the power supply circuit of the heating element is opened when the temperature in the zone where the power supply is located exceeds a predetermined limit.