Светодиодное осветительное устройство



Светодиодное осветительное устройство
Светодиодное осветительное устройство

 

H01L33/00 - Полупроводниковые приборы по меньшей мере с одним потенциальным барьером или с поверхностным барьером, предназначенные для светового излучения, например инфракрасного; специальные способы или устройства для изготовления или обработки таких приборов или их частей; конструктивные элементы таких приборов (соединение световодов с оптоэлектронными элементами G02B 6/42; полупроводниковые лазеры H01S 5/00; электролюминесцентные источники H05B 33/00)

Владельцы патента RU 2562241:

Коновалов Дмитрий Викторович (RU)

Изобретение относится к осветительной технике, а именно к светодиодным осветительным устройствам, в которых в качестве источников света использованы светоизлучающие диоды. Техническим результатом является достижение низкого слепящего эффекта, повышение светоотдачи, повышение равномерности светового окна, повышение конвекционных охлаждающих свойств. Устройство содержит печатную плату с равномерно расположенными по всей ее площади светодиодами и отражатель. Светодиоды направлены в обратную сторону от направления освещения светодиодного осветительного устройства и светят на отражатель. Отраженный от отражателя свет проходит обратно через печатную плату, которая выполнена в виде тонких полосок таким образом, что площадь отверстий между полосками составляет не менее 95% от общей площади печатной платы для прохождения через них отраженного от отражателя светового потока. Отражающая поверхность отражателя является матовой и имеет коэффициент отражения не ниже 85%. Указанная печатная плата лежит непосредственно на прозрачном стекле светодиодного осветительного устройства для передачи значительной тепловой мощности на его внешнюю поверхность. Отверстия для прохождения отраженного от отражателя светового потока могут быть выполнены в виде круга, или полукруга, или квадрата, или треугольника, или ромба, или овала, или шестиугольника, или параллелограмма, или многоугольника либо выполнены в виде повторяющихся геометрических фигур. Печатная плата может быть изготовлена из алюминия, меди или стеклотекстолита. Отражатель может быть выполнен либо из металла или пластика с нанесением светоотражающей краски, либо из металла или пластика с высокими светоотражающими и светорассеивающими свойствами. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к осветительной технике, а именно к светодиодным осветительным устройствам, в которых в качестве источников света использованы светоизлучающие диоды.

В настоящее время на рынке светотехнических изделий широко применяются различные светодиодные источники света, которые активно конкурируют с изделиями на основе ламп накаливания, люминесцентных и галогенных ламп. Изделия на основе светодиодов и светодиодных матриц используются в различных осветительных приборах (светильниках), сигнальных устройствах (светофоры, бакены, створные знаки), а также в различных информационных табло и рекламной продукции.

Применение светодиодов в системах освещения имеет целый ряд проблем, связанных с необходимостью отвода тепла от светодиодов, низким слепящим эффектом, высокой светоотдачей, а также со сложностью получения необходимой диаграммы светового потока.

Из уровня техники известно светодиодное осветительное устройство, которое содержит плоский коробчатый корпус с окном из светопрозрачного материала, светодиоды, смонтированные на имеющих форму сплошных полос печатных платах, электрически соединенных друг с другом, распределенных по площади задней стенки корпуса и закрепленных на ней крепежными деталями, согласно полезной модели платы выполнены из фольгированного текстолита, при этом электрическое соединение печатных плат друг с другом выполнено с помощью коммутационных проводов (патент РФ на полезную модель 111248 U, F21S 8/00, 10.12.2011).

Также известно светодиодное осветительное устройство, выбранное авторами в качестве прототипа и содержащее корпус с окном из светопрозрачного материала и размещенные на задней стенке корпуса единичные светодиоды. Светодиоды распределены равномерно по всей площади задней стенки корпуса и смонтированы на печатных платах с алюминиевой основой, закрепленных в корпусе крепежными деталями. Периметр задней стенки равнозначен периметру окна, корпус выполнен в виде прямоугольной плоской фигуры с возможностью установления в ячейки подвесного потолка (патент РФ на полезную модель 87598 U, H05K 5/00, H01L 33/00, 11.06.2009).

Недостатками известных устройств являются: низкая светоотдача; некомфортное освещение, выраженное высокой резкостью света; низкая эффективность освещения из-за небольшой площади окна и из-за его плохих оптических свойств; а также плохое охлаждение светодиодов из-за отсутствия охлаждающих отверстий в корпусе светодиодных светильников.

Техническим результатом заявленного изобретения является достижение низкого слепящего эффекта, повышение светоотдачи, повышение равномерности светового окна, повышение конвекционных охлаждающих свойств.

Технический результат достигается за счет того, что светодиодное осветительное устройство содержит печатную плату с расположенными по всей ее площади светодиодами и отражатель, при этом светодиоды направлены в обратную сторону от направления освещения светодиодного осветительного устройства и светят на отражатель, причем отраженный от отражателя свет проходит обратно через печатную плату, которая выполнена в виде тонких полосок таким образом, что площадь отверстий между полосками составляет не менее 95% от общей площади печатной платы для прохождения через них отраженного от отражателя светового потока, отражающая поверхность отражателя является матовой и имеет коэффициент отражения не ниже 85%, при этом указанная печатная плата лежит непосредственно на прозрачном стекле светодиодного осветительного устройства для передачи значительной тепловой мощности на его внешнюю поверхность.

В предпочтительном варианте отверстия для прохождения отраженного от отражателя светового потока выполнены в виде круга, или полукруга, или квадрата, или треугольника, или ромба, или овала, или шестиугольника, или параллелограмма, или многоугольника.

В предпочтительном варианте печатная плата изготовлена из алюминия, меди или стеклотекстолита.

В предпочтительном варианте отражатель выполнен из металла или пластика с нанесением светоотражающей краски.

В предпочтительном варианте отражатель выполнен из металла или пластика с высокими светоотражающими и светорассеивающими свойствами.

В предпочтительном варианте отверстия для прохождения отраженного от отражателя светового потока выполнены в виде повторяющихся геометрических фигур.

Заявляемое техническое решение поясняется чертежами, где на фиг.1, 2 показаны варианты выполнения заявленного светодиодного осветительного устройства.

Светодиодное осветительное устройство содержит печатную плату 1 с равномерно расположенными по всей ее площади светодиодами 2 и отражатель 3. Светодиоды 2 расположены на печатной плате 1 таким образом, что световой поток от них направлен в обратную сторону от направления освещения светодиодного осветительного устройства и светит на отражатель 3, который может быть выполнен из металла, или пластика с нанесением светоотражающей краски, или же из материала, обеспечивающего достаточное отражение света. Отраженный от отражателя 3 световой поток проходит обратно через отверстия, вырезанные в печатной плате 1 (см. фиг.1, 2). Причем печатная плата 1 выполнена в виде тонких полосок таким образом, что площадь отверстий между полосками составляет не менее 95% от общей площади печатной платы 1 для прохождения через них отраженного от отражателя 3 светового потока (см. фиг.1). Отражающая поверхность отражателя 3 является матовой и имеет коэффициент отражения не ниже 85%. При этом указанная печатная плата 1 лежит непосредственно на прозрачном стекле 4 светодиодного осветительного устройства для передачи значительной тепловой мощности на внешнюю поверхность прозрачного стекла 4, коэффициент пропускания которого равен порядка 90% (см. фиг.1).

В предпочтительном варианте отверстия для прохождения отраженного от отражателя 3 светового потока выполнены в виде круга, или полукруга, или квадрата, или треугольника, или ромба, или овала, или шестиугольника, или параллелограмма, или многоугольника.

В предпочтительном варианте печатная плата 1 изготовлена из алюминия, меди или стеклотекстолита.

В предпочтительном варианте отражатель 3 выполнен из металла или пластика с нанесением светоотражающей краски или выполнен из металла или пластика с высокими светоотражающими и светорассеивающими свойствами.

В предпочтительном варианте отверстия для прохождения отраженного от отражателя 3 светового потока выполнены в виде повторяющихся геометрических фигур.

В заявленном светодиодном осветительном устройстве низкий слепящий эффект достигается за счет того, что светодиоды 2 не видны пользователю, а именно прямой свет от светодиодов 2 создает высокую концентрацию светового потока на маленькой площади. В данном решении свет от светодиодов 2 отражается от матовой поверхности отражателя 3 и полностью рассеивается.

Отражатель 3 может и не покрываться светоотражающей краской в том случае, если сам материал обеспечивает необходимое отражение света.

Повышение равномерности светового окна достигается совокупностью равномерного распределения светодиодов 2 по всей площади печатной платы 1 и рассеивающими свойствами матовой поверхности отражателя 3.

Повышение светоотдачи достигается за счет применения прозрачного стекла 4 с коэффициентом пропускания порядка 90%. В сравнении, для рассеивания прямого света от светодиодов 2 необходимо применять рассеивающие стекла, у которых рассеивание происходит не за счет шероховатой поверхности, а за счет включения в состав пластика специальных добавок, которые снижают коэффициент пропускания до 50-70%.

Повышение конвекционных охлаждающих свойств достигается за счет того, что печатная плата 1 лежит прямо на прозрачном стекле 4 светодиодного осветительного устройства и хорошо передает тепло через указанное стекло 4 на нижнюю поверхность, которая, в свою очередь, имеет хороший доступ к большому объему воздуха помещения, в котором используется светодиодное осветительное устройство.

При отсутствии необходимости в высоких показателях IP возможен полный отказ от защитного стекла 4.

1. Светодиодное осветительное устройство, содержащее печатную плату с расположенными по всей ее площади светодиодами и отражатель, отличающееся тем, что светодиоды направлены в обратную сторону от направления освещения светодиодного осветительного устройства и светят на отражатель, причем отраженный от отражателя свет проходит обратно через печатную плату, которая выполнена в виде тонких полосок таким образом, что площадь отверстий между полосками составляет не менее 95% от общей площади печатной платы для прохождения через них отраженного от отражателя светового потока, отражающая поверхность отражателя является матовой и имеет коэффициент отражения не ниже 85%, при этом указанная печатная плата лежит непосредственно на прозрачном стекле светодиодного осветительного устройства для передачи значительной тепловой мощности на его внешнюю поверхность.

2. Светодиодный светильник по п.1, отличающийся тем, что отверстия для прохождения отраженного от отражателя светового потока выполнены в виде круга, или полукруга, или квадрата, или треугольника, или ромба, или овала, или шестиугольника, или параллелограмма, или многоугольника.

3. Светодиодный светильник по п.1, отличающийся тем, что печатная плата изготовлена из алюминия, меди или стеклотекстолита.

4. Светодиодный светильник по п.1, отличающийся тем, что отражатель выполнен из металла или пластика с нанесением светоотражающей краски.

5. Светодиодный светильник по п.1, отличающийся тем, что отражатель выполнен из металла или пластика с высокими светоотражающими и светорассеивающими свойствами.

6. Светодиодный светильник по п.1, отличающийся тем, что отверстия для прохождения отраженного от отражателя светового потока выполнены в виде повторяющихся геометрических фигур.



 

Похожие патенты:

Данный нитридный полупроводниковый ультрафиолетовый светоизлучающий элемент обеспечивается: базовой секцией структуры, которая включает в себя сапфировую подложку (0001) и слой AlN, сформированный на подложке; и секцией структуры светоизлучающего элемента, которая включает в себя слой покрытия n-типа полупроводникового слоя AlGaN n-типа, активный слой, имеющий полупроводниковый слой AlGaN, и слой покрытия p-типа полупроводникового слоя AlGaN p-типа, при этом упомянутый слой покрытия n-типа, активный слой и слой покрытия p-типа сформированы на базовой секции структуры.

Изобретение относится к светодиодной технике и может быть использовано в устройствах автоблокировки на перегоне и на железнодорожных станциях. Устройство содержит печатную плату 1, линзу 2 с квадратным или круглым основанием 3, снабженную светоприемной полусферической поверхностью 4 и светоизлучающей асферической поверхностью 5, направляющие штыри 6, излучатель света 7 с присоединительными выводами, слой антибликового силикона 8, слой силикон-люминофорной композиции 9, слой корректирующего силиконового обрамления 10.

Полупроводниковое светоизлучающее устройство согласно изобретению содержит многослойную подложку, которая содержит основу; и затравочный слой, связанный с основой; и полупроводниковую структуру, выращенную поверх затравочного слоя, причем полупроводниковая структура содержит светоизлучающий слой, расположенный между областью n-типа и областью p-типа; при этом вариация показателя преломления в направлении, перпендикулярном направлению роста полупроводниковой структуры, находится между основой и светоизлучающим слоем.

Полупроводниковая структура для фотопреобразующего и светоизлучающего устройств состоит из полупроводниковой подложки (1) с лицевой поверхностью, разориентированной от плоскости (100) на (0,5-10) градусов и, по меньшей мере, одного р-n перехода (2), включающего, по меньшей мере, один активный полупроводниковый слой (3), заключенный между двумя барьерными слоями (4) с шириной запрещенной зоны Eg0.

Использование: для получения управляемой последовательности мощных лазерных импульсов. Сущность изобретения заключается в том, что лазер-тиристор содержит катодную область (1), включающую подложку n-типа проводимости (2), широкозонный слой n-типа проводимости (3), анодную область (4), включающую контактный слой p-типа проводимости (5), широкозонный слой p-типа проводимости (6), одновременно являющийся слоем оптического ограничения лазерной гетероструктуры и эмиттером, инжектирующим дырки в активную область (13), первую базовую область (7), слой p-типа проводимости (8), вторую базовую область (9), слой n-типа проводимости (10), волноводную область (12), оптический Фабри-Перо резонатор, образованный естественно сколотой гранью (14) с нанесенным просветляющим покрытием и естественно сколотой гранью (15), первый омический контакт (16), второй омический контакт (18), мезаканавку (19), третий омический контакт (20), при этом параметры материалов слоев первой и второй базовых областей удовлетворяют определенным выражениям.

Изобретение относится к оптоэлектронике и может быть использовано для разработок и производства высокоэффективных источников с управляемым спектром излучения. Источник излучения выполнен в виде двух тонких (менее 0,5 мм) пластин из термостойкого стекла, склеенных вакуумплотно по периметру, на которые нанесены пленочные электроды, на одной - прозрачный, на другой - отражающий.

Изобретение относится к области светотехники и может быть использовано при изготовлении источников света, используемых в составе светотехнического оборудования для общего и местного наружного и внутреннего освещения.

Изобретение относится к осветительному устройству, содержащему материал (2) для преобразования первичного света (4) во вторичный свет (5), при этом материал (2) для преобразования содержит преобразующий фотолюминесцентный материал (15), который деградирует до непреобразующего фотолюминесцентного материала со временем, когда материал (2) для преобразования освещается первичным светом (4).

Светодиод содержит подложку, светоизлучающую структуру, первый электрод, второй электрод. На подложке выполнен электропроводящий, прозрачный для излучаемого света U-образный подвес для светоизлучающей структуры.

В изобретении раскрыты светоизлучающее устройство и способ его изготовления. Светоизлучающее устройство содержит первый слой, имеющий верхнюю и нижнюю поверхности, при этом упомянутая верхняя поверхность содержит первый материал с первым типом проводимости и имеет множество углублений в по существу плоской поверхности, причем упомянутые верхняя и нижняя поверхности характеризуются расстоянием между ними, являющимся меньшим в упомянутых углублениях, чем в областях вне упомянутых углублений; активный слой, лежащий над упомянутой верхней поверхностью упомянутого первого слоя, при этом упомянутый активный слой способен генерировать свет, характеризуемый длиной волны, когда в нем рекомбинируют дырки и электроны; второй слой, содержащий второй материал с вторым типом проводимости, причем упомянутый второй слой содержит слой покрытия, имеющий верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, при этом упомянутая нижняя поверхность лежит над упомянутым активным слоем и соответствует по форме упомянутому активному слою, а в упомянутой верхней поверхности имеются выемки, которые заходят в упомянутые углубления; и подложку, на которой сформирован упомянутый первый слой, при этом упомянутая подложка имеет период кристаллической решетки, достаточно отличающийся от периода кристаллической решетки упомянутого первого материала, чтобы вызвать образование дислокаций в упомянутом первом слое, причем упомянутые углубления характеризуются нижней точкой, которая наиболее близка к упомянутой подложке, при этом упомянутые углубления расположены так, что упомянутая нижняя точка каждого из упомянутых углублений лежит на разной из упомянутых дислокаций.

Изобретение относится к области светотехники и может быть использовано при изготовлении источников света, используемых в составе светотехнического оборудования для общего и местного наружного и внутреннего освещения.

Изобретение относится к области электроэнергетики и предназначено для использования в качестве предупредительной световой сигнализации для воздушных линий электропередачи, провода которых представляют помеху для низко летящих летательных аппаратов.
Изобретение относится к области светотехники. Техническим результатом изобретения является повышение качества охлаждения оптических блоков со светодиодами и источника питания.

Изобретение относится к области светотехники и может быть использовано в светильниках с и твердотельными полупроводниковыми источниками света, применяемыми для установки в ячейку - клетку с размерами от 40×40 мм до 250×250 мм и толщиной перегородок от 1 до 30 мм подвесных потолков с вертикальным профилем.

Изобретение относится к области светотехники. Техническим результатом является расширение арсенала технических средств.

Изобретение относится к области светотехники. Техническим результатом является расширение арсенала технических средств.

Изобретение относится к области светотехники. Техническим результатом является расширение арсенала технических средств.

Изобретение относится к области обустройства пешеходных переходов, а именно к автономному комплексу обустройства пешеходного перехода с телеметрией на основе GSM/GPRS модуля.

Изобретение относится к области светотехники. Техническим результатом является повышение мощности.

Изобретение относится к конструкциям светотехнических устройств. Светофорная система содержит корпус с защитным элементом и с размещенными внутри корпуса источником света, выполненным в виде матрицы светодиодов, расположенных на печатной плате.

Изобретение относится к области светотехники. Техническим результатом является снижение потока направленного ослепляющего света. Технический результат достигается за счет того, что в светильнике (1), содержащем кожух (2), имеющий по меньшей мере одну боковую стеночную часть (3) и нижнюю стеночную часть (5), источник света (7), расположенный в кожухе (2), и оптически прозрачный лист (10), указанный оптически прозрачный лист (10) выполнен искривленным и имеет множество удлиненных призматических структур с прямыми верхними углами (16) на ее вогнутой поверхности. Упомянутая поверхность обращена в сторону, противоположную источнику света (7). 9 з.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх