Осветительное устройство и способ сборки осветительного устройства



Осветительное устройство и способ сборки осветительного устройства
Осветительное устройство и способ сборки осветительного устройства
Осветительное устройство и способ сборки осветительного устройства
Осветительное устройство и способ сборки осветительного устройства
Осветительное устройство и способ сборки осветительного устройства
Осветительное устройство и способ сборки осветительного устройства
Осветительное устройство и способ сборки осветительного устройства
Осветительное устройство и способ сборки осветительного устройства
Осветительное устройство и способ сборки осветительного устройства
Осветительное устройство и способ сборки осветительного устройства

 


Владельцы патента RU 2574708:

КОНИНКЛЕЙКЕ ФИЛИПС ЭЛЕКТРОНИКС Н.В. (NL)

Изобретение относится к области освещения, в частности к осветительному устройству, содержащему матрицы голубых и красных светодиодов. Достигаемый технический результат - более короткое время термостабилизации осветительного устройства, что позволяет избежать заметного для пользователя изменения цвета свечения. В соответствии с настоящим изобретением разработаны осветительное устройство (10) и способ его сборки. Осветительное устройство содержит источник (101) света, имеющий множество светодиодных матриц, при этом, по меньшей мере, две из множества светодиодных матриц имеют разное уменьшение светового потока в зависимости от температуры перехода соответствующих матриц. Осветительное устройство содержит теплорассеивающий модуль (102), выполненный с возможностью рассеяния тепла, выделяемого источником света. Теплорассеивающий модуль установлен на первой поверхности (1011) источника света таким образом, что имеется зазор между первой поверхностью и теплорассеивающим модулем, когда источник света не функционирует. Зазор сужается или может считаться исчезнувшим, когда источник света достигает заданной температуры, при этом эффективность рассеяния тепла, обеспечиваемая теплорассеивающим модулем, повышается. 2 н. и 13 з.п.ф-лы, 10 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к области освещения, в частности к осветительному устройству с коротким временем термостабилизации и к способу сборки осветительного устройства.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Матрица голубых СИДов (LED) с люминофорным покрытием, например матрица СИДов на основе нитрида галлия (GaN), совместно с матрицей красных СИДов, например матрицей СИДов на основе AlInGaP, широко используются в эффективных СИДных лампах для генерации теплого белого света в диапазоне низких коррелированных цветовых температур (CCT), например от 2500 К до 3000 К, для обеспечения высокой световой отдачи, а также хорошей коррелированной цветовой температуры и регулировки насыщенности цвета (CTI).

Матрица голубых СИДов и матрица красных СИДов имеют разные уменьшения светового потока в зависимости от температуры перехода матрицы голубых СИДов и матрицы красных СИДов, то есть матрица красных СИДов характеризуется значительно более быстрым уменьшением светового потока в зависимости от температуры перехода по сравнению с матрицей голубых СИДов. Следовательно, температуру перехода матрицы голубых СИДов и матрицы красных СИДов после включения СИДной лампы регулируют на уровне определенной температуры, например 80°С, для гарантирования того, что СИДная лампа будет генерировать желательный теплый белый свет.

Свет, генерируемый СИДной лампой после включения, исходно является более красноватым и затем постепенно смещается к желательному теплому белому цвету по мере увеличения температуры перехода матрицы голубых СИДов и матрицы красных СИДов. Как правило, после включения СИДной лампы требуется 20 мин или даже больше, чтобы СИДная лампа достигла температуры термостабильности, и пользователь может заметить изменение цвета, например с красноватого на желательный теплый белый, и ощущать неудобство во время данного продолжительного времени термостабилизации.

ЦЕЛЬ И КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

С учетом вышеизложенных проблем было бы предпочтительно получить осветительное устройство с более коротким временем термостабилизации по сравнению с существующим осветительным устройствам и было бы желательно разработать способ сборки осветительного устройства.

Для лучшего решения вышеуказанной проблемы в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения разработано осветительное устройство, содержащее:

- источник света, содержащий множество СИДных матриц, при этом, по меньшей мере, две из множества СИДных матриц имеют разное уменьшение светового потока в зависимости от температуры перехода соответствующих СИДных матриц;

- теплорассеивающий модуль, выполненный с возможностью рассеяния тепла, выделяемого источником света;

при этом теплорассеивающий модуль смонтирован на первой поверхности источника света таким образом, что имеется зазор между первой поверхностью и теплорассеивающим модулем, когда источник света не функционирует, и зазор сужается или может считаться исчезнувшим, когда источник света достигает заданной температуры, так что эффективность рассеяния тепла, обеспечиваемая теплорассеивающим модулем, повышается.

Осветительное устройство предпочтительно дополнительно содержит:

материал, поддающийся тепловой деформации, выполненный с возможностью его деформирования так, чтобы обеспечить сужение зазора или сделать зазор таким, чтобы зазор можно было считать исчезнувшим, когда первая поверхность достигнет заданной температуры.

Поскольку зазор образован между первой поверхностью источника света и теплорассеивающим модулем, эффективность рассеяния тепла, обеспечиваемая теплорассеивающим модулем для источника света, является низкой в начале излучения света источником света, и в результате температура источника света быстро повышается. Когда температура источника света достигнет заданной величины, которая, например, немного ниже температуры термостабильности источника света, зазор сужается или может считаться исчезнувшим за счет, например, материала, поддающегося тепловой деформации, для гарантирования того, что теплорассеивающий модуль будет находиться в хорошем тепловом взаимодействии с источником света для более эффективного рассеяния тепла, выделяемого источником света. При данной конфигурации после приведения в действие источника света температура источника света быстро повышается до заданной температуры и затем регулируется на уровне температуры термостабильности посредством теплорассеивающего модуля; следовательно, время термостабилизации источника света значительно сокращается, например, до приблизительно 3 мин, и пользователь вряд ли сможет заметить изменение цвета во время данного короткого времени термостабилизации.

Осветительное устройство предпочтительно дополнительно содержит:

- верхний покрывающий элемент, установленный на второй поверхности, противоположной по отношению к первой поверхности источника света, и выполненный с возможностью, по меньшей мере, частичного закрытия множества СИДных матриц;

при этом материал, поддающийся тепловой деформации, размещен между верхним покрывающим элементом и второй поверхностью и выполнен с возможностью его расширения для поджима источника света к теплорассеивающему модулю для обеспечения сужения зазора или для того, чтобы сделать зазор таким, чтобы зазор можно было считать исчезнувшим, когда первая поверхность достигнет заданной температуры.

Материал, поддающийся тепловой деформации, предпочтительно размещен между первой поверхностью и теплорассеивающим модулем для образования зазора между ними, когда источник света не функционирует, и выполнен с возможностью его деформирования для обеспечения сужения зазора или для того, чтобы сделать зазор таким, чтобы зазор можно было считать исчезнувшим, когда первая поверхность достигнет заданной температуры.

В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения разработан способ сборки осветительного устройства, при этом осветительное устройство содержит источник света и теплоотвод, при этом источник света содержит множество СИДных матриц и, по меньшей мере, две из множества СИДных матриц имеют разное уменьшение светового потока в зависимости от температуры перехода, при этом способ включает:

- установку теплорассеивающего модуля на первой поверхности источника света таким образом, чтобы имелся зазор между первой поверхностью и теплорассеивающим модулем, когда источник света не функционирует, и чтобы зазор сужался или его можно было считать исчезнувшим, когда первая поверхность достигнет заданной температуры, что обеспечивает повышение эффективности рассеяния тепла, обеспечиваемой теплорассеивающим модулем.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Изобретение разъясняется с дополнительными подробностями и в качестве примера со ссылкой на сопровождающие чертежи, в которых:

фиг. 1 представляет собой сечение приведенного в качестве примера, осветительного устройства 10 в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения;

фиг. 2а представляет собой вид сверху приведенного в качестве примера биметаллического элемента 103, используемого в осветительном устройстве 10 по фиг. 1;

фиг. 2b представляет собой вид сверху другого приведенного в качестве примера биметаллического элемента 103, используемого в осветительном устройстве 10 по фиг. 1;

фиг. 3 представляет собой сечение приведенного в качестве примера осветительного устройства 10 по фиг. 1 в процессе работы;

фиг. 4 представляет собой сечение приведенного в качестве примера осветительного устройства 40 в соответствии с другим вариантом осуществления изобретения;

фиг. 5а представляет собой схематическое изображение приведенного в качестве примера материала 403, поддающегося тепловой деформации, используемого в осветительном устройстве 40 по фиг. 4;

фиг. 5b представляет собой схематическое изображение другого приведенного в качестве примера материала 403, поддающегося тепловой деформации, используемого в осветительном устройстве 40 по фиг. 4;

фиг. 6 представляет собой сечение приведенного в качестве примера осветительного устройства 40 по фиг. 4 в процессе работы;

фиг. 7 представляет собой сечение приведенного в качестве примера осветительного устройства 70 в соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения;

фиг. 8 представляет собой сечение приведенного в качестве примера осветительного устройства 70 по фиг. 7 в процессе работы.

Следует понимать, что на всех вышеуказанных чертежах аналогичные ссылочные позиции относятся к аналогичным, похожим или соответствующим элементам или функциям.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Далее рассматриваются варианты осуществления изобретения, один или несколько примеров которых проиллюстрированы на фигурах. Варианты осуществления приведены в качестве разъяснения изобретения и не означают ограничения изобретения. Например, элементы/признаки, проиллюстрированные или описанные как часть одного варианта осуществления, могут быть использованы вместе с другим вариантом осуществления для получения еще одного дополнительного варианта осуществления. Предусмотрено, что изобретение охватывает эти и другие модификации и изменения, которые находятся в пределах объема и сущности изобретения.

Осветительное устройство по изобретению содержит источник света, имеющих множество СИДных матриц, при этом, по меньшей мере, две из множества СИДных матриц имеют разное уменьшение светового потока в зависимости от температуры перехода соответствующих СИДных матриц. Например, источник света по изобретению может содержать матрицу голубых СИДов с люминофорным покрытием и матрицу красных СИДов или содержать матрицу красных СИДов, матрицу зеленых СИДов и матрицу голубых СИДов.

Осветительное устройство по изобретению дополнительно cодержит теплорассеивающий модуль, выполненный с возможностью рассеивания тепла, выделяемого источником света, при этом теплорассеивающий модуль установлен на первой поверхности источника света таким образом, что имеется зазор между первой поверхностью и теплорассеивающим модулем, когда источник света не функционирует, и зазор сужается или может считаться исчезнувшим, когда источник света достигает заданной температуры, так что эффективность рассеяния тепла, обеспечиваемая теплорассеивающим модулем, повышается.

Осветительное устройство по изобретению может предпочтительно дополнительно содержать материал, поддающийся тепловой деформации, выполненный с возможностью его деформирования так, чтобы обеспечить сужение зазора или сделать зазор таким, чтобы зазор можно было считать исчезнувшим, когда источник света достигнет заданной температуры.

В дальнейшем только в иллюстративных целях реализация/конфигурация осветительного устройства по изобретению будет описана подробно посредством использования матрицы голубых СИДов с люминофорным покрытием вместе с матрицей красных СИДов в качестве иллюстративного примера источника света. Следует понимать, что средний специалист в данной области техники в этом случае может в полной мере понять реализацию/функционирование осветительного устройства посредством использования матрицы красных СИДов совместно с матрицей зеленых СИДов и матрицей голубых СИДов в качестве примера источника света.

Фиг. 1 представляет собой сечение приведенного в качестве примера осветительного устройства 10 в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения. Осветительное устройство 10 по фиг. 1 содержит источник 101 света, теплорассеивающий модуль 102, материал 103, поддающийся тепловой деформации, и верхний покрывающий элемент 104.

Источник 101 света содержит матрицу голубых СИДов с люминофорным покрытием и матрицу красных СИДов. Матрица голубых СИДов с люминофорным покрытием и матрица красных СИДов могут быть помещены на подложку-держатель, например на керамическую подложку, с одной инкасулированной силиконовой линзой на указанных двух СИДных матрицах для образования источника 101 света. В альтернативном варианте матрица голубых СИДов с люминофорным покрытием и матрица красных СИДов могут быть помещены на подложку-держателя с инкасулированной силиконовой линзой на каждой отдельной СИДной матрице для образования источника 101 света.

Матрица голубых СИДов может содержать один или несколько СИДов на основе нитрида галлия (GaN), например, таких как СИДы на основе GaN, СИДы на основе GaAlN, СИДы на основе InGaN или СИДы на основе InAlGaN, или любые другие СИДы, которые пригодны для генерации голубого света. Матрица красных СИДов может содержать один или несколько СИДов на основе AlInGaP или любые другие СИДы, которые пригодны для генерации красного света. Люминофор, нанесенный в виде покрытия на матрицу голубых СИДов, может представлять собой, например, иттрий-алюминиевый гранат (YAG) или тербий-алюминиевый гранат (TAG).

Поскольку матрица красных СИДов имеет значительно более быстрое уменьшение светового потока в зависимости от температуры перехода по сравнению с матрицей голубых СИДов, температуру перехода матрицы красных СИДов и матрицы голубых СИДов, то есть температуру источника 101 света регулируют до определенной температуры источника 101 света, которую называют температурой термостабильности источника 101 света, посредством, например, теплорассеивающего модуля 102 для гарантирования того, что источник 101 света будет генерировать желательный теплый белый свет.

Теплорассеивающий модуль 102 установлен на первой поверхности 1011 источника 101 света посредством, например, винта, который завинчен не полностью, или пружины так, что зазор образуется между первой поверхностью 1011 источника 101 света и теплорассеивающим модулем 102, когда источник 101 света не функционирует. Теплорассеивающий модуль 102 может содержать теплоотвод, в альтернативном варианте снабженный охлаждающим вентилятором, или предусматривающий любой другой способ рассеяния тепла, выделяемого источником 101 света, для регулирования температуры источника 101 света на уровне температуры термостабильности.

Осветительное устройство 10 предпочтительно может дополнительно содержать печатную плату (не показанную на фиг. 1). Матрица голубых СИДов с люминофорным покрытием и матрица красных СИДов установлены на первой поверхности печатной платы так, что они электрически соединены с источником питания через посредство печатной платы. Теплорассеивающий модуль 102 в данном случае установлен на второй поверхности, противоположной по отношению к первой поверхности печатной платы.

Верхний покрывающий элемент 104 установлен на второй поверхности 1012, то есть светоизлучающей поверхности, противоположной по отношению к первой поверхности 1011 источника 101 света, так, что он, по меньшей мере, частично закрывает матрицу голубых СИДов с люминофорным покрытием и матрицу красных СИДов. Верхний покрывающий элемент 104 может принимать любую конфигурацию, но, как правило, включает в себя оптический компонент для распределения света, генерируемого источником 101 света. Оптический компонент может представлять собой светособирающий компонент, например СИДную линзу, который/которая используется для концентрации световых лучей, генерируемых источником 101 света, но также возможны другие оптические компоненты, например, такие как светорассеивающий компонент.

Материал 103, поддающийся тепловой деформации, который размещен между верхним покрывающим элементом 104 и второй поверхностью 1012 источника 101 света, может представлять собой, например, биметалл, сплав с памятью формы или проставку из силоксанового каучука.

Поскольку материал 103, поддающийся тепловой деформации, деформируется, когда источник 101 света функционирует и достигает заданной температуры, верхний покрывающий элемент 104 установлен с возможностью смещения на второй поверхности 1012 источника 101 света для обеспечения возможности деформации материала 103, поддающегося тепловой деформации.

В дальнейшем только в иллюстративных целях конфигурация/реализация осветительного устройства 10 по фиг. 1 будет описана посредством использования указанного биметалла в качестве иллюстративного примера материала 103, поддающегося тепловой деформации.

Фиг. 2а представляет собой вид сверху приведенного в качестве примера биметалла 103, используемого в осветительном устройстве 10 по фиг. 1. Имеющий низкий коэффициент теплового расширения слой биметалла 103 может представлять собой, например, железоникелевый (Ni-Fe) сплав, и имеющий высокий коэффициент теплового расширения слой биметалла 103 может представлять собой, например, никелемарганцевомедный (Ni-Mn-Cu) сплав или железоникелехромовый (Fe-Ni-Cr) сплав.

Следует отметить, что биметалл 103 не ограничен кольцевой формой, подобной показанной на фиг. 2а, и что любая другая форма, которая обеспечивает возможность прохода света, генерируемого источником 101 света, также возможна, биметалл 103 может содержать, например, множество биметаллических сегментов, соответственно размещенных в разных местах между первой поверхностью 1011 источника 101 света и теплорассеивающим модулем 102, как показано на фиг. 2b.

Когда источник 101 света не функционирует, зазор образуется между первой поверхностью 1011 источника 101 света и теплорассеивающим модулем 102, как показано на фиг. 1. После приведения в действие источника 101 света температура источника 101 света начинает повышаться и биметалл 103 постепенно деформируется, то есть изгибается в направлении слоя с высоким коэффициентом теплового расширения. Поскольку теплорассеивающий модуль 102 удерживается на некотором расстоянии от источника 101 света посредством зазора в начале излучения света источником 101 света, эффективность рассеяния тепла, обеспечиваемая теплорассеивающим модулем 102 для источника 101 света, низка, и, таким образом, температура источника 101 света быстро повышается. Когда температура источника 101 света достигает заданной температуры, биметалл 103 деформируется, тем самым поджимая источник 101 света к теплорассеивающему модулю 102 так, что зазор между первой поверхностью 1011 источника 101 света и теплорассеивающим модулем 102 сужается или может считаться исчезающим, как показано на фиг.3, в результате чего теплорассеивающий модуль 102 будет находиться в состоянии хорошего теплового взаимодействия с источником 101 света, и соответственно эффективность рассеяния тепла, обеспечиваемая теплорассеивающим модулем 102, повышается для рассеяния тепла, генерируемого источником 101 света, более эффективно для регулирования температуры источника 101 света до температуры термостабильности.

Заданная температура может быть задана более низкой по сравнению с температурой термостабильности источника 101 света для гарантирования того, что зазор будет сужаться или может считаться исчезающим до того, как источник 101 света достигнет температуры термостабильности. Чем более близкой к температуре термостабильности источника 101 света будет задана заданная температура, тем короче время термостабилизации, требуемое для источника 101 света. Например, если температура термостабильности источника 101 света составляет 80°С, то заданная температура предпочтительно задается в диапазоне [60°С, 70°С].

Зазор между первой поверхностью 1011 источника 101 света и теплорассеивающим модулем 102 может быть задан в зависимости от деформации биметалла 103 при заданной температуре. Размер зазора предпочтительно может быть задан, по существу, равным величине деформации биметалла 103 при заданной температуре.

Для облегчения теплопередачи между источником 101 света и теплорассеивающим модулем 102 после сужения зазора между первой поверхностью 1011 источника 101 света и теплорассеивающим модулем 102 или после того, как данный зазор можно будет считать исчезнувшим, осветительное устройство 10 предпочтительно может дополнительно содержать материал, образующий тепловой интерфейс и размещенный между первой поверхностью 1011 источника 101 света и теплорассеивающим модулем 102. Материал, образующий тепловой интерфейс, может представлять собой, например, теплопроводящую прокладку, теплопроводящую консистентную смазку или термопасту.

При использовании конфигурации осветительного устройства 10 по фиг. 1 температура источника 101 света быстро увеличивается до заданной температуры после приведения в действие источника 101 света и затем регулируется до температуры термостабильности посредством теплорассеивающего модуля 102. Следовательно, время термостабилизации источника 101 света значительно сокращается, например, до приблизительно 3 мин, и пользователь вряд ли сможет заметить изменение цвета в течение данного краткого времени термостабилизации.

Фиг. 4 представляет собой сечение приведенного в качестве примера осветительного устройства 40 в соответствии с другим вариантом осуществления изобретения. Осветительное устройство 40 по фиг. 4 содержит источник 401 света, теплорассеивающий модуль 402, материал 403, поддающийся тепловой деформации, и верхний покрывающий элемент 404. Конфигурации источника 401 света, теплорассеивающего модуля 402 и верхнего покрывающего элемента 404 могут быть такими же, как конфигурации соответствующих модулей по фиг. 1, и не будут описаны в данном документе для простоты.

Как показано на фиг. 4, теплорассеивающий модуль 402 установлен на первой поверхности 4011 источника 401 света, и материал 403, поддающийся тепловой деформации, размещен между первой поверхностью 4011 источника 401 света и теплорассеивающим модулем 402 для образования зазора между ними, когда источник 401 света не функционирует. Материал 403, поддающийся тепловой деформации, может представлять собой, например, сплав с памятью формы или биметалл.

Материал 403, поддающийся тепловой деформации, выполнен с такой формой при температуре окружающей среды так, что зазор образуется между первой поверхностью 4011 источника 401 света и теплорассеивающим модулем 402, когда источник 401 света не функционирует. Когда источник 401 света функционирует и достигает заданной температуры, материал 403, поддающийся тепловой деформации, возвращается к его форме до деформирования, например к, по существу, плоской форме, так что зазор между первой поверхностью 4011 источника 401 света и теплорассеивающим модулем 402 сужается или может считаться исчезающим.

Для дополнительного уменьшения теплового взаимодействия между источником 401 света и теплорассеивающим модулем 402 в начале излучения света источником 401 света материалу 403, поддающемуся тепловой деформации, предпочтительно может быть придана такая форма, что он будет иметь меньшую площадь контакта, например, точечный контакт или линейный контакт, с теплорассеивающим модулем 402. Например, материалу 403, поддающемуся тепловой деформации, может быть придана такая форма, чтобы он был дугообразным, как показано на фиг. 5а. В альтернативном варианте материалу 403, поддающемуся тепловой деформации, может быть придана такая форма, чтобы он был волнистым, как показано на фиг. 5b.

В дальнейшем только в иллюстративных целях конфигурация/реализация осветительного устройства 40 по фиг. 4 будет описана посредством использования сплава с памятью формы в качестве иллюстративного примера материала 403, поддающегося тепловой деформации.

Сплав 403 с памятью формы может представлять собой сплав с внутренней двойной памятью формы, который может «запоминать» как его форму при низких температурах, например форму при температуре окружающей среды, так и его форму при высоких температурах, например форму при заданной температуре. В альтернативном варианте сплав 403 с памятью формы может представлять собой сплав с памятью формы, возвращающийся к исходной форме в одном направлении под действием внешних усилий. В этом случае осветительное устройство 40 в данном случае может дополнительно содержать элемент для создания внешнего усилия, который используется для придания формы сплаву с памятью формы, возвращающемуся к исходной форме в одном направлении под действием внешних усилий, снова при охлаждении сплава с памятью формы, возвращающегося к исходной форме в одном направлении под действием внешних усилий, до температуры окружающей среды.

Когда источник 401 света не функционирует, образуется зазор между первой поверхностью 4011 источника 401 света и теплорассеивающим модулем 402, как показано на фиг. 4. После приведения в действие источника 401 света температура источника 401 света начинает повышаться. Поскольку теплорассеивающий модуль 402 удерживается на некотором расстоянии от источника 401 света посредством зазора в начале излучения света источником 401 света, эффективность рассеяния тепла, обеспечиваемая теплорассеивающим модулем 402 для источника 401 света, низка, и, таким образом, температура источника 401 света быстро повышается. Когда температура источника 401 света достигает заданной температуры, сплав 403 с памятью формы возвращается к его форме до деформирования, например к, по существу, плоской форме, так, что зазор между первой поверхностью 4011 источника 401 света и теплорассеивающим модулем 402 сужается или может считаться исчезающим, как показано на фиг. 6, в результате чего обеспечивается возможность хорошего теплового взаимодействия теплорассеивающего модуля 402 с источником 401 света для более эффективного рассеяния тепла, выделяемого источником 401 света, и регулирования температуры источника 401 света до температуры термостабильности.

Заданная температура может быть задана более низкой по сравнению с температурой термостабильности источника 401 света для гарантирования того, что зазор будет сужаться или может считаться исчезающим до того, как источник 401 света достигнет температуры термостабильности. Чем более близкой к температуре термостабильности источника 401 света будет задана заданная температура, тем короче время термостабилизации, требуемое для источника 401 света. Сплав 403 с памятью формы выбирают таким, чтобы температура его перехода/превращения была ниже заданной температуры или, по существу, равна заданной температуре.

Для облегчения теплопередачи между источником 401 света и теплорассеивающим модулем 402 после сужения зазора между первой поверхностью 4011 источника 401 света и теплорассеивающим модулем 402 или после того, как данный зазор можно будет считать исчезнувшим, осветительное устройство 40 предпочтительно может дополнительно содержать материал, образующий тепловой интерфейс и размещенный между первой поверхностью 4011 источника 401 света и теплорассеивающим модулем 402. Материал/конфигурация материала, образующего тепловой интерфейс, могут представлять собой такие же конфигурацию/материал, как и в устройстве по фиг. 1, и не будут описаны в данном документе для простоты.

Осветительное устройство 40 предпочтительно может дополнительно содержать верхний покрывающий элемент 404, который установлен на второй поверхности 4012, то есть светоизлучающей поверхности, противоположной по отношению к первой поверхности 4011 источника 401 света, для того, чтобы, по меньшей мере, частично закрыть матрицу голубых СИДов с люминофорным покрытием и матрицу красных СИДов. Конфигурация верхнего покрывающего элемента 404 может быть такой же, как конфигурация верхнего покрывающего элемента 104 по фиг. 1, и не будет описана в данном документе для простоты.

Фиг. 7 представляет собой сечение приведенного в качестве примера осветительного устройства 70 в соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения. Осветительное устройство 70 по фиг. 7 содержит источник 701 света, теплорассеивающий модуль 702, материал 703, поддающийся тепловой деформации, и верхний покрывающий элемент 704. Конфигурации источника 701 света, теплорассеивающего модуля 702 и верхнего покрывающего элемента 704 могут быть такими же, как конфигурации соответствующих модулей по фиг. 1 или фиг. 4, и не будут описаны в данном документе для простоты.

Как показано на фиг. 7, теплорассеивающий модуль 702 установлен на первой поверхности 7011 источника 701 света, и материал 703, поддающийся тепловой деформации, размещен между первой поверхностью 7011 источника 701 света и теплорассеивающим модулем 702 для образования зазора между ними, когда источник 701 света не функционирует. Материал 703, поддающийся тепловой деформации, в данном варианте осуществления может представлять собой материал, поддающийся термической усадке, который имеет большой размер при температуре окружающей среды для образования зазора между первой поверхностью 7011 источника 701 света и теплорассеивающим модулем 702 и который подвергается усадке, когда источник 701 света функционирует и достигает заданной температуры.

Когда источник 701 света не функционирует, зазор образуется между первой поверхностью 7011 источника 701 света и теплорассеивающим модулем 702, как показано на фиг. 7. После приведения в действие источника 701 света температура источника 701 света начинает повышаться. Поскольку теплорассеивающий модуль 702 удерживается на некотором расстоянии от источника 701 света посредством зазора в начале излучения света источником 701 света, эффективность рассеяния тепла, обеспечиваемая теплорассеивающим модулем 702 для источника 701 света, низка, что вызывает быстрое повышение температуры источника 701 света. Когда температура источника 701 света достигает заданной температуры, материал, поддающийся тепловой деформации, подвергается усадке так, что зазор между первой поверхностью 7011 источника 701 света и теплорассеивающим модулем 702 сужается или может считаться исчезающим, как показано на фиг. 8, в результате чего обеспечивается возможность хорошего теплового взаимодействия между теплорассеивающим модулем 702 и источником 701 света для более эффективного рассеяния тепла, выделяемого источником 701 света, и регулирования температуры источника 701 света до температуры термостабильности.

Заданная температура может быть задана более низкой по сравнению с температурой термостабильности источника 701 света для гарантирования того, что зазор будет сужаться или может считаться исчезающим до того, как источник 701 света достигнет температуры термостабильности. Чем более близкой к температуре термостабильности источника 701 света будет задана заданная температура, тем короче время термостабилизации, требуемое для источника 701 света.

Для облегчения теплопередачи между источником 701 света и теплорассеивающим модулем 702 после сужения зазора между первой поверхностью 7011 источника 701 света и теплорассеивающим модулем 702 или после того, как данный зазор можно будет считать исчезнувшим, осветительное устройство 70 предпочтительно может дополнительно содержать материал, образующий тепловой интерфейс и размещенный между первой поверхностью 7011 источника 701 света и теплорассеивающим модулем 702. Материал/конфигурация материала, образующего тепловой интерфейс, могут представлять собой такие же конфигурацию/материал, как и в устройствах по фиг. 1 и фиг. 4, и не будут описаны в данном документе для простоты.

Осветительное устройство 70 предпочтительно может дополнительно содержать верхний покрывающий элемент 704, который установлен на второй поверхности 7012, то есть светоизлучающей поверхности, противоположной по отношению к первой поверхности 7011 источника 701 света, для того, чтобы, по меньшей мере, частично закрыть матрицу голубых СИДов с люминофорным покрытием и матрицу красных СИДов. Конфигурация верхнего покрывающего элемента 704 может быть такой же, как конфигурация верхнего покрывающего элемента 104 по фиг. 1 или верхнего покрывающего элемента 404 по фиг. 4, и не будет описана в данном документе для простоты.

Кроме того, в соответствии с изобретением разработан способ сборки осветительного устройства. Осветительное устройство содержит источник света и теплоотвод, при этом источник света содержит множество СИДных матриц и, по меньшей мере, две из множества СИДных матриц имеют разное уменьшение светового потока в зависимости от температуры перехода.

Способ включает этап установки теплорассеивающего модуля на первой поверхности источника света таким образом, чтобы имелся зазор между первой поверхностью и теплорассеивающим модулем, когда источник света не функционирует, и чтобы зазор сужался или его можно было считать исчезнувшим, когда источник света достигнет заданной температуры, так что повышается эффективность рассеяния тепла, обеспечиваемая теплорассеивающим модулем.

Способ предпочтительно может дополнительно включать следующие этапы: установку верхнего покрывающего элемента на второй поверхности, противоположной по отношению к первой поверхности источника света, и размещение материала, поддающегося тепловой деформации, между верхним покрывающим элементом и второй поверхностью, при этом материал, поддающийся тепловой деформации, выполнен с возможностью его расширения, в результате чего обеспечивается поджим источника света к теплорассеивающему модулю для обеспечения сужения зазора или для того, чтобы сделать зазор таким, чтобы зазор можно было считать исчезнувшим, когда источник света достигнет заданной температуры.

Способ предпочтительно может дополнительно включать следующий этап: размещение материала, поддающегося тепловой деформации, между первой поверхностью и теплорассеивающим модулем для образования зазора между ними, когда источник света не функционирует, при этом материал, поддающийся тепловой деформации, выполнен с возможностью его деформирования для обеспечения сужения зазора или для того, чтобы сделать зазор таким, чтобы зазор можно было считать исчезнувшим, когда источник света достигнет заданной температуры.

Способ предпочтительно может дополнительно включать следующий этап: размещение материала, образующего тепловой интерфейс, между первой поверхностью и теплорассеивающим модулем для облегчения теплопередачи между источником света и теплорассеивающим модулем.

Следует отметить, что вышеописанные варианты осуществления приведены для описания, а не для ограничения изобретения, и следует понимать, что могут быть предусмотрены модификации и варианты без отхода от сущности и объема изобретения, как легко поймут специалисты в данной области техники. Подобные модификации и варианты рассматриваются как находящиеся в пределах объема изобретения и приложенной формулы изобретения. Объем защиты изобретения определяется сопровождающей формулой изобретения. Кроме того, любые из ссылочных позиций в формуле изобретения не следует интерпретировать в качестве ограничения формулы изобретения. Использование глагола содержать и форм его спряжения не исключает наличия элементов или этапов, отличных от приведенных в пункте формулы изобретения. Неопределенный артикль «a» или «an», предшествующий элементу или этапу, не исключает наличия множества подобных элементов или этапов.

1. Осветительное устройство, содержащее:
- источник света, содержащий множество СИДных матриц, при этом, по меньшей мере, две из множества СИДных матриц имеют разное уменьшение светового потока в зависимости от температуры перехода соответствующих СИДных матриц;
- теплорассеивающий модуль, выполненный с возможностью рассеяния тепла, выделяемого источником света;
при этом теплорассеивающий модуль установлен на первой поверхности источника света таким образом, что имеется зазор между первой поверхностью и теплорассеивающим модулем, когда источник света не функционирует, и зазор сужается или может считаться исчезнувшим, когда источник света достигает заданной температуры, так что эффективность рассеяния тепла, обеспечиваемая теплорассеивающим модулем, повышается.

2. Осветительное устройство по п. 1, дополнительно содержащее:
материал, поддающийся тепловой деформации, выполненный с возможностью деформирования так, чтобы обеспечить сужение зазора или сделать зазор таким, чтобы зазор можно было считать исчезнувшим, когда источник света достигнет заданной температуры.

3. Осветительное устройство по п. 2, дополнительно содержащее:
- верхний покрывающий элемент, установленный на второй поверхности, противоположной по отношению к первой поверхности источника света, и выполненный с возможностью, по меньшей мере,
частичного закрытия множества СИДных матриц;
при этом материал, поддающийся тепловой деформации, размещен между верхним покрывающим элементом и второй поверхностью и выполнен с возможностью его расширения для поджима источника света к теплорассеивающему модулю для обеспечения сужения зазора или для того, чтобы сделать зазор таким, чтобы зазор можно было считать исчезнувшим, когда источник света достигнет заданной температуры.

4. Осветительное устройство по п. 2, в котором материал, поддающийся тепловой деформации, размещен между первой поверхностью и теплорассеивающим модулем для образования зазора между ними, когда источник света не функционирует, и выполнен с возможностью деформирования так, чтобы обеспечить сужение зазора или считать его исчезнувшим, когда источник света достигнет заданной температуры.

5. Осветительное устройство по п. 1 или 2, дополнительно содержащее:
- материал, образующий тепловой интерфейс, размещенный между первой поверхностью и теплорассеивающим модулем и выполненный с возможностью облегчения теплопередачи между источником света и теплорассеивающим модулем.

6. Осветительное устройство по п. 5, в котором материал, образующий тепловой интерфейс, содержит любое из следующего:
- теплопроводящую прокладку;
- теплопроводящую консистентную смазку;
- термопасту.

7. Осветительное устройство по п. 2, в котором материал, поддающийся тепловой деформации, содержит любое из следующего:
- биметалл;
- сплав с памятью формы;
- прокладку из силоксанового каучука.

8. Осветительное устройство по п. 3, в котором верхний покрывающий элемент содержит оптический компонент, выполненный с возможностью распределения света, генерируемого источником света.

9. Осветительное устройство по п. 1, дополнительно содержащее печатную плату, при этом множество СИДных матриц смонтированы на печатной плате.

10. Осветительное устройство по п. 1 или 2, в котором заданная температура ниже температуры термостабильности источника света.

11. Осветительное устройство по п. 1, в котором множество СИДных матриц включает в себя матрицу голубых СИДов с люминофорным покрытием и матрицу красных СИДов.

12. Способ сборки осветительного устройства, при этом осветительное устройство содержит источник света и теплорассеивающий модуль, при этом источник света содержит множество СИДных матриц и, по меньшей мере, две из множества СИДных матриц имеют разное уменьшение светового потока в зависимости от температуры перехода, при этом способ включает в себя следующее:
- установку теплорассеивающего модуля на первой поверхности источника света таким образом, что имеется зазор между первой поверхностью и теплорассеивающим модулем, когда источник света не функционирует, и что зазор сужается или может считаться исчезнувшим, когда источник света достигнет заданной температуры, что обеспечивает повышение эффективности рассеяния тепла, обеспечиваемой теплорассеивающим модулем.

13. Способ по п. 12, дополнительно содержащий:
- установку верхнего покрывающего элемента на второй поверхности, противоположной по отношению к первой поверхности источника света;
- размещение материала, поддающегося тепловой деформации, между верхним покрывающим элементом и второй поверхностью;
при этом материал, поддающийся тепловой деформации, выполнен с возможностью его расширения для поджима источника света к теплорассеивающему модулю так, чтобы обеспечить сужение зазора или считать его исчезнувшим, когда источник света достигнет заданной температуры.

14. Способ по п. 12, дополнительно содержащий:
- размещение материала, поддающегося тепловой деформации, между первой поверхностью и теплорассеивающим модулем для образования зазора между ними, когда источник света не функционирует;
при этом материал, поддающийся тепловой деформации, выполнен с возможностью его деформирования так, чтобы обеспечить сужение зазора или считать его исчезнувшим, когда источник света достигнет заданной температуры.

15. Способ по п. 12, дополнительно содержащий следующий этап:
- размещение материала теплового интерфейса между первой поверхностью и теплорассеивающим модулем для облегчения теплопередачи между источником света и теплорассеивающим модулем.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к базовым элементам светотехнических безламповых устройств на основе светодиодов и к способам изготовления таких элементов. Технический результат - повышение эффективности отвода тепла от светодиодов, увеличение устойчивости блока к ударным и вибрационным нагрузкам, надежность работы при разогреве до высоких температур, уменьшение энергоемкости и материалоемкости производства, исключение экологически вредных отходов и испарений, присущих классической толстопленочной технологии.

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для изготовления осветительных приборов. Техническим результатом является расширение арсенала технических средств.

Изобретение относится к области светотехники, а именно, к светодиодным лампам, предназначенным для использования в составе осветительных устройств общего назначения.

Осветительное устройство относится к области светотехники. Техническим результатом является повышение теплоотдачи.

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 предоставляет осветительную систему для регулирования роста растений, при этом система содержит: группу твердотельных источников света, выполненных с возможностью излучения света предварительно заданной длины волны или диапазона длин волн; и охлаждающую установку, содержащую трубку, имеющую по меньшей мере одно впускное отверстие для получения газообразной охлаждающей среды и множество выпускных отверстий для высвобождения указанной газообразной охлаждающей среды из указанной охлаждающей установки, причем охлаждающая установка находится в механическом и тепловом контакте с указанными источниками света.

Изобретение относится к радиоэлектронике, в частности к охлаждению тепловыделяющих элементов электронной аппаратуры. Технический результат - обеспечение высокоэффективного отвода тепла от каждого из собранных в модуль полупроводниковых светодиодов при минимальном значении сопротивления теплопередаче и минимальном влиянии неконденсированных примесей.

Изобретение относится к производству осветительных приборов. Герметизирующая оболочка драйвера светодиодного светильника выполнена из компаунда, охватывающего плату с электронными компонентами и электрические вводы, соединяющие упомянутые компоненты с сетью электропитания и платой светодиодов.

Изобретение относится к радиоэлектронике, в частности к охлаждению тепловыделяющих элементов электронной аппаратуры. Технический результат - обеспечение высокоэффективного отвода тепла при минимальном значении сопротивления теплопередачи от каждого из собранных в модуль полупроводниковых светодиодов.

Изобретение относится к охлаждению полупроводниковых устройств, в частности мощных светодиодов. Достигаемый технический результат - возможность охлаждения светодиодов без использования теплостоков, располагаемых обычно с тыльной стороны печатной платы, и без необходимости применения принудительного воздушного охлаждения.

Изобретение относится к области светотехники. Техническим результатом является создание оптимального теплового режима работы светодиодов для получения максимальной светоотдачи, повышение надежности, долговечности и уменьшение габаритов корпуса. Светодиодная лампа содержит полый корпус, на котором закреплены колба и цоколь, а внутри корпуса расположены средство для теплоотвода с оребрением, вентилятор, плата источника питания и плата как минимум с одним источником света. Корпус выполнен состоящим из двух соединенных между собой частей - металлической, соединенной с колбой, и второй части, соединенной с цоколем. Металлическая часть выполнена с внутренним оребрением, ребра которого обращены в сторону полости корпуса, и выполняет функцию средства теплоотвода. Стенки обеих частей корпуса выполнены с выступами, обращенными наружу и совместно образующими внутри корпуса сквозные каналы, открытые в полость корпуса и сообщенные с внешней средой входными и выходными отверстиями. Входные отверстия сквозных каналов расположены со стороны торца металлической части корпуса, а выходные - со стороны противоположного торца на второй части корпуса. На внешнем плоском торце металлической части корпуса закреплена плата по меньшей мере с одним светодиодом. Вентилятор установлен на рамке внутри металлической части корпуса и расположен между платой по меньшей мере с одним светодиодом и платой источника питания, закрепленной во второй части корпуса и соединенной проводами с контактными элементами цоколя и платой по меньшей мере с одним светодиодом. 7 з.п. ф-лы, 10 ил.

Группа изобретений относится к области сельского хозяйства, а именно к отраслям промышленного разведения и выращивания различных животных. Техническим результатом является увеличение надежности работы светодиодных светильников, повышение технологичности их изготовления, увеличение равномерности распределения света и снижение потерь на его рассеивание. Светодиодный светильник содержит удлиненный корпус в виде светопропускающей трубчатой колбы, внутри которой размещен теплоотводящий элемент и удлиненная плата со светодиодами, при этом торцы трубчатой колбы снабжены герметизирующими заглушками. Теплоотводящий элемент включает алюминиевый удлиненный профиль с плоской площадкой для размещения светодиодных плат, причем удлиненный профиль выполнен трубчатым с возможностью последующего размещения внутри светопропускающей трубчатой колбы и имеет в поперечном сечении форму с характерными разнесенными по периметру выступающими упорными точками, лежащими на описанной окружности, при этом площадка для размещения светодиодных плат снабжена направляющими выступами, выполненными по всей длине теплоотводящего элемента с возможностью изгиба с деформацией в направлении друг к другу. Колба светильника включает удлиненный корпус, выполненный из прозрачного полимера в виде трубки, внутренняя поверхность которой включает выступающие элементы, выполненные по всей длине колбы параллельными друг другу, причем внутреннее пространство трубки выполнено с возможностью размещения в ней удлиненного трубчатого теплоотводящего элемента с образованием распределенных по периметру линейных контактов, при этом часть расположенных подряд выступающих элементов выполнена в виде оребрения с треугольной формой профиля ребер. Светодиодная плата включает удлиненный корпус с токопроводящими дорожками и расположенными вдоль него со смещением относительно друг друга контактными площадками под светодиоды. 4 н. и 12 з.п. ф-лы, 9 ил., 2 пр.

Изобретение относится к области светотехники и может быть использовано в производстве ламп и световых приборов с мощными, сверхъяркими и блочными светодиодными кристаллами. Техническим результатом является снижение и стабилизация теплового режима, повышение эффективности светового потока и увеличение срока службы. Корпус светодиодной лампы выполнен в виде оболочки, состоящей из дна (основания), осесимметричной обечайки и зажимного кольца. В качестве исходного применен тонколистовой прокат из материала с высокой теплопроводностью. Обечайка корпуса отформована путем продольно-поперечной гибки плоской в исходном состоянии заготовки; излишки металла в процессе формовки сложены вдвое и перетянуты в ребра переменной высоты, расположенные радиально по цилиндрическому или конусообразному контуру, при этом образующие боковых стенок обечайки и ребер имеют прямолинейную форму, а высота ребер в любом сечении определяется из соотношения: h=π*H*(1/Cosφ-tgφ)/N, где h - высота ребра обечайки в сечении ее плоскостью, перпендикулярной продольной оси; H - расстояние от дна (основания) корпуса до плоскости сечения; N - число сдвоенных ребер обечайки; φ - угол между образующей обечайки и продольной осью ее симметрии. Корпус снабжен обжимным кольцом, которое своими лепестками, с расчетными формой и размерами, охватывает и плотно обжимает обечайку и ребра по всему контуру в поперечном сечении обечайки и прижимают ее боковую стенку к торцу установленного внутрь защитного стекла или рассеивателя, в зависимости от конструкции лампы. 1 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к осветительному устройству, в частности к осветительному устройству с разделенными источником света и возбудителем. Достигаемый технический результат - улучшенная способность охлаждения индивидуальных источников тепла в осветительном устройстве. Заявленное осветительное устройство (100) содержит источник света и возбудитель, выполненный с возможностью питания источника света, при этом возбудитель пространственно отделен от источника света. Осветительное устройство имеет два отдельных теплоотвода - теплоотвод (112) источника света, с которым термически соединен источник света, и теплоотвод (115) возбудителя, с которым термически соединен возбудитель. Теплоотводы отделены воздушным зазором (114) для обеспечения теплового разделения теплоотвода источника света и теплоотвода возбудителя. 10 з.п. ф-лы, 4 ил.

Предлагаемый комплект осветительного электрооборудования включает компактные электрические энергосберегающие лампы, не совмещенные с электронным пускорегулирующим аппаратом, электропатроны, не совмещенные с электронным пускорегулирующим аппаратом, и электропатрон, конструктивно совмещенный с электронным пускорегулирующим аппаратом, соединитель электрических проводов, электрические вилки и электронный автоматический электрический выключатель с сенсорным и дистанционным управлением. Технический результат - упрощение конструкции отдельных элементов и всего комплекта осветительного электрооборудования, имеющего малую материалоемкость, а также высокие надежность, пожарную и электрическую безопасность и ремонтопригодность всего комплекта осветительного электрооборудования и его отдельных узлов и деталей. 7 з.п. ф-лы, 72 ил.

Изобретение относится к конструкциям светодиодных светильников. Достигаемый технический результат заключается в эффективном охлаждении светодиодного источника света при оптимальной толщине пластины радиатора и теплоотводящего основания, для чего радиатор состоит из одной пластины толщиной, равной или большей отношения площади теплоотвода светодиодного источника света к периметру теплоотводящего основания, а общая толщина пластины радиатора и теплоотводящего основания равна или больше отношения площади теплоотвода светодиодного источника света к периметру теплоотвода светодиодного источника света. Способ отвода тепла, заключающийся в отводе тепла через теплопровод с изотермическими теплопроводящими сечениями, равными или большими площади теплоотвода светодиодного источника света. Задача, решаемая в части способа охлаждения светодиодного источника света, и достигаемый технический результат заключаются в создании условий осуществления эффективного отвода тепла от светодиодного источника света к поверхности теплообмена радиатора через теплопроводящий материал при оптимальной толщине теплопроводящего материала. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к светотехнике, а именно к конструкции светодиодных ламп общего назначения. Техническим результатом является улучшение отвода тепла от светодиодов и источника питания, повышение технологичности и световой эффективности лампы. Светодиодная лампа содержит корпус-радиатор (1), покрытый диэлектрической теплопроводной пластмассой; плату со светодиодами; рассеиватель (5), накрывающий светодиоды; источник питания и цоколь (7). Корпус-радиатор (1) включает два комбинированных алюминиевых профиля (8), внутренняя и внешняя поверхность которых покрыта диэлектрической теплопроводной пластмассой, внешняя стенка имеет удлиненные концы (11) и плоский участок поверхности, снабженный теплоотводящими ребрами (12) охлаждения, при этом теплоотводящие ребра первой части корпуса-радиатора ориентированы навстречу теплоотводящим ребрам второй части корпуса-радиатора и смонтированы с зазором (13); плата светодиодов установлена на плоских участках поверхности каждого алюминиевого профиля; а удлиненные концы (11) внешней стенки каждого алюминиевого профиля соединены с цоколем (7) при помощи диэлектрической теплопроводящей пластмассы, из материала которой выполнена ниша (14) для размещения источника питания, отделенная от алюминиевого профиля воздушным промежутком (15). 7 ил.
Наверх