Устройство защиты от перенапряжений



Устройство защиты от перенапряжений
Устройство защиты от перенапряжений
Устройство защиты от перенапряжений
Устройство защиты от перенапряжений

 


Владельцы патента RU 2596803:

КОНИНКЛЕЙКЕ ФИЛИПС Н.В. (NL)

Раскрыто устройство (10, 110) защиты от перенапряжений для прибора наружного освещения, включающее в себя соединение (23А, 123А) фазы, соединение (23В, 123B) нейтрали и соединение (23C, 123C) заземления. Первый варистор (42) и второй варистор (43) могут иметь последовательное электрическое соединение друг с другом между соединениями фазы и нейтрали, а третий варистор (41) имеет электрическое соединение между соединениями фазы и нейтрали в параллельной конфигурации с первым варистором и вторым варистором. Ограничитель (46, 146) перенапряжения также может иметь электрическое соединение между соединением (23C, 123C) заземления и последовательным соединением между первым варистором и вторым варистором. Технический результат - обеспечение защиты от перенапряжений в осветительных приборах. 13 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение в целом направлено на защиту от перенапряжений. Более конкретно, различные раскрываемые в настоящем документе заявленные способы и устройство относятся к устройству защиты от перенапряжений, которое может быть использовано в осветительном приборе.

Предшествующий уровень техники

Цифровые технологии освещения, то есть освещения на основе полупроводниковых источников света, таких как светоизлучающие диоды (LED), предлагают жизнеспособную альтернативу традиционным флуоресцентным лампам, газоразрядным лампам высокой интенсивности (HID) и лампам накаливания. Функциональные преимущества и полезные свойства светоизлучающих диодов LED включают в себя высокоэффективное энергопреобразование, высокие характеристики оптической эффективности, большой срок службы, меньшие эксплуатационные затраты и многое другое. Недавние достижения в технологии LED обеспечили эффективные и надежные источники полноспектрального освещения, которые могут реализовать множество световых эффектов во многих применениях.

Традиционные осветительные приборы на основе флуоресцентных ламп, газоразрядных ламп высокой интенсивности (HID) и ламп накаливания зачастую оборудуются блоками питания, которые являются относительно устойчивыми к перенапряжениям или другим электрическим нагрузкам. Однако может являться целесообразным обеспечить дополнительную защиту блоков питания таких традиционных осветительных приборов и/или блоков питания или других электронных схем осветительных приборов на основе светоизлучающих диодов LED. К примеру, некоторые приборы наружного освещения на основе светоизлучающих диодов LED могут содержать блоки питания, которые являются чувствительными к перенапряжениям и другим электрическим нагрузкам, при этом в таком устройстве может быть целесообразным реализовать защиту от перенапряжений. Однако существующие устройства защиты от перенапряжений могут иметь один или более недостатков и/или могут являться не адаптированными для совместного использования с осветительным прибором. К примеру, такие устройства защиты от перенапряжений могут не иметь достаточного напряжения ограничения, могут являться не подходящими для систем наружного освещения и/или могут не обеспечивать защиту от перенапряжений для систем освещения I и II класса.

Поэтому в уровне техники существует необходимость в обеспечении устройства защиты от перенапряжений, которое может быть реализовано в осветительном приборе, а также в некоторых случаях может дополнительно устранить один или более недостатков, связанных с существующими устройствами защиты от перенапряжений.

Сущность изобретения

Настоящее раскрытие направлено на соответствующие изобретению способы и устройство защиты от перенапряжений. К примеру, в некоторых вариантах осуществления для прибора наружного освещения может быть обеспечено устройство защиты от перенапряжений, которое включает в себя соединение фазы, соединение нейтрали и соединение заземления. Первый варистор и второй варистор могут иметь последовательное электрическое соединение друг с другом между соединением фазы и соединением нейтрали, а третий варистор имеет электрическое соединение между соединением фазы и соединением нейтрали в параллельной конфигурации с первым и вторым варистором. Ограничитель перенапряжения (защитный разрядник) может иметь электрическое соединение между соединением заземления и последовательным соединением между первым варистором и вторым варистором. Устройство защиты от перенапряжений может дополнительно обеспечить защиту от перенапряжений для систем освещения I и II класса. В системах II класса любая электропроводящая часть осветительного прибора, в котором установлено устройство защиты от перенапряжений, может быть использована в качестве рабочего заземления для обеспечения необходимой защиты одного или более электрических компонентов. По мере необходимости в процессе типовых испытаний осветительного прибора, в котором установлено устройство защиты от перенапряжений, может быть осуществлен демонтаж устройства защиты от перенапряжений для гарантии проверки функциональной изоляции осветительного прибора.

В целом, в одном аспекте для прибора наружного освещения может быть обеспечено устройство защиты от перенапряжений с комбинацией I и II класса, которое включает в себя корпус, обеспечивающий возможность соединения фазы, соединения нейтрали и соединения заземления. Каждое из соединения фазы, соединения нейтрали и соединения заземления имеет вход источника питания и выход внешнего блока питания, который имеет электрическое соединение с входом источника питания. В пределах корпуса также обеспечивается множество варисторов. Варисторы включают в себя первый варистор и второй варистор, которые имеют последовательное электрическое соединение друг с другом между соединением фазы и соединением нейтрали, а также третий варистор, который имеет электрическое соединение между соединением фазы и соединением нейтрали в параллельной конфигурации с первым варистором и вторым варистором. Также обеспечивается ограничитель перенапряжения, который имеет электрическое соединение между соединением заземления и последовательным соединением между первым варистором и вторым варистором.

В некоторых вариантах осуществления напряжение ограничения дифференциальной схемы между соединением фазы и соединением нейтрали меньше полутора тысяч вольт.

В некоторых вариантах осуществления напряжение ограничения синфазной схемы между соединением фазы и соединением заземления, а также между соединением нейтрали и соединением заземления меньше трех тысяч вольт. Ограничитель перенапряжения может являться многоэлектродным ограничителем.

В некоторых вариантах осуществления вход источника питания и выход внешнего блока питания каждого из соединения фазы, соединения нейтрали и соединения заземления соединяются с одним соединительным разъемом соответствующего соединения фазы, соединения нейтрали и соединения заземления. В некоторых модификациях этих вариантов осуществления каждый соединительный разъем является частью контактной группы c фиксаторами.

В целом, в другом аспекте обеспечивается осветительный прибор, который включает в себя источник света, электронные схемы, которые имеют электрическое соединение с источником света и подают питание на него, и устройство защиты от перенапряжений. Устройство защиты от перенапряжений имеет корпус, обеспечивающий возможность соединения фазы, соединения нейтрали и соединения заземления. По меньшей мере, соединение фазы и соединение нейтрали имеют электрическое соединение с электронными схемами. Каждое из соединения фазы и соединения нейтрали имеет вход источника питания. Множество варисторов герметично заключаются в пределах корпуса устройства защиты от перенапряжений. Варисторы включают в себя первый варистор и второй варистор, которые имеют последовательное электрическое соединение друг с другом между соединением фазы и соединением нейтрали, и третий варистор, который имеет электрическое соединение между соединением фазы и соединением нейтрали в параллельной конфигурации с первым варистором и вторым варистором. Устройство защиты от перенапряжений также включает в себя ограничитель перенапряжения, который имеет электрическое соединение между соединением заземления и последовательным соединением между первым варистором и вторым варистором.

В некоторых вариантах осуществления напряжение ограничения дифференциальной схемы между соединением фазы и соединением нейтрали меньше полутора тысяч вольт. Напряжение ограничения синфазной схемы между соединением фазы и соединением заземления, а также между соединением нейтрали и соединением заземления может быть меньше трех тысяч вольт.

В некоторых вариантах осуществления напряжение ограничения дифференциальной схемы между соединением фазы и соединением нейтрали меньше напряжения изоляционного тестирования осветительного прибора. Кроме того, корпус устройства защиты от перенапряжений может являться закрытым.

В некоторых вариантах осуществления источник света является источником света на основе светоизлучающих диодов LED. В некоторых модификациях этих вариантов осуществления электронные схемы включают в себя устройство возбуждения светодиодов.

В некоторых вариантах осуществления соединение заземления имеет вход заземления источника питания. В некоторых модификациях этих вариантов осуществления соединения заземления имеют электрическое соединение с электронными схемами.

В целом, в другом аспекте для прибора наружного освещения обеспечивается устройство защиты от перенапряжений, которое включает в себя корпус, обеспечивающий возможность соединения фазы, соединения нейтрали и соединения заземления. Каждое из соединения фазы и соединения нейтрали имеет вход источника питания и выход внешнего блока питания, который имеет электрическое соединение с входом источника питания. Соединение заземления может быть соединено, по меньшей мере, либо с заземлением, либо с рабочим заземлением прибора наружного освещения. В пределах корпуса обеспечивается множество варисторов. Варисторы включают в себя первый варистор и второй варистор, которые имеют последовательное электрическое соединение друг с другом между соединением фазы и соединением нейтрали, и третий варистор, который имеет электрическое соединение между соединением фазы и соединением нейтрали в параллельной конфигурации с первым варистором и вторым варистором. Ограничитель перенапряжения имеет электрическое соединение между соединением заземления и последовательным соединением между первым варистором и вторым варистором. Напряжение ограничения дифференциальной схемы между соединением фазы и соединением нейтрали меньше двух тысяч вольт.

В некоторых вариантах осуществления напряжение ограничения синфазной схемы между соединением фазы и соединением заземления, а также между соединением нейтрали и соединением заземления меньше трех тысяч вольт. Кроме того, напряжение ограничения дифференциальной схемы между соединением фазы и соединением нейтрали может быть меньше полутора тысяч вольт.

Термин «светоизлучающий диод LED», который используется в раскрытии настоящего документа, должен быть воспринят в качестве включающего в себя любую систему на основе электролюминесцентных диодов или систему на основе инжекции/соединения носителей заряда другого типа, которая имеет функцию формирования излучения в ответ на электрический сигнал. Поэтому термин LED в числе прочего включает в себя различные структуры на основе полупроводников, которые излучают свет в ответ на ток, светоизлучающие полимеры, органические светоизлучающие диоды (OLED), электролюминесцентные полосы и т.п. В частности, термин «светоизлучающий диод LED» относится к светоизлучающим диодам всех типов (включая полупроводниковые и органические светоизлучающие диоды), которые могут быть сконфигурированы для генерирования излучения в инфракрасной области спектра, ультрафиолетовой области спектра, а также в различных частях видимой области спектра (в целом, включая испускаемые длины волн приблизительно от 400 до 700 нанометров). Некоторые примеры светоизлучающих диодов LED в числе прочего включают в себя различные типы светоизлучающих диодов LED инфракрасного свечения, светоизлучающих диодов LED ультрафиолетового свечения, светоизлучающих диодов LED красного свечения, светоизлучающих диодов LED синего свечения, светоизлучающих диодов LED зеленого свечения, светоизлучающих диодов LED желтого свечения, светоизлучающих диодов LED янтарного свечения, светоизлучающих диодов LED оранжевого свечения и светоизлучающих диодов LED белого свечения (которые будут дополнительно обсуждаться ниже). Также следует отметить, что светоизлучающие диоды (LED) могут быть сконфигурированы и/или находиться под управлением для генерирования излучения, имеющего различную ширину полос (к примеру, полную ширину на половине максимума или FWHM) для заданного спектра (к примеру, узкую полосу, широкую полосу), и множество доминирующих длин волн в пределах заданной категории основных цветов.

К примеру, один вариант реализации светоизлучающего диода LED, сконфигурированного для генерирования преимущественно белого света (к примеру, светоизлучающего диода LED белого свечения), может включать в себя множество кристаллов, которые соответствующим образом испускают различные спектры электролюминесценции, которые в комбинации смешиваются для генерирования преимущественно белого света. В другом варианте реализации светоизлучающий диод LED белого свечения может быть связан с кристаллическим люминофором, который преобразовывает электролюминесценцию первого спектра в отличный второй спектр. В одном примере данного варианта реализации электролюминесценция, которая имеет относительно короткую длину волны и малую ширину полосы спектра, «возбуждает» кристаллический люминофор, который в свою очередь генерирует излучение более длинной волны, имеющее немного более широкий спектр.

Также следует отметить, что термин «светоизлучающий диод LED» не ограничивает физический и/или электрический тип размещения светоизлучающего диода LED. К примеру, как обсуждалось выше, светоизлучающий диод LED может относиться к одному светоизлучающему устройству, имеющему множество кристаллов, которые сконфигурированы для соответствующего генерирования различных спектров излучения (к примеру, которые могут находиться под индивидуальным управлением). Кроме того, светоизлучающий диод LED может быть связан с люминофором, который рассматривается в качестве составляющей части светоизлучающего диода LED (к примеру, некоторые типы светоизлучающих диодов LED белого свечения). В целом, термин «светоизлучающий диод LED» может относиться к смонтированным светоизлучающим диодам LED, несмонтированным светоизлучающим диодам LED, светоизлучающим диодам LED поверхностного монтажа, бескорпусным светоизлучающим диодам LED, светоизлучающим диодам LED с монтажом в виде буквы T, светоизлучающим диодам LED радиального монтажа, светоизлучающим диодам LED силового монтажа, светоизлучающим диодам LED, включающим в себя некоторый тип корпуса и/или оптический элемент (к примеру, рассеивающую линзу), и т.д.

Термин «источник света» должен быть воспринят в качестве относящегося к любому одному или большему количеству источников излучения, которые в числе прочего включают в себя источники на основе светоизлучающих диодов LED (включающие в себя один или более светоизлучающих диодов LED, как было описано выше), источники на основе ламп накаливания (к примеру, лампы накаливания, галогеновые лампы), флуоресцентные источники, фосфоресцирующие источники, газоразрядные источники высокой интенсивности (к примеру, натриевые лампы, ртутные лампы и металлогалогеновые лампы), лазеры, другие типы электролюминесцентных источников, пиролюминесцентные источники (к примеру, факел), свечелюминесцентные источники (к примеру, калильные сетки, источники излучения с угольной дугой), фотолюминесцентные источники (к примеру, газоразрядные источники), катодолюминесцентные источники, использующие электронное насыщение, гальванолюминесцентные источники, кристаллолюминесцентные источники, кинелюминесцентные источники, термолюминесцентные источники, триболюминесцентные источники, сонолюминесцентные источники, радиолюминесцентные источники и люминесцентные полимеры.

Следует понимать, что все комбинации вышеупомянутых и дополнительных принципов, которые будут более подробно обсуждаться ниже (если такие понятия не являются взаимно противоречащими), рассматриваются в качестве части раскрытого в настоящем документе предмета изобретения. В частности, все комбинации заявленного предмета, который излагается в конце настоящего раскрытия, рассматриваются в качестве части раскрытого в настоящем документе предмета изобретения. Также следует понимать, что терминология, которая явно используется в настоящем документе и также может присутствовать в любом раскрытии, включенном посредством ссылки, должна соответствовать значению, наиболее совместимому с раскрытыми в настоящем документе конкретными принципами.

Краткое описание чертежей

На всех чертежах одинаковые ссылочные номера в целом обозначают одинаковые части. Кроме того, чертежи не обязательно выполнены в масштабе и только иллюстрируют принципы изобретения.

Фиг.1 иллюстрирует вариант осуществления устройства защиты от перенапряжений, реализованного в пределах осветительного прибора на основе светодиодов LED.

Фиг.2 иллюстрирует схему устройства защиты от перенапряжений, изображенного на Фиг.1.

Фиг.3 иллюстрирует вид в перспективе внешних элементов устройства защиты от перенапряжений, изображенного на Фиг.1.

Фиг.4 иллюстрирует вид сверху в перспективе второго варианта осуществления устройства защиты от перенапряжений без корпусных элементов для лучшей иллюстрации его внутренних компонентов.

Фиг.5 иллюстрирует вид снизу в перспективе устройства защиты от перенапряжений, изображенного на Фиг.4, которое полностью заключено в корпус.

Подробное описание

Традиционные осветительные приборы зачастую оборудуются блоками питания, которые являются относительно устойчивыми к перенапряжениям или другим электрическим нагрузкам. Однако в некоторых вариантах реализации осветительного прибора (традиционного или иного) может быть целесообразным обеспечить дополнительную защиту блоков питания и/или других электронных схем. К примеру, некоторые приборы наружного освещения на основе светодиодов LED могут использовать чувствительные блоки питания, при этом может быть целесообразным реализовать защиту от перенапряжений в сочетании с таким блоком питания. Однако существующие устройства защиты от перенапряжений могут иметь один или более недостатков и/или могут являться не адаптированными для совместного использования с осветительным прибором.

Поэтому в уровне техники существует необходимость в обеспечении устройства защиты от перенапряжений, которое может быть реализовано в осветительном приборе, а также может дополнительно устранить один или более недостатков, связанных с существующими устройствами защиты от перенапряжений.

Заявитель установил, что было бы предпочтительным обеспечить устройство защиты от перенапряжений, включающее в себя множество варисторов и ограничитель перенапряжения.

С учетом вышеизложенного, различные варианты осуществления и варианты реализации настоящего изобретения направлены на защиту от перенапряжений.

В следующем подробном описании, с целью разъяснения, а не ограничения, для обеспечения полного понимания заявленного изобретения будут представлены иллюстративные варианты осуществления, раскрывающие конкретные детали. Однако специалисту в данной области техники, обладающему преимуществом настоящего раскрытия, должно быть понятно, что другие варианты осуществления, в соответствии с настоящими идеями, которые отступают от раскрытых в настоящем документе конкретных деталей, остаются в рамках приложенной формулы изобретения. Более того, описания широко известных устройств и способов могут быть опущены, чтобы не затруднять понимание описания иллюстративных вариантов осуществления. Такие способы и устройства безусловно находятся в рамках заявленного изобретения. К примеру, раскрытые в настоящем документе различные варианты осуществления устройства защиты от перенапряжений в частности являются подходящими для устройства возбуждения светодиодов и осветительного прибора на основе светодиодов LED, и описываются в сочетании с ними. Соответственно в иллюстративных целях заявленное изобретение обсуждается совместно с компонентами осветительного прибора на основе светодиодов LED. Однако другие конфигурации и области применения устройства защиты от перенапряжений также рассматриваются без отклонения от объема или сущности заявленного изобретения. К примеру, в некоторых вариантах осуществления устройство защиты от перенапряжений может быть реализовано в сочетании с другими электронными схемами осветительного прибора (к примеру, с контроллер(ами), преобразователь(ями), датчик(ами) движения, модуль(ями) регулировки яркости освещения и/или фотодатчик(ами)), другими блоками питания без светодиодов LED, и/или с одним или более другими осветительными приборами.

Как изображено на Фиг.1, в одном варианте осуществления устройство 10 защиты от перенапряжений может быть реализовано в осветительном приборе 1 на основе светодиодов LED. Выход 3А нейтрали источника питания, выход 3В фазы источника питания и выход 3С заземления источника питания иллюстрируются в сочетании с осветительным прибором 1 на основе светодиодов LED. Выходы 3A-C источника питания имеют электрическое соединение с соответствующими соединениями 23А, 23B и 23C фазы, нейтрали и заземления, которые обеспечиваются в корпусе 20 устройства 10 защиты от перенапряжений. Выходы 3А-3С источника питания могут являться выходами источника питания электросети, такого как, к примеру, источник питания электросети с напряжением 120 или 277 вольт. В некоторых вариантах осуществления источник питания электросети может быть напрямую соединен с устройством 10 защиты от перенапряжений, а в других вариантах осуществления между источником питания электросети и устройством 10 защиты от перенапряжений может быть дополнительно размещено одно или более промежуточных соединений. В некоторых ситуациях источник питания электросети может не иметь выхода 3С заземления источника питания и/или промежуточные соединения могут не иметь выхода заземления. Как обсуждается в настоящем документе, устройство 10 защиты от перенапряжений может использоваться в таких ситуациях для обеспечения защиты осветительного прибора 1 от перенапряжений.

Соединения 23A-C также имеют электрическое соединение с соответствующими входами 53A-C устройства возбуждения 50 светодиодов. Устройство возбуждения 50 светодиодов имеет положительный и нейтральный выходы постоянного тока, которые обеспечиваются для соответствующих положительного входа 63А и нейтрального входа 63B источника 60 света на основе светодиодов LED. В некоторых вариантах осуществления между устройством 10 защиты от перенапряжений и устройством возбуждения 50 светодиодов может быть дополнительно размещен преобразователь для преобразования напряжения электросети с защитой от перенапряжения. На Фиг.1 также графически изображается рабочее заземление 2 осветительного прибора, имеющее электрическое соединение с заземляющим проводом, проходящим между устройством 10 защиты от перенапряжений и устройством возбуждения 50 светодиодов. Рабочее заземление 2 может являться любым металлическим или другим токопроводящим конструктивным элементом осветительного прибора 1, таким как, к примеру, корпус осветительного прибора.

Электрические соединения между основным блоком питания, устройством 10 защиты от перенапряжений и/или устройством возбуждения 50 светодиодов могут включать в себя изолированное объединенное или необъединенное проволочное соединение. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления различные соединения могут быть дополнительно созданы с использованием одного или более соединений типа штепсель/розетка. Хотя каждое из соединений 23A-C может функционировать в качестве входа источника питания электросети (от выходов 3A-C) и выхода блока питания (к входам 53A-C), в альтернативных вариантах осуществления могут быть обеспечены отдельные соединения, одно из которых служит в качестве входа питания электросети, а другое - в качестве выхода блока питания. Хотя в данном случае иллюстрируется конкретный осветительный прибор 1, специалисту в данной области техники, обладающему преимуществом настоящего раскрытия, должно быть понятно, что альтернативные осветительные приборы могут быть включены в состав варианта осуществления устройства защиты от перенапряжений, описанного в настоящем документе. К примеру, в некоторых вариантах осуществления осветительный прибор может не включать в себя светоизлучающие диоды (LED), может включать в себя датчик присутствия и/или может включать в себя модуль регулировки яркости освещения.

На Фиг.2 иллюстрируется схема устройства 10 защиты от перенапряжений, изображенного на Фиг.1. Устройство 10 защиты от перенапряжений включает в себя первый варистор 41, второй варистор 42 и третий варистор 43. Первый варистор 41 имеет электрическое соединение с соединением 23А фазы и соединением 23В нейтрали. Второй варистор 42 имеет электрическое соединение с соединением 23А фазы и одним выводом третьего варистора 43. Третий варистор 43 имеет электрическое соединение с одним выводом второго варистора 42 и соединением 23В нейтрали. Второй и третий варисторы 42 и 43 имеют последовательное соединение друг с другом и соединяются между соединениями 23А, 23B фазы и нейтрали. Второй и третий варисторы 42 и 43 также соединяются в параллели с первым варистором 41. Ограничитель 46 перенапряжения обеспечивается от последовательного соединения между вторым и третьим варисторами 42 и 43 до соединения 23С заземления. В некоторых вариантах реализации соединение 23С заземления 23C не будет соединяться с заземлением блока питания электросети. К примеру, в осветительных приборах класса II соединение 23С заземления может быть соединено только с рабочим заземлением 2 осветительного прибора. Рабочее заземление 2 может быть соединено, к примеру, через заземляющий провод, проходящий между устройством 10 защиты от перенапряжений и устройством возбуждения 50 светодиодов, и/или через отдельное соединение с устройством 10 защиты от перенапряжений.

Изображенный вариант реализации варистора и ограничителя перенапряжения могут обеспечить защиту от перенапряжений для осветительных приборов I класса (заземленного осветительного прибора) и II класса (незаземленного осветительного прибора). В некоторых вариантах осуществления варисторы могут являться металлооксидными варисторами (MOV). В некоторых модификациях этих вариантов осуществления варисторы могут являться варисторами MOV B72220Q0321K101, реализуемыми компанией EPCOS Мюнхен, Германия. В некоторых вариантах осуществления ограничитель 46 перенапряжения может являться двухэлектродным ограничителем. В некоторых модификациях этих вариантов осуществления ограничитель 46 перенапряжения может являться ограничителем B88069X2880S102, реализуемым компанией EPCOS Мюнхен, Германия. В некоторых вариантах осуществления ограничитель 46 перенапряжения может включать в себя два или несколько ограничителей, имеющих электрическое соединение друг с другом в параллельной конфигурации. Используемый тип варисторов и ограничителя перенапряжения среди прочего может зависеть от характеристик напряжения сети. К примеру, если напряжение сети равно 120 вольт, то могут быть использованы варисторы на 150 вольт, если напряжение сети равно 230 вольт, то могут быть использованы варисторы на 320 вольт, если напряжение сети равно 277 вольт, то могут быть использованы варисторы на 320 вольт, а если напряжение сети равно 347 вольт, то могут быть использованы варисторы на 440 вольт.

Определенные варианты осуществления устройства 10 защиты от перенапряжений могут обеспечить напряжение ограничения менее 1500 вольт между фазами (дифференциальная схема, DM) и напряжение ограничения менее 3000 вольт между фазой и заземлением (синфазная схема, CM). В некоторых случаях устройство 10 защиты от перенапряжений также может являться отдельной независимой частью, которая демонтируется в процессе изоляционного тестирования. Следовательно, в некоторых вариантах осуществления устройство 10 защиты от перенапряжений может иметь напряжение уровня защиты, которое меньше напряжения, используемого в процессе изоляционного тестирования. К примеру, в некоторых вариантах осуществления напряжение ограничения DM может быть меньше 1,5 киловольт, напряжение ограничения CM может быть меньше 3,0 киловольт, а напряжение, используемое в процессе изоляционного тестирования, может достигать или превышать 4,0 киловольта.

Фиг.3 иллюстрирует вид в перспективе внешних элементов устройства 10 защиты от перенапряжений, изображенного на Фиг.1. Корпус 20 окружает варисторы 41-43 и ограничитель 46 перенапряжения и включает в себя планку 21 соединительных разъемов, формирующую его конечную часть. Планка 21 соединительных разъемов обеспечивается контактной группой 22, имеющей соединительный разъем 22А фазы, соединительный разъем 22B нейтрали и соединительный разъем 22C заземления. Контактная группа 22 снабжена фиксаторами для подключения соответствующего съемного соединительного разъема, включающего в себя электрический провод, и/или одного или более соединительных разъемов для соединения с устройством возбуждения 50 светодиодов и источником питания. Каждый из соединительных разъемов 22A-C обеспечивает доступ и/или включает в себя токопроводящую конструкцию, имеющую электрическое соединение с соответствующим соединением 23A-C. Выступ 24 перпендикулярно выходит из планки 21 соединительных разъемов и имеет паз. Паз может принять винт или другую крепежную деталь для крепления устройства 10 защиты от перенапряжений внутри осветительного прибора 1. В некоторых вариантах осуществления такой винт может быть соединен с рабочим заземлением 2 осветительного прибора 1, а выступ 24 может дополнительно иметь электрическое соединение с соединением 23С заземления. Корпус 20 может защитить варисторы 41-43 и ограничитель 46 перенапряжения от ударов, вибрации и/или пыли. В некоторых вариантах осуществления корпус 20 может быть изготовлен из металла и/или полимера, при этом в некоторых случаях он может быть герметизирован в точках пересечения с использованием одного или более герметизирующих составов. В тех вариантах осуществления, где корпус 20 является металлическим, может быть необходимым обеспечить достаточный путь утечки для контактов электросети.

Хотя в настоящем документе иллюстрируется конкретная контактная группа 22, специалисту в данной области техники должно быть понятно, что в альтернативных вариантах осуществления может быть обеспечен один или более альтернативных контактных групп и/или они могут иметь альтернативное расположение. К примеру, в некоторых вариантах осуществления для крепления одного или более проводов к устройству 10 защиты от перенапряжений может быть обеспечено винтовое соединение. Кроме того, к примеру, в некоторых вариантах осуществления могут быть использованы соединительные изолирующие зажимы (кабельная скрутка). Кроме того, к примеру, в некоторых вариантах осуществления может быть обеспечена пружинный зажим и/или конструкция быстрого соединения, удерживающая вставляемые в них провода. Такая конструкция быстрого соединения в некоторых ситуациях может являться простой, при этом она предоставляет возможность отсоединения вставленного провода или, в альтернативном варианте, может уверенно удерживать провод без возможности отсоединения. Кроме того, к примеру, в альтернативных вариантах осуществления расположение соединений фазы, нейтрали и заземления может быть различным. Кроме того, к примеру, в некоторых вариантах осуществления могут быть обеспечены два или более отдельных контактных групп, одна из которых служит для ввода от источника питания, а другие - для вывода к электронным схемам.

Фиг.4 иллюстрирует вид в перспективе сверху второго варианта осуществления устройства 110 защиты от перенапряжений без корпусных элементов для лучшей иллюстрации его внутренних компонентов. На Фиг.4 иллюстрируется только планка 121 соединительных разъемов корпуса наряду с контактной группой 122, которая поддерживается посредством нее. Контактная группа 122 имеет соединительный разъем 122А фазы, соединительный разъем 122B нейтрали и соединительный разъем 122C заземления. Каждый из соединительных разъемов 122A-C обеспечивает доступ и/или включает в себя конструктивный элемент, имеющий электрическое соединение с соответствующим соединением 123A-C. В иллюстрированном варианте осуществления соединения 123A-C обеспечиваются в качестве дорожек на схемной плате 140. Первый варистор 141 обеспечивается между соединением 123А фазы и соединением 123В нейтрали. Второй варистор 142 обеспечивается между соединением 123А фазы и площадкой 123D последовательного соединения, а третий варистор 143 обеспечивается между соединением 123В нейтрали и площадкой 123D последовательного соединения. Ограничитель 146 перенапряжения обеспечивается между площадкой 123D последовательного соединения и соединением 126С заземления. Конфигурация варисторов 141-143 и ограничителя 146 перенапряжения совпадает с конфигурацией, изображенной на Фиг.2. Выступ 124 перпендикулярно выходит из планки 121 соединительных разъемов и имеет паз.

Фиг.5 иллюстрирует вид снизу в перспективе устройства 110 защиты от перенапряжений, изображенного на Фиг.4, которое полностью заключено в корпус 120. Корпус 120 вмещает схемную плату 140, варисторы 141-143 и ограничитель 146 перенапряжения. В некоторых вариантах осуществления корпус 120 может дополнительно содержать полимер. В некоторых модификациях этих вариантов осуществления корпус 120 может включать в себя один или более закрытых частей.

В то время как в настоящем документе описано и проиллюстрировано несколько вариантов осуществления изобретения, специалисты в данной области техники смогут предложить множество других средств и/или структур для реализации функции и/или получения результатов и/или одного или более преимуществ, описанных в настоящем документе, при этом каждая из таких вариаций и/или модификаций должна рассматриваться в рамках вариантов осуществления изобретения, описанных в настоящем документе. В более общем смысле, специалистам в данной области техники должно быть понятно, что все описанные в настоящем документе параметры, измерения, материалы и конфигурации предназначаются для иллюстрации, а также то, что фактические параметры, измерения, материалы и/или конфигурации будут зависеть от конкретных областей применения, в которых используются идеи изобретения. Специалисты в данной области техники посредством обычных экспериментов смогут установить множество эквивалентов конкретным вариантам осуществления изобретения, описанным в настоящем документе. Исходя из вышесказанного следует подразумевать, что вышеприведенные варианты осуществления представлены исключительно в качестве примера, а также что в рамках приложенной формулы изобретения и ее эквивалентов варианты осуществления изобретения могут быть осуществлены иным способом, отличным от описанного и заявленного. Варианты осуществления изобретения настоящего раскрытия направлены на каждый отдельный отличительный признак, систему, изделие, материал, комплект и/или способ, который описывается в настоящем документе. Кроме того, любая комбинация из двух или более таких отличительных признаков, систем, изделий, материалов, комплектов и/или способов, если такие отличительные признаки, системы, изделия, материалы, комплекты и/или способы не являются взаимно противоречащими, включаются в объем настоящего раскрытия.

Все используемые в настоящем документе определения должны превалировать над словарными определениями, определениями в документах, включенных посредством ссылки, и/или обычными значениями определенных терминов.

Существительные в единственном числе, как используется в описании и формуле изобретения настоящего документа, должны означать «по меньшей мере, один», если явным образом не указано иное.

Фраза «и/или», как используется в описании и формуле изобретения настоящего документа, должна означать «любой или оба» связанных элемента, то есть элементы, которые в некоторых случаях присутствуют совместно, а в других случаях присутствуют раздельно. Множество элементов, перечисленных с использованием «и/или», должны интерпретироваться аналогичным способом, то есть «один или более» связанных элементов. В некоторых случаях могут присутствовать и другие элементы, отличные от элементов, идентифицированных посредством «и/или», будь они связаны или не связаны с этими идентифицированными элементами. Следовательно, в качестве неограничивающего примера, ссылка на «A и/или B» при использовании совместно с открытой формулировкой, как например «содержащий», может относиться, в одном варианте осуществления, только к А (в некоторых случаях включая элементы, отличные от B); в другом варианте осуществления - только к элементам В (в некоторых случаях включая элементы, отличные от A); в еще одном варианте осуществления - как к A, так и к В (в некоторых случаях включая другие элементы); и т.д.

Используемая в описании и формуле изобретения настоящего документа фраза «по меньшей мере, один», ссылающаяся на список из одного или более элементов, должна означать то, что, по меньшей мере, один элемент, выбирается из одного или более элементов в списке элементов, но не должна в обязательном порядке включать в себя, по меньшей мере, каждый из элементов, перечисленных в списке элементов, а также не должна исключать любые комбинации элементов в списке элементов. Это определение также предоставляет возможность присутствия дополнительных элементов, отличных от элементов, идентифицированных в списке элементов, на который ссылается фраза «по меньшей мере, один», будь они связаны или не связаны с этими идентифицированными элементами.

Также следует подразумевать, что, если явно не указано обратное, в любых заявленных в настоящем документе способах, которые включают в себя более одного этапа или действия, порядок этапов или действий способа не ограничиваются порядком, в котором этапы или действия способа были перечислены. Кроме того, ссылочные номера, которые присутствуют в формуле изобретения в круглых скобках, предусмотрены для удобства и в любом случае не должны быть рассмотрены в качестве ограничивающих формулу изобретения.

В формуле изобретения, подобно вышеизложенному описанию, все переходные фразы, такие как «содержащий», «включающий в себя», «транспортирующий», «имеющий», «состоящий», «вовлекающий», «удерживающий», «составленный» и т.п., должны интерпретироваться открыто, то есть означать включение без ограничения. Только переходные фразы «состоящий из» и «состоящий по существу из» должны являться закрытыми или полузакрытыми переходными фразами, соответственно.

1. Осветительный прибор, содержащий:
источник света;
электронные схемы, имеющие электрическое соединение с упомянутым источником света и подающие питание на него;
устройство защиты от перенапряжений, имеющее корпус (20, 120), обеспечивающий возможность соединения (23А, 123А) фазы, соединения (23В, 123B) нейтрали и соединения (23C, 123C) заземления, причем, по меньшей мере, упомянутое соединение (23А, 123А) фазы и упомянутое соединение (23B, 123B) нейтрали имеют электрическое соединение с упомянутыми электронными схемами;
упомянутое соединение (23А, 123А) фазы, упомянутое соединение (23В, 123B) нейтрали и упомянутое соединение заземления, каждое из которых имеет вход источника питания, при этом упомянутое соединение заземления дополнительно имеет вход рабочего заземления осветительного прибора;
множество варисторов (41-43, 141-143), герметично заключенных внутри упомянутого корпуса (20, 120), причем упомянутые варисторы (41-43, 141-143) включают в себя первый варистор и второй варистор, имеющие последовательное электрическое соединение друг с другом между упомянутым соединением (23А, 123А) фазы и упомянутым соединением (23В, 123B) нейтрали, и третий варистор, имеющий электрическое соединение между упомянутым соединением (23А, 123А) фазы и упомянутым соединением (23В, 123B) нейтрали в параллельной конфигурации с упомянутым первым варистором и упомянутым вторым варистором; и
упомянутый ограничитель (46, 146) перенапряжения, имеющий электрическое соединение между упомянутым соединением (23C, 123C) заземления и упомянутым последовательным соединением между упомянутым первым варистором и упомянутым вторым варистором.

2. Осветительный прибор по п. 1, в котором напряжение ограничения дифференциальной схемы между упомянутым соединением (23А, 123А) фазы и упомянутым соединением (23B, 123B) нейтрали меньше полутора тысяч вольт.

3. Осветительный прибор по п. 2, в котором напряжение ограничения синфазной схемы между упомянутым соединением (23А, 123А) фазы и упомянутым соединением (23C, 123C) заземления, а также между упомянутым соединением (23В, 123B) нейтрали и упомянутым соединением (23C, 123C) заземления меньше трех тысяч вольт.

4. Осветительный прибор по п. 1, в котором напряжение ограничения синфазной схемы между упомянутым соединением (23А, 123А) фазы и упомянутым соединением (23C, 123C) заземления, а также между упомянутым соединением (23В, 123B) нейтрали и упомянутым соединением (23C, 123C) заземления меньше трех тысяч вольт.

5. Осветительный прибор по п. 1, в котором напряжение ограничения дифференциальной схемы между упомянутым соединением (23А, 123А) фазы и упомянутым соединением (23B, 123B) нейтрали меньше напряжения изоляционного тестирования упомянутого осветительного прибора.

6. Осветительный прибор по п. 1, в котором упомянутый корпус (20, 120) является закрытым (герметизированным).

7. Осветительный прибор по п. 1, в котором упомянутый источник света является источником (60) света на основе светодиодов LED.

8. Осветительный прибор по п. 1, в котором упомянутые электронные схемы включают в себя устройство возбуждения (50) светодиодов.

9. Осветительный прибор по п. 1, в котором упомянутое соединение (23C, 123C) заземления имеет электрическое соединение с упомянутыми электронными схемами.

10. Осветительный прибор по п. 1, в котором упомянутый вход источника питания каждого из соединения (23А, 123А) фазы, соединения (23В, 123В) нейтрали, соединения (23С, 123С) заземления имеет соединение с одним соединительным разъемом (22А-С, 122А-С) соответствующего упомянутого соединения (23А, 123А) фазы, упомянутого соединения (23В, 123В) нейтрали и упомянутого соединения (23С, 123С) заземления.

11. Осветительный прибор по п. 10, в котором каждый из упомянутых соединительных разъемов (22А-С, 122А-С) является частью контактной группы (22, 122) c фиксаторами.

12. Осветительный прибор по п. 10, в котором упомянутые электронные схемы имеют электрическое соединение с соответствующим упомянутым соединением (23А, 123А) фазы, упомянутым соединением (23В, 123В) нейтрали и упомянутым соединением (23С, 123С) заземления через один соединительный разъем.

13. Осветительный прибор по п. 8, в котором упомянутый вход рабочего заземления осветительного прибора включает в себя выступ, выходящий из корпуса устройства защиты от перенапряжений.

14. Осветительный прибор по п. 13, в котором упомянутый выступ включает в себя паз для приёма крепежной детали.



 

Похожие патенты:

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение надежности работы.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в устройствах для ограничения тока заряда конденсатора нагрузки, применяемых, в частности, для фильтрации выходного напряжения источника, предназначенного для питания различных потребителей постоянного тока.

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение безопасности и надежности кабельных электросетей.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для фильтрации выходного напряжения источника, предназначенного для питания различных потребителей постоянного тока.

Использование: в области электротехники. Технический результат заключается в повышении точности оценки ресурса изоляции высоковольтного оборудования при перенапряжениях.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в противоаварийной автоматике для автоматического ограничения повышения напряжения (АОПН) высоковольтного оборудования.

Изобретение относится к области электротехники и содержит модуль ограничителей напряжения (МОН), входной, промежуточный и выходной силовые ключи (СК), дроссель, второй диод, модуль контроля и управления (МКУ), входную плавкую вставку, плюсовой и минусовой входы и плюсовой и минусовой выходы.

Изобретение относится к способам контролируемого инициирования молниевых разрядов, которые могут быть использованы при молниезащите важных объектов от грозового электричества и при искусственных воздействиях на облачные процессы с целью регулирования их электрической активности.

Использование: в области электротехники. Технический результат заключается в повышении точности определения остаточного ресурса изоляции.

Представлен и описан элемент защиты от перенапряжения с корпусом и по меньшей мере одним установленным в корпусе ограничивающим перенапряжение компонентом, прежде всего газонаполненным разрядником (1), искровым разрядником, защитным диодом (2) или варистором.
Наверх