ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СХЕМА ПИТАНИЯ СВЕТОДИОДНОГО СВЕТИЛЬНИКА Российский патент 2013 года по МПК H05B33/02 F21S4/00 

Изобретение относится к светотехнике, а именно к энергосберегающим светодиодным светильникам, используемым преимущественно для освещения подъездов, лестничных и коридорных помещений.

В настоящее время активно разрабатываются энергосберегающие светодиодные светильники, электрическая схема питания которых обеспечивает работу указанных светильников как в режиме полной мощности с обеспечением номинального свечения светодиодов (в рабочем режиме), так и в дежурном режиме, характеризующемся значительно меньшим потреблением мощности, с обеспечением пониженной яркости свечения светодиодов.

Так, известна электрическая схема питания светодиодного светильника [RU 91789], обеспечивающая возможность дистанционного задания режимов его работы с помощью программируемого микроконтроллера, управляющего светодиодными блоками светильника, принимающего команды по сетевым проводам от выключателя питания светильника. При первом включении указанного выключателя задается рабочий режим полной мощности, если сразу же снова включить и выключить указанный выключатель, задается дежурный режим с меньшим потреблением мощности, а если включить указанный выключатель третий раз, задается режим аварийного освещения, срабатывающий при пропадании основной сети.

Недостатком рассматриваемой электрической схемы питания светодиодного светильника является то, что она не обеспечивает автоматического включения указанных режимов работы светильника.

Известна электрическая схема питания светодиодного светильника, описанная в RU 2366120, которая выбрана в качестве ближайшего аналога.

Рассматриваемая схема питания содержит блок питания светодиодов, блок управления режимом работы блока питания светодиодов, обеспечивающий включение дежурного режима пониженной яркости свечения светодиодов и рабочего режима номинальной яркости свечения светодиодов, датчик освещенности, обеспечивающий автоматическое включение-выключение светильника при наступлении темноты-света, а также датчик присутствия, реагирующий на присутствие объекта, находящегося в зоне освещения светильника. При этом указанные элементы схемы питания электрически соединены друг с другом с обеспечением включения дежурного режима при наличии сигнала с выхода датчика освещенности, соответствующего величине освещенности, меньшей заданного предела, и перехода из дежурного режима в рабочий режим при наличии сигнала с выхода датчика присутствия, соответствующего присутствию объекта в зоне действия указанного датчика.

Рассматриваемая схема питания обеспечивает значительную экономию электроэнергии за счет автоматического переключения режимов работы блока питания светодиодов по сигналам датчика освещенности и датчика присутствия.

Однако в данной схеме питания не предусмотрена возможность индикации наличия в ней питания. Это приводит к тому, что в дневное время, когда освещенность выше заданного предела, дежурный или рабочий режимы оказываются выключенными, и, соответственно, светодиоды не излучают достаточного для целей освещения светового потока, невозможно визуально определить, протекает или отсутствует ток в схеме питания, что может привести к снижению электробезопасности монтажных работ при установке и эксплуатации светильника.

Задачей заявляемого изобретения является повышение электробезопасности светодиодного светильника.

Сущность изобретения заключается в том, что в электрической схеме питания светодиодного светильника, включающей блок питания светодиодов, блок управления режимом работы блока питания светодиодов, обеспечивающий включение дежурного режима пониженной яркости свечения светодиодов и рабочего режима номинальной яркости свечения светодиодов, датчик освещенности, датчик присутствия, электрически соединенные с обеспечением включения дежурного режима при наличии сигнала с выхода датчика освещенности, соответствующего величине освещенности, меньшей заданного предела, и перехода из дежурного режима в рабочий режим при наличии сигнала с выхода датчика присутствия, соответствующего присутствию объекта в зоне действия указанного датчика, согласно изобретению блок управления выполнен с обеспечением работы блока питания в режиме индикации наличия питания, включаемом при запитывании электрической схемы питания, и выработки в указанном режиме сигнала, управляющего включением датчика освещенности, при этом блок управления выполнен с обеспечением работы блока питания в указанном режиме при наличии сигнала с выхода датчика освещенности, соответствующего величине освещенности, большей заданного предела.

В частном случае выполнения изобретения электрическая схема питания содержит блок задержки, обеспечивающий работу блока питания в рабочем режиме в течение заданного интервала времени после включения указанного режима и формирующий по окончании указанного интервала времени сигнал, по которому осуществляется выключение указанного режима.

В частном случае выполнения изобретения сигнал, формируемый блоком задержки по окончании заданного интервала времени, электрически соединен с входом датчика освещенности и является сигналом, управляющим работой указанного датчика.

В частном случае выполнения изобретения сигнал с выхода датчика присутствия, соответствующий отсутствию объекта в зоне действия указанного датчика, электрически соединен с входом датчика освещенности и является сигналом, управляющим работой указанного датчика.

Наличие в заявляемой схеме питания блока питания светодиодов, блока управления указанным блоком питания, датчика освещенности, датчика присутствия, электрически соединенных с обеспечением включения дежурного режима при освещенности меньше заданного предела, и перехода из дежурного режима в рабочий режим при наличии сигнала с выхода датчика присутствия, соответствующего присутствию объекта в зоне действия указанного датчика, обеспечивает автоматическое переключение режимов работы блока питания светодиодов, благодаря чему достигается значительная экономия электроэнергии.

Так, в дежурном режиме, который включается при освещенности меньше заданного предела, и сохраняется, пока на выходе датчика присутствия отсутствует сигнал, соответствующий присутствию объекта в зоне действия указанного датчика, яркость свечения светодиодов достигает 10-30% от номинальной яркости, и, соответственно, потребляется меньшая мощность. Режим полной мощности, в котором обеспечивается номинальная яркость свечения светодиодов, является периодическим, поскольку блок управления выполнен с обеспечением перехода блока питания из дежурного в рабочий режим по сигналу, соответствующему присутствию объекта в зоне действия датчика присутствия, и с возможностью возврата из рабочего в дежурный режим по окончании выработки датчиком присутствия указанного сигнала.

Принципиально важным в заявляемой схеме питания является то, что блок управления выполнен с обеспечением работы блока питания в режиме индикации наличия питания, включаемом при запитывании электрической схемы питания. Причем, благодаря тому, что в указанном режиме включается в работу датчик освещенности, а блок управления выполнен с обеспечением работы блока питания в указанном режиме, когда величина освещенности больше заданного предела, указанный режим сохраняется до тех пор, пока величина освещенности не станет меньше заданного предела.

То есть в дневное время, когда величина освещенности выше заданного предела, дежурный или рабочий режимы оказываются выключенными, и, соответственно, светодиоды не создают достаточного для целей освещения светового потока, в режиме индикации наличия питания блок управления обеспечивает выработку индикаторного сигнала, сигнализирующего о наличии тока в схеме питания, благодаря чему повышается электробезопасность светильника.

Указанный индикаторный сигнала может быть сформирован, в частности, путем запитки светодиодов минимально возможным током, при котором яркость светодиодов минимальна, они не создают достаточного для целей освещения светового потока, но при этом оказываются визуально различимы.

Таким образом, техническим результатом, достигаемым при реализации изобретения, является повышение электробезопасности светодиодного светильника.

В случае, когда сигнал с выхода датчика присутствия, соответствующий отсутствию объекта в зоне действия указанного датчика, электрически соединен с входом датчика освещенности и является сигналом, управляющим работой указанного датчика, обеспечивается сохранение дежурного режима по сигналу датчика освещенности. При этом, в случае отсутствия объекта в зоне действия датчика присутствия, дежурный режим сохраняется до тех пор, пока величина освещенности остается менее заданного предела. Как только величина освещенности становится выше заданного предела, осуществляется переход блока питания в более экономный режим индикации наличия питания. Это способствует снижению энергопотребления.

В случае, когда схема питания содержит блок задержки, обеспечивающий работу блока питания в рабочем режиме в течение заданного интервала времени после включения указанного режима и формирующий по окончании указанного интервала времени сигнал, по которому осуществляется выключение указанного режима, рабочий режим сохраняется в течение некоторого заданного интервала времени независимо от показаний датчика присутствия. Это повышает удобство пользования светильником.

При этом блок управления выполнен с возможностью перехода блока питания из рабочего режима в дежурный режим при появлении на выходе блока задержки сигнала, формируемого им по окончании заданного интервала времени.

В случае, когда сигнал, формируемый блоком задержки по окончании заданного интервала времени, электрически соединен с входом датчика освещенности и является сигналом, управляющим работой указанного датчика, обеспечивается переход из рабочего режима в дежурный режим по сигналу датчика освещенности. При этом дежурный режим сохраняется до тех пор, пока величина освещенности остается менее заданного предела. Как только величина освещенности становится выше заданного предела, осуществляется переход блока питания из рабочего режима в более экономный режим индикации наличия питания. Это также способствует снижению энергопотребления.

На фигуре представлена функциональная схема, характеризующая работу электрической схемы питания.

Электрическая схема питания включает блок питания светодиодов (на чертеже не обозначен), а также блок 1 управления блоком питания светодиодов, обеспечивающий задание его режимов работы. При этом блок 1 управления обеспечивает задание режима 2 индикации наличия питания (условно показан на чертеже блоком, обозначенным позицией 2); дежурного режима 3 (условно показан на чертеже блоком, обозначенным позицией 3); рабочего режима 4 (условно показан на чертеже блоком, обозначенным позицией 4).

Схема питания также включает датчик 5 освещенности и датчик 6 присутствия, в качестве которого могут быть использованы, в частности, акустический датчик шума или датчик движения.

Кроме того, схема питания содержит блок 7 задержки, в качестве которого, в частности, использован счетчик циклов.

Первый выходной сигнал 8 датчика 5 освещенности, соответствующий величине освещенности, большей заданного предела, соединен с блоком 1 управления с обеспечением включения режима 2 индикации наличия питания и выработки первого сигнала 9, управляющего работой датчика 5 освещенности. Второй выходной сигнал 10 датчика 5 освещенности, соответствующий величине освещенности, меньшей заданного предела, соединен с блоком 1 управления с обеспечением включения дежурного режима 3 и выработки сигнала 11, подаваемого на вход датчика 6 присутствия и управляющего его работой.

Первый выходной сигнал 12 датчика 6 присутствия, соответствующий присутствию объекта в зоне его действия, соединен с блоком 1 управления с обеспечением включения рабочего режима 4. Второй выходной сигнал 13 датчика 6 присутствия, соответствующий отсутствию объекта в зоне его действия, соединен с входом датчика 5 освещенности и является вторым сигналом, управляющим его работой.

Блок 1 управления выполнен с обеспечением выработки в рабочем режиме 4 сигнала 14, управляющего включением блок 7 задержки (счетчик циклов). Первый выходной сигнал 15 блока 7 задержки, формируемый до истечения заданного интервала времени (когда количество циклов меньше заданного числа), соединен с блоком 1 управления с обеспечением включения рабочего режима 4. Второй выходной сигнал 16 блока 7 задержки, формируемый после истечения заданного интервала времени (когда количество циклов становится больше заданного числа), соединен с входом датчика 5 освещенности и является третьим сигналом, управляющим его работой.

Запитка электрической схемы питания осуществляется при подаче питания на вход ключа 17, обеспечивающего включение режима 2 индикации.

Устройство работает следующим образом.

При подаче питания на вход 17 блок 1 управления обеспечивает включение режима 2 индикации и выработку сигнала 9, управляющего включением датчика 5 освещенности.

В случае, если на выходе 8 датчика 5 присутствует сигнал, соответствующий значению освещенности более заданного предела, блок 1 управления обеспечивает сохранение режима 2 индикации.

В случае, если на выходе 10 датчика 5 присутствует сигнал, соответствующий значению освещенности менее заданного предела, блок 1 управления обеспечивает включение дежурного режима 3 и выработку сигнала 11, управляющего включением датчика 6.

В случае, если на выходе 13 датчика 6 вырабатывается сигнал, соответствующий отсутствию объекта в зоне действия датчика 6, он поступает на вход датчика 5. При этом, если на выходе 10 датчика 5 присутствует сигнал, соответствующий значению освещенности менее заданного предела, блок 1 управления обеспечивает сохранение дежурного режима 3.

В случае, если на выходе 12 датчика 6 вырабатывается сигнал, соответствующий присутствию объекта в зоне действия датчика 6, блок 1 управления обеспечивает включение рабочего режима 4. При этом независимо от показаний датчика 6 рабочий режим сохраняется в течение заданного интервала времени до тех пор, пока блок 7 задержки вырабатывает сигнал 15.

По окончании заданного интервала времени блок 7 задержки вырабатывает сигнал 16, поступающий на вход датчика 5 и управляющий его работой.

В случае, если на выходе 10 датчика 5 вырабатывается сигнал, соответствующий величине освещенности менее заданного предела, с помощью блока 1 управления обеспечивается дежурный режим 3.

В случае, если на выходе 8 датчика 5 вырабатывается сигнал, соответствующий величине освещенности более заданного предела, с помощью блока 1 управления включается режим 2 индикации питания.

Изобретение относится к светотехнике, а именно к энергосберегающим светодиодным светильникам, используемым преимущественно для освещения подъездов, лестничных и коридорных помещений. Электрическая схема питания светодиодного светильника включает блок питания светодиодов, блок управления режимом работы блока питания светодиодов, обеспечивающий включение дежурного режима пониженной яркости свечения светодиодов и рабочего режима номинальной яркости свечения светодиодов, датчик освещенности, датчик присутствия, электрически соединенные с обеспечением включения дежурного режима при наличии сигнала с выхода датчика освещенности, соответствующего величине освещенности, меньшей заданного предела, и перехода из дежурного режима в рабочий режим при наличии сигнала с выхода датчика присутствия, соответствующего присутствию объекта в зоне действия указанного датчика. Блок управления выполнен с обеспечением работы блока питания в режиме индикации наличия питания, включаемом при запитывании электрической схемы питания, и выработки в указанном режиме сигнала, управляющего включением датчика освещенности. При этом блок управления выполнен с обеспечением работы блока питания в указанном режиме при наличии сигнала с выхода датчика освещенности, соответствующего величине освещенности, большей заданного предела. Технический результат - повышение электробезопасности светодиодного светильника. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Электрическая схема питания светодиодного светильника, включающая блок питания светодиодов, блок управления режимом работы блока питания светодиодов, обеспечивающий включение дежурного режима пониженной яркости свечения светодиодов и рабочего режима номинальный яркости свечения светодиодов, датчик освещенности, датчик присутствия, электрически соединенные с обеспечением включения дежурного режима при наличии сигнала с выхода датчика освещенности, соответствующего величине освещенности, меньшей заданного предела, и перехода из дежурного режима в рабочий режим при наличии сигнала с выхода датчика присутствия, соответствующего присутствию объекта в зоне действия указанного датчика, отличающаяся тем, что блок управления выполнен с обеспечением работы блока питания в режиме индикации наличия питания, включаемом при запитывании электрической схемы питания, и выработки в указанном режиме сигнала, управляющего включением датчика освещенности, при этом блок управления выполнен с обеспечением работы блока питания в указанном режиме при наличии сигнала с выхода датчика освещенности, соответствующего величине освещенности, большей заданного предела.

2. Электрическая схема питания по п.1, отличающаяся тем, что сигнал с выхода датчика присутствия, соответствующий отсутствию объекта в зоне действия указанного датчика, электрически соединен с входом датчика освещенности и является сигналом, управляющим работой указанного датчика.

3. Электрическая схема питания по п.1, отличающаяся тем, что она содержит блок задержки, обеспечивающий работу блока питания в рабочем режиме в течение заданного интервала времени после включения указанного режима и формирующий по окончании указанного интервала времени сигнал, по которому осуществляется выключение указанного режима.

4. Электрическая схема питания по п.3, отличающаяся тем, что сигнал, формируемый блоком задержки по окончании заданного интервала времени, электрически соединен с входом датчика освещенности и является сигналом, управляющим работой указанного датчика.