СВЕТОДИОДНАЯ СИСТЕМА ОСВЕЩЕНИЯ Российский патент 2017 года по МПК H05B33/08 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Изобретение относится к светодиодной системе освещения, содержащей схему подачи мощности и один или более модулей LED (СИД). Более конкретно, изобретение относится к светодиодной системе освещения, в которой схема подачи мощности регулирует мощность, подаваемую на светодиоды LED в модулях LED в зависимости от сигналов, генерированных схемой, содержащейся в модулях LED, причем упомянутые сигналы, в свою очередь, зависят от номинальной мощности светодиодов LED, содержащихся в модуле LED и предпочтительно также от температуры светодиодов LED.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Системы освещения, основанные на светодиодах LED, используются в увеличивающимся объеме. Светодиоды LED имеют высокую эффективность и долгий срок службы. Во многих системах освещения светодиоды LED также предлагают более высокую оптическую эффективность, чем другие источники света. Как следствие, светодиоды LED предлагают интересную альтернативу для хорошо известных источников света, таких как люминесцентные лампы, разрядные лампы высокой интенсивности или лампы накаливания.

Системы освещения, основанные на светодиодах LED, часто содержат схему подачи мощности, которая подает мощность на светодиоды LED, содержащиеся в одном или более модулях LED, которые соединяются с терминалами вывода схемы подачи мощности во время работы. Обычно, полный ток, подаваемый схемой подачи мощности, зависит от количества модулей LED, соединенных со схемой подачи мощности, и, более конкретно, от номинального тока, подходящего для каждого из модулей LED и также от температуры модулей LED. Модули LED (LM), содержащиеся в системе LED освещения, называемой Fortimo, произведенной Philips, которая представлена на рынке и схематично показывается на Фиг. 1, содержат первый резистор Rset, имеющий сопротивление, которое представляет номинальный ток, подходящий для светодиодов LED, содержащихся в модуле LED и, кроме того, содержит второй резистор NTC, имеющий сопротивление, зависимое от температуры. В случае если один или несколько этих модулей LED соединяется со схемой подачи мощности (PSC), схема MC, которая содержится в схеме PSC подачи мощности, вынуждает ток течь через первый резистор Rset и другой ток течь через второй резистор NTC. Напряжения между концами каждого из резисторов измеряются и значение сопротивления каждого из резисторов определяется схемой MC из измеренного напряжения между концами каждого из резисторов. Из этих данных схемная часть MC получает желаемое значение для полного тока LED. Схема DC возбуждения, которая содержится в схеме PSC подачи мощности, затем регулирует ток, подаваемый к модулям LED, до желаемого значения.

Важным недостатком этого предшествующего уровня техники является то, что требуются три провода для соединения резисторов в модуле LED к схеме, содержащейся в схеме подачи мощности. Это делает эти существующие светодиодной системы освещения довольно сложными.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение стремится предоставить менее сложную светодиодную систему освещения, которую легче произвести и также легче установить.

В соответствии с первым аспектом изобретения светодиодная система освещения содержит схему подачи мощности и один или более модулей LED. Схема подачи мощности оборудуется:

- терминалами ввода для соединения с источником подачи мощности и первым и вторым терминалами вывода, и

- схемой возбуждения, подсоединенной между терминалами ввода и первым и вторым терминалами вывода для генерирования тока LED, причем схема возбуждения содержит схему управления возбуждением, оборудованную терминалом ввода для увеличения или уменьшения тока LED в зависимости от наличия сигнала в терминале ввода схемы управления возбуждением. Один или более модулей LED содержат:

- первый и второй терминалы ввода для соединения с соответственно первым и вторым терминалом вывода схемы подачи мощности,

- последовательную компоновку LED-нагрузок и блока восприятия тока, подсоединенную между терминалами ввода,

- схему управления модулем для генерирования сигнала управления током на терминале вывода схемы управления модулем и подсоединенную к блоку восприятия (датчику) тока и к генератору опорного сигнала для генерирования опорного сигнала, представляющего желаемую величину тока LED, где сигнал управления током имеет первое значение в случае, если желаемая величина тока LED ниже, чем измеренная величина тока LED, и второе значение в случае, если желаемая величина тока LED выше, чем измеренная величина тока LED, и

- схему подсоединения, подсоединенную, во время работы, между терминалом вывода схемы управления модулем и терминалом ввода схемы управления возбуждением для передачи первого значения сигнала управления током терминалу ввода схемы управления возбуждением и для блокировки второго значения, и где сигнал в терминале ввода схемы управления возбуждением имеет значение по умолчанию, когда все сигналы управления током имеют свое второе значение.

Во время работы схема управления возбуждением управляет током при желаемом значении посредством увеличения и уменьшения тока LED в зависимости от наличия сигнала на его терминале ввода. Сигнал, присутствующий на терминале ввода схемы управления возбуждением в свою очередь, зависит от наличия сигналов управления током на терминале вывода схемы управления модулем. Как следствие, самое большее, один провод необходим для гарантии, что информация относительно желаемого тока LED передается от модуля LED на схему подачи мощности.

В соответствии со вторым аспектом предоставляется способ для управления по меньшей мере одним модулем LED, содержащим LED-нагрузку, посредством схемы возбуждения, содержащейся в схеме подачи мощности, причем способ содержит следующие этапы:

- предоставление схемы управления модулем в каждом модуле LED для генерирования сигнала управления током в зависимости от измеренной величины тока LED и желаемой величины тока LED, причем сигнал управления током имеет первое значение в случае, если желаемая величина тока LED ниже, чем измеренная величина тока LED, и второе значение в случае, если желаемая величина тока LED выше, чем измеренная величина тока LED,

- предоставление схемы управления возбуждением в схеме подачи мощности, причем схема управления возбуждением оборудована терминалом ввода для увеличения или уменьшения тока LED в зависимости от наличия сигнала на терминале ввода схемы управления возбуждением,

- регулировку сигнала на терминале ввода схемы управления возбуждением в зависимости от сигналов управления током.

Этот способ предлагает те же самые преимущества, что и светодиодная система освещения в соответствии с первым аспектом изобретения.

В первом предпочтительном варианте осуществления светодиодной системы освещения в соответствии с изобретением, схема подсоединения содержит проводящую линию, содержащую однонаправленный элемент, такой как диод, который блокирует второе значение сигнала управления током и проводит первое значение сигнала управления током.

Предпочтительно, значение по умолчанию присутствующего сигнала на терминале ввода схемы управления возбуждением выбирается таким образом, что ток LED увеличивается, когда присутствующий сигнал на входе схемы управления возбуждением имеет значение по умолчанию.

В случае если светодиодная система освещения содержит больше чем один модуль LED, и первый модуль LED предназначен для более низкого тока LED, чем другие модули LED, сразу после включения светодиодной системы освещения все сигналы управления током всех модулей LED имеют второе значение и таким образом блокируются однонаправленными элементами. Однако сигнал на терминале ввода схемы управления возбуждением имеет свое значение по умолчанию, так что ток, генерированный схемой подачи мощности, и таким образом также токи, проходящие через каждый из модулей LED, увеличиваются.

Сигнал управления током этого первого модуля будет иметь свое первое значение после того, как ток, проходящий через его LED-нагрузки, достигнет своей надлежащей величины. Так как LED-нагрузки в других модулях LED предназначены для более высокого тока, сигналы управления током, генерированные другими модулями LED, все еще имеют второе значение. Все сигналы управления током, имеющие второе значение, все еще блокируются однонаправленными элементами, содержащимися в схемах подсоединения, и не влияют на сигнал, присутствующий на терминале ввода схемы управления возбуждением. Однако однонаправленный элемент, присутствующий в схеме подсоединения между терминалом вывода схемы управления модулем тока первого модуля LED и терминалом ввода схемы управления возбуждением, является проводящим таким образом, что сигнал управления током первого модуля LED, требующий уменьшение тока, проводится на терминал ввода схемы управления возбуждением и, таким образом, преобладает над сигналом управления током всех других модулей LED, требующих более высокий ток. Таким образом, слишком высокий ток, проходящий через любую из LED-нагрузок, содержащихся в модуле LED, предотвращается.

В другом предпочтительном варианте осуществления модули LED содержат генератор сигнала, подсоединенный между выводом схемы управления модулем и первым терминалом ввода для генерирования сигнала связи и для подсоединения сигнала связи к первому терминалу ввода, когда сигнал управления током имеет свое первое значение, и в котором схема подачи мощности содержит схему обнаружения, подсоединенную между терминалом ввода схемы управления возбуждением и первым терминалом вывода схемы подачи мощности для обнаружения сигнала связи и для управления сигналом на терминале ввода схемы управления возбуждением так, что ток LED уменьшается в случае, если сигнал связи обнаруживается и увеличивается в случае, если схема обнаружения не обнаруживает сигнал связи, при этом схема подсоединения формируется генератором сигнала и схемой обнаружения.

Сигналом связи является, предпочтительно, высокочастотный сигнал, в котором частота сигнала связи выбирается таким образом, что она существенно отличается от операционной частоты любой подачи мощности режима переключения, содержащейся в схеме возбуждения для гарантии, что схема обнаружения может более легко различать сигнал связи и любые сигналы, имеющие операционную частоту подачи мощности режима переключения, которые могут содержаться в токе LED.

Во время работы терминалы вывода схемы подачи мощности соединяются с терминалами ввода модулей LED, и модули LED соединяются параллельно. Другими словами, первые терминалы ввода всех модулей LED соединяются друг с другом и с первым терминалом вывода схемы подачи мощности. Точно так же вторые терминалы ввода всех модулей LED соединяются друг с другом и со вторым терминалом вывода схемы подачи мощности. В случае если сигнал управления током, генерированный посредством одного из модулей LED, имеет свое первое значение, сигнал связи присутствует на первом терминале ввода модуля LED, совмещенный с током LED, и таким образом также присутствует на первом терминале вывода схемы подачи мощности. Только в случае если этот сигнал связи обнаруживается посредством схемы обнаружения, ток LED уменьшается. В случае если сигнал связи не присутствует, тогда ток LED увеличивается. Важным преимуществом этого второго предпочтительного варианта осуществления является то, что никакие (дополнительные) провода не нужны для передачи информации относительно необходимой величины тока модулю LED для схемы подачи мощности LED. Дополнительно следует отметить, что также в этом другом предпочтительном варианте осуществления, в случае, если больше чем один модуль LED соединяется со схемой подачи мощности, полный ток LED определяется первым модулем LED, который генерирует сигнал управления током, который имеет свое первое значение или, другими словами, первый модуль LED, который запрашивает уменьшение тока LED.

В дополнительном предпочтительном варианте осуществления светодиодной системы освещения, в соответствии с изобретением, светодиодная система освещения содержит блок восприятия параметра для восприятия параметра и для генерирования сигнала управления током на терминале вывода блока восприятия параметра, равного первому значению или второму значению из сигналов управления током, генерированных схемами управления модулями модулей LED, в зависимости от результата восприятия, где терминал вывода блока восприятия параметра подсоединяется к терминалу ввода схемы управления возбуждением с помощью схемы подсоединения для проведения первого значения и блокировки второго значения сигнала блока восприятия, и где параметр выбирается из группы, содержащей полную интенсивность окружающего света и света, сгенерированного посредством светодиодной системы освещения, температуру в конкретной точке в светодиодной системе освещения, наличие людей вблизи светодиодной системы освещения и сигнал от средства удаленного управления.

В случае если параметр представляет полную интенсивность света, эта интенсивность измеряется посредством блока восприятия параметра и сравнивается с предварительно определенным опорным значением, представляющим желаемую интенсивность света. Сигнал управления током делается равным первому значению в случае, если измеренная интенсивность выше, чем предварительно определенное опорное значение, и равным второму значению в случае, если измеренная интенсивность ниже, чем опорное значение. В последнем случае сигнал управления током, дополнительно также называемый сигналом блока восприятия, блокируется посредством схемы подсоединения. В первом случае сигнал блок восприятия вынуждает схему управления возбуждением уменьшать полный ток LED до уровня, при котором измеренная интенсивность равна предварительно определенному опорному значению.

В случае если параметр представляет температуру в конкретной точке в светодиодной системе освещения, эта температура сначала измеряется. Также в этом случае оценка вовлекает сравнение измеренного значения с предварительно определенным опорным значением, представляющим наиболее высокую допустимую температуру, и делание сигнала блока восприятия равным первому значению в случае, если измеренное значение выше, чем опорное значение, и равным второму значению в случае, если измеренное значение ниже, чем опорное значение. В последнем случае сигнал блока восприятия блокируется схемой подсоединения. В первом случае сигнал блок восприятия вынуждает схему управления возбуждением уменьшать полный ток LED, пока измеренная температура не падает ниже предварительно определенного значения. В случае если измеренная температура остается выше, чем предварительно определенное опорное значение, полный ток LED дополнительно уменьшается до нуля, таким образом, чтобы компоновка светодиодного освещения была выключена.

В случае если параметр представляет наличие людей вблизи светодиодной системы освещения, оценкой параметра является обнаружение наличия людей. В случае если присутствие обнаруживается, сигнал блока восприятия делается равным своему второму значению, и в случае, если никакое присутствие не обнаруживается, сигнал блока восприятия делается равным своему первому значению. Когда сигнал блока восприятия имеет свое второе значение, сигнал блока восприятия блокируется таким образом, чтобы он не влиял на работу светодиодной системы освещения. В случае если сигнал оценки параметра имеет свое первое значение, он не блокируется схемой подсоединения и вынуждает схему управления возбуждением уменьшать ток LED до нуля и таким образом выключать компоновку светодиодного освещения, пока присутствие не будет обнаружено (воспринято). Альтернативно, блок восприятия параметра может дополнительно содержать блок восприятия (датчик) света и управлять интенсивностью света на пониженном уровне в случае, если никакое присутствие не обнаруживается.

В случае если параметр представляет сигнал от средства удаленного управления, этот сигнал может, например, использоваться для регулирования сигнала блока восприятия к его первому значению, таким образом, чтобы ток LED, сгенерированный схемой подачи мощности, уменьшался до нуля, и светодиодная система освещения, таким образом, выключалась.

Следует отметить, что интенсивность света, температура в конкретной точке в светодиодной системе освещения, наличие людей вблизи светодиодной системы освещения и сигнал удаленного управления являются примерными параметрами. Множество других параметров могут восприниматься блоком восприятия параметра и использоваться для управления компоновкой светодиодного освещения.

В случае если блок восприятия параметра содержится в светодиодной системе освещения, в соответствии с первым предпочтительным вариантом осуществления, схема подсоединения блока восприятия параметра предпочтительно содержит однонаправленный элемент.

В случае если блок восприятия параметра содержится в светодиодной системе освещения в соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления, схема подсоединения блока восприятия параметра предпочтительно содержит генератор сигнала, подсоединенный между терминалом вывода блока восприятия параметра и первым терминалом вывода схемы подачи мощности для генерирования сигнала связи и для соединения сигнала связи с первым терминалом вывода схемы подачи мощности.

В еще одном предпочтительном варианте осуществления светодиодной системы освещения в соответствии с изобретением, схема управления модулем модулей LED содержит блок сравнения (компаратор), имеющий первый терминал ввода, подсоединенный к блоку восприятия тока, и имеющий второй терминал ввода, подсоединенный к опорному генератору сигнала. В этом предпочтительном варианте осуществления схема управления модулем реализуется простым и надежным способом.

Предпочтительно, один из терминалов ввода блока сравнения подсоединяется к терминалу вывода источника тока, генерирующего ток, зависимый от температуры. Таким образом, величина тока LED не только находится под влиянием опорного сигнала, но также и температуры модуля LED. Таким образом, возможно предотвратить повреждение светодиодов LED, вызванное слишком высокой температурой.

Предпочтительно, опорный генератор сигнала содержит диод Зенера. Таким образом, точный опорный сигнал может быть генерирован таким образом, чтобы в большой степени не находится под влиянием других напряжений и токов в модуле LED.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Варианты осуществления изобретения будут дополнительно описываться, используя чертежи

НА ЧЕРТЕЖАХ,

Фиг. 1 показывает вариант осуществления предшествующего уровня техники светодиодной системы освещения;

Фиг. 2 показывает схематичное представление первого варианта осуществления светодиодной системы освещения в соответствии с изобретением;

Фиг. 3 показывает схематичное представление второго варианта осуществления светодиодной системы освещения в соответствии с изобретением;

Фиг. 4 показывает схематичное представление первого варианта осуществления светодиодной системы освещения в соответствии с изобретением, как показано на Фиг. 2, включающей в себя больше чем один модуль LED и блок восприятия параметра;

Фиг. 5 показывает схематичное представление второго варианта осуществления светодиодной системы освещения в соответствии с изобретением, как показано на Фиг. 3, включающей в себя больше чем один модуль LED и блок восприятия параметра;

Фиг. 6 показывает вариант осуществления схемы управления возбуждением, содержащейся в вариантах осуществления, показанных на Фиг. 2 и Фиг. 3, и

Фиг. 7 показывает вариант осуществления источника тока, содержащегося в вариантах осуществления, показанных на Фиг. 2 и Фиг. 3.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Фиг. 2 показывает схематичное представление первого варианта осуществления светодиодной системы освещения в соответствии с изобретением. На Фиг. 2 K1 и K2 являются терминалами ввода схемы подачи мощности для соединения с источником питания, сформированным посредством источника напряжения питания. Терминалы К1 и K2 ввода соединяются с первым терминалом ввода части I схемы. Первый и второй терминалы вывода части I схемы соединяются с первым терминалом K3 вывода и вторым терминалом K4 вывода схемы источника питания соответственно. Терминал K8 вывода части II схемы подсоединяется к терминалу ввода части I схемы. Часть I схемы и часть II схемы вместе формируют схему возбуждения для генерирования тока LED из напряжения питания, подаваемого посредством источника напряжения питания, и часть II схемы является схемой управления возбуждением. Часть II схемы оборудуется терминалом K7 ввода для увеличения и уменьшения тока LED в зависимости от наличия сигнала терминала K7 ввода части II схемы. Терминалы К1 и K2 ввода, терминалы K3 и K4 вывода и части I и II схемы вместе формируют схему источника питания.

Терминалы K5 и K6 являются первым и вторым терминалами ввода модуля LED для соединения с первым и вторым терминалами K3, K4 вывода схемы источника питания соответственно. Терминалы K5 и K6 ввода соединяются посредством последовательной компоновки LED-нагрузки (LS) и блока R1 восприятия тока. Терминалы K5 и K6 ввода также соединяются с помощью терминалов ввода схемы Vcc1 напряжения питания. Общий терминал LS LED-нагрузки и блок R1 восприятия тока соединяются с первым терминалом ввода блока сравнения COMP с помощью резистора R2. Терминал вывода схемы Vcc1 напряжения питания соединяется с терминалом K6 ввода посредством последовательной компоновки резистора R3 и диода Z1 Зенера. Диод Z1 Зенера шунтируется посредством последовательной компоновки резисторов R4 и R5. Общий терминал резисторов R4 и R5 соединяется со вторым терминалом ввода блока сравнения COMP. Резисторы R3, R4 и R5 вместе с диодом Z1 Зенера формируют генератор опорного сигнала для генерирования опорного сигнала, представляющего желаемую величину тока LED. Терминалы ввода напряжения питания блока сравнения COMP соединяются с терминалом вывода схемы Vcc1 напряжения питания и терминалом K6 ввода соответственно. Источник CS тока для подачи тока, зависимого от температуры, подсоединяется между терминалом вывода источника Vcc1 напряжения питания и первым терминалом ввода блока сравнения COMP с помощью терминалов K9 и K10 соответственно. Терминал вывода блока сравнения COMP подсоединяется к катоду диода D1. Во время работы светодиодной системы освещения, сформированной схемой источника питания и модулем LED, анод диода D1 соединяется с терминалом ввода части I схемы. Источник CS тока, резисторы R2, R3, R4 и R5 вместе с диодом Z1 Зенера и блоком сравнения COMP формируют схему управления модулем для генерирования сигнала управления током на терминале вывода схемы управления модулем, сформированной терминалом вывода блока сравнения COMP, при этом сигнал управления током имеет первое значение в случае, если желаемое значение тока LED ниже, чем измеренное значение тока LED, и имеет второе значение в случае, если желаемое значение тока LED выше, чем измеренное значение тока LED. Диод D1 является однонаправленным элементом, содержащимся в проводящей линии, формирующей схему подсоединения, подсоединенную во время работы между терминалом вывода схемы управления модулем и терминалом ввода схемы управления возбуждением для влияния на сигнал на терминале ввода схемы управления возбуждением в зависимости от сигнала управления током.

Работа источника светодиодного освещения, показанного на Фиг. 2, является следующей. Во время работы светодиодной системы освещения терминалы K5 и K6 ввода модуля LED подсоединяются к первому и второму терминалам K3 и K4 вывода схемы источника питания. Также терминал вывода блока сравнения COMP соединяется с терминалом ввода K7 схемы управления возбуждением с помощью диода D1, и терминалы К1 и K2 ввода схемы источника питания соединяются с источником напряжения питания. В случае если светодиодная система освещения содержит больше чем один модуль LED, модули LED работают параллельно. Другими словами, первые терминалы K5 ввода модулей LED соединяются друг с другом и с первым терминалом K3 вывода схемы источника питания, и вторые терминалы K6 ввода соединяются друг с другом и со вторым терминалом K4 вывода схемы источника питания. Схема возбуждения генерирует полный выходной ток LED из напряжения питания. Напряжение на блоке R1 восприятия тока представляет фактический ток LED в каждом модуле LED, и напряжение на резисторе R5 представляет желаемую величину тока LED. Сразу после запуска величина тока LED является ниже, чем желаемое значение так, чтобы напряжение сигнала на терминале вывода блока сравнения COMP было высоким. Диод D1 блокирует этот высокий сигнал, но значение по умолчанию сигнала на терминале K7 ввода схемы управления возбуждением также является высоким так, что сигнал на терминале K7 ввода является высоким. Это высокое напряжение сигнала на терминале ввода схемы управления возбуждением вынуждает блок возбуждения увеличивать ток LED. Полный ток LED таким образом увеличивается, пока фактическая величина тока LED, проходящего через LED-нагрузку одного из модулей LED, не станет выше, чем желаемая величина тока LED таким образом, чтобы сигнал на терминале вывода блока сравнения COMP стал низким. Как следствие, диод D1 начнет проводить и сигнал на терминале ввода схемы управления возбуждением также становится низким. Это вынуждает схему возбуждения уменьшать полный ток LED. В случае если только один модуль LED соединен со схемой источника питания, ток LED, таким образом, является управляемым при значении, по существу, равном желаемой величине для этого модуля LED. В случае если температура светодиодов LED, содержащихся в линии LED LS, увеличивается, то ток, подаваемый на первый терминал ввода блока сравнения COMP, также увеличивается, чтобы напряжение на первом терминале ввода блока сравнения COMP увеличивалось. Это вынуждает сигнал на терминале вывода блока сравнения COMP становится низким до более низкого значения фактического тока LED таким образом, чтобы управлять током LED при более низком значении. Таким образом, перегревание и повреждение светодиодов LED предотвращается.

Необходимо отметить, что в случае, если два или более модулей LED соединяются со схемой источника питания, модуль LED, который желает наименьшего тока, будет сигнализировать схеме управления возбуждением, что ток должен быть уменьшен, в то время как все другие модули LED хотят, чтобы их ток был увеличен. Модуль LED, который желает наименьшего тока, таким образом, отвергает все другие модули LED. Более конкретно, в случае, если только один модуль LED имеет слишком высокую температуру, в то время как другие не имеют, полный ток LED будет уменьшаться до тех пор, пока сигнал управления током этого конкретного модуля LED не будет указывать, что это уменьшение необходимо, независимо от сигналов управления током, сгенерированных другими модулями LED. Это позволяет управлять полным током LED в намного более широком диапазоне, чем возможно в вариантах осуществления предшествующего уровня техники, где каждый модуль LED генерирует сигнал, представляющий ток, который желателен, и полный ток LED генерируется в зависимости суммы всех этих сигналов. Как следствие, в случае, если модули LED, разработанные для различных токов LED, соединяются со схемой источника питания, или в случае, если один из модулей LED перегревается, лучшая защита от повреждения реализуется, чем посредством вариантов осуществления предшествующего уровня техники.

Фиг. 4 представляет вариант осуществления светодиодной системы освещения в соответствии с изобретением, как показано на Фиг. 2, содержащей схему PSC источника питания, два модуля LM1 и LM2 LED и блок восприятия PS параметра. Модули LM1 и LM2, LED и блок PS восприятия параметра все подсоединяются к схеме источника питания посредством схемы соединения, содержащей соответственно диоды D1, D2 и D3. Терминалы ввода модулей LM1 и LM2 LED подсоединяются к терминалам вывода схемы PSC источника питания. Эти последние соединения не показываются на Фиг. 4. Блок PS восприятия параметра может быть соединен с терминалом вывода схемы источника питания, которая не показывается на Фиг. 4. Блок восприятия параметра может также, например, питаться от батареи, содержащейся в блоке восприятия параметра.

Параметр, воспринимаемый посредством блока восприятия параметра, может, например, представлять полную интенсивность света, генерированного посредством светодиодной системы освещения и окружающего света. Он может также быть температурой в конкретной точке в светодиодной системе освещения, наличием людей вблизи светодиодной системы освещения и/или сигналом от средства удаленного управления.

Сигнал управления током, также называемый сигналом блока восприятия, и который присутствует на выводе блока восприятия параметра, может иметь первое или второе значение, подобно первому и второму значению сигнала управления током, генерированного цепями управления модулем модулей LED.

В случае если параметр представляет полную интенсивность света и эта интенсивность ниже, чем предварительно определенное опорное значение, представляющее желаемый уровень света, сигнал на терминале вывода блока восприятия параметра имеет свое второе значение, и ток LED подается на модули LED, как описано выше в настоящем описании, и на него не влияет блок восприятия параметра, потому что диод D3 блокирует второй сигнал. Однако в случае, если полная интенсивность света выше, чем предварительно определенное опорное значение, сигнал на терминале вывода блока восприятия параметра принимает свое первое значение, это первое значение передается на терминал ввода схемы управления возбуждением, содержащейся в схеме PSC источника питания, и схема возбуждения, таким образом, уменьшает полный ток LED, пока полная интенсивность света не станет равной желаемому уровню света.

Аналогично, в случае если параметр представляет температуру в конкретной точке в светодиодной системе освещения, ток LED может быть уменьшен посредством блока восприятия параметра в случае, если температура выше, чем предварительно определенное опорное значение. Также в этом случае блок восприятия параметра не влияет на работу светодиодной системы освещения в случае, если температура ниже, чем предварительно определенное опорное значение.

В случае если параметр представляет наличие людей вблизи светодиодной системы освещения, светодиодная система освещения может быть выключена или понижена ее яркость посредством блока восприятия параметра в случае, если никакое присутствие не обнаружено. В случае если присутствие обнаружено, работа светодиодной системы освещения не затрагивается блоком восприятия параметра.

В случае если параметр представляет сигнал от средства удаленного управления, этот сигнал может, например, использоваться для регулировки сигнала блока восприятия до его первого значения таким образом, чтобы ток LED, генерированный схемой источника питания, уменьшался до нуля и светодиодная система освещения, таким образом выключалась.

Специалисту в данной области техники будет очевидно, что, конечно, возможно выбрать множество других параметров или комбинаций параметров, чем те, которые описываются в настоящем описании выше посредством примера в блоке восприятия параметра для выключения компоновки светодиодного освещения или понижения его яркости в случае, если этот параметр указывает, что это желательно.

На Фиг. 3 показывается другой вариант осуществления светодиодной системы освещения в соответствии с изобретением. Компоненты и части схемы, которые являются теми же, что и в первом варианте осуществления, показанном на Фиг. 2, маркируется теми же самыми ссылочными позициями. В модуле LED, показанном на Фиг. 3, диод D1 из варианта осуществления на Фиг. 2 удаляется, и терминал вывода блока сравнения COMP соединяется с терминалом ввода генератора сигнала Sg для генерирования сигнала связи. Конденсатор C1 подсоединяется к первому терминалу K5 ввода модуля LED и генератору Sg сигнала. Терминал входа части DC схемы подсоединяется к первому терминалу K3 вывода схемы источника питания с помощью конденсатора C2. Терминал вывода части DC схемы соединяется с терминалом K7 ввода части ll схемы, которая является схемой управления возбуждением. Для оставшейся части модуль LED не отличается от варианта осуществления, показанного на Фиг. 2. Конденсатор C2 и часть DC схемы вместе формируют схему обнаружения для обнаружения сигнала связи и для управления сигналом на терминале K7 ввода схемы II управления возбуждением таким образом, чтобы ток LED уменьшался в случае, если сигнал связи обнаруживается, и увеличивался в случае, если схема обнаружения не обнаруживает сигнал связи. Схема обнаружения может содержать, например, синхронный детектор или восприимчивый блок обнаружения тона.

Работа варианта осуществления, показанного на Фиг. 3, является следующей. Схема возбуждения генерирует выходной ток LED напряжения питания. Напряжение на блоке R1 восприятия тока представляет фактический ток LED, и напряжение на резисторе R5 представляет желаемую величину тока LED. Сразу после запуска, величина тока LED во всех соединенных модулях LED является ниже, чем желаемое значение, таким образом, чтобы напряжение сигнала на терминале вывода COMP блока сравнения было равным его второму значению, то есть высоким. Это высокое значение присутствует на терминале ввода части SG схемы. Это высокое значение не активирует генератор Sg сигнала таким образом, чтобы никакой сигнал связи не генерировался генератором Sg сигнала и не обнаруживался частью DC схемы, таким образом, чтобы сигнал на терминале ввода схемы управления возбуждением принимал свое значение по умолчанию (высокое), и полный генерированный ток LED, таким образом, увеличивается посредством возбуждения. Полный ток LED ко всем соединенным модулям, таким образом, увеличивается до тех пор, пока фактическая величина тока LED не становится выше, чем желаемая величина тока LED одного из соединенных модулей LED, таким образом, чтобы сигнал на терминале вывода блока сравнения COMP принимал свое второе значение, то есть низкое. Как следствие, генератор Sg сигнала активируется и генерирует сигнал связи, который подсоединяется к первому терминалу K5 ввода модуля LED с помощью конденсатора C1.

Во время работы терминал K5 ввода модуля LED соединяется с первым терминалом K3 вывода схемы источника питания, сигнал связи также присутствует на первом терминале K3 вывода и таким образом обнаруживается посредством схемы обнаружения, сформированной конденсатором C2 и частью DC схемы. Сигнал на терминале вывода части DC схемы становится низким и, таким образом, сигнал, присутствующий на терминале ввода схемы управления возбуждением, становится низким, и схема возбуждения уменьшает полный ток LED. Ток LED, таким образом, управляется по величине, по существу, равной желаемой величине.

Влияние температуры светодиодов LED в LS полосе LED реализуется подобным образом как в варианте осуществления, показанном на Фиг. 2.

Вариант осуществления, показанный на Фиг. 3, предлагает важное преимущество в том, что никакие дополнительные провода не используются для передачи сигнала управления током схеме источника питания. В случае если светодиодная система освещения содержит больше чем один модуль LED, модули LED работают параллельно. Другими словами, первые терминалы K5 ввода модулей LED соединяется друг с другом и с первым терминалом K3 вывода схемы источника питания, и вторые терминалы K6 ввода соединяются друг с другом и со вторым терминалом K4 вывода схемы источника питания.

Вариант осуществления, показанный на Фиг. 3 также предлагает преимущества варианта осуществления, показанного на Фиг. 2. В случае больше чем одного модуля LED, сигнал управления током модуля LED предназначается для того, чтобы самый низкий ток LED отклонял сигналы управления током других модулей LED, и в случае, если происходит перегревание в одном из модулей LED, полный ток LED и, таким образом, также ток LED, проходящий через перегретый модуль, могут быть регулированы по широкому диапазону.

Фиг. 5 представляет вариант осуществления светодиодной системы освещения в соответствии с изобретением, как показано на Фиг. 3, содержащий схему PSC источника питания, два модуля LM1 и LM2, LED и блок PS восприятия параметра. Модули LM1 и LM2, LED и блок PS восприятия параметра все подсоединяются к схеме PSC источника питания посредством схемы соединения, содержащей соответственно первый генератор Sg1 сигнала и конденсатор C1, второй генератор Sg2 сигнала и конденсатор C2 и третий генератор Sg3 сигнала и конденсатор C3. Терминалы ввода модулей LM1 и LM2 LED подсоединяются к терминалам вывода схемы PSC источника питания. Эти последние соединения не показаны на Фиг. 5. Блок PS восприятия параметра может быть соединен с терминалами вывода схемы источника питания, которая не показана на Фиг. 5. Блок восприятия параметра может также, например, питаться от батареи, содержащейся в блоке восприятия параметра.

Работа варианта осуществления, показанная на Фиг. 5, является очень подобной, которая в варианте осуществления на Фиг. 4. Терминал вывода блока PS восприятия параметра подсоединяется к первому терминалу вывода схемы PSC источника питания через третий генератор Sg3 сигнала и конденсатор C3. Как показано на Фиг. 3, схема источника питания содержит схему обнаружения, подсоединенную между первым терминалом вывода и терминалом ввода схеме управления возбуждением. Следовательно, когда сигнал на терминале вывода блока восприятия параметра низкий, сигнал на терминале ввода схемы управления возбуждением также становится низким, проходя через третий генератор Sg3 сигнала и схему обнаружения, содержащуюся в схеме PSC источника питания, и таким образом ток уменьшается до пониженного уровня или до нуля. Когда сигнал на терминале вывода блока PS восприятия параметра является высоким, светодиодная система освещения работает без влияния со стороны блока восприятия параметра, потому что генератор Sg3 сигнала не активируется. Параметры могут быть такими, как иллюстрируются в примерном варианте осуществления на Фиг. 4 или как другие параметры.

Фиг. 6 показывает вариант осуществления части ll схемы, схемы управления возбуждением, содержащейся в вариантах осуществления светодиодных систем освещения, показанных на Фиг. 2 и Фиг. 3. Резисторы R10, R11, R12 и R13, конденсаторы C4 и C5, операционный усилитель OA и источник RVS опорного напряжения вместе формируют интегратор. Источник Vcc напряжения питания, резисторы R13, R14 и R15, конденсатор C6, транзистор T2 и интегратор вместе являются частью схемы, которая гарантирует, что напряжение на терминале K8 вывода непрерывно увеличивается в случае, если напряжение на терминале K7 ввода является высоким, и уменьшается непрерывно в случае, если напряжение на терминале K7 ввода является низким. В случае если схема управления возбуждением реализуется, как показано на Фиг. 6, схема возбуждения или, другими словами, часть l схемы, может реализовываться в качестве части схемы, которая генерирует ток DC, который является пропорциональным напряжению, присутствующему на его терминале ввода.

Фиг. 7 показывает вариант осуществления источника CS тока, содержащегося в вариантах осуществления светодиодной системы освещения, показанной на Фиг. 2 и Фиг. 3. Источник тока содержит резисторы R6, R7, R8 и R9, транзистор T3 и диод Z2 Зенера. Ток, подаваемый источником тока, управляется посредством напряжения на базе транзистора T3. Резистор R9 является зависимым от температуры резистора типа NTC. В случае если температура увеличивается, сопротивление резистора R9 уменьшается, так, что напряжение на базе транзистора T2 падает, таким образом, чтобы ток, генерированный источником CS тока, увеличивался.

В то время как изобретение было иллюстрировано и описано подробно на чертежах и предшествующем описании, такую иллюстрацию и описание необходимо считать иллюстративными или примерными и не ограничивающими; изобретение не ограничивается описанными вариантами осуществления.

Изменения для описанных вариантов осуществления могут быть поняты и произведены специалистами в данной области техники в осуществлении заявленного изобретения из исследования чертежей, описания и приложенной формулы изобретения. В пунктах формулы изобретения слово "содержащий", не исключает другие элементы или этапы, и единственное число не исключает множественного. Единственный процессор или другой блок могут исполнять функции нескольких изделий, описанных в формуле изобретения. Простой факт, что конкретные меры описываются во взаимно различных зависимых пунктах формулы изобретения не указывают, что комбинация этих мер не может использоваться для извлечения преимущества.

Изобретение относится к светодиодной системе освещения, содержащей схему источника питания и один или более модулей LED. Схема источника питания оборудуется терминалами (K1, K2) ввода для связи с источником напряжения питания и первым и вторым терминалами (K3, K4) вывода и схемой (I, II) возбуждения, соединенной между терминалами ввода и первым и вторым терминалами вывода для генерирования тока LED. Схема (I, II) возбуждения содержит схему (II) управления возбуждением, оборудованную терминалом (K7) ввода для увеличения или уменьшения тока LED в зависимости от наличия сигнала на терминале ввода схемы управления возбуждением. Один или более модулей LED содержат первый и второй терминалы (K5, K6) ввода для связи с соответственно первым и вторым терминалами вывода схемы источника питания, последовательную компоновку (LS) LED-нагрузки и блок (R1) восприятия тока, подсоединенный между терминалами ввода, схему управления модулем для генерирования сигнала управления током на терминале вывода схемы управления модулем и подсоединенную к блоку восприятия тока и к генератору (R3, R4, R5, Z1) опорного сигнала для генерирования опорного сигнала, представляющего желаемую величину тока LED, причем сигнал управления током имеет первое значение в случае, если желаемое значение тока LED ниже, чем измеренное значение тока LED, и второе значения в случае, если желаемое значение тока LED выше, чем измеренное значение тока LED, и схему (D1; Sg, DC, C1, C2) подсоединения, подсоединенную во время работы между терминалом вывода схемы управления модулем и терминалом ввода схемы управления возбуждением для передачи первого значения сигнала управления током к терминалу ввода схемы управления возбуждением и для блокировки второго значения, и причем сигнал на терминале ввода схемы управления возбуждением имеет значение по умолчанию, когда все сигналы управления током имеют свое второе значение. Технический результат- упрощение светодидной системы освещения. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Светодиодная система освещения, содержащая схему источника питания и один или более модулей LED, причем схема источника питания содержит:

- терминалы (K1, K2) ввода для соединения с источником источника питания и первый и второй терминалы (K3, K4) вывода,

- схему (I, II) возбуждения, подсоединенную между терминалами ввода и первым и вторым терминалами вывода, для генерирования тока LED, причем схема (I, II) возбуждения содержит схему (II) управления возбуждением, оборудованную терминалом (K7) ввода для увеличения или уменьшения тока LED в зависимости от сигнала, присутствующего на терминале ввода схемы управления возбуждением,

и причем один или более модулей LED содержат:

- первый и второй терминалы (K5, K6) ввода для соединения с соответственно первым и вторым терминалами вывода схемы источника питания,

- последовательную компоновку LED-нагрузки (LS) и блока (R1) восприятия тока, подсоединенную между терминалами ввода,

- схему управления модулем для генерирования сигнала управления током на терминале вывода схемы управления модулем и подсоединенную к блоку восприятия тока и к генератору (R3, R4, R5, Z1) опорного сигнала для генерирования опорного сигнала, представляющего желаемую величину тока LED, где сигнал управления током имеет первое значение в случае, если желаемая величина тока LED ниже, чем измеренное значение тока LED, и второе значение в случае, если желаемое значение тока LED выше, чем измеренное значение тока LED, и

- схему (D1; Sg, DC, C1, С2) подсоединения, во время работы подсоединенную между терминалом вывода схемы управления модулем и терминалом ввода схемы управления возбуждением, для передачи первого значения сигнала управления током к терминалу ввода схемы управления возбуждением и для блокировки второго значения, и

при этом сигнал на терминале ввода схемы управления возбуждением имеет значение по умолчанию, когда все сигналы управления током имеют свое второе значение.

2. Светодиодная система освещения по п. 1, в которой схема подсоединения содержит проводящую линию, содержащую однонаправленный элемент (D1), такой как диод, который блокирует второе значение сигнала управления током и проводит первое значение сигнала управления током.

3. Светодиодная система освещения по п. 1, в которой значение по умолчанию выбирается таким образом, что ток LED увеличивается, когда сигнал, присутствующий во входе схемы управления возбуждением, имеет значение по умолчанию.

4. Светодиодная система освещения по п. 1, в которой модуль LED содержит генератор (Sg, С1) сигнала, подсоединенный между выводом схемы управления модулем и первым терминалом ввода модуля (K5) LED для генерирования сигнала связи и для подсоединения сигнала связи к первому терминалу ввода в случае, если сигнал управления током имеет свое первое значение, и при этом схема источника питания содержит схему (DC, С2) обнаружения, подсоединенную между терминалом (K7) ввода схемы управления возбуждением и первым терминалом (K3) вывода схемы источника питания, для обнаружения сигнала связи и для управления сигналом на терминале ввода схемы управления возбуждением таким образом, чтобы ток LED уменьшался в случае, если сигнал связи обнаруживается, и увеличивался в случае, если схема обнаружения не обнаруживает сигнал связи, причем схема подсоединения формируется посредством генератора сигнала и схемы обнаружения.

5. Светодиодная система освещения по п. 1, в которой светодиодная система освещения содержит два или более модулей LED.

6. Светодиодная система освещения по пп. 1-5, в которой светодиодная система освещения содержит блок (PS) восприятия параметра для восприятия параметра и для генерирования сигнала управления током на терминале вывода блока восприятия параметра, равного первому значению или второму значению сигнала управления током, сгенерированного цепями управления модулем модулей LED, в зависимости от результата восприятия, причем терминал вывода блока восприятия параметра подсоединяется к терминалу ввода схемы управления возбуждением с помощью схемы подсоединения для проведения первого значения и блокировки второго значения сигнала блока восприятия, и причем параметр выбирается из группы, содержащей полную интенсивность окружающего света и света, сгенерированного светодиодной системой освещения, температуру в конкретной точке в светодиодной системе освещения, наличие людей вблизи светодиодной системы освещения и сигнала от средства удаленного управления.

7. Светодиодная система освещения в соответствии с п. 6, в которой схема подсоединения блока восприятия параметра содержит однонаправленный элемент (D3).

8. Светодиодная система освещения по п. 4, в которой светодиодная система освещения содержит блок (PS) восприятия параметра для восприятия параметра и для генерирования сигнала управления током на терминале вывода блока восприятия параметра, равного первому значению или второму значению сигнала управления током, сгенерированного цепями управления модулем модулей LED, в зависимости от результата восприятия, причем терминал вывода блока восприятия параметра подсоединяется к терминалу ввода схемы управления возбуждением с помощью схемы подсоединения для проведения первого значения и блокировки второго значения сигнала блока восприятия, и причем параметр выбирается из группы, содержащей полную интенсивность окружающего света и света, сгенерированного светодиодной системой освещения, температуру в конкретной точке в светодиодной системе освещения, наличие людей вблизи светодиодной системы освещения и сигнала от средства удаленного управления, и

в которой схема подсоединения блока восприятия параметра содержит генератор (SG3, С3) сигнала, подсоединенный между терминалом вывода блока восприятия параметра и первым терминалом вывода схемы источника питания для генерирования сигнала связи и для соединения сигнала связи с первым терминалом (K3) вывода схемы источника питания.

9. Светодиодная система освещения по п. 1, в которой схема управления модулем содержит блок сравнения (СОМР), имеющий первый терминал ввода, подсоединенный к блоку восприятия тока, и имеющий второй терминал ввода, подсоединенный к генератору опорного сигнала.

10. Светодиодная система освещения по п. 9, в которой один из терминалов ввода блока сравнения подсоединяется к терминалу вывода источника (CS) тока, генерирующего зависимый от температуры ток.

11. Светодиодная система освещения по п. 1, в которой генератор опорного сигнала содержит диод (Z1) Зенера.

12. Светодиодная система освещения по п. 9, в которой генератор опорного сигнала содержит диод (Z1) Зенера.

13. Способ оперирования по меньшей мере одним модулем LED, содержащим LED-нагрузку, посредством схемы возбуждения, содержащейся в схеме источника питания, причем способ содержит следующие этапы:

- предоставление схемы управления модулем в каждом модуле LED для генерирования сигнала управления током в зависимости от измеренной величины тока LED и желаемой величины тока LED, причем сигнал управления током имеет первое значение в случае, если желаемое значение тока LED ниже, чем измеренное значение тока LED, и второе значения в случае, если желаемое значение тока LED выше, чем измеренное значение тока LED,

- предоставление схемы управления возбуждением в схеме источника питания,

причем схема управления возбуждением оборудуется терминалом ввода для увеличения или уменьшения тока LED в зависимости от наличия сигнала на терминале ввода схемы управления возбуждением,

- регулировку сигнала на терминале ввода схемы управления возбуждением в зависимости от сигнала управления током.