Controlador para controlar un conjunto de LED, una aplicación de iluminación y un procedimiento para controlar un conjunto de LED.

Controlador (CU) destinado a controlar un conjunto de LED, disponiéndose el controlador para

- recibir una señal de entrada que representa una característica necesaria del conjunto de LED

,

- convertir la señal de entrada en una señal de control para el conjunto de LED, caracterizado porque el controlador se dispone además para:

- aplicar una corrección a la señal de control para obtener una señal de control corregida, basándose la corrección en una pendiente de corriente de una corriente transitoria predeterminada del conjunto de LED,

- enviar la señal de control corregida.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/NL2009/000120.

Solicitante: ELDOLAB HOLDING B.V.

Nacionalidad solicitante: Países Bajos.

Dirección: Luchthavenweg 18a 5657EB Eindhoven PAISES BAJOS.

Inventor/es: WELTEN,PETRUS JOHANNES MARIA.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICAS ELECTRICAS NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR > CALEFACCION ELECTRICA; ALUMBRADO ELECTRICO NO PREVISTO... > Fuentes de luz electroluminiscente > H05B33/08 (Circuitos no adaptados a aplicaciones particulares)

PDF original: ES-2457444_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Controlador para controlar un conjunto de LED, una aplicación de iluminación y un procedimiento para controlar un conjunto de LED.

La presente invención se refiere a un controlador destinado a controlar un conjunto de LED, una aplicación de iluminación y un procedimiento para controlar un conjunto de LED.

En la actualidad, en las aplicaciones de iluminación arquitectónica y de entretenimiento se utiliza cada vez más la iluminación de estado sólido basada en diodos electroluminiscentes (LED) . Los LED o unidades LED presentan diversas ventajas con respecto a la iluminación incandescente, tales como una potencia superior en relación con la eficiencia de conversión de la luz, y un control más rápido y más preciso de la intensidad y el color de iluminación. Para alcanzar dicho control preciso de la intensidad y el color desde una emisión luminosa muy tenue hasta una muy brillante es necesario disponer de un control preciso de la corriente directa que circula a través de los LED.

Para proporcionar dicha corriente directa a través del / de los LED, se puede utilizar un convertidor (o un regulador tal como un regulador lineal) . Constituyen unos ejemplos de este tipo de convertidores los convertidores Buck, Boost

o Buck-Boost. Se hace asimismo referencia a dichos convertidores como fuentes de corriente en modo de conmutación. Dichas fuentes de corriente permiten suministrar una corriente sustancialmente constante a la unidad LED. Cuando dicha unidad de LED comprende unos LED de colores distintos, el color resultante proporcionado por la unidad de LED se puede modificar cambiando la intensidad de los distintos LED de la unidad. Esto se realiza, en general, cambiando los ciclos de utilización de los distintos LED. Se puede hacer funcionar los LED en un ciclo de utilización inferior al 100% proporcionando selectivamente (con el tiempo) una corriente a los LED, es decir, proporcionando a los LED impulsos de corriente en lugar de una corriente continua. Seleccionando apropiadamente el ciclo de utilización se puede proporcionar el color y la intensidad requeridos. Para proporcionar una alta resolución con respecto a la intensidad o el color de la fuente luminosa, se requiere un control preciso de los impulsos de corriente para permitir un control de la mezcla de color o blanco de la iluminación LED de alta resolución.

En la práctica, una fuente de corriente no proporcionará instantáneamente una corriente apropiada, sino que puede necesitar algún tiempo para alcanzar el valor prefijado de la corriente, en particular en el caso de las fuentes de corriente en modo de conmutación. Así pues, cuando se controla una unidad de LED para que funcione en un ciclo de utilización determinado, para generar una intensidad y/o color requeridos, el color o la intensidad que se obtiene realmente pueden ser distintos de los valores requeridos ya que la corriente real o el perfil de corriente a través de los LED no se corresponde con los valores requeridos o esperados. Este efecto se puede producir cuando se activa una corriente a través del LED así como cuando se apaga la corriente. En la práctica, activar o apagar la corriente a través de un LED se puede realizar abriendo o cerrando una conexión de baja impedancia en paralelo al LED, redirigiendo de este modo la corriente tanto a través del LED como a través de la conexión de baja impedancia. La abertura o el cierre de la conexión se pueden realizar, por ejemplo, utilizando un FET o un MOSFET. Se puede observar, además, que una falta de coincidencia entre una característica requerida y una característica real puede deberse asimismo al deterioro o a influencias térmicas.

Debido a la falta de coincidencia entre la característica requerida y la real, se reduce el contraste que se puede obtener con respecto a, por ejemplo, el color o la intensidad. Ello se puede entender del siguiente modo: en la práctica, el contraste con respecto a por ejemplo, la intensidad de un LED se puede representar mediante la intensidad mínima que se puede proporcionar. Debido al comportamiento transitorio del convertidor que alimenta el LED o, por ejemplo, a tolerancias de fabricación que afectan a las características del LED, se pueden observar grandes variaciones entre los distintos LED de la misma gama de productos. Por lo tanto, para garantizar que todos los LED de la misma gama de productos funcionan del mismo modo, puede ser necesario ajustar la intensidad mínima a un nivel comparativamente elevado a fin de asegurar sustancialmente el mismo comportamiento de los distintos LED. Así pues, las tolerancias y el comportamiento transitorio pueden afectar el contraste disponible para la gama de productos.

Además, en el caso de las fuentes de corriente en modo de conmutación, la frecuencia de control interno en modo de conmutación es, en general, independiente del momento de conexión o desconexión del impulso. Ello significa que en el caso de impulsos cortos, inferiores a aproximadamente 5 veces la duración del ciclo de conmutación, el impulso de corriente puede presentar un inicio incierto que provoque grandes diferencias en la salida de corriente real.

Se puede reconocer que se puede alcanzar el control preciso de la corriente en el estado actual de la técnica utilizando componentes especiales con una deriva térmica baja y alta precisión, aliviando o mitigando de este modo algunos de los efectos mencionados. Dicho método es sin embargo bastante costoso y, por lo tanto, no se prefiere. El documento US n. 2008/0048587 A1 da a conocer un procedimiento para controlar una fuente luminosa eléctrica modulada por la anchura del impulso.

En vista de los inconvenientes mencionados anteriormente, constituye un objetivo de la presente invención proporcionar un modo mejorado de funcionamiento de un conjunto de LED y proporcionar un controlador para un conjunto de LED que, por lo menos parcialmente, supere uno o más de los inconvenientes mencionados.

Según un aspecto de la presente invención, se proporciona un controlador destinado a controlar un conjunto de LED, disponiéndose el controlador para

- recibir una señal de entrada que representa una característica necesaria del conjunto de LED,

- convertir la señal de entrada en una señal de control para el conjunto de LED,

- aplicar una corrección a la señal de control para obtener una señal de control corregida, basándose la corrección en una característica transitoria predeterminada del conjunto de LED,

- enviar la señal de control corregida.

Mediante el control de un conjunto de LED utilizando un controlador según la presente invención, se puede obtener una mejor correspondencia entre la característica requerida y la característica real del conjunto de LED, debido a la corrección aplicada a la señal de control. La corrección aplicada se basa en una característica transitoria predeterminada del conjunto de LED. Como ejemplo de dicha característica transitoria del conjunto de LED, se puede mencionar una corriente transitoria. En general, un conjunto de LED controlado por el controlador según la presente invención comprende un LED o una unidad de LED que comprende uno o más LED y un convertidor destinado a alimentar el LED o la unidad de LED. Así pues, una característica del conjunto de LED puede comprender tanto una característica del LED o unidad de LED (por ejemplo, una intensidad o un color) como una característica del convertidor (tal como una corriente o perfil o impulso de corriente) . La corrección aplicada a la señal de control para obtener la señal de control corregida se puede obtener, por ejemplo, a partir de las mediciones de corriente o tensión realizadas en el conjunto. Al proporcionar la señal de control corregida en lugar de la señal de control, se obtiene un control... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Controlador (CU) destinado a controlar un conjunto de LED, disponiéndose el controlador para

- recibir una señal de entrada que representa una característica necesaria del conjunto de LED,

- convertir la señal de entrada en una señal de control para el conjunto de LED, caracterizado porque el controlador se dispone además para:

- aplicar una corrección a la señal de control para obtener una señal de control corregida, basándose la corrección en una pendiente de corriente de una corriente transitoria predeterminada del conjunto de LED,

- enviar la señal de control corregida.

2. Controlador según la reivindicación 1, en el que la señal de control comprende un punto de ajuste actual.

3. Controlador según cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, en el que el transitorio de corriente se determina por submuestreo.

4. Controlador según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la corrección incorpora además una función de transferencia de salida "corriente a luz".

5. Aplicación de iluminación que comprende

- un conjunto de LED que comprende un convertidor (50) dispuesto para, en su utilización, proporcionar una corriente a una unidad de LED (100, 200, 300) y

- un controlador (CU) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 destinado a controlar el conjunto de LED.

6. Aplicación de iluminación según la reivindicación 5, que comprende además la unidad de LED (100, 200, 300) , comprendiendo la unidad de LED uno o más LED, disponiéndose la unidad de LED para, en su utilización, recibir la corriente (I) proporcionada por el convertidor (50) del conjunto de LED.

7. Aplicación de iluminación según cualquiera de las reivindicaciones 5 o 6, en la que el controlador se dispone además para recibir una tensión a través de una resistencia (Rs) , recibiendo la resistencia (Rs) , en su utilización, la corriente.

8. Aplicación de iluminación según la reivindicación 7, en la que la tensión en la resistencia (Rs) se aplica además como señal de realimentación al convertidor (50) , para controlar la corriente (I) proporcionada por el convertidor (50) .

9. Procedimiento para controlar un conjunto de LED, comprendiendo el procedimiento las etapas de

-recibir una señal de entrada que representa una característica necesaria del conjunto de LED,

- convertir la señal de entrada en una señal de control para el conjunto de LED,

- aplicar una corrección a la señal de control para obtener una señal de control corregida, basándose la corrección en una pendiente de corriente de una corriente transitoria predeterminada del conjunto de LED,

- enviar la señal de control corregida.

10. Procedimiento según la reivindicación 9, en el que la corrección de la señal de control se determina

- aplicando una señal al conjunto de LED correspondiente a una característica requerida del conjunto de LED,

- determinando la característica real del conjunto de LED a partir de una respuesta a la señal,

- determinando una diferencia entre la característica real y la característica requerida,

- determinando a partir de la diferencia la corrección aplicable a la señal de control para compensar, por lo menos parcialmente, la diferencia.

11. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 9 o 10, en el que la característica comprende un impulso de corriente.

12. Procedimiento según la reivindicación 11, en el que la característica comprende una medición de la corriente.

13. Procedimiento según la reivindicación 11, en el que el impulso de corriente real se determina a partir de una medición de la tensión.

14. Controlador según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el controlador se dispone además para controlar el conjunto de LED según cualquiera de los procedimientos según las reivindicaciones 9 a 13.