Lámpara de retroadaptación de LED.

Lámpara de retroadaptación de LED (1), adaptada para su funcionamiento con una corriente alterna y con un balasto de lámpara reactivo

(26, 26', 26"), que comprende por lo menos

- una unidad de LED (7, 7', 7", 7'"),

- un circuito de compensación con un dispositivo de conmutación controlable (9, 9'), conectado en paralelo a dicha unidad de LED (7, 7', 7", 7'") para proporcionar una trayectoria de corriente alternativa, y

- una unidad de control (10, 10', 10"), que está adaptada para controlar dicho dispositivo de conmutación en un modo de compensación, modo en el que 10 dicho dispositivo de conmutación (9) se ajusta a un estado de conducción durante el tiempo que dure un periodo de derivación en cada semiciclo de dicha corriente alterna durante una fase reactiva de dicha corriente alterna, y que está configurada para adaptar el consumo de potencia de la unidad de LED (7, 7', 7", 7'") a un valor de compensación previamente definido, comprendiendo la unidad de control una circuitería de realimentación para medir una corriente y / o tensión de dicha lámpara de LED y que está adaptada para controlar la duración de dicho periodo de derivación de acuerdo con dicha corriente y / o tensión medida;

caracterizada por que,

la unidad de control (10, 10', 10") está adaptada además para funcionar en un primer modo de detección, modo en el que

- el dispositivo de conmutación (9, 9") se acciona con un primer conjunto de parámetros de control de temporización, de tal modo que un tiempo de fin de derivación de dicho periodo de derivación se corresponda con un paso por cero de dicha corriente alterna,

- se determina la corriente de dicha unidad de LED (7, 7', 7", 7'"),

- el dispositivo de conmutación (9, 9') se acciona con por lo menos un segundo conjunto de parámetros de control de temporización, de tal modo que dicho tiempo de fin de derivación no se corresponda con un paso por cero de dicha corriente alterna,

- se determina de nuevo la corriente de dicha unidad de LED (7, 7', 7", 7'") y

- en el caso de que la corriente determinada de acuerdo con dicho primer conjunto sea menor que la corriente determinada de acuerdo con dicho segundo conjunto, el dispositivo de conmutación (9, 9') se acciona con dicho primer conjunto de parámetros de control de temporización en lugar de continuar el funcionamiento con el segundo conjunto de parámetros de control de temporización.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/IB2011/054477.

Solicitante: KONINKLIJKE PHILIPS N.V.

Nacionalidad solicitante: Países Bajos.

Dirección: High Tech Campus 5 5656 AE Eindhoven PAISES BAJOS.

Inventor/es: RADERMACHER,Harald Josef Günther, SAUERLÄNDER,Georg, DEPPE,CARSTEN, TAO,HAIMIN, JANS,WILLIAM PETER MECHTILDIS MARIE.

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-2536284_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Lámpara de retroadaptación de LED

La invención se refiere al campo de la Iluminación y, en particular, a una lámpara de retroadaptación de LED adaptada para su funcionamiento con una corriente alterna.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Recientemente, se han desarrollado dispositivos de Iluminación utilizando diodos emisores de luz (LED, //g/?f em/ff/ng d/ode) para una diversidad de aplicaciones de iluminación. Debido al uso creciente de los LED para las aplicaciones de iluminación, las lámparas de LED se desarrollan para sustituir lámparas incandescentes o fluorescentes comunes, es decir, para aplicaciones de retroadaptación. Además de un aumento en la vida útil de tales lámparas de LED en comparación con las lámparas comunes y, por lo tanto, un coste más bajo, las lámparas de LED contienen por lo general unos materiales menos peligrosos, de tal modo que pueden llevarse a cabo procesos de reciclado de tales lámparas de forma más eficiente.

Para las aplicaciones de retroadaptación que se han mencionado en lo que antecede, por lo general la lámpara de LED está adaptada para encajar en el zócalo de la luminaria respectiva que va a retroadaptarse. Además, debido a que el mantenimiento de una lámpara por lo general se lleva a cabo por un usuario, la lámpara de LED debería ser fácilmente operativa con cualquier tipo de luminaria adecuada sin la necesidad de una modificación compleja de la luminaria.

Los LED por lo general muestran una eficacia luminosa más alta que las fuentes de luz comunes y, por lo tanto, extraen menos corriente de la fuente de alimentación para un flujo luminoso dado. A pesar de que este hecho es ventajoso para los presentes esfuerzos para la conservación de energía, podrían surgir dificultades cuando se retroadapta una luminaria que está diseñada para una potencia nominal. Dependiendo del diseño de circuito de la luminaria, la diferente corriente extraída puede dar como resultado unos problemas eléctricos significativos, tal como un sobrecalentamiento del balasto o un factor de potencia Inaceptablemente alto cuando se acciona una lámpara de LED con tal luminaria.

El documento W001/01385 divulga un circuito de LED con alimentación de CA adecuado para su retroadaptación en vlsualizadores de señales de tráfico existentes. El circuito comprende un circuito de compensación con un dispositivo de conmutación, conectado en paralelo al LED, para proporcionar una trayectoria de corriente alternativa. El dispositivo de conmutación se ajusta para conducir durante el tiempo que dure un periodo de derivación en cada semiciclo de la corriente alterna. El dispositivo de conmutación se controla por un regulador de derivación que Incluye unas resistencias, un transistor y un diodo Zener. Por lo tanto, el circuito de LED de la técnica anterior es adecuado para su aplicación en un visualizador de señales de tráfico específico. La aplicación en un visualizador de señales de tráfico con diferentes especificaciones requeriría un rediseño del circuito, en particular del regulador de derivación. Por lo tanto, este circuito de LED de la técnica anterior no es adecuado para su aplicación en varios tipos comunes de luminarias. Este también es, en particular, el caso cuando la lámpara de retroadaptación de LED se aplica para diferentes luminarias que comprenden diferentes tipos de balastos de lámpara y, posiblemente, diferentes tipos con o sin un circuito de corrección de factor de potencia.

Por lo tanto, un objeto de la presente invención es la provisión de una lámpara de retroadaptación de LED para su funcionamiento con una corriente alterna que pueda fabricarse de forma rentable y permita un funcionamiento versátil y optimizado, en particular con varios tipos comunes de luminarias, en particular también luminarias con o sin un circuito de corrección de factor de potencia.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

El objeto se soluciona mediante una lámpara de LED de acuerdo con la reivindicación 1, un sistema de iluminación de acuerdo con la reivindicación 11 y un método de accionamiento de una lámpara de LED de acuerdo con la reivindicación 12. Las reivindicaciones dependientes se refieren a realizaciones preferidas de la Invención.

La ¡dea básica de la invención es la provisión de una lámpara de retroadaptación de LED de corriente alterna con por lo menos una unidad de LED, lámpara que puede accionarse en correspondencia con unas especificaciones eléctricas dadas, tal como el consumo de potencia, la corriente y / o el flujo luminoso de acuerdo con la aplicación, es decir, las especificaciones de una unidad de fuente de alimentación dada o un balasto de lámpara de una luminaria. Por lo tanto, la lámpara de LED de la invención permite un funcionamiento optimizado sin la necesidad de un cambio en la configuración de, por ejemplo, dicha unidad de fuente de alimentación o luminaria. Por lo tanto, la lámpara de LED de acuerdo con la presente invención es particularmente ventajosa para el uso en aplicaciones de retroadaptación, es decir, para sustituir una lámpara fluorescente o de descarga de gas común, debido a que no es necesaria alteración alguna en el cableado de la luminaria. La unidad de control de la lámpara de retroadaptación de LED está adaptada para funcionar en un primer modo de detección, en el que el dispositivo de conmutación se acciona con un primer conjunto de parámetros de control de temporización, de tal modo que un tiempo de fin de derivación de dicho periodo de derivación se corresponde con un paso por cero de dicha corriente alterna. A

continuación, se determina la corriente de dicha lámpara de LED. Siguiendo la medición, el dispositivo de conmutación se acciona con un segundo conjunto de parámetros de control de temporización, de tal modo que dicho tiempo de fin de derivación no se corresponde con un paso por cero de dicha corriente alterna. Se determina de nuevo la corriente de la lámpara de LED y en el caso de que la corriente determinada de acuerdo con dicho primer conjunto sea menor que dicha corriente determinada de acuerdo con dicho segundo conjunto, el dispositivo de conmutación se acciona con dicho primer conjunto de parámetros de control de temporización.

El funcionamiento en el primer modo de detección anterior permite accionar la lámpara de LED de forma lo más eficiente, en particular en el caso de que la lámpara se use en conexión con una unidad de balasto reactivo. Es preferible accionar el dispositivo de conmutación cuando se usa un balasto inductivo con un control de flanco de subida, en el que el tiempo de fin de derivación se ajusta para corresponderse con el paso por cero de la corriente. En el caso de que, por ejemplo, un balasto inductivo se accione usando un control de flanco de bajada, podría resultar una pérdida de balasto relativamente alta, lo que puede dar lugar a problemas de temperatura. Debido a que por lo general no es evidente para un instalador, qué tipo de balasto de lámpara se encuentra presente en la luminaria que va a retroadaptarse, la presente realización permite determinar, de forma ventajosa, el tipo específico de balasto para permitir un método de control lo más adecuado.

El primer modo de detección puede iniciarse de forma automática tras la conexión de la lámpara de LED a la alimentación. Como alternativa o adicionalmente, el primer modo de detección puede comenzarse por el instalador, por ejemplo, usando la interfaz de usuario.

Una vez que el primer modo de detección se ha iniciado, el dispositivo de control acciona el dispositivo de conmutación con un primer conjunto de parámetros de control, de tal modo que dicho tiempo de fin de derivación se corresponde con un paso por cero de dicha corriente alterna, es decir, un método de control de flanco de subida.... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Lámpara de retroadaptación de LED (1), adaptada para su funcionamiento con una corriente alterna y con un balasto de lámpara reactivo (26, 26', 26"), que comprende por lo menos

- una unidad de LED (7, 7', 7", 7"'),

- un circuito de compensación con un dispositivo de conmutación controlable (9, 9'), conectado en paralelo a dicha unidad de LED (7, 7', 7 ", 7') para proporcionar una trayectoria de corriente alternativa, y

- una unidad de control (10, 10', 10 "), que está adaptada para controlar dicho dispositivo de conmutación en un modo de compensación, modo en el que dicho dispositivo de conmutación (9) se ajusta a un estado de conducción durante el tiempo que dure un periodo de derivación en cada semiciclo de dicha corriente alterna durante una fase reactiva de dicha corriente alterna, y que está configurada para adaptar el consumo de potencia de la unidad de LED (7, 7', 7 ", 7"') a un valor de compensación previamente definido, comprendiendo la unidad de control una clrculterfa de reallmentación para medir una corriente y / o tensión de dicha lámpara de LED y que está adaptada para controlar la duración de dicho periodo de derivación de acuerdo con dicha corriente y/o tensión medida;

caracterizada porque,

la unidad de control (10, 10', 10 ") está adaptada además para funcionar en un primer modo de detección, modo en el

que

- el dispositivo de conmutación (9, 9") se acciona con un primer conjunto de parámetros de control de temporlzaclón, de tal modo que un tiempo de fin de derivación de dicho periodo de derivación se corresponda con un paso por cero de dicha corriente alterna,

- se determina la corriente de dicha unidad de LED (7, 7', 7", 7"'),

- el dispositivo de conmutación (9, 9') se acciona con por lo menos un segundo conjunto de parámetros de control de temporlzaclón, de tal modo que dicho tiempo de fin de derivación no se corresponda con un paso por cero de dicha corriente alterna,

- se determina de nuevo la corriente de dicha unidad de LED (7, 7', 7", 7"') y

- en el caso de que la corriente determinada de acuerdo con dicho primer conjunto sea menor que la corriente determinada de acuerdo con dicho segundo conjunto, el dispositivo de conmutación (9, 9') se acciona con dicho primer conjunto de parámetros de control de temporización en lugar de continuar el funcionamiento con el segundo conjunto de parámetros de control de temporización.

2. Lámpara de retroadaptación de LED (1) de acuerdo con la reivindicación 1, en la que dicho dispositivo de conmutación (9, 9") se controla de tal modo que un tiempo de inicio de derivación se corresponda con un paso por cero de dicha corriente alterna.

3. Lámpara de retroadaptación de LED (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en la que dicho dispositivo de conmutación (9, 9") es un dispositivo de conmutación de autoenclavamiento.

4. Lámpara de retroadaptación de LED (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en la que dicha unidad de control (10, 10", 10") comprende un detector para determinar un paso por cero de dicha corriente alterna.

5. Lámpara de retroadaptación de LED (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en la que dicha unidad de control (10, 10", 10") está adaptada para controlar un tiempo de inicio de derivación de dicho periodo de derivación, de tal modo que dicho dispositivo de conmutación (9, 9") se ajuste al estado de conducción después de un primer periodo de retardo después de un paso por cero de dicha corriente alterna.

6. Lámpara de retroadaptación de LED (1) de acuerdo con la reivindicación 5, en la que dicha unidad de control (10, 10", 10 ") está adaptada además para controlar un tiempo de fin de derivación de dicho periodo de derivación, de tal modo que dicho dispositivo de conmutación (9, 9 ) se ajuste a un estado de no conducción después de un segundo periodo de retardo después de un tiempo de inicio de derivación de dicho periodo de derivación.

7. Lámpara de retroadaptación de LED (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, adaptada para su funcionamiento con un balasto de lámpara reactivo (26, 26", 26") que está provisto con una unidad de corrección de factor de potencia.

8. Lámpara de retroadaptación de LED (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, que comprende además un conmutador de carga controlable (150), que está dispuesto en serie con dicha unidad de LED (7, 7", 7", 7') para desconectar por lo menos de forma temporal dicha unidad de LED (7, 7", 7", 7"') de la alimentación.

9. Lámpara de retroadaptación de LED (1) de acuerdo con la reivindicación 8, en la que dicha unidad de control (10, 10", 10") está adaptada para funcionaren un segundo modo de detección, en el que

-el conmutador de carga (150) se controla para desconectar dicha unidad de LED (7, 7', 7", 7") de la alimentación,

- la tensión en dicha lámpara de LED (1) se determina y se compara con un umbral de tensión y

- en el caso de que la tensión determinada sea igual a o más alta que dicho umbral de tensión, el dispositivo de conmutación (9, 9 ) se acciona con por lo menos un tercer conjunto de parámetros de control de temporización y

- en el caso de que la tensión determinada sea más baja que dicho umbral de tensión, el dispositivo de conmutación (9, 9 ) se acciona con por lo menos un cuarto conjunto de parámetros de control de temporización, en la que el periodo de derivación de acuerdo con dicho tercer conjunto de parámetros de control de temporización en cada semiciclo de dicha corriente alterna no se superpone sustancialmente con el periodo de derivación de acuerdo con dicho cuarto conjunto de parámetros de control de temporización.

10. Lámpara de retroadaptación de LED (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en la que la unidad de control (10, 10', 10") comprende además un detector de frecuencia, de tal modo que la unidad de control (10, 10", 10") funcione de acuerdo con dicho primer modo de detección en el caso de que se determine una corriente alterna de 50 Hz y de acuerdo con dicho segundo modo de detección en el caso de que se determine una corriente alterna de 60 Hz.

11. Sistema de iluminación (20) para su funcionamiento con una fuente de alimentación de corriente alterna, que comprende por lo menos

- un balasto de lámpara reactivo (26, 26", 26") y

- una lámpara de retroadaptación de LED (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores.

12. Método de accionamiento de una lámpara de retroadaptación de LED (1), en combinación con una corriente alterna y con un balasto de lámpara reactivo (26, 26", 26"), comprendiendo dicha lámpara de LED (1) por lo menos una unidad de LED (7, 7", 7", 7"), un circuito de compensación (9, 9"), conectado en paralelo a dicha unidad de LED para proporcionar una trayectoria de corriente alternativa, una unidad de control (10, 10", 10"), que está adaptada para controlar dicho circuito de compensación y para adaptar el consumo de potencia de la unidad de LED (7, 7", 7", 7 "), una circuitería de realimentación para medir una corriente y/o tensión de dicha lámpara de LED;

que comprende las etapas de:

- accionar el circuito de compensación (9, 9 ) con un primer conjunto de parámetros de control de temporización, de tal modo que un tiempo de fin de derivación del circuito de compensación (9, 9") se corresponda con un paso por cero de dicha corriente alterna,

- determinar la corriente de dicha lámpara de LED (1),

- accionar el circuito de compensación (9, 9") con por lo menos un segundo conjunto de parámetros de control de temporización, de tal modo que dicho tiempo de fin de derivación del circuito de compensación (9, 9") no se corresponda con un paso por cero de dicha corriente alterna,

- determinar la corriente de dicha lámpara de LED (1), y

- en el caso de que la corriente determinada de acuerdo con dicho primer conjunto sea menor que la corriente determinada de acuerdo con dicho segundo conjunto, accionar el circuito de compensación (9, 9") con dicho primer conjunto de parámetros de control de temporización o en el caso de que la corriente determinada de acuerdo con dicho primer conjunto no sea menor que la corriente determinada de acuerdo con dicho segundo conjunto de parámetros de control de temporización, accionar el circuito de compensación (9, 9") con dicho segundo conjunto de parámetros de control de temporización.