Etapa de salida multifunción para el accionamiento de fuentes de luz atenuadas y método relacionado.

Una disposición de accionamiento para fuentes de luz (L) que incluye una fuente (10) de alimentación,

incluyendodicha fuente (10) de alimentación:

- una línea (14) de conexión de dos cables para alimentar al menos una fuente de luz (L), en la que un cablecaliente de dicha línea (14) de conexión de dos cables está conectado a un nivel de tensión fijo 5 y constante, yen la que el otro cable de dicha línea (14) de conexión de dos cables está acoplado a, al menos, un interruptor(16) adaptado para conectar selectivamente dicho otro cable a tierra (GND) para aplicar señales deencendido/apagado a dicho otro cable, y

- un controlador (18) para controlar el funcionamiento de dicho interruptor (16), teniendo dicho controladorentradas de una señal de atenuación (DS) representativa de un nivel de atenuación deseado para dichasfuentes de luz (L), y una señal digital portadora de información (DF), y en la que dicho controlador (18) estáconfigurado para controlar el funcionamiento de dicho interruptor (16) para aplicar dichas señales deencendido/apagado a dicho otro cable, modulando una señal de encendido/apagado PWM aplicada a dicho otrocable en función de dicha señal de atenuación (DS), y transmitiendo dicha señal digital portadora de información(DF) como una señal de información de encendido/apagado aplicada a dicho otro cable,

caracterizada por que dicha fuente (10) de alimentación incluye una línea (15) de retorno conectada a tierra(GND), y en la que dicha fuente de alimentación está configurada para alimentar:

a) fuentes de luz (L) que tienen un regulador (120) de corriente asociado y están conectadas a dicha fuente(10) de alimentación a través de dicho cable caliente y dicho otro cable, y

b) fuentes de luz (L) que tienen asociado un receptor de bus serie (SR), configurado para actuar como unregulador de corriente controlado alimentado con una señal de alimentación constante aplicada entre dichocable caliente y dicha línea (15) de retorno, en la que dicho receptor de bus serie (SR) está dispuesto pararecibir la señal en dicho otro cable y dispuesto para interpretar dichas señales de encendido/apagado y leerdicha señal de información de encendido/apagado, y

en la que dicho controlador (18) está configurado para controlar el funcionamiento de dicho interruptor (16)para:

a) modular dicha señal de encendido/apagado PWM aplicada a dicho otro cable en función de dichaseñal de atenuación (DS), variando selectivamente el ciclo de trabajo de la señal de encendido/apagadoPWM enviada como un flujo de corriente elevado a lo largo de dicho otro cable hacia dichas fuentes deluz (L), por lo que la corriente promedio, transmitida hacia dichas fuentes de luz (L) y determinada pordicha señal de encendido/apagado PWM, controla el brillo de dichas fuentes de luz (L), que tienen dichoregulador (120) de corriente asociado y están conectadas a dicha fuente (10) de alimentación a través dedicho cable caliente y dicho otro cable,

b) transmitir dicha señal de información de encendido/apagado aplicada a dicho otro cable, por lo quedicha señal digital portadora de información (DF), transmitida como dicha señal de información deencendido/apagado, transmite a dichos receptores de bus serie (SR) una información de atenuación queidentifica el nivel de atenuación que ha de aplicarse a la fuente de luz (L) asociada con el receptor de busserie (SR) respectivo.

Etapa de salida multifunción para el accionamiento de fuentes de luz atenuadas y método relacionado

Campo de la invención

La divulgación se refiere a etapas de salida para el accionamiento de fuentes de luz atenuadas.

Esta divulgación se desarrolló prestando especial atención a su posible uso en el accionamiento de diodos emisores de luz o LED. Sin embargo, la referencia a esta posible aplicación no debe interpretarse en un sentido restrictivo del alcance de la divulgación.

Descripción de la técnica relacionada

Una técnica adoptada habitualmente para atenuar (es decir, cambiar el brillo de) fuentes de luz, tales como los dispositivos luminosos LED, es la atenuación de potencia de baja frecuencia por PWM (Modulación por Ancho de Pulsos) . Esta técnica está basada en el reconocimiento de que el brillo de diversos tipos de fuentes de luz (los dispositivos de iluminación o luminosos LED son un ejemplo de ello) se relaciona con la corriente suministrada a estas; cambiar la corriente suministrada a la fuente de luz es, por lo tanto, una manera efectiva de ajustar el brillo de la misma.

La atenuación a través del control PWM implica básicamente interrumpir de manera periódica el flujo de corriente desde una fuente de alimentación hacia la fuente de luz con un ciclo de trabajo variable (es decir la proporción de la parte de “encendido” para todo el período de la señal) . Diferentes valores del ciclo de trabajo PWM llevan a diferentes valores para la corriente promedio suministrada a la fuente de luz. Otra manera de aplicar el mismo concepto es enviar hacia la fuente de luz sometida a atenuación una señal de alimentación constante junto con una señal PWM separada que transmite la información de atenuación. En este caso, la fuente de luz puede estar equipada con un módulo de control electrónico capaz de “interpretar” o “comprender” la señal PWM y la de encendido/apagado de la fuente de alimentación constante a la fuente de luz para conseguir el efecto de atenuación deseado.

Más específicamente, la invención se refiere a una disposición de accionamiento de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1, que se conoce, por ejemplo, por el documento WO 2006/0123697 A1 (al que corresponde el documento EP 1 912 354 A1) o el documento WO02/2584 A2.

Objeto y sumario de la invención

Dentro del contexto descrito anteriormente, puede existir la necesidad de transmitir, desde la ubicación de la fuente de alimentación hacia la ubicación de la fuente de luz, información digital tal como por ejemplo un flujo de datos de trama en serie digital. Este puede ser el caso, por ejemplo, de las fuentes de luz incluidas en sistemas “inteligentes”, adaptados para realizar funciones adicionales tales como ajustar el brillo relativo de fuentes de luz coloreadas de manera diferente, con el fin de ajustar la “temperatura de color” de la luz combinada resultante.

Un enfoque convencional para ocuparse de esta necesidad puede implicar el desarrollo de una etapa de salida especializada para cada una de las funciones consideradas (en concreto, la atenuación por PWM y la transmisión de señales digital) .

El objeto de la invención es proporcionar una disposición mejorada que prescinda de la necesidad de proporcionar tales etapas de salida separadas y especializadas.

De acuerdo con la presente invención, este objeto se consigue por medio de una etapa de salida que tiene las características expuestas en la reivindicación 1 que sigue.

La invención también se refiere a un método correspondiente, como se requiere en la reivindicación 9.

Las reivindicaciones son una parte integrante de la divulgación proporcionada en el presente documento.

En una realización, mediante un uso adecuado de una etapa de salida de potencia en conector/drenador abierto junto con un control adecuado de la puerta relacionada, por ejemplo usando un microcontrolador, la misma etapa de salida de hardware de un driver para una fuente de luz, tal como un LED, puede usarse para implementar cualquiera de las siguientes funciones:

- i) atenuación de potencia de baja frecuencia por PWM (cambio de brillo) de la fuente de luz,

- ii) transmisión de datos digital, por ejemplo transmisión de trama en serie hacia la fuente de luz, y

- iii) una combinación de las dos funciones i) y ii) anteriores.

En resumen, el interés de la divulgación está en la posibilidad de usar el mismo dispositivo de hardware para implementar la atenuación por PWM (pulsos PWM de alta corriente) , la transmisión digital en serie (tramas digitales)

o ambas simultáneamente.

Breve descripción de los dibujos adjuntos

La invención se describirá a continuación, solo a modo de ejemplo, con referencia a las figuras adjuntas de los dibujos, que incluyen tres figuras denominadas figuras 1, 2, y 3. Estas figuras son un ejemplo de tres posibles condiciones de uso de la disposición descrita en el presente documento.

Descripción detallada de las realizaciones ejemplares

En la siguiente descripción, se dan numerosos detalles específicos para proporcionar una comprensión completa de las realizaciones. Las realizaciones pueden ponerse en práctica sin uno o más de los detalles específicos, o con otros métodos, componentes, materiales, etc. En otros casos, no se muestran o describen en detalle estructuras, materiales, u operaciones bien conocidas para evitar aspectos poco claros de las realizaciones.

La referencia a lo largo de esta memoria descriptiva a “una de las realizaciones” o “una realización” significa que un elemento, estructura, o característica específica descrita en relación con la realización está incluida en, al menos, una de las realizaciones. Por lo tanto, las apariciones de las frases “en una de las realizaciones” o “en una realización”, en diversos lugares a lo largo de esta memoria descriptiva, no se refieren todas, necesariamente, a la misma realización. Además, los elementos, estructuras o características específicas se pueden combinar de cualquier manera adecuada en una o más realizaciones.

Los títulos proporcionados en el presente documento son solo por conveniencia, y no interpretan el alcance o el significado de las realizaciones.

En las figuras, las referencias 10 y 12 indican el lateral de la fuente de alimentación y el lateral de la “carga”, respectivamente, de una disposición para alimentar una fuente de luz tal como, por ejemplo, un módulo luminoso LED L que incluye uno o más LED, que puede tener reguladores 120 de corriente asociados según sea necesario.

Como se ha indicado, la divulgación también es aplicable a cualquier otro tipo de fuentes de luz cuyo brillo está en función (por ejemplo proporcional) de la corriente instantánea suministrada a las mismas.

En la realización mostrada, la fuente 10 de alimentación y la carga 12 se conectan a través de la línea 14 de dos cables.

En una realización, uno de los cables de la línea 14 se conecta a un nivel de tensión fijo y constante (por ejemplo, + 24 Vcc) . El otro cable de la línea 14 se acopla a un interruptor 16, adaptado para conectar selectivamente el cable asociado de la línea 14 a tierra GND, para aplicar una señal de encendido/apagado a la línea 14 (por ejemplo, la conexión a tierra puede interpretarse en el sentido de valor “0”, mientras que el aislamiento de tierra puede interpretarse en el sentido de “1” o viceversa) .

En una realización, el interruptor 16 puede ser un interruptor semiconductor tal como un MOSFET o, más generalmente, cualquier tipo conocido de una etapa de salida de potencia en conector/drenador abierto que tiene una puerta de control. El interruptor 16 puede por lo tanto actuar bajo la acción de un controlador 18, tal como un microcontrolador (compuesto por una sola unidad o unidades separadas) .

La referencia SR indica un receptor de bus serie (de cualquier tipo conocido) sensible a la señal en la línea 14. Específicamente, cuando la señal en la línea 14 se conecta entre un nivel “0” y un nivel “1”, el receptor SR se dispone de una manera... [Seguir leyendo]

1. Una disposición de accionamiento para fuentes de luz (L) que incluye una fuente (10) de alimentación, incluyendo dicha fuente (10) de alimentación:

- una línea (14) de conexión de dos cables para alimentar al menos una fuente de luz (L) , en la que un cable caliente de dicha línea (14) de conexión de dos cables está conectado a un nivel de tensión fijo y constante, y en la que el otro cable de dicha línea (14) de conexión de dos cables está acoplado a, al menos, un interruptor

(16) adaptado para conectar selectivamente dicho otro cable a tierra (GND) para aplicar señales de encendido/apagado a dicho otro cable, y

- un controlador (18) para controlar el funcionamiento de dicho interruptor (16) , teniendo dicho controlador entradas de una señal de atenuación (DS) representativa de un nivel de atenuación deseado para dichas fuentes de luz (L) , y una señal digital portadora de información (DF) , y en la que dicho controlador (18) está configurado para controlar el funcionamiento de dicho interruptor (16) para aplicar dichas señales de encendido/apagado a dicho otro cable, modulando una señal de encendido/apagado PWM aplicada a dicho otro cable en función de dicha señal de atenuación (DS) , y transmitiendo dicha señal digital portadora de información (DF) como una señal de información de encendido/apagado aplicada a dicho otro cable, caracterizada por que dicha fuente (10) de alimentación incluye una línea (15) de retorno conectada a tierra (GND) , y en la que dicha fuente de alimentación está configurada para alimentar:

a) fuentes de luz (L) que tienen un regulador (120) de corriente asociado y están conectadas a dicha fuente

(10) de alimentación a través de dicho cable caliente y dicho otro cable, y b) fuentes de luz (L) que tienen asociado un receptor de bus serie (SR) , configurado para actuar como un regulador de corriente controlado alimentado con una señal de alimentación constante aplicada entre dicho cable caliente y dicha línea (15) de retorno, en la que dicho receptor de bus serie (SR) está dispuesto para recibir la señal en dicho otro cable y dispuesto para interpretar dichas señales de encendido/apagado y leer dicha señal de información de encendido/apagado, y en la que dicho controlador (18) está configurado para controlar el funcionamiento de dicho interruptor (16) para:

a) modular dicha señal de encendido/apagado PWM aplicada a dicho otro cable en función de dicha señal de atenuación (DS) , variando selectivamente el ciclo de trabajo de la señal de encendido/apagado PWM enviada como un flujo de corriente elevado a lo largo de dicho otro cable hacia dichas fuentes de luz (L) , por lo que la corriente promedio, transmitida hacia dichas fuentes de luz (L) y determinada por dicha señal de encendido/apagado PWM, controla el brillo de dichas fuentes de luz (L) , que tienen dicho regulador (120) de corriente asociado y están conectadas a dicha fuente (10) de alimentación a través de dicho cable caliente y dicho otro cable, b) transmitir dicha señal de información de encendido/apagado aplicada a dicho otro cable, por lo que dicha señal digital portadora de información (DF) , transmitida como dicha señal de información de encendido/apagado, transmite a dichos receptores de bus serie (SR) una información de atenuación que identifica el nivel de atenuación que ha de aplicarse a la fuente de luz (L) asociada con el receptor de bus serie (SR) respectivo.

2. La disposición de la reivindicación 1, en la que dicho controlador (18) está configurado para controlar el funcionamiento de dicho interruptor (16) para transmitir dicha señal digital portadora de información (DF) como una señal de información de encendido/apagado aplicada a dicho otro cable durante las partes de apagado de dicha señal de encendido/apagado PWM.

3. La disposición de la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en la que dicho controlador (18) está configurado para controlar el funcionamiento de dicho interruptor (16) para transmitir dicha señal digital portadora de información (DF) como pulsos cortos de encendido/apagado aplicados a dicho otro cable.

4. La disposición de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que dicho controlador (18) está configurado para controlar el funcionamiento de dicho interruptor (16) para transmitir dicha señal digital portadora de información (DF) como pulsos de encendido/apagado que tienen una tasa de repetición más alta que la frecuencia de modulación de dicha señal de encendido/apagado PWM.

5. La disposición de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que incluye una fuente de luz (L) que tiene asociado un receptor de bus serie (SR) acoplado con dicho otro cable para recibir la señal en dicho otro cable e interpretar dicha señal de encendido/apagado aplicada a dicha línea (14) y leer la información transportada por dicha señal digital portadora de información (DF) .

6. La disposición de la reivindicación 5, en la que dicho receptor de bus serie (SR) está acoplado a un regulador de corriente para una fuente de luz (L) asociada, y en la que dicho receptor de bus serie (SR) está configurado para leer

la información transportada por dicha señal digital portadora de información (DF) como representativa de un nivel de atenuación deseado para dicha fuente de luz (L) asociada, y accionar dicho regulador de corriente acoplado al mismo para proporcionar dicho nivel de atenuación deseado para dicha fuente de luz (L) asociada.

7. La disposición de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que dicha fuente de luz incluye, al menos, un LED (L) .

8. La disposición de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que incluye una fuente de luz (L) que tiene asociado un regulador (120) de corriente y que está conectada a dicha fuente (10) de alimentación a través de dicho cable caliente y dicho otro cable, en la que el brillo producido por la fuente de luz (L) está en función de la corriente promedio asociada con dicha señal de encendido/apagado PWM.

9. Un método de accionamiento de fuentes de luz (L) a través de una línea (14) de conexión de dos cables y una línea (15) de retorno conectada a tierra (GND) , en el que un cable caliente de dicha línea (14) de conexión de dos cables está conectado a un nivel de tensión fijo y constante, y en el que el otro cable de dicha línea (14) de conexión de dos cables está acoplado a, al menos, un interruptor (16) adaptado para conectar selectivamente dicho otro cable a tierra (GND) para aplicar a dicho otro cable señales de encendido/apagado dirigidas a dichas fuentes de luz (L) , incluyendo el método las etapas de:

- recibir una señal de atenuación (DS) representativa de un nivel de atenuación deseado para dicha fuente de luz (L) y una señal digital portadora de información (DF) , y

- controlar el funcionamiento de dicho interruptor (16) para aplicar dichas señales de encendido/apagado a dicho otro cable, modulando una señal de encendido/apagado PWM aplicada a dicho otro cable en función de dicha señal de atenuación (DS) y transmitiendo dicha señal digital portadora de información (DF) como una señal de información de encendido/apagado aplicada a dicho otro cable, caracterizado por que dichas fuentes de luz (L) incluyen:

a) fuentes de luz (L) que tienen un regulador (120) de corriente asociado y están conectadas a dicho cable caliente y dicho otro cable, y/o b) fuentes de luz (L) que tienen asociado un receptor de bus serie (SR) , configurado para actuar como un regulador de corriente controlado alimentado con una señal de alimentación constante aplicada entre dicho cable caliente y dicha línea (15) de retorno, en las que dicho receptor de bus serie (SR) está dispuesto para recibir la señal en dicho otro cable y dispuesto para interpretar dichas señales de encendido/apagado y leer dicha señal de información de encendido/apagado, incluyendo el método las etapas de:

- modular dicha señal de encendido/apagado PWM aplicada a dicho otro cable en función de dicha señal de atenuación (DS) variando selectivamente el ciclo de trabajo de la señal de encendido/apagado PWM enviada como un flujo de corriente elevado a lo largo de dicho otro cable hacia dichas fuentes de luz (L) , por lo que la corriente promedio, transmitida hacia dichas fuentes de luz (L) y determinada por dicha señal de encendido/apagado PWM, controla el brillo de dichas fuentes de luz (L) que tienen dicho regulador (120) de corriente asociado y que están conectadas a dicha fuente (10) de alimentación a través de dicho cable caliente y dicho otro cable, y

- transmitir dicha señal de información de encendido/apagado aplicada a dicho otro cable, por lo que dicha señal digital portadora de información (DF) , transmitida como dicha señal de información de encendido/apagado, transmite a dichos receptores de bus serie (SR) una información de atenuación que identifica el nivel de atenuación que ha de aplicarse a la fuente de luz (L) asociada con el receptor de bus serie (SR) respectivo.