SISTEMA DE DIMMING PWM EN SERIE A ALTA FREFUENCIA PARA APLICACIÓN EN CONVERTIDORES DE DINÁMICA LENTA PARA LÁMPARAS DE ESTADO SÓLIDO.

Sistema de dimming PWM en serie a alta frecuencia para aplicación en convertidores de dinámica lenta para lámparas de estado sólido.

sistema de dimming (o atenuación o regulación del flujo luminoso) PWM en serie a alta frecuencia, para aplicación en convertidores de dinámica lenta, incluso de una sola etapa con corrección de factor de potencia o convertidores CC/CC de dinámica lenta, para lámparas de estado sólido como por ejemplo LEDs OLEDs o PLEDs en el que el dimming en serie se realiza a una frecuencia comparable a la frecuencia de conmutación del convertidor. Se trata de un sistema electrónico para su aplicación en el sector de iluminación artificial.

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201000223.

Solicitante: UNIVERSIDAD DE OVIEDO.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: ALONSO ALVAREZ,JOSE MARCOS, RICO SECADES,MANUEL, GACIO VAQUERO,DAVID, CAMPA MONTESERIN,LIDIA, CRESPO RAMOS,MARIO.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • H03K7/08 ELECTRICIDAD.H03 CIRCUITOS ELECTRONICOS BASICOS.H03K TECNICA DE IMPULSO (medida de las características de los impulsos G01R; modulación de oscilaciones sinusoidales por impulsos H03C; transmisión de información digital, H04L; circuitos discriminadores de detección de diferencia de fase entre dos señales de conteo o integración de ciclos de oscilación H03D 3/04; control automático, arranque, sincronización o estabilización de generadores de oscilaciones o de impulsos electrónicos donde el tipo de generador es irrelevante o esta sin especificar H03L; codificación, decodificación o conversión de código, en general H03M). › H03K 7/00 Modulación de impulsos por una señal moduladora de variación continua. › Modulación de duración o de anchura.
  • H05B33/08 H […] › H05 TECNICAS ELECTRICAS NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR.H05B CALEFACCION ELECTRICA; ALUMBRADO ELECTRICO NO PREVISTO EN OTRO LUGAR.H05B 33/00 Fuentes de luz electroluminiscente. › Circuitos para accionar fuentes de luz electroluminiscente (para accionar diodos emisores de luz H05B 45/00).

PDF original: ES-2364308_A1.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Sistema de dimming PWM en serie a alta frecuencia para aplicación en convertidores de dinámica lenta para lámparas de estado sólido.

La presente invención se refiere a un sistema de dimming (atenuación o regulación del flujo luminoso) de la emisión de flujo luminoso de luminarias de estado sólido alimentadas desde balastos electrónicos o convertidores incluso de una sola etapa con corrección de factor de potencia, o convertidores CC/CC de dinámica lenta aplicando el método de dimming en serie realizado a una frecuencia comparable a la frecuencia de conmutación del convertidor y con control de la variación de la corriente de pico. Se trata de un sistema electrónico para su aplicación en el sector de iluminación artificial.

Estado de la técnica anterior

El sistema de regulación de flujo luminoso de luminarias de la presente invención se relaciona con las técnicas de dimming PWM (Pulse Width Modulation, modulación de ancho de pulso por sus siglas en inglés) más habituales empleadas en la actualidad. A efectos de esta invención y su descripción, como luminaria de estado sólido, o luminaria, debe entenderse todo el conjunto, incluyendo el convertidor o balasto electrónico, el sistema de control, regulación, comunicaciones y sistemas de regulación de la disipación térmica (dispositivos activos) -en caso de estar presentes-, y la propia lámpara formada por los diodos emisores de luz, ya sean OLED, LED o PLED. Tal como es usado aquí, lámpara de estado sólido, o simplemente lámpara, debe entenderse únicamente la parte integrada por los dispositivos emisores de luz y aquellos dispositivos pasivos de disipación térmica integrados con ellos.

El dimming, regulación o atenuación de flujo luminoso de luminarias de estado sólido por PWM, consiste en el encendido y apagado de las mismas a una frecuencia lo suficientemente alta, al menos 100 ó 200 Hz, aunque en numerosas aplicaciones se buscan frecuencias mucho mayores (Svilainis, "LED PWM dimming linearity investigation", Displays, Vol. 29, Num. 3, Jul., 2008, pags. 243-249, ISSN 0141-9382), de forma que el ojo humano, por efecto estroboscópico, lo interprete como una disminución del flujo luminoso recibido. Este método de regulación se sitúa en contraposición al conocido como dimming AM (Amplitude Modulation, modulación de amplitud por sus siglas en inglés), consistente en la variación de la amplitud de la corriente de salida a través de la lámpara. En la literatura (Svilainis, "LED brightness control for video display application", Displays, Yol. 29, Num. 5, Dec., 2008, pags. 506-511, ISSN 0141-9382), se observa una clara preferencia por el método de dimming PWM, ya que la eficiencia, coordenadas colorimétricas y tolerancias en las características de funcionamiento de lámparas como los dispositivos de estado sólido, varían con el valor de corriente inyectada.

Entre los métodos de dimming PWM recogidos en la literatura, se pueden establecer tres métodos principales: a) dimming por Enable, en el que se aplica una referencia de corriente variable que provoca que el convertidor funcione en dos estados, encendido y apagado; b) dimming en serie, por el que se abre y cierra la carga, es decir, la propia lámpara, con el fin de encenderla y apagarla mediante un transistor dispuesto en serie; y c) dimming en paralelo, por el que se cortocircuita la carga, mediante un transistor dispuesto en paralelo con la lámpara, con el fin de encender y apagar la carga alternativamente.

El objetivo de los métodos de dimming PWM consiste en alimentar a los diodos emisores de luz con un tren de pulsos de ancho variable y cuyo valor de pico es el valor nominal de corriente continua en funcionamiento sin dimming, de forma que las características colorimétricas no se vean afectadas, y la emisión de luz se regule con el ancho de pulso del tren de pulsos, es decir, con el tiempo en que la lámpara se halle encendida en relación al periodo de conmutación de dimming de la corriente de salida. Dicha regulación de luz presenta, además, la característica de que es proporcional al ancho de pulso aplicado a la lámpara.

Los métodos de dimming PWM anteriormente citados se aplican a convertidores CC/CC (de continua a continua) controlados por corriente, ya sea por corriente promediada, corriente de pico, tiempo de conducción/bloqueo o histéresis, debido a que dichas configuraciones proporcionan una dinámica lo suficientemente rápida como para efectuar dimming por Enable sin grandes complicaciones técnicas, o presentan comportamiento de fuente de corriente para realizar dimming en paralelo, o siguen de forma casi instantánea la referencia de corriente sin necesidad de ninguna red de compensación, para realizar dimming en serie sin oscilaciones.

En el caso que ocupa al campo de aplicación de esta invención, es decir, para el dimming de convertidores o balastos electrónicos para alimentar lámparas desde la red de corriente alterna, ya sea doméstica, industrial, de alumbrado público, etc. a las diferentes tensiones y frecuencias empleadas internacionalmente (o incluso de continua si se tratase de convertidores extremadamente lentos), la lenta dinámica que los caracteriza, con un ancho de banda siempre inferior al doble de la frecuencia de red (o en el caso de convertidores de continua, con un ancho de banda varias décadas inferior a la frecuencia de conmutación), implica la imposibilidad de la aplicación de los métodos anteriormente expuestos, ya que: a) en el caso del dimming por Enable, el convertidor no resulta lo suficientemente rápido como para asegurar el encendido y apagado completo de la lámpara, perdiendo linealidad en la atenuación y rendimiento. Aunque su respuesta fuese lo suficientemente rápida para realizar dimming por Enable, la frecuencia de dimming debe ser muy elevada para no penalizar en exceso el contenido armónico de la corriente de entrada, con lo que se está en la misma situación; b) en el caso del dimming en serie, se tiene el mismo problema de lentitud en la respuesta dinámica o se provoca la oscilación del convertidor; y c) en el caso del dimming en paralelo, se está cortocircuitando el condensador de salida o bus, componente imprescindible en circuitos correctores de factor de potencia para filtrar el rizado del doble de frecuencia de red, provocando así sobrecorrientes a través de los diodos emisores de luz, lo que podría provocar su fallo.

Debido a lo anteriormente expuesto, las soluciones más comúnmente utilizadas son: a) para balastos de baja potencia conectados a la red eléctrica, ya sea con corrección de factor de potencia o sin dicha función, se emplean dimmers como los empleados con lámparas incandescentes mediante tiristores -DIAC o TRIACS- (Rand et al, "Issues, Models and Solutions for Triac Modulated Phase Dimming of LED Lamps", IEEE Power Electronics Specialists Conference (PESC) Proceedings, pags. 1398-1404, Jun., 2007) convenientemente modificados, para variar el ángulo de conducción de la corriente de entrada, y b) se adiciona una segunda etapa en cascada para mejorar la respuesta dinámica de los convertidores y poder implementar otro tipo de control en la segunda etapa que permita el empleo de cualquier técnica de dimming de una manera sencilla y fiable, así como otras alternativas (García et al "An Alternative to Supply DC Voltages with High Power Factor", IEEE Transactions on Industrial Electronics, Vol. 46, Num. 4, Aug., 1999) en las que se proponen topologías complejas con dos o más convertidores con varias salidas y/o condensadores de bus. El principal inconveniente de la primera solución reside en que el dimming conseguido de dicha manera, si se quiere mantener la simplicidad del circuito de potencia sin añadir etapas adicionales en cascada, es por variación de amplitud, es decir, dimming AM, siendo además viable únicamente en el caso de potencias bajas; mientras que en el segundo caso, se obtienen convertidores más pesados al constar de dos etapas, con dos transistores, dos bobinas, etc., que redundan en mayor coste y tamaño y menor rendimiento, además de complicar el lazo de regulación con un circuito de control para cada etapa. En el último caso comentado, se obtienen topologías más complejas, con mayor número de componentes y coste.

Sin embargo, para conseguir un balasto que además de realizar corrección de factor de potencia, presente una dinámica suficiente para realizar dimming, combinado con un menor coste que en el caso de los convertidores en cascada, es habitual combinar dichas dos etapas en una sola, compartiendo un interruptor, lo que se conoce como convertidores integrados. Como contrapartida a la integración, los... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Sistema de dimming PWM en serie para lámparas de estado sólido, que comprende:

- un convertidor de potencia conmutado (1), y un filtro EMI de entrada que a su vez comprende dos condensadores (2) y (4), una bobina (3), cuatro diodos del rectificador (5), (6), (7) y (8), y un condensador de bus o salida (9);

- una lámpara de estado sólido (10);

- un interruptor auxiliar (11) dispuesto en serie con la lámpara de estado sólido (10) mediante el que se realiza la función dimming;

- un bloque de medida de corriente (12) para realizar la medida de la corriente que circula a través de la lámpara de estado sólido (10);

- un bloque oscilador principal (13) que genera la señal de alta frecuencia que se emplea para el gobierno del transistor o transistores del convertidor de potencia conmutado (1);

- un bloque divisor de frecuencia (14) que recibe la señal de alta frecuencia generada por el bloque oscilador principal (13) y divide la frecuencia de dicha señal para generar una nueva señal que, tras aplicarla al bloque generador de pulsos PWM para dimming (16), es empleada para realizar el dimming de la lámpara de estado sólido (10);

- un bloque selector de nivel de dimming (15) que permite seleccionar el nivel de dimming;

- un bloque generador de pulsos PWM para dimming (16) que genera la señal de dimming a partir de las señales provenientes del bloque selector de nivel de dimming (15) y del bloque oscilador principal (13);

- un driver (17) del interruptor auxiliar (11) que transmite al interruptor auxiliar (11) la señal de dimming generada por el bloque generador de pulsos PWM para dimming (16);

- un bloque de medida de dimming (18) que realiza la medida del nivel de dimming seleccionado por el usuario;

- un bloque generador de referencia de corriente (20) que genera la referencia de corriente para el lazo de regulación de la luminaria en cadena cerrada a partir de la señal proveniente del bloque de medida de dimming (18);

- un bloque regulador (19) que genera una señal de control a partir de la señal de error obtenida de restar la señal proveniente del bloque de medida de corriente (12) de la señal proveniente del bloque generador de referencia de corriente (20);

caracterizado porque la conmutación del interruptor auxiliar (11), y en consecuencia, el dimming PWM, se realiza a alta frecuencia y porque el convertidor de potencia conmutado (1) es de dinámica lenta.

2. Un sistema de dimming PWM en serie según la reivindicación 1, caracterizado porque el convertidor de potencia conmutado (1) es un convertidor AC/CC de una sola etapa con un ancho de banda inferior a dos veces la frecuencia de red, o un convertidor AC/CC integrado cuyo ancho de banda es al menos dos décadas inferior a la frecuencia de conmutación, o un convertidor AC/CC de dos etapas cuyo ancho de banda es al menos dos décadas inferior a la frecuencia de conmutación, o un convertidor CC/CC cuyo ancho de banda es al menos dos décadas inferior a la frecuencia de conmutación.

3. Un sistema de dimming PWM en serie según la reivindicación 1, caracterizado porque el convertidor de potencia conmutado (1) funciona en modo tensión o en modo corriente, conectado a la red de energía alterna o a buses de alimentación de corriente continua, en cualquiera de los siguientes modos de conducción: Modo de Conducción Continuo, Modo de Conducción Discontinuo o en Modo de Conducción Frontera, a frecuencia fija o variable.

4. Un sistema de dimming PWM en serie según la reivindicación 3, caracterizado porque el convertidor de potencia conmutado (1) funciona en modo corriente, e incorpora un control por corriente media, con un solo lazo de regulación.

5. Un sistema de dimming PWM en serie según la reivindicación 4, caracterizado porque la señal de control proveniente del bloque regulador (19) es empleada para generar los pulsos de gobierno del transistor principal del convertidor de potencia conmutado (1), implementando de esta forma un sistema de control en lazo cerrado en modo corriente media.

6. Un sistema de dimming PWM en serie según la reivindicación 3, caracterizado porque el convertidor de potencia conmutado (1) funciona en modo corriente e incorpora un control por corriente de pico con un lazo de regulación externo y un lazo de regulación interno.

7. Un sistema de dimming PWM en serie según la reivindicación 6, caracterizado porque la señal de control proveniente del bloque regulador (19) es empleada para generar una señal de control que es complementada con la lectura de la corriente de pico del transistor principal del convertidor de potencia conmutado (1), implementando así un esquema de control por corriente de pico, donde el bloque regulador (19) representa el regulador del lazo externo de control, considerando el lazo interno de control como interno al convertidor de potencia conmutado (1).

8. Un sistema de dimming PWM en serie según la reivindicación 1, caracterizado porque la lámpara de estado sólido (10) es al menos un LED, un OLED o un PLED.

9. Un sistema de dimming PWM en serie según la reivindicación 8, caracterizado porque la lámpara de estado sólido (10) comprende unos medios de disipación de calor por convección natural o forzada.

10. Un sistema de dimming PWM en serie según la reivindicación 1, caracterizado porque el bloque de medida de corriente (12) realiza el filtrado de las componentes de alta frecuencia de la corriente de salida que se realimenta al bloque regulador (19).

11. Un sistema de dimming PWM en serie según la reivindicación 10, caracterizado porque ejecuta dimming en serie a una frecuencia del mismo orden de magnitud que la frecuencia de conmutación del convertidor de potencia conmutado (1), de forma que el bloque regulador (19) actúa sobre el valor medio de la corriente pulsada modificable mediante el ciclo de trabajo del dimming.

12. Un sistema de dimming PWM en serie según la reivindicación 1, en el que el bloque de medida de corriente (12) transmite fielmente la corriente de salida al bloque regulador.

13. Un sistema de dimming PWM en serie según la reivindicación 12, caracterizado porque ejecuta dimming en serie a una frecuencia del mismo orden de magnitud que la frecuencia de conmutación del convertidor de potencia conmutado (1), de forma que la corriente pulsante es interpretada como perturbaciones de alta frecuencia y filtrada por el lazo de regulación en cadena cerrada.

14. Un sistema de dimming PWM en serie según la reivindicación 1, caracterizado porque el bloque divisor de frecuencia (14) divide por la unidad para realizar el dimming de la lámpara de estado sólido (10) a la misma frecuencia que la frecuencia de conmutación del transistor o transistores principales del convertidor de potencia conmutado (1), o divide por valores mayores a la unidad para realizar el dimming de la lámpara de estado sólido (10) a frecuencias inferiores a la frecuencia de conmutación del transistor o transistores principales del convertidor de potencia conmutado (1).

15. Un sistema de dimming PWM en serie según la reivindicación 14, caracterizado porque el bloque divisor de frecuencia (14) está implementado con componentes analógicos, digitales y/o mediante bloques funcionales de programa o programas de software.

16. Un sistema de dimming PWM en serie según la reivindicación 14, que además comprende un bloque selector de corriente (21) mediante el cual el usuario selecciona el nivel de corriente continua en modo de funcionamiento normal, y el nivel de pico en modo de funcionamiento dimming.

17. Un sistema de dimming PWM en serie según la reivindicación 16, caracterizado porque el bloque selector de nivel de dimming (15) está implementado con componentes analógicos, digitales y/o mediante bloques funcionales de programa o programas de software.

18. Un sistema de dimming PWM en serie según la reivindicación 16, caracterizado porque el usuario accede al bloque selector de nivel de dimming (15) manualmente o mediante comandos emitidos a través de redes de comunicaciones.

19. Un sistema de dimming PWM en serie según la reivindicación 16, caracterizado porque alimenta la lámpara de estado sólido mediante una onda de corriente cuadrada con ancho de pulso modificable, cuyo valor mínimo es nulo y cuyo valor de pico es seleccionable por el usuario.

20. Un sistema de dimming PWM en serie según la reivindicación 16, caracterizado porque el bloque generador de referencia de corriente (20) genera la referencia de corriente para el lazo de regulación en cadena cerrada a partir de las señales provenientes del bloque de medida de dimming (18) y del bloque selector de corriente (21).

21. Un sistema de dimming PWM en serie según la reivindicación 14, caracterizado porque el convertidor de potencia conmutado (1) funciona en modo tensión o en modo corriente, conectado a la red de energía alterna o a buses de alimentación de corriente continua, en cualquiera de los siguientes modos de conducción: Modo de Conducción Continuo, Modo de Conducción Discontinuo o en Modo de Conducción Frontera, a frecuencia fija o variable.

22. Un sistema de dimming PWM en serie según la reivindicación 21, caracterizado porque el convertidor de potencia conmutado (1) funciona en modo corriente e incorpora un control por corriente media, con un solo lazo de regulación.

23. Un sistema de dimming PWM en serie según la reivindicación 22, caracterizado porque la señal de control proveniente del bloque regulador (19) es empleada para generar los pulsos de gobierno del transistor principal del convertidor de potencia conmutado (1), implementando de esta forma un sistema de control en lazo cerrado en modo corriente media.

24. Un sistema de dimming PWM en serie según la reivindicación 21, caracterizado porque el convertidor de potencia conmutado (1) funciona en modo corriente e incorpora un control por corriente de pico con un lazo de regulación externo y un lazo de regulación interno.

25. Un sistema de dimming PWM en serie según la reivindicación 24, caracterizado porque la señal de control proveniente del bloque regulador (19) es empleada para generar una señal de control que es complementada con la lectura de la corriente de pico del transistor principal del convertidor de potencia conmutado (1), implementando así un esquema de control por corriente de pico, donde el bloque regulador (19) representa el regulador del lazo externo de control, considerando el lazo interno de control como interno al convertidor de potencia conmutado (1).

26. Un sistema de dimming PWM en serie según la reivindicación 14, caracterizado porque la lámpara de estado sólido (10) es al menos un LED, un OLED o un PLED.

27. Un sistema de dimming PWM en serie según la reivindicación 26, caracterizado porque la lámpara de estado sólido (10) comprende unos medios de disipación de calor por convección natural o forzada.

28. Un sistema de dimming PWM en serie según la reivindicación 14, caracterizado porque el bloque de medida de corriente (12) realiza el filtrado de las componentes de alta frecuencia de la corriente de salida que se realimenta al bloque regulador (19).

29. Un sistema de dimming PWM en serie según la reivindicación 28 caracterizado porque ejecuta dimming en serie a una frecuencia del mismo orden de magnitud que la frecuencia de conmutación del convertidor de potencia conmutado (1), de forma que el bloque regulador (19) actúa sobre el valor medio de la corriente pulsada modificable mediante el ciclo de trabajo del dimming.

30. Un sistema de dimming PWM en serie según la reivindicación 14 en el que el bloque de medida de corriente (12) transmite fielmente la corriente de salida al bloque regulador.

31. Un sistema de dimming PWM en serie según la reivindicación 30, caracterizado porque ejecuta dimming en serie a una frecuencia del mismo orden de magnitud que la frecuencia de conmutación del convertidor de potencia conmutado (1), de forma que la corriente pulsante es interpretada como perturbaciones de alta frecuencia y filtrada por el lazo de regulación en cadena cerrada.

32. Un sistema de dimming PWM en serie según la reivindicación 1, que además comprende un bloque selector de corriente (21) mediante el cual el usuario selecciona el nivel de corriente continua en modo de funcionamiento normal y el nivel de pico en modo de funcionamiento dimming.

33. Un sistema de dimming PWM en serie según la reivindicación 32, caracterizado porque el bloque selector de nivel de dimming (15) está implementado con componentes analógicos, digitales y/o mediante bloques funcionales de programa o programas de software.

34. Un sistema de dimming PWM en serie según la reivindicación 32, caracterizado porque el usuario accede al bloque selector de nivel de dimming (15) manualmente o mediante comandos emitidos a través de redes de comunicaciones.

35. Un sistema de dimming PWM en serie según la reivindicación 32, caracterizado porque alimenta la lámpara de estado sólido mediante una onda de corriente cuadrada con ancho de pulso modificable, cuyo valor mínimo es nulo y cuyo valor de pico es seleccionable por el usuario.

36. Un sistema de dimming PWM en serie según la reivindicación 32, caracterizado porque el bloque generador de referencia de corriente (20) genera la referencia de corriente para el lazo de regulación en cadena cerrada a partir de las señales provenientes del bloque de medida de dimming (18) y del bloque selector de corriente (21).

37. Un sistema de dimming PWM en serie según la reivindicación 32, caracterizado porque el convertidor de potencia conmutado (1) funciona en modo tensión o en modo corriente, conectado a la red de energía alterna o a buses de alimentación de corriente continua, en cualquiera de los siguientes modos de conducción: Modo de Conducción Continuo, Modo de Conducción Discontinuo o en Modo de Conducción Frontera, a frecuencia fija o variable.

38. Un sistema de dimming PWM en serie según la reivindicación 37, caracterizado porque el convertidor de potencia conmutado (1) funciona en modo corriente e incorpora un control por corriente media, con un solo lazo de regulación.

39. Un sistema de dimming PWM en serie según la reivindicación 38, caracterizado porque la señal de control proveniente del bloque regulador (19) es empleada para generar los pulsos de gobierno del transistor principal del convertidor de potencia conmutado (1), implementando de esta forma un sistema de control en lazo cerrado en modo corriente media.

40. Un sistema de dimming PWM en serie según la reivindicación 37, caracterizado porque el convertidor de potencia conmutado (1) funciona en modo corriente e incorpora un control por corriente de pico con un lazo de regulación externo y un lazo de regulación interno.

41. Un sistema de dimming PWM en serie según la reivindicación 40, caracterizado porque la señal de control proveniente del bloque regulador (19) es empleada para generar una señal de control que es complementada con la lectura de la corriente de pico del transistor principal del convertidor de potencia conmutado (1), implementando así un esquema de control por corriente de pico, donde el bloque regulador (19) representa el regulador del lazo externo de control, considerando el lazo interno de control como interno al convertidor de potencia conmutado (1).

42. Un sistema de dimming PWM en serie según la reivindicación 32, caracterizado porque la lámpara de estado sólido (10) es al menos un LED, un OLED o un PLED.

43. Un sistema de dimming PWM en serie según la reivindicación 42, caracterizado porque la lámpara de estado sólido (10) comprende unos medios de disipación de calor por convección natural o forzada.

44. Un sistema de dimming PWM en serie según la reivindicación 32 caracterizado porque el bloque de medida de corriente (12) realiza el filtrado de las componentes de alta frecuencia de la corriente de salida que se realimenta al bloque regulador (19).

45. Un sistema de dimming PWM en serie según la reivindicación 44, caracterizado porque ejecuta dimming en serie a una frecuencia del mismo orden de magnitud que la frecuencia de conmutación del convertidor de potencia conmutado (1), de forma que el bloque regulador (19) actúa sobre el valor medio de la corriente pulsada modificable mediante el ciclo de trabajo del dimming.

46. Un sistema de dimming PWM en serie según la reivindicación 32 en el que el bloque de medida de corriente (12) transmite fielmente la corriente de salida al bloque regulador.

47. Un sistema de dimming PWM en serie según la reivindicación 46, caracterizado porque ejecuta dimming en serie a una frecuencia del mismo orden de magnitud que la frecuencia de conmutación del convertidor de potencia conmutado (1), de forma que la corriente pulsante es interpretada como perturbaciones de alta frecuencia y filtrada por el lazo de regulación en cadena cerrada.

48. Un sistema de dimming PWM en serie según la reivindicación 1, 14 ó 32, caracterizado porque el interruptor auxiliar (11) es un transistor bipolar, MOSFET o IGBT, con su terminal activo de entrada conectado al cátodo del último diodo de la lámpara de estado sólido (10), con su terminal activo de salida conectado al terminal de entrada del bloque de medida de corriente (12), y cuyo terminal de control recibe, a través de un driver (17), la señal de dimming generada en el bloque generador de pulsos PWM para dimming (16).

49. Un sistema de dimming PWM en serie según la reivindicación 1, 14 ó 32, caracterizado porque el bloque de medida de corriente (12) está implementado con componentes analógicos, digitales y/o mediante bloques funcionales de programa o programas de software.

50. Un sistema de dimming PWM en serie según la reivindicación 1, 14 ó 32, caracterizado porque el bloque oscilador principal (13) está implementado con componentes analógicos, digitales y/o mediante bloques funcionales de programa o programas de software.

51. Un sistema de dimming PWM en serie según la reivindicación 1, 14 ó 32, caracterizado porque el bloque generador de pulsos PWM para dimming (16) está implementado con componentes analógicos, digitales y/o mediante bloques funcionales de programa o programas de software.

52. Un sistema de dimming PWM en serie según la reivindicación 1, 14 ó 32, caracterizado porque el driver (17) de gobierno del interruptor auxiliar (11) está constituido por componentes discretos o circuitos integrados específicos.

53. Un sistema de dimming PWM en serie según la reivindicación 1, 14 ó 32, caracterizado porque el bloque de medida de dimming (18) está implementado con componentes analógicos, digitales y/o mediante bloques funcionales de programa o programas de software.

54. Un sistema de dimming PWM en serie según la reivindicación 1, 14 ó 32, en el que el bloque selector de corriente (21) está implementado con componentes analógicos, digitales y/o mediante bloques funcionales de programa o programas de software.

55. Un sistema de dimming PWM en serie según la reivindicación 1, 14 ó 32, caracterizado porque que el usuario accede al bloque selector de corriente (21) manualmente o mediante comandos emitidos a través de redes de comunicaciones.

56. Un sistema de dimming PWM en serie según la reivindicación 1, 14 ó 32, caracterizado porque el bloque generador de referencia de corriente (20) está implementado con componentes analógicos, circuitos integrados específicos, componentes digitales y/o mediante bloques funcionales de programa o programas de software.

57. Un sistema de dimming PWM en serie según la reivindicación 1, 14 ó 32, caracterizado porque el bloque regulador (19) que implementa el lazo de control en cadena cerrada es analógico.

58. Un sistema de dimming PWM en serie según la reivindicación 1, 14 ó 32, caracterizado porque el bloque regulador (19) que implementa el lazo de control en cadena cerrada es digital.

59. Un sistema de dimming PWM en serie según la reivindicación 1, 14 ó 32, caracterizado porque la lámpara de estado sólido (10) se alimenta mediante una onda de corriente cuadrada con ancho de pulso modificable, cuyo valor mínimo es nulo y cuyo valor de pico es un parámetro de diseño del sistema no seleccionable por el usuario.

60. Un sistema de dimming PWM en serie según la reivindicación 1, 14 ó 32, caracterizado porque el valor medio de la onda de corriente que alimenta la lámpara de estado sólido (10) es proporcional al tiempo en el que su valor no es nulo en relación con el periodo de conmutación de dimming.

61. Un sistema de dimming PWM en serie según la reivindicación 1, 14 ó 32, caracterizado porque el valor de pico de la corriente de salida se mantiene constante independientemente del ciclo de trabajo de dimming empleado mediante la compensación del valor de pico de corriente de salida modificando, por medio del bloque generador de referencia de corriente (20), la referencia de corriente del convertidor de potencia conmutado (1).


 

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