Компоновка схемы для управления блоком сид и способ его эксплуатации



Компоновка схемы для управления блоком сид и способ его эксплуатации
Компоновка схемы для управления блоком сид и способ его эксплуатации
Компоновка схемы для управления блоком сид и способ его эксплуатации
Компоновка схемы для управления блоком сид и способ его эксплуатации
Компоновка схемы для управления блоком сид и способ его эксплуатации

 


Владельцы патента RU 2595774:

КОНИНКЛЕЙКЕ ФИЛИПС Н.В. (NL)

Изобретение относится к области освещения и, в частности, к компоновке схемы для управления яркостью, по меньшей мере, одного блока СИД. Техническим результатом является обеспечение компоновки схемы для улучшенного управления яркостью, по меньшей мере, одного СИД, для обеспечения выходного света без мерцаний. Результат достигается тем, что компоновка (3, 3′) схемы для управления яркостью, по меньшей мере, одного блока (2) СИД, содержит вход (8) для приема рабочего напряжения фазовой отсечки от источника (4) электропитания, процессор (14, 14′) обработки сигналов, соединенный с упомянутым входом (8) и адаптированный для обеспечения сигнала (12) ослабления света для упомянутого, по меньшей мере, одного блока (2) СИД из упомянутого рабочего напряжения. Для обеспечения эффективного снижения шума в сигнале (12) ослабления света и одновременно для обеспечения усовершенствованного ослабления света упомянутого блока (2) СИД упомянутый процессор (14, 14′) обработки сигналов сконфигурирован для функционирования, по меньшей мере, в режиме подавления шумов и в режиме ослабления света. Обеспечено устройство (15, 15′) управления, соединенное с упомянутым процессором (14, 14′) обработки сигналов и сконфигурированное для установления режима упомянутого процессора (14, 14′) обработки сигналов в зависимости от изменения упомянутого рабочего напряжения. 4 н. и 9 з.п. ф-лы, 9 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к области освещения и, в частности, к компоновке схемы для управления яркостью, по меньшей мере, одного блока СИД, к светодиодной лампе, содержащей соответствующую компоновку схемы, и к способу управления яркостью, по меньшей мере, одного блока СИД.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В области освещения лампы накаливания или галогеновые лампы в настоящее время замещаются светодиодными лампами. Низкое энергопотребление и длительный срок службы делают их очень полезными в качестве альтернативы для вышеупомянутых стандартных источников света. В дополнение к использованию таких светодиодных ламп в новом спроектированном осветительном оборудовании существует насущная необходимость в усовершенствовании существующих осветительных систем с помощью светодиодных ламп и, таким образом, в замене вышеупомянутых общих типов ламп.

В ранее упомянутом усовершенствованном применении обычно необходима адаптация светодиодной лампы для соответствующей осветительной системы, установленной для обеспечения надлежащей эксплуатации, поскольку изменение в запуске или в монтаже проводки для соответствующей усовершенствованной осветительной системы, например, установленной в офисном здании, невозможно осуществить легко и может привести к существенному повышению стоимости процесса усовершенствования.

Конкретный пример для вышеупомянутого усовершенствованного применения представляет собой замену ламп общего галогенового типа в осветительной системе низкого напряжения. Такие осветительные системы обычно содержат трансформатор для обеспечения напряжения, например, 12В переменного тока. В частности, в таких осветительных системах используются различные типы регуляторов света, таких как электронные регуляторы света, функционирующие на основе фазовой отсечки, т.е. на основе адаптации среднеквадратичного напряжения в соответствии с желаемым уровнем ослабления света или яркости.

Тогда как, соответственно, регуляторы света с фазовой отсечкой позволяют осуществлять функционирование общего типа ламп при тусклом свете, снижение среднеквадратичного напряжения, подаваемого на светодиодную лампу, не позволяют эффективно ослаблять яркость СИД из-за экспоненциальной характеристики напряжения СИД. Зато уровень тусклости или яркости светодиодных ламп, как правило, можно задавать путем регулирования тока, проходящего через СИД, например, с использованием блока возбуждения с регулируемым током.

В зависимости от усовершенствуемой осветительной системы может быть выгодным допускать функционирование при тусклом свете в соответствии с уровнем тусклости или яркости, заданным пользователем, с использованием встроенного регулятора света с фазовой отсечкой. При усовершенствовании такой осветительной системы желаемый уровень тусклости, таким образом, должен быть «извлечен» из рабочего напряжения, допускающего соответствующее функционирование при ослабленном свете светодиодной лампы.

Однако шум в рабочем напряжении вызван характеристикой переключения вышеупомянутого регулятора света с фазовой отсечкой, но также из-за операции переключения в типично используемых электронных трансформаторах. Шум обычно усиливается из-за того, что светодиодные лампы потребляют значительно меньшую мощность, чем стандартные лампы, вследствие чего регулятор света при приложении нагрузки или сочетание регулятор света - трансформатор в системах низкого напряжения может вызвать слегка нестабильную выходную мощность регулятора света.

Следовательно, при использовании рабочего напряжения для установления тока СИД в светодиодной лампе имеющийся шум может вызвать существенное мерцание выходного света, видимого для человеческого глаза. В частности, в диапазоне частот 0,1-100 Гц иногда человеческим глазом могут быть замечены даже изменения в выходном свете, составляющие <1%, и таким образом они считаются беспокоящими.

В US 2011/0084622 описана система с цифровым декодером регулятора света и возбудителем для генерирования сигнала возбуждения для одного или более СИД. Возбуждение основано на импульсном рабочем цикле. Система может быть установлена в состоянии эксплуатационной готовности или в переходном состоянии с применением медленного или быстрого фильтра. При прекращении изменения ослабления света медленный фильтр способствует предотвращению нежелательных дополнительных изменений в яркости (мерцания). Такая цифровая система является дорогостоящей.

Следовательно, задачей настоящего изобретения является обеспечение компоновки схемы для улучшенного управления яркостью, по меньшей мере, одного СИД для обеспечения выходного света по существу без мерцаний.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задача изобретения решается за счет схемы для управления яркостью, по меньшей мере, одного блока СИД по п. 1, светодиодной лампы по п. 13, осветительной системы по п. 14 и способа управления яркостью, по меньшей мере, одного блока СИД по п. 15. Дополнительные зависимые пункты формулы изобретения относятся к предпочтительным вариантам воплощения изобретения.

Основная идея настоящего изобретения состоит в обеспечении процессора обработки сигналов, сконфигурированного для обеспечения сигнала ослабления света для блока СИД из рабочего напряжения фазовой отсечки при режиме подавления шума и режиме ослабления света. Сигнал ослабления света может быть обеспечен в виде сигнала задания тока, подаваемого на возбудитель СИД.

Изобретение основано на обнаружении того, что подавление шума, т.е. использование фильтра нижних частот, обычно вызывает существенный сдвиг фаз или отставание по времени, вследствие чего в случае действия пользователя, т.е. в случае изменения установок тусклости/яркости регулятора света с фазовой отсечкой соответствующего источника электропитания яркость СИД следует за измененными настройками тусклости очень медленно. В определенных применениях это может быть неприемлемым. Следовательно, изобретение предполагает управление упомянутым процессором обработки сигналов при упомянутом режиме подавления шума и при упомянутом режиме ослабления света, что позволяет, с одной стороны, быстро реагировать на яркость СИД в случае действия пользователя, т.е. в случае изменения настроек тусклость/яркость регулятора света с фазовой отсечкой, осуществляемого пользователем, а с другой стороны, - снижать шум, содержащийся в упомянутом рабочем напряжении. Режим упомянутого процессора обработки сигналов задается в зависимости от изменения упомянутого рабочего напряжения, что было неожиданно обнаружено для упомянутого действия пользователя.

Настоящее изобретение, таким образом, успешно позволяет усовершенствовать операцию ослабления света блока СИД при обеспечении по существу немерцающего выходного светового сигнала.

Изобретенная компоновка схемы для управления яркостью упомянутого, по меньшей мере, одного блока СИД содержит вход для приема рабочего напряжения фазовой отсечки от источника электропитания. Процессор обработки сигналов соединен с упомянутым входом и адаптирован для обеспечения упомянутого сигнала ослабления света на упомянутый, по меньшей мере, один блок СИД из упомянутого рабочего напряжения фазовой отсечки. Процессор обработки сигналов сконфигурирован для функционирования, по меньшей мере, в упомянутом режиме подавления шума и в упомянутом режиме ослабления света. Кроме того, изобретенная схема содержит устройство управления, соединенное с упомянутым процессором обработки сигналов и сконфигурированное для установки режима упомянутого процессора обработки сигналов в зависимости от изменения упомянутого рабочего напряжения.

Как обсуждалось выше, изобретенная схема содержит, по меньшей мере, вход для приема рабочего напряжения фазовой отсечки, поступающего из источника электропитания, такого как источник электропитания низкого напряжения. Вход может представлять собой вход любого подходящего типа, позволяющий осуществлять постоянное или разъемное соединение с источником электропитания и, например, содержать два электрических вывода, таких как соединительные штырьковые выводы, ламели или любой другой подходящий соединитель или штепсель, позволяющий осуществлять соответствующее электрическое соединение, по меньшей мере, в ходе эксплуатации. Вход может, несомненно, содержать дополнительные компоненты или схемы. Например, вход может, например, содержать выпрямитель для подачи однополярного рабочего напряжения фазовой отсечки на процессор обработки сигналов. Соответствующие выпрямители представляют собой, например, двухполупериодные выпрямительные мосты.

Согласно изобретению вход адаптирован для приема упомянутого рабочего напряжения фазовой отсечки от источника электропитания, и это рабочее напряжение в своей основе представляет собой синусоидальное напряжение, где часть каждой волны (или обычно часть каждой полуволны) срезана или отсечена. В случае источника электропитания низкого напряжения, имеющего электронный трансформатор, напряжение может содержать высокочастотные колебания. Здесь синусоидальная волна фазовой отсечки может образовывать огибающую упомянутых высокочастотных колебаний.

Хотя источник электропитания с фазовой отсечкой в этом контексте обычно содержит термин «регулятор света», например регулятор света с фазовой отсечкой, иногда также называемый «контроллером запуска фазы», в том смысле, что часть волны (или, соответственно, огибающая) отрезана, в данной области техники может быть использована любая методика фазовой отсечки.

Соответствующие типы регуляторов света с фазовой отсечкой адаптированы для снижения среднеквадратичного значения напряжения и, таким образом, электроэнергии, передаваемой лампе, путем отключения источника электропитания от нагрузки в течение заданного времени на каждом полуцикле переменного напряжения, на котором соотношение времени «включенного» и «отключенного» состояния соответствует уровню тусклости, заданному пользователем. Следовательно, упомянутое рабочее напряжение фазовой отсечки по своей природе содержит информацию об ослаблении светового сигнала, соответствующую тусклости или яркости, заданным пользователем.

Источник электропитания может быть, например, типом сети питания переменного тока или низковольтного типа, содержащей электрический, например, магнитный или электронный трансформатор. Однако в каждом случае присутствует устройство для операции фазовой отсечки.

Рабочее напряжение может обычно соответствовать переменному напряжению, например синусоидальному напряжению, такому как напряжение переменного тока от соединения с сетью питания 110В или 220В. Однако, предпочтительно, чтобы рабочее напряжение представляло собой безопасно-низкое напряжение, т.е. меньшее или равное 42В, а наиболее предпочтительно меньшее или равное 25В или 14В. Источник электропитания, таким образом, может соответствовать источнику электропитания низкого напряжения.

Как обсуждалось выше, процессор обработки сигналов соединен с упомянутым входом, например, посредством подходящего электрического соединения непосредственно или через промежуточные компоненты, такие как фильтр, как обсуждается ниже. Процессор обработки сигналов дополнительно адаптирован для обеспечения сигнала ослабления света на упомянутый, по меньшей мере, один блок СИД из упомянутого рабочего напряжения фазовой отсечки. Процессор обработки сигналов может быть, таким образом, соединен с выводом для соединения с упомянутым, по меньшей мере, одним блоком СИД, например, с использованием подходящего постоянного или разъемного электрического соединения. Вывод в таком случае может содержать, по меньшей мере, один соответствующий электрический терминал, такой как соединительный штырьковый вывод, ламель или любой другой подходящий соединитель или штепсель, позволяющий осуществлять электрическое соединение, по меньшей мере, в ходе эксплуатации.

Блок СИД может представлять собой блок любого подходящего типа и содержать, по меньшей мере, один светоизлучающий диод (СИД), который в терминах настоящего изобретения может представлять собой любой тип твердотельного источника света, такой как неорганический СИД, органический СИД или твердотельный лазер, например лазерный диод. Блок СИД может, несомненно, содержать более одного из ранее упомянутых компонентов, соединенных последовательно и/или параллельно. Для общего применения в освещении предпочтительно, чтобы блок СИД мог представлять собой блок СИД средней мощности с номинальным энергопотреблением 0,1-1 Вт. Наиболее предпочтительным является, чтобы блок СИД представлял собой блок СИД высокой мощности, т.е. блок, обладающий номинальным энергопотреблением более 1 Вт, т.е. находящийся в нетусклом состоянии, для которого изобретенная схема является особо предпочтительной. Блок СИД может, несомненно, дополнительно содержать электронную схему, такую как, например, блок возбуждения, устанавливающий ток, текущий через соответствующий СИД, в соответствии с сигналом ослабления света упомянутого процессора обработки сигналов.

Как обсуждалось выше, процессор обработки сигналов согласно изобретению сконфигурирован для обеспечения сигнала ослабления света из упомянутого рабочего напряжения и, кроме того, для работы, по меньшей мере, в упомянутом режиме подавления шума и в упомянутом режиме ослабления света. Процессор обработки сигналов может быть процессором любого подходящего типа, позволяющего осуществлять вышеописанную работу, и он может быть осуществлен с использованием аналогового и/или цифрового ввода данных. Процессор обработки сигналов может, например, содержать дискретную или интегральную электронную схему, микроконтроллер и/или вычислительное устройство. Процессор обработки сигналов может, в дополнение, содержать подходящее программирование для обеспечения вышеописанных функций.

Сигнал ослабления света может быть сигналом любого подходящего типа, позволяющего задавать яркость упомянутого блока СИД. Предпочтительно, чтобы амплитуда напряжения упомянутого сигнала ослабления света соответствовала подходящей настройке тусклости. Термин «соответствует» включает линейный/нелинейный коэффициент пересчета между настройкой тусклости и сигналом ослабления света. Сигнал ослабления света может быть генерирован из упомянутого рабочего напряжения, задаваемого упомянутым процессором обработки сигналов согласно предварительно заданному способу. При упомянутом режиме подавления шума процессор обработки сигналов может обеспечивать фильтрацию рабочего напряжения, вследствие чего шум или колебания, присутствующие в упомянутом рабочем напряжении, устраняются или, по меньшей мере, существенно снижаются, из упомянутого сигнала ослабления света по сравнению с упомянутым рабочим напряжением.

В контексте настоящего изобретения, термин «шум» или «шумовой сигнал» применительно к рабочему напряжению относится к случайным и/или периодическим флуктуациям амплитуды или к колебаниям рабочего напряжения, которые, как обсуждалось выше, обычно бывают вызваны операцией переключения упомянутого источника электропитания и могут вызвать мерцание в выходном световом сигнале упомянутого блока СИД. В частности, шум в настоящем контексте может относиться к случайным флуктуациям в диапазоне частот от 0,01 Гц до нескольких МГц.

Работа упомянутого процессора обработки сигналов в упомянутом режиме ослабления света отличается от работы в режиме подавления шума обработкой рабочего напряжения для генерирования упомянутого сигнала ослабления света. Например, процессор обработки сигналов, работающий в упомянутом режиме ослабления света, может быть сконфигурирован со сниженным сдвигом фаз или соотношением постоянное время/запаздывание, вследствие чего сигнал ослабления света быстро «следует» за изменениями в упомянутом рабочем напряжении, например, вызванными изменениями настройки тусклости регулятора света с фазовой отсечкой, вносимыми пользователем. Предпочтительно, чтобы сдвиг фаз при упомянутом режиме ослабления света был ниже, чем сдвиг фаз при упомянутом режиме подавления шума. Поэтому процессор обработки сигналов может быть также назван управляемым фильтрующим устройством. Несомненно, процессор обработки сигналов может быть сконфигурирован для функционирования при более чем двух вышеупомянутых режимах.

Как обсуждалось выше, режим упомянутого процессора обработки сигналов согласно изобретению задается устройством управления. Устройство управления, таким образом, представляет собой проводное или беспроводное устройство, соединенное с процессором обработки сигналов и сконфигурированное для управления режимом работы упомянутого процессора обработки сигналов в зависимости от изменения упомянутого рабочего напряжения, т.е. изменения среднеквадратичного значения амплитуды упомянутого рабочего напряжения фазовой отсечки в течение заданного интервала времени. Как обсуждалось выше, авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили, что изменение рабочего напряжения указывает на упомянутое действие пользователя. Когда пользователь изменяет настройки тусклости регулятора света с фазовой отсечкой, имеет место относительно сильное изменение рабочего напряжения. Поэтому, предпочтительно, чтобы в случае, когда налицо сильное изменение упомянутого рабочего напряжения, устройство управления было сконфигурировано для установления режима процессора обработки сигналов, соответствующего режиму ослабления света.

Предпочтительно, чтобы сигнал ослабления света затем «следовал» или соответствовал измененной настройке тусклости без большого запаздывания по времени, вследствие чего яркость блока СИД может быстро изменяться в результате действия пользователя, что, таким образом, обеспечивает ясное управление и, таким образом, улучшает восприятие пользователем.

Устройство управления может быть устройством любого подходящего типа, позволяющего определять упомянутые изменения рабочего напряжения и управлять процессором обработки сигналов в соответствии с определенными изменениями. Устройство управления может быть сформировано в виде отдельной схемы или компонента, может быть объединено с дополнительными компонентами изобретенной схемы. Предпочтительно, чтобы устройство управления было сформировано как единое целое с упомянутым процессором обработки сигналов. Для определения изменения упомянутого рабочего напряжения устройство управления может быть подходящим образом соединено с входом, процессором обработки сигналов и/или выходом, т.е. для приема сигнала, соответствующего рабочему напряжению, и/или сигнала ослабления света.

В соответствии с разработкой изобретения устройство управления дополнительно сконфигурировано для приведения процессора обработки сигналов в упомянутый режим ослабления света в случае, если изменение упомянутого рабочего напряжения превышает предварительно заданное пороговое значение.

Настоящая разработка успешно обеспечивает то, что упомянутый процессор обработки сигналов выводят на режим ослабления света в случае, когда выявлено относительно сильное изменение упомянутого рабочего напряжения, такого как в случае действия пользователя, т.е. в случае изменения настройки тусклости путем управления регулятором света с фазовой отсечкой упомянутого источника электропитания. Когда никакого действия пользователя не выявлено, т.е. в случае, когда изменение упомянутого рабочего напряжения меньше или равно упомянутому предварительно заданному пороговому значению, предпочтительно, чтобы устройство управления приводило процессор обработки сигналов в упомянутый режим подавления шума для эффективной фильтрации шума, содержащегося в упомянутом рабочем напряжении.

Пороговое значение может быть выбрано в зависимости от соответствующего применения и, в частности, в зависимости от типичных амплитуд шума соответствующего используемого источника электропитания. Предпочтительно, чтобы пороговое значение могло составлять менее 1,5В; а наиболее предпочтительно менее 1В.

Согласно дополнительной разработке изобретения устройство управления сконфигурировано для определения упомянутого изменения путем сравнения рабочего напряжения с опорным сигналом. Опорный сигнал может быть сигналом любого подходящего типа, допускающим сравнение с рабочим напряжением. Предпочтительно, чтобы устройство управления было сконфигурировано для сравнения амплитуды или среднеквадратичного значения амплитуды рабочего напряжения с амплитудой или среднеквадратичным значением амплитуды опорного сигнала.

Наиболее предпочтительно, чтобы опорный сигнал соответствовал сигналу ослабления света. Согласно настоящему варианту воплощения рабочее напряжение, т.е. входной сигнал процессора обработки сигналов, соответствующим образом сравнивают с его выходным сигналом, т.е. с сигналом ослабления света.

Настоящий вариант воплощения основан на распознании того, что в случае внезапного изменения рабочего напряжения напряжение может быть представлено в виде от рабочего напряжения до сигнала ослабления света, вследствие чего изменение упомянутого рабочего напряжения, например, может быть определено измерением соответствующего напряжения. Вариант воплощения, таким образом, позволяет надежно определять упомянутое изменение упомянутого рабочего напряжения наряду с простой и эффективной компоновкой устройства управления.

Для дополнительного повышения светового выхода, по меньшей мере, одного блока СИД, предпочтительно, чтобы первый фильтр нижних частот был подключен между упомянутым входом и упомянутым процессором обработки сигналов, т.е. для обеспечения предварительно отфильтрованного рабочего напряжения из упомянутого рабочего напряжения фазовой отсечки. Настоящий вариант воплощения предусматривает, что рабочее напряжение является предварительно отфильтрованным прежде, чем его дополнительно обрабатывают с использованием процессора обработки сигналов для получения упомянутого сигнала ослабления света. Процессор обработки сигналов, следовательно, соединяют с упомянутым фильтром, вследствие чего упомянутый сигнал ослабления света обеспечивается из предварительно отфильтрованного рабочего напряжения. Вариант воплощения успешно предусматривает, что значительная часть шума, содержащегося в рабочем напряжении фазовой отсечки, например упомянутые ранее высокочастотные колебания электронного трансформатора, отфильтровывается перед дополнительной обработкой в процессоре обработки сигналов, что улучшает работу упомянутого процессора обработки сигналов и, таким образом, всей схемы.

Фильтр нижних частот может представлять собой фильтр подходящего типа, такого как, например, схема резистивно-емкостного фильтра нижних частот. Частота отсечки упомянутого первого фильтра нижних частот устройство может быть выбрана в соответствии с применением; предпочтительно, чтобы частота отсечки упомянутого устройства первого фильтра нижних частот устройство находилась в диапазоне 1-20 Гц. Наиболее предпочтительно, чтобы частота отсечки находилась в диапазоне 10-20 Гц.

Согласно дополнительному предпочтительному варианту воплощения изобретения процессор обработки сигналов содержит второй фильтр нижних частот, обеспечивающий упомянутый сигнал ослабления света из упомянутого рабочего напряжения. Второй фильтр нижних частот функционирует в упомянутом режиме подавления шума с первой частотой отсечки, а в упомянутом режиме ослабления света - со второй частотой отсечки, причем первая частота отсечки является более низкой, чем упомянутая вторая частота отсечки. Настоящий вариант воплощения, таким образом, обеспечивает фильтрацию нижних частот упомянутого рабочего напряжения с управляемой частотой отсечки.

Упомянутая относительно низкая первая частота отсечки в упомянутом режиме подавления шума успешно обеспечивает то, что даже низкочастотный шум, например, в диапазоне 0,1-5 Гц затухает, вследствие чего мерцание упомянутого, по меньшей мере, одного блока СИД в ходе эксплуатации снижается. Относительно высокая вторая частота отсечки при упомянутом режиме ослабления света позволяет сигналу ослабления света немедленно приходить в соответствие с действием пользователя, поскольку повышенная частота отсечки обычно приводит к сниженному сдвигу фаз или запаздыванию по времени соответствующего фильтра нижних частот. Настоящий вариант воплощения, таким образом, позволяет яркости упомянутого, по меньшей мере, одного блока СИД непосредственно «следовать» упомянутой информации о тусклости, в ходе действия пользователя при одновременном обеспечении того, что низкочастотный шум также существенно снижается.

Второй фильтр нижних частот, как описано выше, является особо предпочтительным при его сочетании с вышеописанной предварительной фильтрацией, т.е. с первым фильтром нижних частот. Однако изобретение, несомненно, может работать согласно варианту воплощения, в котором использован только вышеупомянутый второй фильтр нижних частот упомянутого процессора обработки сигналов, без обеспечения предварительной фильтрации, т.е. без упомянутого первого фильтра нижних частот.

Первая и вторая частоты отсечки могут быть выбраны согласно применению и в соответствии с соответственным используемым источником электропитания. Первая частота отсечки должна быть, насколько возможно, низкой. Предпочтительно, чтобы первая частота отсечки составляла 0,1 Гц или менее. Вторая частота отсечки может быть выбрана в соответствии с требуемым быстродействием регулятора света, где более высокая частота отсечки приводит к пониженному запаздыванию по времени, как было упомянуто выше.

Предпочтительно, чтобы вторая частота отсечки была больше или равна 20 Гц. В случае наличия упомянутого ранее первого фильтра нижних частот наиболее предпочтительно, чтобы вторая частота отсечки была больше, чем частота отсечки упомянутого первого фильтра нижних частот, что может сделать второй фильтр нижних частот неактивным.

Предпочтительно, чтобы первая частота отсечки соответствовала менее 1/5 от второй частоты отсечки, т.е. предпочтительно, чтобы вторая частота отсечки была бы, по меньшей мере, в пять раз больше, чем упомянутая первая частота отсечки. Устройство второго фильтра нижних частот может представлять собой фильтр любого подходящего типа, позволяющего осуществлять вышеописанную операцию, однако предпочтительно, чтобы второй фильтр нижних частот представлял собой схему резистивно-емкостного фильтра нижних частот, например, содержащую, по меньшей мере, резистивный и емкостной путь, для обеспечения эффективной компоновки процессора обработки сигналов. Резистивный и емкостной пути могут содержать, соответственно, резистивный и емкостной элемент, которые могут быть обеспечены в виде дискретных компонентов или интегральной схемы.

Наиболее предпочтительно, чтобы устройство управления содержало переключаемую схему управления. Схему управления подключают параллельно упомянутому резистивному пути упомянутой схемы резистивно-емкостного фильтра. Схема управления обеспечивает переключаемый путь переменного тока, позволяющий регулировать частоту отсечки упомянутой схемы резистивно-емкостного фильтра. Поскольку частота отсечки fc схемы резистивно-емкостного фильтра задана формулой

f c = 1 2 π R C ,

схема управления позволяет задавать частоту отсечки схемы резистивно-емкостного фильтра путем изменения значения сопротивления, которое согласно вышеуказанной формуле влияет на частоту отсечки. Схема управления может содержать переключающее устройство, установленное последовательно со вторым резистивным элементом, устанавливающее значение сопротивления схемы резистивно-емкостного фильтра. Следовательно, путем управления переключающим устройством можно устанавливать для схемы резистивно-емкостного фильтра упомянутого процессора обработки сигналов, соответственно, упомянутую первую и вторую частоту отсечки и, таким образом, приводить процессор обработки сигналов, соответственно, в упомянутый режим подавления шума и в упомянутый режим ослабления света.

Переключающее устройство может представлять собой переключающее устройство любого подходящего типа, чтобы управлять потоком тока через упомянутую схему управления. Второй резистивный элемент упомянутой схемы управления может быть обеспечен в виде простого резистора. В качестве альтернативы, резистивный элемент может быть сформирован в виде любого подходящего электрического компонента, обеспечивающего заданное электрическое сопротивление, для обеспечения желаемой частоты отсечки схемы резистивно-емкостного фильтра нижних частот. Предпочтительно, чтобы переключающее устройство представляло собой диодную компоновку, содержащую, по меньшей мере, один диод. Наиболее предпочтительно, чтобы переключающее устройство содержало, по меньшей мере, два диода, установленных параллельно и напротив друг друга.

Согласно дополнительному предпочтительному варианту воплощения изобретения схема управления содержит блок задержки, адаптированный для приема упомянутого рабочего напряжения фазовой отсечки и для обеспечения упомянутого опорного сигнала, соответствующего упомянутому рабочему напряжению, с предварительно заданным временем задержки.

Как обсуждалось выше, устройство управления может быть адаптировано для определения изменения упомянутого рабочего напряжения путем сравнения упомянутого рабочего напряжения с упомянутым опорным сигналом. Согласно настоящему варианту воплощения опорный сигнал соответствует рабочему напряжению, который, однако, задерживается на предварительно заданное время задержки. Таким образом можно определять изменение упомянутого рабочего напряжения путем сравнения двух сигналов, т.е. путем сравнения существующей амплитуды упомянутого рабочего напряжения с предыдущей амплитудой, а следовательно, и градиент рабочего напряжения. Несомненно, в случае подключения первого фильтра нижних частот между упомянутым входом и упомянутым процессором обработки сигналов блок задержки адаптирован для приема предварительно отфильтрованного рабочего напряжения от упомянутого фильтра нижних частот.

Блок задержки может представлять собой любой блок задержки подходящего типа для обеспечения обсуждаемой задержки рабочего напряжения и может содержать дискретную и/или интегральную электронную схему. Например, блок задержки может быть воплощен с использованием одного или более контуров и/или микропроцессора. Предварительно заданное время задержки может быть задано согласно применению и предпочтительно, чтобы время задержки было задано на 0,1-5 секунд, а наиболее предпочтительно менее 1 секунды.

Предпочтительно, чтобы процессор обработки сигналов содержал управляемую схему выборки, адаптированную для приведения в действие для отбора амплитуды упомянутого сигнала ослабления света, вследствие чего упомянутый сигнал ослабления света соответствует упомянутой отобранной амплитуде вплоть до деактивации упомянутой схемы выборки.

Согласно настоящему варианту воплощения процессор обработки сигналов адаптирован для отбора или фиксирования амплитуды упомянутого сигнала ослабления света, когда упомянутая схема выборки находится в своем активированном состоянии. Работа процессора обработки сигналов в настоящем варианте воплощения, таким образом, соответствует работе по отбору и по поддержанию схемы в рабочем состоянии. Схема выборки может представлять собой схему любого типа; предпочтительно, чтобы схема выборки представляла собой интегральную схему, такую как микроконтроллер с подходящим программированием.

Предпочтительно, чтобы процессор обработки сигналов был сконфигурирован таким образом, чтобы упомянутая схема выборки была приведена в действие при упомянутом режиме подавления шума. Следовательно, сигнал ослабления света по существу поддерживается постоянным при отобранной амплитуде. Настоящий вариант воплощения, таким образом, позволяет, в частности, предпочтительное подавление шума, поскольку при упомянутом режиме подавления шума, т.е. когда действие пользователя не определено, сигнал ослабления света поддерживается на уровне амплитуды, заданном пользователем заранее. Шум в упомянутом рабочем напряжении не преобразуется процессором обработки сигналов в сигнал ослабления света и, таким образом, подавляется.

Наиболее предпочтительно, чтобы процессор обработки сигналов был сконфигурирован таким образом, чтобы упомянутая схема выборки отключалась при упомянутом режиме ослабления света. Следовательно, сигнал ослабления света, таким образом, соответствует уровню тусклости, заданному пользователем, т.е. соответственно, рабочему напряжению или предварительно отфильтрованному рабочему напряжению.

В развитии изобретения, схема выборки содержит выходной блок задержки, адаптированный для приема сигнала ослабления света и для обеспечения задержанного сигнала ослабления света, подаваемого на управляемое переключающее устройство. Переключающее устройство согласно настоящему варианту воплощения адаптировано для режима ослабления света таким образом, чтобы оно задавало упомянутый сигнал ослабления света для упомянутого рабочего напряжения. При режиме подавления шума сигнал ослабления света преобразуется в упомянутый задержанный сигнал ослабления света.

В соответствии с вышесказанным, в случае когда переключающее устройство переходит в упомянутый режим подавления шума, сигнал ослабления света поддерживается или фиксируется при упомянутой отобранной амплитуде, поскольку сигнал ослабления света устанавливается на уровне его предыдущего значения и, таким образом, поддерживается по существу постоянным.

Согласно предпочтительному варианту воплощения изобретения компоновка схемы дополнительно содержит блок возбуждения, соединенный с упомянутым входом и адаптированный для подачи рабочего тока на упомянутый, по меньшей мере, один блок СИД. Блок возбуждения дополнительно соединен с упомянутым процессором обработки сигналов для установления рабочего тока, соответствующего упомянутому сигналу ослабления света.

Как обсуждалось выше, блок возбуждения соединен с упомянутым входом для подачи рабочего тока на упомянутый, по меньшей мере, один блок СИД в соответствии с упомянутым сигналом ослабления света. Таким образом, яркость упомянутого, по меньшей мере, одного блока СИД задается в соответствии с сигналом ослабления света. Блок возбуждения, таким образом, обеспечивает функциональность управляемого источника тока, управляемого посредством упомянутого сигнала ослабления света. Блок возбуждения может быть скомпонован с использованием, например, вольтодобавочного преобразователя.

Согласно второму аспекту изобретения обеспечена светодиодная лампа, содержащая, по меньшей мере, одну компоновку схемы и один или более блоков СИД, как было описано выше. Предпочтительно, чтобы упомянутые блоки СИД были соединены с упомянутым блоком возбуждения, вследствие чего рабочим током упомянутых блоков СИД можно управлять в соответствии с сигналом ослабления света и, таким образом, устанавливать уровень тусклости/яркости, желаемый пользователем.

Согласно дополнительному аспекту изобретения обеспечена осветительная система, содержащая светодиодную лампу, как было описано выше, и источник электропитания с фазовой отсечкой, соединенный с входом упомянутой компоновки схемы. Источник электропитания обеспечивает рабочее напряжение фазовой отсечки, как обсуждалось выше, и может, например, содержать соответствующий регулятор света с фазовой отсечкой.

В изобретенном способе управления яркостью, по меньшей мере, одного блока СИД с компоновкой схемы, содержащей вход для приема рабочего напряжения фазовой отсечки от источника электропитания и процессор обработки сигналов, соединенный с упомянутым входом и адаптированный для обеспечения сигнала ослабления света из упомянутого рабочего напряжения, упомянутый процессор обработки сигналов может функционировать, по меньшей мере, в режиме подавления шума и в режиме ослабления света, причем режим упомянутого процессора обработки сигналов задается в зависимости от изменения упомянутого рабочего напряжения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Эти и другие аспекты представляют собой признаки и преимущества настоящего изобретения и будут очевидны из и объяснены со ссылкой на описание предпочтительных вариантов воплощения, в которых:

Фиг. 1 показывает схематичную блок-схему варианта воплощения осветительной системы, содержащей светодиодную лампу с компоновкой схемы для управления ее яркостью, соединенной с источником электропитания с фазовой отсечкой,

Фиг. 2 показывает принципиальную схему компоновки схемы согласно варианту воплощения на Фиг. 1,

Фиг. 3 показывает пример рабочего напряжения, содержащего шумовой сигнал,

Фиг. 4a и 4b показывают схематичные графики операции ослабления света регулятора света с фазовой отсечкой и соответствующего рабочего напряжения,

Фиг. 5a и 5b показывают схематичные графики операции ослабления света регулятора света с фазовой отсечкой и соответствующего сигнала ослабления света,

Фиг. 6 показывает принципиальную схему второго варианта воплощения осветительной системы, содержащей светодиодную лампу с компоновкой схемы для управления ее яркостью, и

Фиг. 7 показывает график работы варианта воплощения согласно Фиг. 6.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ВОПЛОЩЕНИЯ

Фиг. 1 показывает вариант воплощения осветительной системы, содержащей светодиодную лампу 1 на схематичной блок-схеме. Светодиодная лампа 1 содержит блок 2 СИД, соединенный с компоновкой 3 схемы для управления яркостью блока 2 СИД. Светодиодная лампа 1 соединена с источником 4 электропитания низкого напряжения, которая согласно настоящему варианту воплощения соответствует 12-вольтному источнику электропитания типичной галогеновой осветительной системы. Источник 4 электропитания содержит электронный трансформатор 5, который соединен с линией 6 сети питания через регулятор 7 света с фазовой отсечкой. Источник электропитания, таким образом, подает рабочее напряжение фазовой отсечки 12В переменного тока на компоновку 3 схемы, т.е. синусоидальное напряжение, где часть каждой полуволны срезана или отсечена. Рабочее напряжение, таким образом, содержит присущую ему информацию о тусклости согласно настройкам тусклости/яркости регулятора 7 света с фазовой отсечкой, например, в соответствии с управлением, осуществляемым пользователем, с соответствующей настенной кнопкой управления.

Компоновка 3 схемы согласно настоящему варианту воплощения позволяет управлять блоком 2 СИД с помощью источника 4 электропитания низкого напряжения, например, для усовершенствования общей галогеновой лампы на 12В. В дополнение к подаче электроэнергии на блок 2 СИД компоновка 3 схемы также обеспечивает извлечение информации о тусклости, содержащейся в упомянутом рабочем напряжении фазовой отсечки, и установление тока блока 2 СИД в соответствии с определенной информацией о тусклости, что будет более подробно разъяснено в дальнейшем.

Компоновка 3 схемы содержит вход 8, соединенный с источником 4 электропитания для приема переменного напряжения фазовой отсечки 12В. Вход 8 содержит штепсель типа G4 (не показан), обеспечивающий разъемное соединение с источником 4 электропитания. Кроме того, вход 8 содержит двухполупериодный мостовой выпрямитель для обеспечения дополнительных компонентов компоновки 3 схемы и блока 2 СИД выпрямленным однополярным рабочим напряжением 12В по линии 11 электропитания. Блок 9 возбуждения соединен с входом 8 для энергоснабжения блока 2 СИД, т.е. для подачи определенного тока на блок 2 СИД. Блок 9 возбуждения содержит порт 10 управления для приема сигнала 12 ослабления света, т.е. напряжение, в соответствии с которым ток для блока 2 СИД задается блоком 9 возбуждения. Блок 9 возбуждения, таким образом, соответствует компоновке управляемого источника тока и может содержать, например, вольтодобавочный преобразователь.

Хотя это не показано на Фиг. 1, блок 9 возбуждения соединен с блоком 2 СИД через стандартное гнездовое соединение лампового патрона (в настоящем примере гнездо типа G4). Блок 2 СИД в настоящем примере содержит последовательное соединение четырех высокомощных полупроводниковых светоизлучающих диодов (не показаны), каждый из которых обеспечивает световой поток более 10 лм при номинальных рабочих условиях.

Когда источник 4 электропитания работает со светодиодной лампой 1, желательно, чтобы потускнение светодиодной лампы 1 достигалось путем ручного управления настройками тусклости регулятора 7 света с фазовой отсечкой, например, пользователем, включающим соответствующую кнопку регулятора света. Тогда как работа регулятора 7 света с фазовой отсечкой позволяет постоянно ослаблять свет лампы общего типа, такой как галогеновая лампа, такое управление не является легкодоступным при использовании СИД. Здесь ток, текущий через СИД, приходится устанавливать, например, путем подачи сигнала 12 ослабления света на блок 9 возбуждения. Как было упомянуто выше, компоновка 3 схемы обеспечивает извлечение информации о тусклости, содержащейся в рабочем напряжении, и обеспечение соответствующего сигнала 12 ослабления света.

Проблематичным с этой точки зрения является то, что рабочее напряжение, подаваемое на светодиодную лампу 1 источником 4 электропитания, может содержать относительно высокий шумовой сигнал, вызванный нестабильностями трансформатора, нестабильностями регулятора света, а также взаимодействиями между регулятором света и трансформатором. Соответствующий график, показывающий рабочее напряжение после выпрямления и фильтрации первым фильтром 13 нижних частот, показан на Фиг. 3. Как видно из Фиг. 3, рабочее напряжение содержит шум со средней амплитудой приблизительно 1 В.

Для предотвращения того, чтобы шумовой сигнал, содержащийся в рабочем напряжении фазовой отсечки, вызывал мерцание в выходном световом сигнале блока 2 СИД при управлении яркостью блока 2 СИД согласно информации о тусклости упомянутого рабочего напряжения фазовой отсечки, настоящие варианты воплощения предусматривают фильтрацию рабочего напряжения для получения сигнала 12 ослабления света. Сигнал 12 ослабления света затем подается на порт 10 управления блока 9 возбуждения для установления, таким образом, тока, текущего через блок 2 СИД, как было упомянуто выше.

Как видно из Фиг. 1, компоновка 3 схемы согласно настоящему варианту воплощения показывает каскад фильтра, содержащий упомянутый первый фильтр 13 нижних частот и управляемый процессор 14 обработки сигналов. Первый фильтр 13 нижних частот соединен с входом 8 для приема выпрямленного рабочего напряжения. Фильтр 13 обеспечивает предварительную фильтрацию выпрямленного рабочего напряжения, вследствие чего высокочастотный шум, вызванный операцией переключения электронного трансформатора 5, значительно снижается. Согласно настоящему варианту воплощения первый фильтр 13 нижних частот представляет собой резистивно-емкостной фильтр нижних частот второго порядка с частотой отсечки 5-20 Гц.

Предварительно отфильтрованное рабочее напряжение 26 затем подают на процессор 14 обработки сигналов, который адаптирован для обеспечения сигнала 12 ослабления света из предварительно отфильтрованного рабочего напряжения 26. Процессор 14 обработки сигналов способен работать, по меньшей мере, в режиме 30 подавления шума и режиме 31 ослабления света, причем режим задается устройством 15 управления. Устройство 15 управления задает режим процессора 14 обработки сигналов посредством соединения 16 управления и в зависимости от изменений в рабочем напряжении, т.е. как показано на предварительно отфильтрованном рабочем напряжении 26.

В режиме 30 подавления шума процессор 14 обработки сигналов сконфигурирован для обеспечения фильтрации рабочего напряжения, вследствие чего шум или колебания, как показано на Фиг. 3, устраняются или, по меньшей мере, существенно ослабляются. Для работы в режиме 31 ослабления света процессор 14 обработки сигналов сконфигурирован со сниженным запаздыванием по времени, вследствие чего сигнал 12 ослабления света следует за изменениями в рабочем напряжении 26, а следовательно, и непосредственно за действием пользователя регулятора 7 света с фазовой отсечкой.

Фиг. 2 показывает подробную принципиальную схему компоновки 3 схемы согласно Фиг. 1. Для ясности, некоторые из компонентов, обсуждаемых выше, были здесь опущены.

Как видно из Фиг. 2, вход 8 содержит двухполупериодный мостовой выпрямитель для подачи однополярного рабочего напряжения на линию 11 электропитания, как обсуждалось выше. Первый фильтр 13 нижних частот содержит две схемы резистивно-емкостного фильтра, каждая из которых содержит резистор 17 и конденсатор 18. Соответствующие схемы фильтров обеспечены для фильтрации нижних частот второго порядка выпрямленного рабочего напряжения с частотой отсечки 5-20 Гц.

Процессор 14 обработки сигналов содержит вторую схему резистивно-емкостного фильтра нижних частот, как видно из Фиг. 2. Вторая схема резистивно-емкостного фильтра нижних частот содержит емкостной путь 19, содержащий соответствующий конденсатор 20. Резистивный путь 21 снабжен соответствующим первым резистором 22, вследствие чего схема резистивно-емкостного фильтра нижних частот демонстрирует первую частоту отсечки приблизительно 0,1 Гц. Как будет ясно из Фиг. 2, параллельно резистивному пути 21 установлена схема управления 23, содержащая второй резистор 24, подключенный последовательно с диодной сборкой из двух параллельно соединенных противолежащих диодов 25.

Следовательно, когда диоды устройства 15 управления приведены в проводящее состояние, схема управления 23 обеспечивает путь переменного тока через второй резистор 24, вследствие чего частота отсечки процессора 14 обработки сигналов переходит во вторую частоту отсечки, причем вторая частота отсечки согласно настоящему варианту воплощения составляет более 20 Гц, например 50 Гц, а следовательно, больше, чем упомянутая первая частота отсечки. Таким образом, генерированный сигнал 12 ослабления света затем подается на порт 10 управления блока 9 возбуждения (не показан на Фиг. 2).

Работа компоновки 3 схемы согласно Фиг. 2 будет в дальнейшем подробно разъяснена применительно к Фиг. 4-5. Выпрямленное рабочее напряжение подается по линии 11 электропитания на первый фильтр 13 нижних частот. Таким образом, предварительно отфильтрованное рабочее напряжение 26, как показано на Фиг. 4b, подается на второй фильтр нижних частот управляемого процессора 14 обработки сигналов. При нормальных рабочих условиях, т.е. только когда шум присутствует в рабочем напряжении, процессор 14 обработки сигналов устанавливают на первую частоту отсечки в упомянутом режиме 30 подавления шума, которая возникает из работы первого резистора 22 и конденсатора 20. В случае относительно сильного изменения в рабочем напряжении в режиме 31 ослабления света напряжение находится между предварительно отфильтрованным рабочим напряжением 26, т.е. напряжением на выходе первого фильтра 13 нижних частот и напряжением на выходе процессора 14 обработки сигналов, т.е. сигналом 12 ослабления света. Когда соответствующее напряжение выше, чем прямое напряжение одного из диодов 25, соответствующий диод 25 начинает работать в качестве проводника, вследствие чего второй резистор 24 подключают параллельно к первому резистору 22 управляемого процессора 14 обработки сигналов. Следовательно, частота отсечки процессора 14 обработки сигналов повышается.

Фиг. 4a, 4b и 5a, 5b иллюстрируют работу 3 схемы применительно к схематичным графикам предварительно отфильтрованного рабочего напряжения 26 и сигнала 12 ослабления света.

Фиг. 4a и 5a схематично показывают изменение настроек регулятора 7 света с фазовой отсечкой с течением времени. Здесь пользователь управляет регулятором света 7 в диапазоне между первой настройкой 40 тусклости и второй настройкой 41 тусклости. Фиг. 4b показывает отклик в предварительно отфильтрованном рабочем напряжении 26 на выходе первого фильтра 13 нижних частот. Как видно, рабочее напряжение 26 колеблется приблизительно между 2В и 8,5В соответственно согласно первой и второй настройке 40, 41 тусклости. Кроме того, Фиг. 4b показывает, что даже после прохождения первого фильтра 13 нижних частот, в нем присутствует сигнал низкочастотного шума, как видно из колебаний на графике. Схема 3 согласно настоящему варианту воплощения, как описано выше, обеспечивает, что когда рабочее напряжение 26 демонстрирует крупное колебание, например когда настройка тусклости изменяется между упомянутой первой и второй настройкой 40, 41 и, как указано на Фиг. 4b и 5b пунктирными линиями, процессор 14 обработки сигналов переходит в режим 31 ослабления света при условии, что частота отсечки процессора 14 обработки сигналов повышается и, таким образом, это приводит к небольшому сдвигу фаз или к запаздыванию по времени. Как было упомянуто выше, высокий градиент в рабочем напряжении 26 порождает напряжение, находящееся между предварительно отфильтрованным рабочим напряжением 26 и сигналом 14 ослабления света, вследствие чего частота отсечки процессора 14 обработки сигналов повышается. Как видно из соответствующего графика на Фиг. 5b, сигнал 12 ослабления света мгновенно «следует» за изменениями настроек тусклости, т.е. в течение приемлемого времени.

Когда выпрямленное рабочее напряжение 26 не демонстрирует высокого градиента, т.е. когда напряжение между рабочим напряжением 26 и сигналом 14 ослабления света является более низким, чем прямое напряжение диодов 25, процессор 14 обработки сигналов приводится в режим 30 подавления шума, т.е. обеспечивающий низкую первую частоту отсечки для подавления шумового сигнала.

Как видно из Фиг. 5b, шумовые колебания, присутствующие в рабочем напряжении 26 согласно Фиг. 4b, устраняются, тогда как в то же время сигнал 12 ослабления света мгновенно следует за рабочим напряжением 26, когда определено сильное изменение в рабочем напряжении 26. Процессор 14 обработки сигналов, таким образом, обеспечивает нелинейную характеристику фильтрации в зависимости от изменения напряжения 26.

Второй вариант воплощения светодиодной лампы 1′ с компоновкой 3′ схемы согласно изобретению схематично показан на Фиг. 6. Настоящий вариант воплощения соответствует варианту воплощения, разъясненному выше применительно к предыдущим Фигурам, за исключением приведения в действие управляемого процессора 14′ обработки сигналов и устройства 15′ управления. Согласно вышеописанному процессор 14′ обработки сигналов также обеспечивает работу в режиме 30 подавления шума и в режиме 31 ослабления света. Однако согласно варианту воплощения, представленному на Фиг. 6, процессор 14′ обработки сигналов содержит управляемое переключающее устройство 61, например переключатель MOSFET (полевой МОП-транзистор), устанавливающее сигнал 12 ослабления света, либо предварительно отфильтрованное рабочее напряжение 26, либо поддерживающее сигнал 12 ослабления света постоянным, т.е. «замораживающее» сигнал 12 ослабления света. Для обеспечения «замораживания» процессор 14′ обработки сигналов содержит схему 62 выборки, причем схема 62 выборки подключена для приема сигнала 12 ослабления света и для подачи упомянутого сигнала 12 ослабления света на выходной блок 63 задержки. Когда переключающее устройство 61 приводит процессор 14′ обработки сигналов в режим 30 снижения шума, запаздывающая обратная связь сигнала 12 ослабления света подается назад в переключающее устройство 61 и обеспечивает то, что сигнал 12 ослабления света поддерживается при постоянном значении.

Переключающим устройством 61 управляют посредством блока 15′ управления, который в настоящем варианте воплощения содержит вход блока 64 задержки, который принимает предварительно отфильтрованное рабочее напряжение 26 и обеспечивает опорный сигнал, соответствующий рабочему напряжению, запаздывающему на время задержки менее 1 секунды. Запаздывающее рабочее напряжение затем сравнивают с незапаздывающим рабочим напряжением 26 в компараторе 65 для определения изменения в рабочем напряжении. Затем абсолютное значение изменения определяют схемой 66 абсолютного значения, т.е. с использованием схемы OPAMP. Абсолютное значение изменения затем сравнивают с пороговым значением, которое согласно настоящему варианту воплощения меньше или равно 1В в пороговой схеме 67. Когда абсолютное изменение больше, чем заданное пороговое значение, меньшее или равное 1В, переключающее устройство 61 переходит в режим 31 ослабления света и подает предварительно отфильтрованное рабочее напряжение 26 на порт 10 управления блока 9 возбуждения. Сигнал 14 ослабления света тогда соответствует предварительно отфильтрованному рабочему напряжению 26. В случае когда абсолютное изменение является более низким, чем пороговое значение, переключающее устройство 61 приводит в действие схему 62 выборки, вследствие чего сигнал 12 ослабления света поддерживается постоянным при его заранее установленном значении.

Работа компоновки 3′ схемы согласно Фиг. 6 показана на схематичном графике на Фиг. 7. График показывает предварительно отфильтрованное рабочее напряжение 26, наряду с сигналом 12 ослабления света, с течением времени. Как видно из Фиг. 7, шум, присутствующий в рабочем напряжении 26, устраняется из сигнала 12 ослабления света путем «замораживания» сигнала 12 ослабления света в режиме 30 подавления шума, т.е. когда изменение рабочего напряжения 26 находится ниже на предварительно заданное пороговое значение. В случае когда изменение рабочего напряжения 26 выше, чем пороговое значение, т.е. в режиме 31 ослабления света, сигнал 12 ослабления света соответствует рабочему напряжению 26, как показано на Фиг. 7, вследствие чего действие пользователя, т.е. изменение в настройке тусклости регулятора 7 света с фазовой отсечкой, мгновенно проявляется в виде соответствующего изменения яркости, демонстрируемой блоком 2 СИД. Оба устройства - процессор 14′ обработки сигналов и/или блок 15′ управления в качестве альтернативы могут быть, по меньшей мере, частично воплощены с использованием микроконтроллера с соответствующим программированием.

Другие изменения в раскрытых вариантах воплощения могут быть поняты и осуществлены специалистами в данной области техники при реализации заявленного изобретения после изучения чертежей, раскрытия и прилагаемой формулы изобретения. В формуле изобретения слово «содержащий» не исключает наличия других элементов или этапов, а использование единственного числа не исключает множественности. Тот факт, что определенные меры перечислены в различных взаимозависимых пунктах формулы изобретения, не указывает на то, что невозможно успешно использовать сочетание этих мер. Никакие ссылочные позиции в формуле изобретения не следует рассматривать как ограничивающие объем формулы изобретения.

1. Компоновка схемы для управления яркостью, по меньшей мере, одного блока (2) СИД, содержащая:
- вход (8) для приема рабочего напряжения фазовой отсечки от источника (4) электропитания,
- процессор (14, 14') обработки сигналов, соединенный с упомянутым входом (8) и адаптированный для обеспечения сигнала (12) ослабления света для упомянутого, по меньшей мере, одного блока (2) СИД из упомянутого рабочего напряжения, причем упомянутый процессор (14, 14') обработки сигналов сконфигурирован для функционирования, по меньшей мере, в режиме (30) подавления шумов и в режиме (31) ослабления света и
- устройство (15, 15') управления, соединенное с упомянутым процессором (14, 14') обработки сигналов и сконфигурированное для установления режима упомянутого процессора (14, 14') обработки сигналов в зависимости от изменения упомянутого рабочего напряжения,
причем упомянутое устройство (15, 15') управления дополнительно адаптировано для определения упомянутого изменения путем сравнения упомянутого рабочего напряжения с опорным сигналом; и
причем упомянутый опорный сигнал соответствует упомянутому сигналу (12) ослабления света.

2. Компоновка схемы для управления, по меньшей мере, одним блоком (2) СИД по п. 1, в которой упомянутое устройство (15, 15') управления дополнительно сконфигурировано для установки
процессора (14, 14') обработки сигналов в упомянутый режим (31) ослабления света в случае, если изменение упомянутого рабочего напряжения больше, чем предварительно заданное пороговое значение.

3. Компоновка схемы по любому из предыдущих пунктов, в которой первый фильтр нижних частот (13) подключен между упомянутым входом (8) и упомянутым процессором (14, 14') обработки сигналов.

4. Компоновка схемы по п. 1 или 2, в которой:
- упомянутый процессор (14, 14') обработки сигналов содержит второй фильтр нижних частот для обеспечения упомянутого сигнала (12) ослабления света из упомянутого рабочего напряжения, и
- при этом упомянутый второй фильтр нижних частот функционирует в упомянутом режиме (30) подавления шумов с первой частотой отсечки, а в упомянутом режиме (31) ослабления света - со второй частотой отсечки, причем упомянутая первая частота отсечки является более низкой, чем упомянутая вторая частота отсечки.

5. Компоновка схемы по п. 4, в которой второй фильтр нижних частот представляет собой схему резистивно-емкостного фильтра нижних частот, содержащую, по меньшей мере, резистивный (21) и емкостной путь (19) и в которой упомянутое устройство (15, 15') управления содержит переключаемую схему управления (23), причем эта схема управления (23) установлена параллельно упомянутому резистивному пути (21) упомянутой схемы фильтра, для управления частотой отсечки упомянутой схемы резистивно-емкостного фильтра.

6. Компоновка схемы по п. 1, в которой упомянутое устройство (15, 15') управления содержит блок (64) задержки, адаптированный для приема упомянутого рабочего напряжения и для обеспечения упомянутого опорного сигнала, соответствующего упомянутому рабочему напряжению, с предварительно заданным временем задержки.

7. Компоновка схемы по п. 1 или 2, в которой упомянутый процессор (14, 14') обработки сигналов содержит схему (62) выборки, которая адаптирована, при активации, для отбора амплитуды упомянутого сигнала (14) ослабления света таким образом, чтобы упомянутый сигнал (14) ослабления света соответствовал упомянутой отобранной амплитуде вплоть до деактивации упомянутой схемы (62) выборки.

8. Компоновка схемы по п. 7, в которой процессор (14, 14') обработки сигналов сконфигурирован таким образом, что упомянутая схема (62) выборки активирована при упомянутом режиме (30) подавления шумов.

9. Компоновка схемы по п. 7, в которой процессор (14, 14') обработки сигналов сконфигурирован таким образом, что упомянутая схема (62) выборки деактивирована при упомянутом режиме (31) ослабления света.

10. Компоновка схемы по п. 1 или 2, дополнительно содержащая блок (9) возбуждения, соединенный с упомянутым входом (8) и адаптированный для обеспечения рабочего тока для приведения в действие, по меньшей мере, одного блока (2) СИД, причем упомянутый блок (9) возбуждения дополнительно соединен с упомянутым процессором (14, 14') обработки сигналов для установления рабочего тока, соответствующего упомянутому сигналу (12) ослабления света.

11. Светодиодная лампа, содержащая, по меньшей мере, компоновку (3, 3') схемы по любому из предыдущих пунктов и один или более блоков (2) СИД, соединенных с упомянутой компоновкой (3, 3') схемы.

12. Осветительная система, содержащая источник (4) электропитания, адаптированный для обеспечения рабочего напряжения фазовой отсечки, и одну или более светодиодных ламп (1, 1') по п. 11, соединенных с упомянутым источником (4) электропитания.

13. Способ управления яркостью, по меньшей мере, одного блока СИД с помощью компоновки (3, 3') схемы, содержащей вход (8) для приема рабочего напряжения фазовой отсечки от источника (4) электропитания и процессор (14, 14') обработки сигналов, соединенный с упомянутым входом (8) и адаптированный для обеспечения сигнала (12) ослабления света из упомянутого рабочего напряжения, по меньшей мере, при режиме (30) подавления шумов и при режиме (31) ослабления света, причем режим упомянутого процессора (14, 14') обработки сигналов задают в зависимости от изменения упомянутого рабочего напряжения, и упомянутое изменение определяют путем сравнения упомянутого рабочего напряжения с опорным сигналом, соответствующим упомянутому сигналу (12) ослабления света.



 

Похожие патенты:

Изобретение относятся к светодиодному (LED) устройству генерации света и способу работы светодиодного устройства генерации света. Техническим результатом является точное управление током в каждой из светодиодных цепей независимо от режима переключения, даже если светодиодные блоки имеют отличающиеся электрические характеристики.

Изобретение относится к источнику света на СИД (светоизлучающих диодах, LED), содержащему по меньшей мере одну ленту СИД. Техническим результатом является осуществление источника света на СИД с повышенной эффективностью и низкой чувствительностью к перепадам входного напряжения.

Изобретение относится к блоку (1) управления и способу для управления таким блоком в установке передачи питания по Ethernet (PoE). Блок (1) управления содержит, по меньшей мере, один первый порт (12a), к которому может подсоединяться внешнее устройство (2), и он выполнен с возможностью управления питанием, доставляемым на первом порте (12a), в зависимости от предварительно определенных правил переключения.

Изобретение относится к осветительным устройствам для транспортного средства. Способ перехода от одного выходного цвета к другому в осветительном устройстве включает активацию осветительного устройства для генерации света первого цвета и деактивацию света первого цвета.

Изобретение относится к устройствам освещения. Техническим результатом является повышение коэффициента мощности, уменьшение потерь и выходного светового мерцания.

Изобретение относится к области светотехники. Техническим результатом является расширение арсенала технических средств.

Изобретение относится к области светотехники. Последовательная сборка светодиодных нагрузок (LP1-LP4) включена между выходными разъемами выпрямителя, входные разъемы которого соединены с сетевым источником питания, подающим низкочастотное переменное напряжение.

Изобретение относится к устройствам освещения. Техническим результатом является повышение эффективности использования каждой из СИДных нагрузок в составе светодиодного источника света.

Изобретение относится к устройству (1) драйвера и к соответствующему способу возбуждения для возбуждения нагрузки (100), в частности сборки светодиодов, содержащей два или более светодиодов.

Изобретение относится к области светотехники. Осветительная система содержит множество управляемых светоизлучающих элементов 3, рассеивающий оптический элемент 5, расположенный перед множеством светоизлучающих элементов для придания формы свету, излучаемому от осветительных элементов, и контроллер 7 для изменения диапазона углов излучения света, излучаемого от рассеивающего оптического элемента 5 посредством управления каждым из множества управляемых светоизлучающих элементов.

Изобретение относится к управлению твердотельными осветительными устройствами. Техническим результатом является управление твердотельным осветительным устройством, при котором выход максимального напряжения устройства управления может быть изменен в ответ на опорный ток и заранее заданный предел мощности. Результат достигается тем, что программируемое устройство управления для управления твердотельным осветительным устройством включает в себя схему обработки, контур обратной связи по напряжению и силовой каскад. Схема обработки выполнена с возможностью определять сигнал опорного напряжения на основании установленного значения номинального тока и заранее заданного предела мощности. Контур обратной связи по напряжению выполнен с возможностью принимать сигнал опорного напряжения и определять разницу между опорным напряжением, указанным сигналом опорного напряжения, и управляющим напряжением твердотельного осветительного устройства. Силовой каскад выполнен с возможностью ограничивать максимальное выходное напряжение для управления твердотельным осветительным устройством, по меньшей мере частично, на основании определенной разницы между опорным напряжением и управляющим напряжением твердотельного осветительного устройства, обеспеченной контуром обратной связи по напряжению. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области светотехники. Формирователь сигнала питания подает питание, чтобы возбуждать по меньшей мере один источник света. Формирователь сигнала питания включает в себя: стабилизатор тока, подключенный последовательно с по меньшей мере одним источником света; и схему приведения к требуемым параметрам, выполненную с возможностью принимать переменное напряжение питания, имеющее первичную частоту около от 50 Гц до 60 Гц, и дополнительно выполненную с возможностью приводить к требуемым параметрам принимаемое переменное напряжение питания, чтобы подавать питание в по меньшей мере один источник света, при этом приведенное к требуемым параметрам напряжение имеет ненулевую постоянную составляющую тока и переменную составляющую тока, причем абсолютная величина переменной составляющей тока на частоте, которая в четыре раза выше первичной частоты, превышает абсолютную величину переменной составляющей тока на первичной частоте, а также превышает абсолютную величину переменной составляющей тока во второй гармонике первичной частоты. Технический результат - уменьшение видимого мерцания света. 3н. и 13 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к устройству (40; 50; 60) возбуждения и соответствующему способу возбуждения для возбуждения нагрузки (12), в частности блока (12) СИД, включающего в себя один или более СИД, причем упомянутое устройство возбуждения содержит входной блок (14) питания для приема входного напряжения (V10) от внешнего источника (18) питания и для обеспечения выпрямленного напряжения (V12) питания, управляемый резистор (48) для подачи тока (IL) нагрузки для питания нагрузки (12), частотный фильтр (42), соединенный с входным блоком (14) питания для подачи напряжения (V18) на нагрузку (12), в котором частотный фильтр (42) соединен параллельно нагрузке (12) и подсоединен к управляемому резистору (48) для подачи постоянной электрической мощности на нагрузку (12). Устройство содержит модулятор (52), соединенный последовательно с блоком (12) СИД для модуляции тока (IL) возбуждения и для модуляции излученного светового выхода. Технический результат - упрощение модуляции светового выхода. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к области светотехники. Цепочка светодиодных нагрузок питается посредством выпрямленного напряжения питающей сети. Катод каждой светодиодной нагрузки заземлен посредством цепочки. Цепочки делают проводящими и непроводящими одна за другой в зависимости от мгновенного значения выпрямленного напряжения питающей сети, используя считывание как напряжения, так и тока. Технический результат - снижение мерцания света и рассеяния мощности. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к устройствам для возбуждения светодиодной цепи. Техническим результатом является упрощение и повышение надежности схемы возбуждения. Результат достигается тем, что устройство для возбуждения светодиодной цепи (1) содержит первый и второй выводы (11, 12), предназначенные для соединения со светодиодной цепью (1), конденсатор (31), соединенный с первым и вторым выводами (11, 12), переключатель (41) для шунтирования, в режиме проводимости, светодиодной цепи (1) и диод (51) для предотвращения, в режиме проводимости, разряда конденсатора (31) через переключатель (41). Таким образом, уменьшенная задержка включения реализована без дополнительного переключателя, необходимого для активации и деактивации вышеупомянутого конденсатора (31). Диод (51) является более простым и более надежным, чем такой дополнительный переключатель, и не требует управления. Предпочтительно, устройство содержит дополнительный вывод (13), причем диод (51) соединен с дополнительным выводом (13) и с одним из первого и второго выводов (11, 12), а переключатель (41) соединен с дополнительным выводом (13) и с другим выводом из первого и второго выводов (11, 12). 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх