BR102015019483B1 - Improvement applied in LED lamp charger rectifier - Google Patents

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Cristiano Ribeiro Leonel
Italo Rodrigo De Sousa
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Redunled Comércio De Equipamentos E Serviços De Elétrica E Iluminação Sustentáveis Ltda Me
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Abstract

APERFEIÇOAMENTO APLICADO EM RETIFICADOR CARREGADOR DE LAMPADA DE LED que foram desenvolvidos para serem aplicados na iluminação de ambientes internos e externos, de residências, comércios e indústrias, portos e aeroportos. E onde houver a necessidade de iluminação artificial, em caráter sustentável a Led. Sendo o objetivo do retificador carregador proporcionar tecnicamente a possibilidade dos sistemas de distribuição elétrica, alimentadores de lâmpadas convencionais que operam com AC (corrente alternada), operarem com correntes contínuas em baixas tensões DC (corrente contínua). Por conta de se tratar de corrente contínua, proporcionamos a redundância elétrica instantânea do sistema com o implemento de Baterias de ions de litiun, o que possibilita a não interrupção da fonte luminosa em questão, a lâmpada de Led com Retrofit de AC 100V a 240V p/ DC +12V a + 36V, sem a utilização de inversores de frequência aplicáveis a elevação das tensões elétricas.IMPROVEMENT APPLIED IN LED LAMP CHARGER RECTIFIER that were developed to be applied in the lighting of internal and external environments, residences, shops and industries, ports and airports. And where there is a need for artificial lighting, Led in a sustainable manner. The purpose of the charger rectifier is to technically provide the possibility for electrical distribution systems, conventional lamp feeders that operate with AC (alternating current), to operate with direct currents at low DC voltages (direct current). Because it is direct current, we provide instantaneous electrical redundancy of the system with the implementation of Lithium Ion Batteries, which allows the non-interruption of the light source in question, the LED lamp with Retrofit from AC 100V to 240V p / DC +12V to + 36V, without the use of frequency inverters applicable to the rise of electrical voltages.

Description

001 Refere-se o presente pedido de patente de invenção a um “APERFEIÇOAMENTO APLICADO EM RETIFICADOR CARREGADOR DE LAMPADA DE LED” que foram desenvolvidos para serem aplicados na iluminação de ambientes internos e externos, de residências, comércios e indústrias, portos e aeroportos. E onde houver a necessidade de iluminação artificial, em caráter sustentável a Led. Sendo o objetivo do retificador carregador proporcionar tecnicamente a possibilidade dos sistemas de distribuição elétrica, alimentadores de lâmpadas convencionais que operam com AC (corrente alternada), operarem com correntes contínuas em baixas tensões DC (corrente contínua). Por conta de se tratar de corrente contínua, proporcionamos a redundância elétrica instantânea do sistema com o implemento de Baterias de íons de lítiun, o que possibilita a não interrupção da fonte luminosa em questão, a lâmpada de Led com Retrofit de AC 100V a 240V p/ DC +12V a + 36V, sem a utilização de inversores de frequência aplicáveis a elevação das tensões elétricas.001 The present invention patent application refers to an "IMPROVEMENT APPLIED IN LED LAMP CHARGER RECTIFIER" that were developed to be applied in the lighting of internal and external environments, residences, shops and industries, ports and airports. And where there is a need for artificial lighting, Led in a sustainable manner. The purpose of the charger rectifier is to technically provide the possibility for electrical distribution systems, conventional lamp feeders that operate with AC (alternating current), to operate with direct currents at low DC voltages (direct current). Because it is direct current, we provide instantaneous electrical redundancy of the system with the implementation of Lithium-ion batteries, which allows the non-interruption of the light source in question, the LED lamp with Retrofit from AC 100V to 240V p / DC +12V to + 36V, without the use of frequency inverters applicable to the rise of electrical voltages.

002 Como é do conhecimento dos profissionais que atuam junto ao mercado de luminárias, estas são muito utilizadas tanto para residência, comércio e indústria, ocorre que estas são formadas por um sistema de lâmpadas que consome elevada corrente elétrica ou de bateria e possuem uma vida útil reduzida.002 As professionals working in the luminaire market are aware, these are widely used both for residence, commerce and industry, it happens that they are formed by a system of lamps that consumes high electrical or battery current and have a useful life. reduced.

003 Esta reduzida vida útil das lâmpadas utilizadas nas luminárias ou lanternas sinalizadoras se deve a sua disposição construtiva, pois ainda se utiliza filamento em sua constituição.003 This reduced useful life of the lamps used in luminaires or signal lanterns is due to their constructive disposition, as filament is still used in their constitution.

004 A lâmpada incandescente tem um filamento de tungsténio muito fino dentro de um bulbo. A idéia básica por detrás destas lâmpadas é simples: a corrente elétrica passa pelo filamento que, por ser bem fino, oferece resistência à passagem da corrente e esta resistência transforma a energia elétrica em calor, o calor faz o filamento aquecido emitir luz. O filamento, literalmente, emite luz por causa do calor.004 The incandescent bulb has a very thin tungsten filament inside a bulb. The basic idea behind these lamps is simple: the electric current passes through the filament which, because it is very thin, offers resistance to the passage of the current and this resistance transforms the electrical energy into heat, the heat makes the heated filament emit light. The filament literally emits light because of the heat.

005 O problema com as lâmpadas incandescentes é que o calor desperdiça muita eletricidade. Calor não é luz, e o propósito da lâmpada incandescente é emitir luz. Assim, toda a energia que é gasta para criar calor é considerada um desperdício. Lâmpadas incandescentes são muito ineficientes, elas produzem aproximadamente 15 lumes por watt gasto.005 The problem with incandescent light bulbs is that heat wastes a lot of electricity. Heat is not light, and the purpose of the incandescent lamp is to emit light. Thus, all the energy that is spent to create heat is considered a waste. Incandescent lamps are very inefficient, they produce approximately 15 lumens per watt spent.

006 Ao contrário das lâmpadas de filamento, as lâmpadas fluorescentes possuem grande eficiência por emitirem mais energia eletromagnética em forma de luz do que calor.006 Unlike filament lamps, fluorescent lamps are highly efficient because they emit more electromagnetic energy in the form of light than heat.

007 As lâmpadas fluorescentes funcionam de modo semelhante aos tubos de descarga de gás néon, possuem um par de elétrodos em cada extremo. O tubo de vidro é coberto com um material à base de fósforo, este, quando excitado com radiação ultravioleta gerada pela ionização dos gases, produz luz visível. Intemamente são carregadas com gases inertes à baixa pressão, as mais comuns utilizam o argônio. Além da cobertura de fósforo, existem elétrodos em forma de filamentos nas suas extremidades. Sua função é pré aquecer seu interior para reduzir a tensão elétrica necessária à ionização, dando a partida no processo de bombardeio por íons positivos dos gases internos ao bulbo.007 Fluorescent lamps work similarly to neon gas discharge tubes, they have a pair of electrodes at each end. The glass tube is covered with a phosphor-based material, which, when excited with ultraviolet radiation generated by the ionization of gases, produces visible light. They are internally charged with inert gases at low pressure, the most common using argon. In addition to the phosphorus coating, there are electrodes in the form of filaments at its ends. Its function is to preheat its interior to reduce the electrical voltage necessary for ionization, starting the process of bombardment by positive ions of the gases inside the bulb.

008 Acontecendo a descarga iônica, portanto a emissão de luz U.V., e excitando o fósforo da parede do tubo de vidro, não há mais a necessidade de alta tensão entre os extremos do bulbo, sendo reduzida para menos de cem volts, no caso de Lâmpadas de baixa potência e no máximo 175 v em caso de lâmpadas de alta potência.008 When the ionic discharge occurs, therefore the emission of U.V. light, and exciting the phosphor of the glass tube wall, there is no longer the need for high voltage between the ends of the bulb, being reduced to less than one hundred volts, in the case of lamps low power and a maximum of 175 v in case of high power lamps.

009 A intensidade da corrente elétrica que passa através dos gases de baixa pressão emite grande quantidade de radiação U.V. no comprimento de onda de emissão do vapor de mercúrio. Esta é convertida em luz visível pela camada de fósforo, que dependendo da mistura aplicada dará a tonalidade da coloração emitida. Em muitas indústrias, comércios ou residências quando se deseja permitir a passagem de luz natural (solar) são instaladas telhas plásticas incolor, placa de acrílico e clara bóias, ocorre que esses produtos tomam-se opacos com o tempo além de transmitirem calor para o interior do ambiente.009 The intensity of the electric current passing through low pressure gases emits large amounts of UV radiation. in the wavelength of mercury vapor emission. This is converted into visible light by the phosphor layer, which, depending on the mixture applied, will give the shade of the color emitted. In many industries, shops or homes, when it is desired to allow the passage of natural (sun) light, colorless plastic tiles, acrylic plate and clear floats are installed, it happens that these products become opaque with time in addition to transmitting heat to the interior of the environment.

010 A presente invenção consiste em um “APERFEIÇOAMENTO APLICADO EM RETIFICADOR CARREGADOR DE LAMP ADA DE LED” compreendido por um Trafo 2 alimenta o circuito de disparo, via ponte retifícadora de onda completa composta pelos diodos D5, D6, D7 e D8 responsáveis pela condução do semi -ciclo positivo da tensão secundária gerada no secundário do Trafo 2. O capacitor eletrolítico C3, controla o riple da tensão já retificada pelos diodos D5 à D8, onde é aplicada diretamente no circuito integrado opto acoplador CI 4N25, em seu pino 1 que, corresponde ao anodo, saindo no pino 2 correspondente ao cátodo do LED interno aos Cl’s 5, 6, 7 e 8.010 The present invention consists of an "IMPROVEMENT APPLIED TO A LED LAMP CHARGER RECTIFIER" comprising a Trafo 2 that feeds the trigger circuit, via a full-wave rectifier bridge composed of diodes D5, D6, D7 and D8 responsible for conducting the positive half-cycle of the secondary voltage generated in the secondary of Trafo 2. The electrolytic capacitor C3 controls the ripple of the voltage already rectified by the diodes D5 to D8, where it is applied directly to the integrated circuit optocoupler CI 4N25, on its pin 1, which, corresponds to the anode, leaving on pin 2 corresponding to the cathode of the LED internal to Cl's 5, 6, 7 and 8.

011 O potencial elétrico de aproximadamente de 15 volts aparece no pino 2 dos Cl’s 5,6,7, e 8, onde; é aplicada diretamente ao circuito elétrico de carga, via cátodo dos diodos D29, D30, D31, D32, D33, D34, D35 e D36 ambos cátodos.011 The electrical potential of approximately 15 volts appears on pin 2 of Cl's 5,6,7, and 8, where; is applied directly to the electrical load circuit, via the cathode of the diodes D29, D30, D31, D32, D33, D34, D35 and D36 both cathodes.

012 Correspondente aos 4 circuitos de potência alimentadores de lâmpadas de LED, que sofrerem a reorganização elétrica de seus respectivos LED’s, com o emprego de resistores limitadores de corrente.012 Corresponding to the 4 power circuits that feed LED lamps, which undergo the electrical reorganization of their respective LEDs, with the use of current limiting resistors.

013 Quando um dos quatro circuitos de potência é acionado, via D29 ao D36 separados em quatro circuitos; o cátodo dos Cl’s 5, 6, 7 e 8; seriados com qualquer carga aplicada a estes circuitos, sendo então a tensão elétrica conduzida para o potencial negativo do sistema, onde desta forma fecha o circuito dos LED’s internos aos Cl’s 5, 6, 7 e 8; saturando seus respectivos Led’S. Quando saturado o LED interno do circuito integrado opto acoplador 4N25 o transistor interno a este circuito integrado configuração NPN com base aberta é saturado e passa a conduzir corrente.013 When one of the four power circuits is activated, via D29 to D36 separated into four circuits; the cathode of C1's 5, 6, 7 and 8; series with any load applied to these circuits, and then the electrical voltage is conducted to the negative potential of the system, where in this way it closes the circuit of the internal LEDs to Cl's 5, 6, 7 and 8; saturating their respective LED's. When the internal LED of the 4N25 optocoupler integrated circuit is saturated, the transistor internal to this integrated circuit NPN configuration with open base is saturated and starts to conduct current.

014 Estes circuitos integrados opto acopladores Cl’s 5, 6, 7e 8; tem seus respectivos pinos 4 e 5 empregados como chaveadores diretos dos transistores Q9, Qll, Q13 e Q15(BC548) em configuração darlington com os transistores darlington Q10, Q12, Q14 e Q16(Tipl 12); onde não necessitam de dissipação de calor.014 These integrated circuits opto couplers C1's 5, 6, 7e 8; has their respective pins 4 and 5 used as direct switches of transistors Q9, Qll, Q13 and Q15(BC548) in darlington configuration with darlington transistors Q10, Q12, Q14 and Q16(Tipl 12); where they do not require heat dissipation.

015 Os transistores internos dos Cl’s opto acopladores Cl’s 5, 6, 7 e 8 recebem corrente direta via resistores limitadores de corrente sendo: R13, R16, R19 e R22, onde são aplicadas diretamente aos coletores dos transistores internos aos Cl’s opto acopladores Cl’s 5, 6, 7 e 8, o pino correspondente a esta função é o pino 5 de cada opto acoplador. Quando saturado o transistor interno do circuito integrado opto acoplador 4N25, passa a conduzir corrente, esta aparecendo no pino 4, que corresponde ao emissor do transistor interno ao opto acoplador 4N25, onde é aplicado diretamente nas bases dos transistores Q9, Qll, Q13 e Q15, que passam a conduzir, saturando os transistores darlington(Tip 112), chaveadores dos relés RL1, RL2, RL3 e RL4; divididos em quatro circuitos de disparos, facilmente visualizados no diagrama elétrico e no diagrama de blocos do sistema. Cada circuito de disparo está interligado ao RL5 via diodos 1N4007 D21, D22, D23 e D24 estabelecendo um circuito resultante alímentador da bobina do relé 5.Esta bobina quando magnetizada faz com que seus dois contatos normalmente abertos, que por sua vez alimenta diretamente os dois transformadores de potencial elétrico sendo: TRAFO 1 e TRAFO 3. Quando alimentados com corrente alternada estes transformadores de potencial elétrico alimentam os quatro circuitos reguladores de tensão e o circuito automático carregador de baterias.015 The internal transistors of Cl's opto couplers Cl's 5, 6, 7 and 8 receive direct current via current limiting resistors: R13, R16, R19 and R22, where they are applied directly to the collectors of the transistors internal to Cl's opto couplers Cl's 5, 6, 7 and 8, the pin corresponding to this function is pin 5 of each opto coupler. When the internal transistor of the 4N25 optocoupler integrated circuit is saturated, it starts to conduct current, which appears on pin 4, which corresponds to the emitter of the internal transistor of the 4N25 optocoupler, where it is applied directly to the bases of transistors Q9, Qll, Q13 and Q15. , which start to conduct, saturating the darlington transistors (Tip 112), relay switches RL1, RL2, RL3 and RL4; divided into four trip circuits, easily visualized on the electrical diagram and on the system block diagram. Each trigger circuit is interconnected to RL5 via diodes 1N4007 D21, D22, D23 and D24 establishing a resultant circuit that feeds the relay coil 5. This coil when magnetized causes its two normally open contacts, which in turn directly feeds the two electrical potential transformers being: TRAFO 1 and TRAFO 3. When fed with alternating current these electrical potential transformers feed the four voltage regulator circuits and the automatic battery charger circuit.

016 Cada circuito regulador de tensão é composto por dois transistores de potência canal PNP(Tip 2955). São saturados em suas bases via resistores limitadores de corrente R3, R6, R9 e RI2, que injetam corrente diretamente no pino 1 dos Cl’s LM7812C, Cl 1, Cl 2, Cl 3 e Cl 4; responsáveis pela estabilização de base dos transistores chaveadores de potências(Tip 2955) QI, Q2, Q3,Q4, Q5,Q6, Q7 e Q8.016 Each voltage regulator circuit is composed of two PNP channel power transistors (Tip 2955). They are saturated at their bases via current limiting resistors R3, R6, R9 and RI2, which inject current directly into pin 1 of Cl's LM7812C, Cl 1, Cl 2, Cl 3 and Cl 4; responsible for base stabilization of power switching transistors (Tip 2955) QI, Q2, Q3, Q4, Q5, Q6, Q7 and Q8.

017 Os circuitos integrados reguladores LM7812C levam dois diodos seriados em seus pinos de numero 2, sendo anodo no pino 2, catodo+ânodo e cátodo no potencial negativo do sistema. Estes dois diodos promovem a elevação da tensão estabilizada no pino 3 do circuito integrado Lm7812C. O pino 3 do circuito integrado Lm7812C é ligado diretamente nos coletores dos transistores (Tip2955). Os emissores dos transistores (Tip2955) recebem corrente diretamente vinda dos diodos Dl, D2, D3 e D4; esta tensão elétrica gerada no secundário do TRAFO 1 passa pela ponte retificadora de onda completa e tem o seu riple corrigido pelos capacitores eletrolíticos Cl e C2 em configuração paralela de 4700 micro Faraday cada capacitor. Esta tensão retificada contínua é chaveada pelos relés RL1, RL2, RL3 e RL4 e conduzida diretamente aos emissores dos transistores (tip 2955) que são saturados pelos CI”s reguladores de tensão Lm 7812C: Cl 1,CI2, CI3 e CI4.017 The LM7812C regulator integrated circuits have two serial diodes on their number 2 pins, being anode on pin 2, cathode+anode and cathode on the negative potential of the system. These two diodes promote the rise of the stabilized voltage on pin 3 of the Lm7812C integrated circuit. Pin 3 of the Lm7812C integrated circuit is connected directly to the transistor collectors (Tip2955). Transistor emitters (Tip2955) receive current directly from diodes Dl, D2, D3 and D4; this electrical voltage generated in the secondary of TRAFO 1 passes through the full wave rectifier bridge and has its ripple corrected by electrolytic capacitors Cl and C2 in parallel configuration of 4700 micro Faraday each capacitor. This direct rectified voltage is switched by relays RL1, RL2, RL3 and RL4 and conducted directly to the emitters of the transistors (type 2955) that are saturated by the voltage regulator ICs Lm 7812C: Cl 1, CI2, CI3 and CI4.

018 Os transistores (Tip2955), quando saturados pela tensão já estabilizada pelos reguladores Cl’s Lm7812C, fornecem a tensão e corrente necessária à alimentação dos circuitos de potência. Esta tensão estabilizada é fornecida pelo pino 3 dos Cl’s Lm7812C e conduzida ao circuito de potência via anodo e cátodo dos diodos de cilício D30, D32, D34 e D36; aplicada diretamente a saída do circuito de potência estabilizado.018 The transistors (Tip2955), when saturated by the voltage already stabilized by the Cl's Lm7812C regulators, supply the voltage and current necessary to supply the power circuits. This stabilized voltage is supplied by pin 3 of the Cl's Lm7812C and conducted to the power circuit via the anode and cathode of the silicon diodes D30, D32, D34 and D36; directly applied to the output of the stabilized power circuit.

019 Quando acionado o circuito de potência é energizada a bobina do relé RL6, esta bobina aciona imediatamente o contato normalmente aberto (NA) que chaveia diretamente a bateria estacionária de redundância elétrica da etapa de potência. Este relé (RL6), evita que a corrente acumulada da bateria escoe lentamente pelo circuito carregador da bateria quando o mesmo encontra-se desenergizado. Este circuito carregador é chaveado todas às vezes as quatro etapas de potência são requeridas pelas cargas distribuídas ao longo da planta do imóvel ou via pública.019 When the power circuit is activated, the RL6 relay coil is energized, this coil immediately activates the normally open (NO) contact that switches directly the electrical redundancy stationary battery of the power stage. This relay (RL6) prevents the accumulated battery current from flowing slowly through the battery charger circuit when it is de-energized. This charger circuit is switched every time the four power stages are required by the loads distributed along the building's floor plan or public road.

020 O TRAFO 2 é responsável por gerar a tensão e corrente aplicada diretamente aos circuitos de disparos, compostos pelos CTs opto acopladores 4N25 e alimenta também diretamente a bobina RL7, que abre o seu contato normalmente fechado (NF) evitando que a tensão e a corrente acumulada na bateria escoe para as etapas de potências via diodos D29, D31, D33 e D35.020 The TRAFO 2 is responsible for generating the voltage and current applied directly to the triggering circuits, composed of the 4N25 opto coupler CTs and also directly feeds the RL7 coil, which opens its normally closed (NC) contact, preventing the voltage and current from accumulated in the battery flow to the power stages via diodes D29, D31, D33 and D35.

021 Estes diodos também D29, D31, D33 e D35 impedem que a bateria seja realimentada com tensão reversa de corrente vindas das etapas de potência estabilizada compostas pelos componentes, transistores (Tip2955) e Cl’s Lm 7812C.021 These diodes also D29, D31, D33 and D35 prevent the battery from being fed back with reverse current voltage from the stabilized power stages composed by the components, transistors (Tip2955) and Cl's Lm 7812C.

022 Desta forma a bateria permanece sempre na condição de espera(stand bye), sendo carregada pelo circuito automático de controle de corrente tendo como principais componentes SCR (Q18)-BRX49 e pelo Triac(Q17)- BT136.Este circuito controla a corrente de flutuação aplicada diretamente ao potencial positivo da bateria. De modo que, quando a bateria atinge seu carregamento máximo a corrente é reduzida automaticamente para 150 m.a e a tensão estabelecida em tomo de 14,5V.022 In this way, the battery always remains in the standby condition, being charged by the automatic current control circuit, having as main components SCR (Q18)-BRX49 and by Triac (Q17)- BT136. fluctuation applied directly to the positive potential of the battery. So, when the battery reaches its maximum charge, the current is automatically reduced to 150 m.a and the voltage is set at around 14.5V.

023 Quando ocorre a falta de potencial elétrico no primário do Trafo 2, instantaneamente o RL7 é cortado, tendo seu contato NF(normal fechado) operado, chaveando a corrente elétrica contida na bateria. Simultaneamente o relé (RL6), tem sua bobina desmagnetizada operando o contato reversível RL6/25A, do contato C/NA para a condição C/NF. Tendo seu contato C interligado diretamente ao potencial positivo da bateria comutado para a posição (NF), dando condição para o escoamento da tensão e a corrente para o contato C e NF do RL7/25A e conduzida ao ânodo dos diodos D29, D31, D33 e D35.Desta forma esta tensão e corrente aparece no cátodo dos diodos citados anteriormente. Esta tensão é injetada diretamente nos circuitos de potência garantindo assim a não interrupção da alimentação dos circuitos de iluminação com a redundância elétrica garantida pela bateria em questão.023 When there is a lack of electrical potential in the primary of Trafo 2, the RL7 is instantly cut, having its NC contact (normally closed) operated, switching the electric current contained in the battery. Simultaneously, the relay (RL6) has its coil demagnetized by operating the reversing contact RL6/25A, from the C/NO contact to the C/NC condition. Having its contact C directly connected to the positive potential of the battery switched to the (NC) position, providing conditions for the flow of voltage and current to the C and NC contact of the RL7/25A and conducted to the anode of the diodes D29, D31, D33 and D35. In this way this voltage and current appears on the cathode of the diodes mentioned above. This voltage is injected directly into the power circuits, thus ensuring that the power supply to the lighting circuits is not interrupted, with the electrical redundancy guaranteed by the battery in question.

024 Quando ocorre a realimentação do TRAFO 2 os reles (RL6 e RL7) são energizados novamente; também ocorre a energização dos TRAFOS 1 e 2 levando para a condição normal de trabalho os circuitos já descritos da etapas de chaveamento e controle de carga da bateria até o momento em que as cargas (lâmpadas) sejam seccionadas dos circuitos distribuídos ao longo da planta.024 When the TRAFO 2 feedback occurs, the relays (RL6 and RL7) are energized again; TRAFOS 1 and 2 are also energized, taking the circuits already described from the switching and battery charge control stages to the normal working condition until the moment when the loads (lamps) are disconnected from the circuits distributed throughout the plant.

025 Neste instante todos os relés são cortados e todo sistema eletrônico do equipamento entra em repouso aguardando o instante em que outra carga (lâmpada) seja acionada novamente na planta. Quando qualquer uma das cargas (lâmpadas) for acionada novamente, automaticamente os circuitos de disparo voltam a operar e automaticamente o circuito de carregamento volta a monitorar a bateria.025 At this moment all the relays are cut and the entire electronic system of the equipment goes to rest waiting for the moment in which another load (lamp) is activated again in the plant. When any of the loads (lamps) are turned on again, the trigger circuits automatically return to operation and automatically the charging circuit returns to monitoring the battery.

026 Para que se possa obter uma perfeita compreensão do que fora desenvolvido, são apensos desenhos ilustrativos aos quais far-se-ão referências numéricas em conjunto com uma descrição pormenorizada, onde a:026 In order to obtain a perfect understanding of what has been developed, illustrative drawings are attached to which numerical references will be made together with a detailed description, where:

027 Figura 1 mostra uma vista superior da placa isoladora com saliências antiderrapante.027 Figure 1 shows a top view of the insulating plate with non-slip protrusions.

028 Com base no descrito e ilustrado é dado a perceber que a “APERFEIÇOAMENTO APLICADO EM RETIFICADOR CARREGADOR DE LAMPADA DE LED”, percebe-se que os sistemas convencionais de iluminação artificial sejam eles: Residenciais, Comerciais ou Industriais; sejam alimentados por painéis Fotovoltaicos ou alimentados por distribuidoras de energia elétrica, como exemplo: ELETROPAULO, operam com tensões AC - 100Va240V.028 Based on what has been described and illustrated, it can be seen that the “IMPROVEMENT APPLIED TO A LED LAMP CHARGER RECTIFIER”, it is clear that conventional artificial lighting systems are: Residential, Commercial or Industrial; whether powered by Photovoltaic panels or powered by electricity distributors, such as: ELETROPAULO, operate with AC voltages - 100Va240V.

029 O sistema ora proposto não se faz uso de corrente alternada de 100V a 240V no ponto elétrico de entrega (receptáculo), exemplo: E-27, para lâmpadas comuns. Mas sim a entrega de corrente contínua DC em baixas tensões: DC +12V; DC+24V; DC +36V, para lâmpadas que sofrerem o RETROFIT.029 The system proposed here does not make use of alternating current from 100V to 240V at the electrical delivery point (receptacle), example: E-27, for common lamps. But rather the delivery of direct current DC at low voltages: DC +12V; DC+24V; DC +36V, for lamps that undergo RETROFIT.

030 Não se descarta a utilização de corrente alternada AC, para alimentação do sistema, caso o mesmo não possua o advento Foto voltaico, porem se faz uso apenas da corrente AC na alimentação do conversor AC p/ DC e carregamento do acumulador da redundância elétrica DC ( baterias ).030 The use of alternating AC current is not ruled out, for powering the system, if it does not have the advent of Photovoltaic, but only AC current is used in the supply of the AC to DC converter and charging of the DC electrical redundancy accumulator (batteries).

031 A seguir é demonstrado passo do processo para a utilização do retificador carregador onde:031 The following is the process step for using the charger rectifier where:

032 Io Passo: Desmontagem da Lâmpada de Led;032 1st Step: Disassembly of the Led Lamp;

033 2o passo: Seccionamento das trilhas de ligações elétricas entre os Leds, agrupando-os em grupos seriados de 4 Leds.033 2nd step: Sectioning of the electrical connection trails between the LEDs, grouping them in serial groups of 4 LEDs.

034 3o Passo: Determinação do resistor limitador de corrente para cada grupo de 4 Leds, com a seguinte fórmula: R = ( V-Vd ) / I Onde: R é o resistor a ser ligado em série com os Leds seriados. V é a tensão contínua de alimentação.034 3rd Step: Determination of the current limiting resistor for each group of 4 LEDs, with the following formula: R = ( V-Vd ) / I Where: R is the resistor to be connected in series with the serial LEDs. V is the DC supply voltage.

035 Vd é a queda de tensão no Led, dada através do parâmetro: Vd = 2,7V Led Branco. I é a corrente desejável no Led. 4o Passo: aterramento de todos os Cátodos dos grupos de Leds a serem seriados com os resistores limitadores de corrente; 5o Passo: Instalação do resistor limitador de corrente em todos os Ânodos dos grupos de Leds a serem alimentados com corrente DC 12V; 6o Passo: Extração da Fonte de alimentação AC/DC interna a Lâmpada; 7o Passo: Remontagem da lâmpada de Led. E Testes de funcionamento.035 Vd is the voltage drop across the LED, given through the parameter: Vd = 2.7V White LED. I is the desired current in the LED. 4th Step: grounding of all the Cathodes of the Leds groups to be serialized with the current limiting resistors; 5th Step: Installation of the current limiting resistor in all the anodes of the LED groups to be fed with DC 12V current; 6th Step: Extracting the internal AC/DC power supply from the Lamp; 7th Step: Reassembly of the LED lamp. E Functional tests.

036 Por ser inovador e até então não compreendidas no estado da técnica que se enquadra perfeitamente dentro dos critérios que definem a patente de invenção. São as seguintes suas reivindicações.036 For being innovative and until then not understood in the state of the art that fits perfectly within the criteria that define the invention patent. Their claims are as follows.

Claims (1)

1. APERFEIÇOAMENTO APLICADO EM RETIFICADOR CARREGADOR DE LÂMPADA DE LED, caracterizado por um Trafo 2 que alimenta o circuito de disparo, via ponte retificadora de onda completa composta pelos diodos D5, D6, D7 e D8; o capacitor eletrolítico C3, controla o ripple da tensão já retificada pelos diodos D5 à D8, onde é aplicada diretamente no circuito integrado opto acoplador CI4N25, em seu pino 1 que, corresponde ao anodo, saindo no pino 2 correspondente ao catodo do LED interno aos CI’S 5, 6, 7 e 8; o potencial elétrico de aproximadamente 15Volts aparece no pino 2 dos CI’s 5, 6, 7 e 8, onde: é aplicada diretamente ao circuito elétrico de carga, via catodo dos diodos D29, D30, D31, D32, D33, D34, D35 e D36 ambos catodos; correspondente aos 4 circuitos de potência alimentadores de lâmpadas de LED, que sofrerem a reorganização elétrica de seus respectivos LED’S, com o emprego de resistores limitadores de corrente; quando um dos quatro circuitos de potência é acionado, via D29 ao D36 separados em quatro circuitos; o catodo dos CI’s 5, 6, 7 e 8, seriados com qualquer carga aplicada a estes circuitos, sendo então a tensão elétrica conduzida para o potencial negativo do sistema, onde esta forma fecha o circuito dos LED’s internos aos CI’s 5, 6, 7 e 8; saturando seus respectivos LED’s; quando saturado o LED interno do circuito integrado opto acoplador 4N25 o transistor interno a este circuito integrado configuração NPN com base aberta é saturado e passa a conduzir corrente; estes circuitos integrados opto acopladores CI’s 5, 6, 7 e 8 tem seus respectivos pinos 4 e 5 empregados como chaveadores diretos dos transistores Q9, Q11, Q13 e Q15 (BC548) em configuração Darlington com os transitores Darlington Q10, Q12, Q14 e Q16 (Tip112); os transistores internos dos CI’s opto acopladores CI’s 5, 6, 7 e 8 recebem corrente direta via resistores limitadores de corrente sendo: R13, R16, R19 e R22, onde são aplicadas diretamente aos coletores dos transistores internos aos CI’s opto acopladores CI’s 5, 6, 7 e 8, o pino correspondente a esta função é o pino 5 de cada opto acoplador; quando saturado o transistor interno do circuito integrado opto acoplador 4N25 passa a conduzir corrente, esta aparecendo no pino 4, que corresponde ao emissor do transistor interno ao opto acoplador 4N25, onde é aplicado diretamente nas bases dos transistores Q9, Q11, Q13 e Q15. Que passam a conduzir, saturando os transistores Darlington (Tip112), chaveadores dos relés RL1, RL2, RL3 e RL4, divididos em quatro circuitos de disparos; cada circuito de disparo está interligado ao RL5 via diodos 1N4007 D21, D22, D23 e D24 estabelecendo um circuito resultante alimentador da bobina do relé 5; esta bobina quando magnetizada faz com que seus dois contatos normalmente abertos, que por sua vez alimenta diretamente os dois transformadores de potencial elétrico, sendo: TRAFO 1 e TRAFO 3; quando alimentados com corrente alternada estes transformadores de potencial elétrico alimentam os quatro circuitos reguladores de tensão e o circuito automático carregador de baterias; cada circuito regulador de tensão é composto por dois transistores de potência canal PNP (Tip 2955); são saturados em suas bases via resistores limitadores de corrente R3, R6, R9 e R12, que injetam corrente diretamente no pino 1 dos CI’s LM7812C, CI1, CI2, CI3 e CI4, responsáveis pela estabilização da base dos transistores chaveadores de potência (Tip 2955), Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, Q6, Q7 e Q8; os circuitos integrados reguladores LM7812C levam dois diodos seriados em seus pinos de número 2, sendo o anodo no pino 2, catodo +anodo e catodo no potencial negativo do sistema; estes dois diodos promovem a elevação da tensão estabilizada no pino 3 do circuito integrado LM7812C; o pino 3 do circuito integrado LM7812C é ligado diretamente nos coletores dos transistores (Tip 2955); os emissores dos transistores (Tip 2955) recebem corrente diretamente vinda dos diodos D1, D2, D3 e D4; esta tensão elétrica gerada no secundário do TRAFO 1 passa pela ponte retificadora de onda completa e tem o seu ripple corrigido pelos capacitores eletrolíticos C1 e C2 em configuração paralela de 4700 micro Faraday cada capacitor; esta tensão retificada contínua é chaveada pelos relés RL1, RL2, RL3 e RL4 e conduzida diretamente aos emissores dos transistores (Tip 2955) que são saturados pelos CI”s reguladores de tensão Lm 7812C: CI 1, CI 2, CI 3 e CI 4; os transistores (Tip 2955), quando saturados pela tensão já estabilizada pelos reguladores CI’s LM7812C, fornecem a tensão e corrente necessária à alimentação dos circuitos de potência; esta tensão estabilizada é fornecida pelo pino 3 dos CI’s LM7812C e conduzida ao circuito de potência via anodo e catodo dos diodos de silício D30, D32, D34 e D36, aplicada diretamente a saída do circuito de potência estabilizado; quando acionado o circuito de potência é energizada a bobina do relé RL6, esta bobina aciona imediatamente o contato normalmente aberto (NA) que chaveia diretamente a bateria estacionária de redundância elétrica da etapa de potência; este circuito carregador é chaveado todas as vezes as quatro etapas de potência são requeridas pelas cargas distribuídas ao longo da planta do imóvel ou via pública; o TRAFO 2 e responsável por gerar a tensão e corrente aplicada diretamente aos circuitos de disparos, compostos pelos CI’s opto acopladores 4N25 e alimenta também diretamente a bobina RL7, que abre o seu contato normalmente fechado (NF) evitando que a tensão e a corrente acumulada na bateria escoe para as etapas de potências via diodos D29, D31, D33 e D35, transistores (Tip 2955) e CI’s Lm 7812C; desta forma a bateria permanece sempre na condição de espera (stand by), sendo carregada pelo circuito automático de controle de corrente tendo como principais componentes SCR (Q18)-BRX49 e pelo Triac (Q17)-BR136; este circuito controla a corrente de flutuação aplicada diretamente ao potencial positivo da bateria; de modo que, quando a bateria atinge o carregamento máximo a corrente é reduzida automaticamente para 150 m.a. e a tensão estabelecida em torno de 14,5V; quando ocorre a falta de potencial elétrico no primário do Trafo 2, instantaneamente o RL7 é cortado, tendo seu contato NF (normal fechado) operado, chaveando a corrente elétrica contida na bateria; simultaneamente o relé (RL6), tem sua bobina desmagnetizada operando o contato reversível RL6/25A, do contato C/NA para a condição C/NF; tendo seu contato C interligado diretamente ao potencial positivo da bateria comutado para a posição (NF), dando condição para o escoamento da tensão e a corrente para o contado C e NF do RL7/25A e conduzida ao ânodo dos diodos D29, D31, D33 e D35; desta forma esta tensão e corrente aparece no catodo dos diodos citados anteriormente; esta tensão é injetada diretamente nos circuitos de potência garantindo assim a não interrupção da alimentação dos circuitos de iluminação com a redundância elétrica garantida pela bateria em questão; quando ocorre a realimentação do TRAFO 2 aos relés (RL6 e RL7) são energizados novamente; também ocorre a energização dos TRAFOS 1 e 2 levando para a condição normal de trabalho os circuitos já descritos das etapas de chaveamento e controle de carga da bateria até o momento em que as cargas (lâmpadas) sejam seccionadas dos circuitos distribuídos ao longo da planta; neste instante todos os relés são cortados e todo sistema eletrônico do equipamento entra em repouso aguardando o instante em que a outra carga (lâmpada) seja acionada novamente na planta; quando qualquer uma das cargas (lâmpadas) for acionada novamente, automaticamente os circuitos de disparo voltam a operar e automaticamente o circuito de carregamento volta a monitorar a bateria.1. IMPROVEMENT APPLIED TO A LED LAMP CHARGER RECTIFIER, characterized by a Trafo 2 that feeds the trigger circuit, via a full-wave rectifier bridge composed of diodes D5, D6, D7 and D8; the electrolytic capacitor C3, controls the ripple of the voltage already rectified by the diodes D5 to D8, where it is applied directly in the integrated circuit optocoupler CI4N25, in its pin 1 that corresponds to the anode, leaving in the pin 2 corresponding to the cathode of the internal LED to the CI'S 5, 6, 7 and 8; the electrical potential of approximately 15Volts appears on pin 2 of IC's 5, 6, 7 and 8, where: it is applied directly to the electrical load circuit, via the cathode of diodes D29, D30, D31, D32, D33, D34, D35 and D36 both cathodes; corresponding to the 4 power circuits that supply LED lamps, which undergo the electrical reorganization of their respective LED'S, with the use of current limiting resistors; when one of the four power circuits is activated, via D29 to D36 separated into four circuits; the cathode of IC's 5, 6, 7 and 8, series with any load applied to these circuits, then the electrical voltage is conducted to the negative potential of the system, where this form closes the circuit of the LED's internal to IC's 5, 6, 7 and 8; saturating their respective LEDs; when the internal LED of the 4N25 optocoupler integrated circuit is saturated, the transistor internal to this integrated circuit NPN configuration with open base is saturated and starts to conduct current; these integrated circuits optocouplers IC's 5, 6, 7 and 8 have their respective pins 4 and 5 used as direct switches of transistors Q9, Q11, Q13 and Q15 (BC548) in Darlington configuration with Darlington transistors Q10, Q12, Q14 and Q16 (Tip112); the internal transistors of the opto-coupler ICs 5, 6, 7 and 8 receive direct current via current limiting resistors: R13, R16, R19 and R22, where they are applied directly to the collectors of the transistors internal to the opto-coupler ICs 5, 6 , 7 and 8, the pin corresponding to this function is pin 5 of each opto coupler; when saturated, the internal transistor of the 4N25 optocoupler integrated circuit starts to conduct current, which appears on pin 4, which corresponds to the emitter of the internal transistor of the 4N25 optocoupler, where it is applied directly to the bases of transistors Q9, Q11, Q13 and Q15. Which start to conduct, saturating the Darlington transistors (Tip112), relay switches RL1, RL2, RL3 and RL4, divided into four tripping circuits; each trigger circuit is interconnected to RL5 via diodes 1N4007 D21, D22, D23 and D24 establishing a resultant circuit that feeds the relay coil 5; this coil when magnetized makes its two contacts normally open, which in turn directly feeds the two electrical potential transformers, being: TRAFO 1 and TRAFO 3; when supplied with alternating current, these electrical potential transformers supply the four voltage regulator circuits and the automatic battery charger circuit; each voltage regulator circuit is composed of two PNP channel power transistors (Tip 2955); are saturated at their bases via current limiting resistors R3, R6, R9 and R12, which inject current directly into pin 1 of the LM7812C, CI1, CI2, CI3 and CI4 ICs, responsible for stabilizing the base of the power switching transistors (Tip 2955 ), Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, Q6, Q7 and Q8; the LM7812C regulatory integrated circuits have two serial diodes on their number 2 pins, with the anode on pin 2, cathode + anode and cathode on the negative potential of the system; these two diodes promote the rise of the stabilized voltage on pin 3 of the LM7812C integrated circuit; pin 3 of the LM7812C integrated circuit is connected directly to the transistor collectors (Tip 2955); the transistor emitters (Tip 2955) receive current directly from diodes D1, D2, D3 and D4; this electrical voltage generated in the secondary of TRAFO 1 passes through the full-wave rectifier bridge and has its ripple corrected by electrolytic capacitors C1 and C2 in parallel configuration of 4700 micro Faraday each capacitor; this direct rectified voltage is switched by relays RL1, RL2, RL3 and RL4 and conducted directly to the transistor emitters (Tip 2955) which are saturated by the voltage regulator ICs Lm 7812C: CI 1, CI 2, CI 3 and CI 4 ; the transistors (Tip 2955), when saturated by the voltage already stabilized by the CI's LM7812C regulators, supply the voltage and current necessary to supply the power circuits; this stabilized voltage is supplied by pin 3 of the LM7812C ICs and conducted to the power circuit via the anode and cathode of the silicon diodes D30, D32, D34 and D36, applied directly to the output of the stabilized power circuit; when the power circuit is activated, the relay coil RL6 is energized, this coil immediately activates the normally open contact (NO) that switches directly the electrical redundancy stationary battery of the power stage; this charger circuit is switched every time the four power stages are required by the loads distributed along the building's floor plan or public road; the TRAFO 2 is responsible for generating the voltage and current applied directly to the triggering circuits, composed of the 4N25 opto-coupler ICs and also directly feeds the RL7 coil, which opens its normally closed (NC) contact, preventing the accumulated voltage and current from in the battery, flow to the power stages via diodes D29, D31, D33 and D35, transistors (Tip 2955) and CI's Lm 7812C; in this way, the battery always remains in the standby condition, being charged by the automatic current control circuit, having as main components SCR (Q18)-BRX49 and Triac (Q17)-BR136; this circuit controls the float current applied directly to the positive potential of the battery; so that when the battery reaches maximum charging the current is automatically reduced to 150 m.a. and the voltage established around 14.5V; when there is a lack of electrical potential in the primary of Trafo 2, instantly the RL7 is cut, having its NC contact (normally closed) operated, switching the electric current contained in the battery; simultaneously the relay (RL6) has its coil demagnetized by operating the reversing contact RL6/25A, from the C/NO contact to the C/NC condition; having its contact C directly connected to the positive potential of the battery switched to the (NC) position, providing conditions for the flow of voltage and current to the C and NC contact of the RL7/25A and conducted to the anode of the diodes D29, D31, D33 and D35; in this way this voltage and current appears in the cathode of the diodes mentioned above; this voltage is injected directly into the power circuits, thus ensuring the non-interruption of the power supply to the lighting circuits with the electrical redundancy guaranteed by the battery in question; when TRAFO 2 feedback occurs, the relays (RL6 and RL7) are energized again; TRAFOS 1 and 2 are also energized, bringing the circuits already described from the switching and battery charge control stages to the normal working condition until the moment when the loads (lamps) are disconnected from the circuits distributed throughout the plant; at this moment all the relays are cut and the entire electronic system of the equipment goes to rest waiting for the moment in which the other load (lamp) is activated again in the plant; when any of the loads (lamps) are turned on again, automatically the trigger circuits operate again and automatically the charging circuit goes back to monitoring the battery.
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