BR102015032146A2

BR102015032146A2 - system for retrofitting fluorescent lamps with led lamps

Info

Publication number: BR102015032146A2
Application number: BR102015032146A
Authority: BR
Inventors: Affonso Eduardo Behr Ferro; Aurelio Da Dalt; João Carlos Costa E Sousa De Ayala Boaventura
Original assignee: Spectra Tecnologia Indústria Comércio E Serviços De Informática Ltda
Priority date: 2015-12-21
Filing date: 2015-12-21
Publication date: 2016-07-19

Abstract

sistema para reequipamento de luminárias fluorescentes com lâmpadas led, referindo-se particularmente ao reequipamento (¿"retrofit"¿) de luminárias convencionais de luz fluorescente (1) mediante a substituição das lâmpadas fluorescentes convencionais (2) por componentes com tecnologia led, com as mesmas dimensões e pinagem das lâmpadas fluorescentes originais, os pinos desses componentes led (10, 10a, 10b, 10c) sendo eletricamente isolados e utilizados exclusivamente para suporte mecânico das lâmpadas com diodos led, sendo a energia de alimentação fornecida através de pelo menos um cabo (14, 14'¿, 14''¿) ligado a uma fonte de alimentação (13) dotado de meios de conexão à rede (15) de distribuição predial.system for retrofitting fluorescent lamps with led lamps, with particular reference to retrofitting conventional fluorescent lamps (1) by replacing conventional fluorescent lamps (2) with components with led technology, with the following same dimensions and wiring as the original fluorescent lamps, the pins of these led components (10, 10a, 10b, 10c) being electrically insulated and used exclusively for mechanical support of the led diode lamps, the power supply being provided through at least one (14, 14 '', 14 '' ') connected to a power supply (13) provided with means for connecting to the building distribution network (15).

Description

SISTEMA PARA REEQUIPAMENTO DE LUMINÁRIAS FLUORESCENTES COM LÂMPADAS LEDFLUORESCENT LED LAMP REPAIR SYSTEM

Campo da Invenção [001] Refere-se a presente invenção ao campo da iluminação elétrica e, mais particularmente, ao reequipamento ("retrofit") de luminárias convencionais de luz fluorescente mediante a substituição das lâmpadas fluorescentes convencionais por componentes com tecnologia LED (diodos emissores de luz - Light Emittlng Diodes).Field of the Invention The present invention relates to the field of electric lighting and, more particularly, to retrofitting conventional fluorescent light fixtures by replacing conventional fluorescent lamps with LED technology components. Light - Light Emittlng Diodes).

Estado da Técnica [002] No atual estado da técnica, a substituição de lâmpadas convencionais por soluções baseadas em diodos emissores de luz (LEDs) passa pela desmontagem da luminária e considerável retrabalho para fixação mecânica dos novos componentes e recabeamento das conexões elétricas.State of the Art [002] In the current state of the art, the replacement of conventional lamps with solutions based on light-emitting diodes (LEDs) involves disassembly of the luminaire and considerable rework for mechanical fixation of new components and reworking of electrical connections.

[003] Tratando-se de lâmpadas incandescentes, já são conhecidas soluções para a sua substituição por lâmpadas utilizando LEDs. Assim, por exemplo, o documento de patente PI0705343-6 intitulado "Lâmpada com Elementos LED" descreve uma fonte de luz compreendendo uma base roscada convencional, um colar de material isolante solidário com a dita base, e uma pluralidade de diodos LED montados em uma placa de base, sendo a alimentação de ditos LEDs provida por um circuito driver embutido na base, no colar ou na placa de base .In the case of incandescent lamps, solutions are already known for replacing them with lamps using LEDs. Thus, for example, patent document PI0705343-6 entitled "LED Light Bulb" describes a light source comprising a conventional threaded base, a collar of insulating material integral with said base, and a plurality of LED diodes mounted on a base plate, the power of said LEDs being provided by a driver circuit embedded in the base, collar or base plate.

[004] Considerando que a eficiência luminosa das lâmpadas incandescentes é da ordem de 2%, é evidente a vantagem decorrente de sua substituição por fontes LED, cuja eficiência varia entre 10% e 22%. No caso de lâmpadas fluorescentes, cuja eficiência varia entre 8% e 12%, a sua substituição por LEDs apresenta, ainda, alguma vantagem em termos de eficiência. No entanto, tal troca é altamente vantajosa no tocante à vida útil da luminária, uma vez que a durabilidade das lâmpadas fluorescentes é de aproximadamente 7.500 horas, enquanto os LEDs têm vida útil de 30.000 a 50.000 horas. Isso se traduz em uma economia nos custos de manutenção a longo prazo.Considering that the luminous efficiency of incandescent lamps is of the order of 2%, it is evident the advantage arising from their replacement by LED sources, whose efficiency varies between 10% and 22%. In the case of fluorescent lamps, whose efficiency varies between 8% and 12%, their replacement with LEDs still has some efficiency advantage. However, such a switch is highly advantageous regarding luminaire life since the lifetime of fluorescent lamps is approximately 7,500 hours while LEDs have a lifetime of 30,000 to 50,000 hours. This translates into savings in long term maintenance costs.

[005] Embora existam no mercado soluções para a substituição de lâmpadas convencionais por outras contendo tecnologia LED, tal substituição nem sempre é direta, especialmente quando se trata de luminárias fluorescentes tubulares.[005] Although there are solutions in the market for replacing conventional lamps with ones containing LED technology, such replacement is not always straightforward, especially when it comes to tubular fluorescent lamps.

[006] A Fig. 1 esquematiza os elementos associados à instalação de uma luminária fluorescente convencional 1 . Segundo ilustrado na Fig. 1-a, a luminária compreende uma carcaça 4, geralmente de chapa dobrada, à qual são fixados o reator eletrônico 5 e os soquetes 3 e 3', os quais, por sua vez, sustentam mecanicamente a lâmpada 2, além de proverem o contato elétrico com os terminais 7 (ilustrados no detalhe da figura) . A Fig. 1-b ilustra o diagrama elétrico dessa luminária.Fig. 1 outlines the elements associated with the installation of a conventional fluorescent luminaire 1. As illustrated in Fig. 1a, the luminaire comprises a housing 4, generally of sheet metal, to which the electronic ballast 5 and sockets 3 and 3 'are attached, which in turn mechanically support the lamp 2, in addition to providing electrical contact with terminals 7 (illustrated in the detail of the figure). Fig. 1-b illustrates the electrical diagram of this luminaire.

Objetivos da Invenção [007] Em vista do exposto, a invenção ora proposta tem por objetivo a simplificação do processo de instalação da solução de iluminação LED em substituição a lâmpadas fluorescentes convencionais, com a correspondente redução de tempo e custo da intervenção e aumento da confiabilidade.Objectives of the Invention In view of the foregoing, the present invention aims to simplify the process of installing the LED lighting solution in place of conventional fluorescent lamps, with the corresponding reduction in intervention time and cost and increased reliability. .

Descrição Geral da Invenção [008] Basicamente, a invenção consiste num conjunto composto por uma ou mais lâmpadas a LED e, eventualmente, uma fonte de alimentação (driver) , interligados por cabos elétricos.Generally, the invention consists of an array consisting of one or more LED lamps and possibly a power supply (driver) interconnected by electrical cables.

[009] De acordo com outra característica da invenção, ditas lâmpadas LED têm as mesmas dimensões externas das lâmpadas fluorescentes a serem substituídas.According to another feature of the invention, said LED lamps have the same external dimensions as the fluorescent lamps to be replaced.

[010] De acordo com outra característica da invenção, o suporte mecânico de ditas lâmpadas LED é provido por pinos idênticos aos pinos das extremidades das lâmpadas fluorescentes a serem substituídas, mediante encaixe nos soquetes originais das luminárias.According to another feature of the invention, the mechanical support of said LED lamps is provided with pins identical to the end pins of the fluorescent lamps to be replaced by fitting into the original luminaire sockets.

[011] De acordo com outra característica da invenção, ditos pinos nas extremidades das lâmpadas LED têm função exclusivamente mecânica.[011] According to another feature of the invention, said pins at the ends of LED lamps have exclusively mechanical function.

[012] De acordo com outra característica da invenção, dita fonte de alimentação é alimentada a partir da rede elétrica de distribuição de 110 VCA ou 220 VCA, fornecendo em sua saída energia elétrica num valor de corrente e de tensão adequados para alimentação dos LEDs.[012] According to another feature of the invention, said power supply is powered from the 110 VAC or 220 VAC distribution mains, providing at its output electric power at a current and voltage value suitable for powering the LEDs.

[013] De acordo com outra característica da invenção, os LEDs que integram cada lâmpada estão conectados era circuitos série-paralelo de forma a dividir adequadamente a corrente elétrica.[013] According to another feature of the invention, the LEDs that integrate each lamp are connected in series-parallel circuits in order to properly divide the electric current.

[014] De acordo com outra característica da invenção, os cabos de interligação entre as lâmpadas, e entre estas e o driver, são fixados diretamente nesses componentes.[014] According to another feature of the invention, the interconnecting cables between the lamps, and between them and the driver, are fixed directly to these components.

[015] De acordo com outra característica da invenção, o processo de substituição das lâmpadas fluorescentes pelas lâmpadas LED da invenção compreende o encaixe dos pinos destas nos soquetes da luminária e a fixação da fonte de alimentação (driver) no interior de dita luminária, sendo os cabos de alimentação de ditas lâmpadas LED conectados antecipadamente. Não é necessário cortar a fiação original da luminária, uma vez que os pinos providos nas extremidades das lâmpadas LED tem função exclusivamente mecânica de suporte.[015] According to another feature of the invention, the process of replacing fluorescent lamps with LED lamps of the invention comprises fitting the pins thereof into the sockets of the luminaire and fixing the power supply (driver) within said luminaire. the power cables of said LED lamps connected in advance. It is not necessary to cut the original luminaire wiring as the pins provided at the ends of the LED lamps have a purely mechanical support function.

Descrição das Figuras [016] As demais características e vantagens da invenção serão melhor entendidas mediante a descrição de modalidades preferidas de realização e das figuras que a elas se referem, nas quais: [017] A Fig. 1 esquematiza os elementos associados à instalação de uma luminária fluorescente 1 utilizando uma lâmpada fluorescente convencional.Description of the Figures The further features and advantages of the invention will be better understood by describing preferred embodiments and the accompanying figures, in which: Fig. 1 depicts the elements associated with the installation of a fluorescent lamp 1 using a conventional fluorescent lamp.

[018] A figura 2 ilustra o arranjo básico dos elementos que compõem a invenção, compreendendo a fonte de alimentação e uma lâmpada LED.Figure 2 illustrates the basic arrangement of the elements comprising the invention, comprising the power supply and an LED lamp.

[019] A figura 3 mostra outro arranjo, com duas lâmpadas LED.[019] Figure 3 shows another arrangement with two LED lamps.

[020] A figura 4 mostra um terceiro arranjo baseado nos mesmos principios ilustrados na figura 2, empregando três lâmpadas LED.Figure 4 shows a third arrangement based on the same principles illustrated in Figure 2, employing three LED lamps.

[021] A figura 5 mostra em detalhe uma das extremidades da lâmpada LED utilizada na invenção.Figure 5 shows in detail one end of the LED lamp used in the invention.

[022] A figura 6 é um diagrama esquemático simplificado do objeto da invenção.[622] Figure 6 is a simplified schematic diagram of the object of the invention.

Descrição Detalhada da Invenção [023] As lâmpadas LED são mecanicamente compatíveis com as convencionais que substituirão, particularmente no comprimento total e nas ponteiras, atendendo, por exemplo, mas não exclusivamente, a padrões de mercado com rosca E27 ou pinos G13 ou G5.Detailed Description of the Invention [023] LED lamps are mechanically compatible with the conventional bulbs they will replace, particularly in full length and nozzles, for example, but not exclusively, meeting industry standards with E27 thread or G13 or G5 studs.

[024] A Fig. 5 ilustra uma das ponteiras 11 da lâmpada LED, a qual é provida de dois pinos 12, com as mesmas dimensões e posições pinos de contato das lâmpadas fluorescentes tubulares, como ilustrado no detalhe da Fig. 1-a. No entanto, tais pinos são exclusivamente destinados à fixação da lâmpada LED, não sendo eletricamente conectados a qualquer elemento do conjunto.Fig. 5 illustrates one of the LED lamp tips 11 which is provided with two pins 12 with the same dimensions and contact pin positions as the tubular fluorescent lamps as illustrated in the detail of Fig. 1-a. However, such pins are intended solely for fixing the LED lamp and are not electrically connected to any element of the assembly.

[025] Sua função é apenas a de encaixar nos contatos do soquete de modo a assegurar a sustentação mecânica da lâmpada LED. Tal particularidade resulta em duas vantagens imediatas que são o ponto central da invenção: Aproveita os soquetes existentes para uma fixação simples e eficaz das lâmpadas na luminária;[025] Its function is merely to engage the socket contacts to ensure mechanical support of the LED lamp. Such particularity results in two immediate advantages which are the central point of the invention: It leverages existing sockets for simple and effective fixation of the lamps in the luminaire;

Dispensa a necessidade de recabeamento das conexões elétricas dos soquetes, o que, além de trabalhoso, comprometeria a confiabilidade funcional por se tratar de reequipamento de uma instalação já existente, onde o estado de conservação dos contatos elétricos é desconhecido.It eliminates the need to rewire the electrical connections of the sockets, which, besides being laborious, would compromise the functional reliability because it is retrofitting an existing installation, where the state of conservation of the electrical contacts is unknown.

[026] Assim sendo, as conexões elétricas originais aos soquetes 3 e 3' existentes também não precisam ser interrompidas, uma vez que os pinos das lâmpadas LED são eletricamente isolados.[026] Therefore, the original electrical connections to the existing 3 'and 3' sockets need not be interrupted either, since the pins of the LED lamps are electrically isolated.

[027] De igual modo, não precisam ser interrompidas as conexões elétricas dos soquetes das lâmpadas ao reator e eventual starter, uma vez que as mesmas ficarão isoladas na nova instalação.[027] Similarly, the electrical connections of the lamp sockets to the reactor and eventual starter need not be interrupted as they will be isolated in the new installation.

[028] A Fig. 2 mostra os componentes básicos do objeto da invenção, compreendendo a fonte de alimentação 13 que alimenta a lâmpada LED 10 por meio de um cabo de interligação 14. Ainda segundo a Fig. 2, a extremidade oposta da fonte de alimentação é provida de dois condutores 15, os quais são ligados à rede de distribuição (110 ou 220 VCA) através da fiação original que alimenta a luminária.Fig. 2 shows the basic components of the object of the invention, comprising the power supply 13 which feeds the LED lamp 10 by means of an interconnecting cable 14. Also according to Fig. 2, the opposite end of the power supply The power supply is provided with two conductors 15, which are connected to the distribution network (110 or 220 VAC) through the original wiring that feeds the luminaire.

[029] A Fig. 5 mostra ainda o local 16 por onde adentram os condutores que levam a energia para os LEDs providos no interior da porção tubular central 17 da lâmpada.Fig. 5 further shows the location 16 through which the conductors conduct the power to the LEDs provided within the central tubular portion 17 of the lamp.

[030] A Fig. 6 é um diagrama elétrico simplificado do objeto da invenção, onde estão representados a fonte de alimentação 13 e os meios de conexão 15 à rede de distribuição. No interior dessa fonte são providos meios para transformar a tensão alternada de 110 volts ou 220 volts em tensão continua com valor adequado à alimentação dos LEDs.Fig. 6 is a simplified electrical diagram of the object of the invention, depicting the power supply 13 and the connection means 15 to the distribution network. Inside this power supply is provided means for transforming the 110 volt or 220 volt alternating voltage into direct voltage suitable for supplying the LEDs.

[031] A Fig. 6 mostra ainda o cabo de interligação 14 entre a fonte e a primeira lâmpada LED 10a. Segundo ilustrado, os referidos LEDs são conectados, internamente nas lâmpadas, em circuitos série-paralelo entre os dois barramentos 19 e 20 que os alimentam.Fig. 6 further shows the interconnecting cable 14 between the source and the first LED lamp 10a. As illustrated, said LEDs are internally connected to the lamps in series-parallel circuits between the two buses 19 and 20 which feed them.

[032] Ainda de acordo com o esquema da Fig. 6, ditos barramentos se prolongam no interior da porção tubular central até a ponteira na extremidade oposta da lâmpada, onde se ligam a um segundo condutor 14' similar ao primeiro 14. Isso permite que uma lâmpada adicional 10b possa ser ligada ao sistema, mediante o cabo de interligação 14' segundo mostra a Fig. 3.Also according to the scheme of Fig. 6, said busbars extend inside the central tubular portion to the tip at the opposite end of the lamp, where they connect to a second conductor 14 'similar to the first 14. This allows an additional lamp 10b may be connected to the system by means of interconnecting cable 14 'as shown in Fig. 3.

[033] A Fig. 4 mostra a conexão de uma terceira lâmpada LED 10c, que recebe sua alimentação através do cabo 14" que vai ligado à segunda lâmpada 10b, a qual, por sua vez, é alimentada a partir da primeira lâmpada 10a mediante o cabo 14' .[033] Fig. 4 shows the connection of a third LED lamp 10c, which receives its power through the cable 14 "which is connected to the second lamp 10b, which in turn is fed from the first lamp 10a via the cable 14 '.

[034] A instalação do sistema em luminárias já existentes se resume, portanto, em desligar as conexões elétricas originais de alimentação do reator, encaixe de uma ou mais lâmpadas LED nos soquetes, fixação mecânica da fonte 13 à luminária e interligação dessa fonte à rede elétrica original.[034] Installing the system in existing luminaires is therefore about disconnecting the original reactor power wiring, fitting one or more LED lamps into the sockets, mechanically attaching source 13 to the luminaire and interconnecting that source to the grid. original electric.

[035] Embora a invenção tenha sido detalhada fazendo referência a uma concretização preferida, modificações poderão ser introduzidas por técnicos no assunto, desde que permanecendo dentro dos limites da invenção, a qual se encontra definida e delimitada pelo conjunto de reivindicações que se segue.Although the invention has been detailed with reference to a preferred embodiment, modifications may be made by those skilled in the art as long as they remain within the limits of the invention, which is defined and delimited by the following set of claims.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. LED LAMP FLUORESCENT LIGHTING REQUIREMENT SYSTEM having the same dimensions and pinouts as the original fluorescent lamps (2), characterized in that they are said to be electrically isolated pins (12) and used exclusively for the mechanical support of LED light bulbs ( 10, 10a, 10b, 10c), the power supply thereof being supplied through at least one cable (14, 14 ', 14 "), connected to a power supply (driver) (13), provided with connecting means (15) the building distribution network.

2 . Fluorescent LED lamp retrofitting system according to claim 1, characterized in that the openings (16) are provided in the tips (11) of said lamps through which conductors conduct the power to the LED diodes mounted inside said lamps. (17).

A system for retrofitting fluorescent lamps with LED lamps according to claim 1, characterized in that the process of replacing fluorescent lamps with LED lamps comprises fitting the pins (12) of these into the sockets (3, 3 ') of the original luminaire (1) and the fixing of the power supply (driver) (13) inside said luminaire, being the power cables (14, 14 ', 14 ") of said LED lamps previously connected to them.