BR102017019692A2 - ?unidade externa de luz de aeronave, placa de circuito de led, aeronave, método para desabilitar uma saída de luz e para manutenção de uma unidade externa de luz de aeronave?. - Google Patents

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Abstract

“unidade externa de luz de aeronave, placa de circuito de led, aeronave, método para desabilitar uma saída de luz e para manutenção de uma unidade externa de luz de aeronave” uma unidade externa de luz de aeronave (2) inclui uma entrada de energia (4) acoplável a uma fonte de alimentação a bordo de aeronave (40); pelo menos um led (12) acoplado à entrada de energia para receber energia da fonte de alimentação a bordo de aeronave e configurado para emitir uma saída de luz; um sensor óptico (16) disposto para detectar uma porção de detecção de intensidade (28) da saída de luz e configurado para produzir um sinal de detecção indicativo de um nível de intensidade da saída de luz; um detector de fim de vida (30), acoplado ao sensor óptico para receber o sinal de detecção e configurado para determinar uma condição de fim de vida; e um circuito de fusível (18) acoplado ao detector de fim de vida; em que o pelo menos um led e o circuito de fusível estão dispostos em uma placa de circuito de led (10) e em que o circuito de fusível está configurado para desabilitar de forma irreversível a placa de circuito de led no detector de fim de vida que comunica a condição de fim de vida para o circuito de fusível.

Description

(54) Título: 7UNIDADE EXTERNA DE LUZ DE AERONAVE, PLACA DE CIRCUITO DE LED, AERONAVE, MÉTODO PARA DESABILITAR UMA SAÍDA DE LUZ E PARA MANUTENÇÃO DE UMA UNIDADE EXTERNA DE LUZ DE AERONAVE?.
(51) Int. Cl.: B64D 47/02; H05B 33/08; B64F 5/60 (30) Prioridade Unionista: 16/09/2016 EP 16189341.7 (73) Titular(es): GOODRICH LIGHTING SYSTEMS GMBH (72) Inventor(es): FRANK KLEIN; ANDRE HESSLING-VON HEIMENDAHL; ROBERT TRINSCHEK (74) Procurador(es): KASZNAR LEONARDOS PROPRIEDADE INTELECTUAL (57) Resumo: UNIDADE EXTERNA DE LUZ DE AERONAVE, PLACA DE CIRCUITO DE LED, AERONAVE, MÉTODO PARA DESABILITAR UMA SAÍDA DE LUZ E PARA MANUTENÇÃO DE UMA UNIDADE EXTERNA DE LUZ DE AERONAVE Uma unidade externa de luz de aeronave (2) inclui uma entrada de energia (4) acoplável a uma fonte de alimentação a bordo de aeronave (40); pelo menos um LED (12) acoplado à entrada de energia para receber energia da fonte de alimentação a bordo de aeronave e configurado para emitir uma saída de luz; um sensor óptico (16) disposto para detectar uma porção de detecção de intensidade (28) da saída de luz e configurado para produzir um sinal de detecção indicativo de um nível de intensidade da saída de luz; um detector de fim de vida (30), acoplado ao sensor óptico para receber o sinal de detecção e configurado para determinar uma condição de fim de vida; e um circuito de fusível (18) acoplado ao detector de fim de vida; em que o pelo menos um LED e o circuito de fusível estão dispostos em uma placa de circuito de LED (10) e em que o circuito de fusível está configurado para desabilitar de forma irreversível a placa de circuito de LED no detector de fim de vida(...)
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1/22 “UNIDADE EXTERNA DE LUZ DE AERONAVE, PLACA DE CIRCUITO DE LED, AERONAVE, MÉTODO PARA DESABILITAR UMA SAÍDA DE LUZ E PARA MANUTENÇÃO DE UMA UNIDADE EXTERNA DE LUZ DE AERONAVE” [001] A presente invenção está no campo da iluminação externa de aeronaves. Em particular, a presente invenção está no campo de unidades externas de luz de aeronave que dependem de LEDs como fontes de luz e que monitoram o comportamento de envelhecimento desses LEDs.
[002] Quase todas as aeronaves estão equipadas com unidades externas de luz. Em particular, as unidades externas de luz de aeronave são fornecidas para vários fins. Por um lado, as unidades externas de luz de aeronave são fornecidas para visibilidade passiva, como unidades de luz de navegação, unidades de luz branca anticolisão piscante, unidades de luz vermelha de farol piscante, etc. Por outro lado, unidades externas de luz de aeronave são fornecidas para visibilidade ativa, tais como aterrissagem de aeronave, decolagem, táxi e unidades de luz de desligamento de pista ou unidades de luz de pesquisa de helicóptero. Além disso, várias outras funcionalidades de iluminação podem ser implementadas. Adicionalmente, as unidades de luz incluem unidades de luz de varredura de motor e/ou asas, unidades de luz de carga, unidades luz de logotipo, etc. Em desenvolvimentos recentes, mais e mais das unidades externas de luz de aeronave dependem da tecnologia LED. Enquanto os LEDs são eficientes e duradouros com luz de fontes, sua intensidade de luz de saída se degrada ao longo do tempo, o que também é referido como envelhecimento dos LEDs. Esta degradação da intensidade da luz dos LEDs conduz a uma intensidade de luz de saída insuficiente da unidade externa de luz de aeronave em questão.
[003] Consequentemente, seria benéfico fornecer uma unidade externa de luz de aeronave que abordasse a questão do envelhecimento de LED de forma benéfica. Além disso, seria benéfico fornecer uma aeronave
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2/22 que tenha essa(s) unidade(s) externa(s) de luz de aeronave.
[004] Modalidades exemplificativas da invenção incluem uma unidade externa de luz de aeronave compreendendo um uma entrada de energia acoplável a uma fonte de alimentação a bordo da aeronave; em pelo menos um LED acoplado à entrada de energia para receber energia da fonte de alimentação a bordo da aeronave e configurada para emitir uma saída de luz; um sensor óptico disposto para detectar uma porção de detecção de intensidade da saída de luz e configurado para produzir um sinal de detecção indicativo de um nível de intensidade de saída de luz; um detector de fim de vida, acoplado ao sensor óptico para receber o sinal de detecção e configurado para determinar uma condição de fim de vida; e um circuito de fusíveis acoplado ao detector de fim de vida; em que o pelo menos um LED e o fusível estão dispostos em uma placa de circuito de LED e em que o circuito de fusível está configurado para desabilitar irreversivelmente a placa de circuito de LED após o detector de fim de vida comunicar a condição de fim de vida ao circuito de fusível.
[005] Modalidades exemplificativas da invenção permitem tirar a unidade externa de luz de aeronave de serviço deliberadamente e irreversivelmente quando a saída de luz da unidade externa de luz de aeronave já não satisfaz os requisitos fornecidos devido ao envelhecimento do LED(s). Desta forma, é assegurado que a degradação seja notada durante a inspeção da aeronave, porque a unidade externa de luz de aeronave está completamente desligada. Em abordagens anteriores, a degradação abaixo dos requisitos fornecidos pode ter permanecido sem aviso prévio, porque a queda da saída de luz abaixo do requisito exigido não é prontamente discernível pelo pessoal de manutenção ao observar a unidade externa de luz de aeronave em operação. Além disso, em comparação com abordagens anteriores envolvendo um sistema baseado em alerta, a desabilitação irreversível da placa de circuito de LED de acordo com modalidades exemplificativas da invenção é mais
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3/22 propensa a ser notada. Em abordagens particulares anteriores, a detecção da condição de fim de vida foi sinalizada pela iluminação de um LED de alerta na unidade de luz externa de aeronave ou pela geração de um sinal de alerta para o computador de bordo ou para um computador de manutenção, enquanto a unidade externa de luz de aeronave permaneceu em serviço. Em comparação com esses sistemas baseados em alertas, onde o alerta pode ser observado ou ignorado, e a unidade externa de luz de aeronave pode ser operada abaixo de seus requisitos de saída de luz, modalidades exemplificativas da invenção garantem que a degradação do(s) LED(s) não fica inobservada e que a unidade externa de luz de aeronave não é operada abaixo dos requisitos de saída de luz.
[006] Ao desabilitar irreversivelmente a placa de circuito do LED, é assegurado que a unidade externa de luz de aeronave não seja inadvertidamente ou deliberadamente colocada de volta em serviço apesar da degradação de LED inaceitável, antes da manutenção adequada ser realizada. Dessa forma, o uso prolongado de unidades externas de luz de aeronave com saída de luz abaixo dos requisitos de saída de luz é evitado de forma confiável, aumentando a segurança do voo. Modalidades exemplificativas da invenção fazem uso do fato de que as aeronaves geralmente são permitidas a permanecer em serviço por um período limitado de tempo, mesmo com uma unidade externa de luz de aeronave totalmente quebrada. Consequentemente, modalidades exemplificativas da invenção garantem uma observação da condição de fim de vida da unidade externa de luz de aeronave e uma manutenção rápida, enquanto não conduz a uma aterrissagem imediata da aeronave.
[007] O circuito de fusível está configurado para desabilitar irreversivelmente a placa de circuito do LED após o detector de fim de vida comunicar a condição de fim de vida ao circuito de fusível.
[008] A desabilitação irreversível da placa de circuito de LED
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4/22 também pode ser referida como uma desabilitação permanente da placa de circuito de LED. Esta desabilitação irreversível ou permanente da placa de circuito de LED é de tal tipo que a placa de circuito de LED não pode ser colocada de volta em serviço pela unidade externa de luz de aeronave, nem pela geração de comandos internos dentro da unidade externa de luz de aeronave, nem pela aplicação de comandos externos transmitidos para a unidade externa de luz de aeronave. A desabilitação irreversível da placa de circuito de LED é de tal natureza que uma placa de circuito de LED de substituição deve ser instalada na unidade externa de luz de aeronave, de modo a colocar a mesma de volta em serviço. Também é possível remover a placa de circuito de LED da unidade externa de luz de aeronave, para recondicionar a placa de circuito de LED e para inserir a mesma placa de circuito de LED recondicionada na unidade externa de luz de aeronave para colocar a mesma de volta em serviço.
[009] O pelo menos um LED e o circuito de fusível estão dispostos na placa de circuito de LED. Isso significa que as conexões de comunicação de energia e dados para e do LED(s) e o circuito de fusível são implementados através da placa de circuito de LED. Em particular, as fontes de alimentação e as linhas de comunicação são executadas na placa de circuito de LED. A placa de circuito de LED pode ser uma placa de circuito impresso.
[0010] A saída de luz do pelo menos um LED pode ter uma porção de saída de luz útil, que, na verdade, deixa a unidade externa de luz de aeronave e contribui para a distribuição de intensidade de luz de saída desejada da unidade externa de luz de aeronave e uma porção de saída de luz inútil, que é perdida ou bloqueada em algum lugar dentro da unidade externa de luz de aeronave pu que deixa a unidade externa de luz de aeronave como luz dispersa fora da distribuição de intensidade de luz de saída desejada. Por definição, a porção de detecção de intensidade da saída de luz, que é
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5/22 detectada pelo sensor óptico, faz parte da porção de saída de luz inútil, porque é absorvida antes de deixar a unidade externa de luz de aeronave. E possível que a porção de detecção de intensidade de saída de luz seja a luz que, de outra forma, deixaria a unidade externa de luz de aeronave como luz dispersa. Dessa forma, o sensor óptico não tira nenhuma luz da porção de saída de luz útil e não afeta negativamente a eficiência da unidade externa de luz de aeronave.
10011] De acordo com uma outra modalidade, o circuito de fusível é configurado para desabilitar de forma irreversível a recepção de energia na placa de circuito de LED. Desabilitar a recepção total de energia é uma maneira confiável de tirar o(s) LED(s) de operação com baixa complexidade. No entanto, várias outras formas de desabilitar a placa de circuito de LED também são possíveis. Por exemplo, o circuito de fusível pode ser um circuito lógico que controla uma operação de desligamento correspondente da placa de circuito de LED, embora os outros elementos do circuito ainda recebam energia.
10012] De acordo com uma outra modalidade, o circuito de fusível compreende um conjunto de trava de configuração única. Em outras palavras, o circuito de fusível pode compreender um elemento de circuito biestável, como um flipflop ou trava, que tem um estado operacional normal e um estado operacional de fim de vida. A transição do estado operacional normal para o estado operacional de fim da vida pode ser feito apenas uma vez. A trava de configuração única também pode ser descrita como uma trava não reconfigurável. Através da sua saída, esta trava de configuração única tira a placa de circuito de LED de operação.
10013] De acordo com uma outra modalidades, o detector de fim de vida é configurado para determinar a condição de fim de vida se o sinal de detecção indicar que o nível de intensidade da saída de luz está abaixo de um valor de limiar estabelecido. Em outras palavras, o detector de fim de vida
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6/22 pode basear sua determinação da condição de fim de vida em um critério de fim de vida. Este critério de fim de vida pode ser uma comparação entre o nível de intensidade de saída de luz momentâneo e o valor de limiar ajustado para a saída de luz. Desta forma, a desabilitação irreversível da placa de circuito de LED pode ser realizada na saída de luz real detectada do pelo menos um LED. O valor de limiar estabelecido pode ser um valor de limiar predefinido ou predeterminado. Em particular, pode ser um valor de limiar fixo que não é mutável, por exemplo, um valor de limiar codificado no detector de fim de vida. Também é possível que o valor de limiar estabelecido seja um selecionado de valor de limiar. Em particular, um valor de limiar adequado para a unidade externa de luz de aeronave em questão pode ser selecionado durante a produção do mesmo. Também é possível que um valor de limiar adequado possa ser selecionado durante a manutenção, por exemplo, definido pelo pessoal de manutenção, ou possa ser selecionado por meio de comandos de controle do computador de cabine/de bordo.
[0014] De acordo com uma outra modalidade, o detector de fim de vida compreende um circuito de temporizador e o detector de fim de vida é configurado para determinar a condição de fim de vida se o sinal de detecção indicar que o nível de intensidade da saída de luz está abaixo do valor de limiar estabelecido para um intervalo de tempo definido. Em outras palavras, o critério para uma desabilitação irreversível da placa de circuito de LED é que o nível de intensidade da saída de luz esteja abaixo do valor de limiar estabelecido para um intervalo de tempo definido. Desta forma, a placa de circuito de LED está desabilitada de forma irreversível se a intensidade da unidade externa de luz de aeronave estiver abaixo de um limite desejado/exigido por um longo período de tempo. Dessa forma, uma desabilitação inadvertida irreversível da placa de circuito de LED, tal como devido a uma operação momentânea errônea do sensor óptico, pode ser prevenida.
Petição 870170068660, de 14/09/2017, pág. 38/63 /22 [0015] O intervalo de tempo estabelecido pode ser um valor predefinido ou predeterminado. Em particular, pode ser um valor fixo que não é mutável, por exemplo, um valor codificado no detector de fim de vida. Também é possível que o intervalo de tempo definido seja um intervalo de tempo selecionado. Em particular, um intervalo de tempo adequado para que a unidade externa de luz de aeronave em questão possa ser selecionada durante a produção da mesma. Também é possível que um intervalo de tempo adequado possa ser selecionado durante a manutenção, por exemplo, definido pelo pessoal de manutenção ou possa ser selecionado através de comandos de controle correspondentes a partir do computador de cabine/de bordo.
[0016] De acordo com uma outra modalidade, a unidade externa de luz de aeronave compreende ainda um circuito de detecção de temperatura configurado para detectar uma temperatura de operação do pelo menos um LED, em que o circuito de detecção de temperatura é acoplado ao detector de fim de vida e em que o detector de fim de vida é configurado para determinar a condição de fim de vida somente se a temperatura de operação do pelo menos um LED detectado pelo circuito de detecção de temperatura, estiver abaixo de um valor de limiar de operação normal. Desta forma, o critério para detectar a condição de fim de vida inclui uma condição adicional. Em particular, a condição de fim de vida só pode ser detectada se a temperatura de operação do pelo menos um LED não for excessivamente alta. Ainda em outras palavras, a detecção de um nível de intensidade de luz baixa da saída de luz pode ser desconsiderada se a temperatura de funcionamento do pelo menos um LED for muito alta. Dessa forma, uma degradação temporária da saída de luz da unidade externa de luz de aeronave devido a altas temperaturas, que podem ser causadas por uma falta temporária de resfriamento da unidade externa de luz de aeronave externa, como quando a unidade externa de luz de aeronave é coberta por um pano ou outra cobertura durante a manutenção, pode ser impedida de resultar em uma desabilitação
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8/22 inadvertida irreversível da placa de circuito de LED. A expressão do circuito de detecção de temperatura que detecta uma temperatura de operação do pelo menos um LED inclui a detecção de uma temperatura na proximidade do pelo menos um LED que é indicativa da temperatura de operação do pelo menos um LED ou a detecção de qualquer outra temperatura que seja indicativa da temperatura de operação do pelo menos um LED.
[0017] De acordo com uma outra modalidade, o circuito de detecção de temperatura está disposto na placa de circuito de LED. Desta forma, o circuito de detecção de temperatura pode ser disposto em proximidade com pelo menos um LED, permitindo uma detecção de temperatura particularmente precisa. A disposição do circuito de detecção de temperatura na placa de circuito de LED pode permitir uma alta integração de componentes e pode permitir uma junção de saída de serviço de múltiplos componentes ao mesmo tempo.
[0018] De acordo com uma outra modalidade, o sensor óptico está disposto na placa de circuito de LED. Desta forma, o sensor óptico é fornecido na proximidade do pelo menos um LED, permitindo medições particularmente precisas do nível de intensidade da saída de luz. Além disso, uma alta integração dos componentes pode ser alcançada e o sensor óptico pode ser retirado de operação ao mesmo tempo que o pelo menos um LED sem complexidade adicional ou baixa.
[0019] De acordo com uma outra modalidade, a unidade externa de luz de aeronave compreende ainda um gravador de tempo de uso configurado para gravar um tempo de operação agregado do pelo menos um LED, em que o gravador do tempo de uso é acoplado ao detector de fim de vida e está configurado para comunicar o tempo de operação agregada até o detector de fim de vida. Desta forma, o tempo de operação agregada do pelo menos um LED na determinação da condição de fim de vida pode ser determinado pelo detector de fim de vida. Este tempo de operação agregada pode ser lido
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9/22 durante a substituição da placa de circuito de LED, o que permite que o pessoal de manutenção determine se o envelhecimento dos LEDs ocorreu dentro de um período de tempo esperado ou não. Isso pode permitir que o pessoal de manutenção apresente potenciais falhas adicionais da unidade externa de luz de aeronave e/ou para fazer mudanças estruturais para a aeronave unidade externa de luz/substituir toda a unidade externa de luz de aeronave por outra.
[0020] De acordo com uma outra modalidade, o gravador do tempo de uso está disposto na placa de circuito de LED. Desta forma, uma alta integração de componentes pode ser alcançada, e o gravador do tempo de uso pode ser tirado de serviço na detecção da condição de fim de vida sem complexidade adicional baixa ou baixa. Como o tempo de operação agregada pode ser comunicado ao detector de fim de vida, o tempo de operação agregada ainda pode ser acessível após a desabilitação irreversível da placa de circuito de LED.
[0021] De acordo com uma outra modalidade, o detector de fim de vida não está disposto na placa de circuito de LED. Em vez disso, é fornecido como um componente separado e pode ser acoplado ao sensor óptico, ao circuito de fusível, ao circuito de detecção de temperatura e ao gravador do tempo de uso através da placa de circuito de LED.
[0022] De acordo com uma outra modalidade, a unidade externa de luz de aeronave compreende um módulo de condicionamento e controle de energia, com pelo menos um LED sendo acoplado à fonte de alimentação de bordo da aeronave através do módulo de acondicionamento e controle de energia. O módulo de condicionamento e controle de energia pode receber energia da fonte de alimentação de bordo da aeronave e fornecer uma corrente adequada para o pelo menos um LED. Além disso, pode ser configurado para fornecer a referida corrente apenas ao receber um comando correspondente, por exemplo, da cabine ou de um computador de bordo. Para este fim, o
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10/22 módulo de condicionamento e controle de energia pode incluir um circuito de controlador de LED. O módulo de condicionamento e controle de energia pode ainda compreender um filtro de interferência eletromagnética e um circuito de correção do fator de energia. Além disso, o módulo de condicionamento e controle de energia pode ainda compreender um circuito auxiliar de energia, que fornece energia ao detector de fim de vida. Ainda mais, o módulo de condicionamento e controle de energia também pode fornecer energia a outros componentes na placa de circuito de LED/à placa de circuito de LED como um todo.
[0023] De acordo com uma outra modalidade, a fonte de alimentação a bordo da aeronave é uma rede de distribuição de energia a bordo 115V/400 Hz.
[0024] As modalidades exemplificativas da invenção incluem ainda uma placa de circuito de LED para uso em uma unidade externa de luz de aeronave, em que a placa de circuito de LED é acoplável a uma entrada de energia para receber energia de uma fonte de alimentação a bordo de aeronave e em que a placa de circuito de LED compreende pelo menos um LED configurado para emitir uma saída de luz e um circuito de fusível configurado para desabilitar irreversivelmente a placa de circuito de LED ao receber um sinal de fim de vida que indica uma condição de fim de vida do pelo menos um LED. As modificações, características adicionais e os efeitos descritos acima em relação à placa de circuito de LED no contexto da unidade externa de luz de aeronave são aplicáveis à placa de circuito de LED de maneira análoga.
[0025] De acordo com uma outra modalidade, a placa de circuito de
LED é acoplável a um detector de fim de vida para receber o sinal de fim de vida. Também é possível que a placa de circuito LED inclua um detector de fim de vida, configurado para gerar o sinal de fim de vida.
[0026] O circuito de fusível geralmente pode ser configurado para
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11/22 permitir uma operação normal após um arranque inicial da placa de circuito de LED. Em particular, o circuito de fusível pode ser configurado para permitir o funcionamento normal após ser inserido na unidade externa de luz de aeronave e ser ligado pela primeira vez. Desta forma, inserindo uma placa de circuito de LED de substituição na unidade externa de luz de aeronave, a unidade externa de luz de aeronave pode ser reiniciada e pronta para usar. Em outras palavras, a inserção de uma placa de circuito de LED de substituição pode fazer com que a unidade externa de luz de aeronave reinicie. Novamente, uma vez que o circuito de fusível desabilitou irreversivelmente a placa de circuito de LED, a unidade externa de luz de aeronave pode não ser reiniciada por meio de comandos de controle, mas apenas através da substituição da placa de circuito de LED.
[0027] As modalidades exemplificativas da invenção incluem ainda uma aeronave que compreende uma fonte de alimentação a bordo e pelo menos uma unidade externa de luz de aeronave, como descrito em qualquer das modalidades acima, acoplada à fonte de alimentação a bordo, em que o pelo menos uma unidade externa de luz de aeronave está disposta em uma parte externa da aeronave para iluminar um ambiente externo da aeronave. A aeronave pode ser um avião ou um helicóptero. A(s) unidade(s) extema(s) de luz de aeronave pode(m) ser qualquer tipo de unidade(s) externa(s) de luz de aeronave presente em um avião ou helicóptero. As modificações, características e efeitos adicionais descritos acima em relação à unidade externa de luz de aeronave são aplicáveis à aeronave de maneira análoga. [0028] As modalidades exemplificativas da invenção incluem ainda um método de desabilitação de uma saída de luz de uma unidade externa de luz de aeronave após a detecção de uma condição de fim de vida com a unidade externa de luz de aeronave tendo pelo menos um LED disposto em uma placa de circuito de LED, o método compreendendo as etapas de: operar pelo menos um LED para emitir a saída de luz; detectar um nível de
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12/22 intensidade da saída de luz; determinar o fim da condição de vida com base no nível de intensidade da saída de luz; e desabilitar irreversivelmente a placa de circuito de LED ao determinar a condição de fim de vida. As modificações, características adicionais e efeitos descritos acima, em relação à unidade externa de luz de aeronave, são aplicáveis ao método de desabilitar a saída de luz da unidade externa de luz de aeronave de maneira análoga. [0029] De acordo com uma outra modalidades, a etapa de determinar a condição de fim de vida compreende determinar a condição de fim de vida se o nível de intensidade da saída de luz estiver abaixo de um valor de limiar estabelecido para um intervalo de tempo definido.
[0030] De acordo com uma outra modalidade, a etapa de determinar a condição de fim de vida compreende detectar uma temperatura de operação do pelo menos um LED, e determinar a condição de fim de vida somente se a temperatura de operação do pelo menos um LED estiver abaixo de um valor de limiar de operação normal.
[0031] As modalidades exemplificativas da invenção incluem ainda um método de manutenção de uma unidade externa de luz de aeronave, compreendendo desabilitar a saída de luz da unidade externa de luz de aeronave, como descrito em qualquer das modalidades acima, e substituir a placa de circuito de LED por uma placa de circuito de LED de substituição que compreende pelo menos um LED de substituição.
[0032] Outras modalidades exemplificativas da invenção são descritas em detalhe com relação às figuras anexas, em que:
A Fig. 1 mostra uma aeronave de acordo com uma modalidade exemplificativa da invenção em uma vista de topo, sendo a aeronave equipada com uma pluralidade de unidades externas de luz de aeronave de acordo com as modalidades exemplificativas da invenção;
A Fig. 2 mostra um diagrama de blocos de uma unidade externa de luz de aeronave de acordo com uma modalidade exemplificativa da
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13/22 invenção;
A Fig. 3 mostra um diagrama de circuito de uma placa de circuito de LED, com a placa de circuito de LED sendo utilizável em unidades externa de luz de aeronave de acordo com modalidades complementares da invenção;
A Fig. 4 mostra os componentes selecionados de uma unidade externa de luz de aeronave de acordo com uma modalidade exemplificativa da invenção em uma vista em corte transversal.
[0033] A Fig. 1 mostra uma aeronave 100 de acordo com uma modalidade exemplificativa da invenção em uma vista de topo. A aeronave 100 da Fig. 1 é um grande avião comercial, como um avião de passageiros ou um avião de carga. A aeronave 100 possui uma fonte de alimentação a bordo de aeronave 40. A fonte de alimentação a bordo 40 é uma rede de fonte de alimentação que fornece energia a uma variedade de dispositivos diferentes na aeronave 100. Para propósitos ilustrativos, a fonte de alimentação a bordo de aeronave 40 é representada como um conjunto de linhas de energia se deslocando ao longo da fuselagem da aeronave 100 e se deslocando ao longo das asas da aeronave 100. A fonte de alimentação a bordo de aeronave 40 é um rede de distribuição de energia de 115V/400Hz na modalidade exemplificativa da Fig. 1.
[0034] A aeronave 100 tem uma pluralidade de unidades externas de luz de aeronave de acordo com modalidades exemplificativas da invenção. Para fins ilustrativos, cinco unidades externas de luz de aeronave estão representadas na Fig. 1. Em particular, a aeronave 100 tem uma unidade de luz de farol superior 2-1, que é montada no topo da fuselagem da aeronave 100, uma unidade de luz de farol inferior 2-2, que é montada no fundo da fuselagem da aeronave 100, uma unidade de luz de navegação de ponta de asa esquerda 2-3, que é montada na extremidade da asa esquerda da aeronave 100, uma unidade de luz de navegação de ponta de asa direita 2-4, que é
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14/22 montada na ponta da asa direita da aeronave e uma unidade de luz de navegação de cauda 2-5, que é montada na cauda da fuselagem da aeronave 100. Entende-se que essas unidades externas de luz de aeronave são exemplificativas em natureza e que a aeronave 100 pode ter várias outras unidades externas de luz de aeronave, tais como unidades de luz branca anticolisão piscante, unidades de luz de varredura de asa e motor, decolagem, aterrissagem, taxiamento e unidades de luz de desligamento de pista, unidades de luz de logotipo, etc.
[0035] A Fig. 2 mostra uma unidade externa de luz de aeronave 2 de acordo com uma modalidade exemplificativa da invenção em um diagrama de blocos. A estrutura geral e o princípio de funcionamento da unidade externa de luz de aeronave 2, que serão descritos abaixo, podem ser aplicados a todas as cinco unidades externas de luz de aeronave ilustradas da Fig. 1, bem como a outras unidades externas de luz de aeronave, conforme descrito acima.
[0036] A unidade externa de luz de aeronave 2 tem uma entrada de energia 4, consistindo em duas linhas de energia, para acoplar a unidade externa de luz de aeronave 2 à fonte de alimentação de bordo de aeronave 40, como ilustrado na Fig. 1. Além disso, a unidade externa de luz de aeronave exterior 2 tem um terminal de comunicação 6 para troca de dados com o restante da aeronave, como para trocar dados com o computador de bordo da aeronave.
[0037] A unidade externa de luz de aeronave 2 possui um módulo de condicionamento e controle de energia 8.0 módulo de condicionamento e controle de energia 8, por sua vez, compreende um filtro de comunicação e entrada de energia 82, que pode incluir um filtro de interferência eletromagnética, um circuito de correção do fator de energia 84, um circuito de controlador de LED 86 e um circuito de energia auxiliar 88.
[0038] A unidade externa de luz de aeronave 2 compreende ainda uma placa de circuito de LED 10. Dispostas na placa de circuito de LED 10,
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15/22 são fornecidas uma cadeia de LED 12, um circuito de detecção de temperatura 14, um sensor óptico 16, um circuito de fusível 18 e um gravador de tempo de uso 20. Ainda mais, a unidade externa de luz de aeronave 2 compreende um detector de fim de vida 30.
[0039] Os componentes acima mencionados são acoplados um ao outro da seguinte forma. A entrada de energia 4 é acoplada ao filtro de comunicação e entrada de energia 82, o qual, por sua vez, é acoplado ao circuito de correção do fator de energia 84 através de duas linhas de energia, que por sua vez é acoplado ao circuito de controlador de LED 86 através de duas linhas de energia. Além disso, o filtro de comunicação e entrada de energia 82 é acoplado ao terminal de comunicação 6 para trocar dados com a parte externa da unidade externa de luz de aeronave 2. Além disso, o filtro de comunicação e entrada de energia 82 é acoplado ao detector de fim de vida 30 através de uma linha de comunicação para receber informações de status sobre a condição de fim de vida da unidade externa de luz de aeronave 2. [0040] O circuito 84 de correção do fator de energia é acoplado ao circuito de energia auxiliar 88 através de uma linha de energia. Além disso, o circuito de energia auxiliar 88 é acoplado ao detector de fim de vida 30, bem como ao circuito de detecção de temperatura 14, ao sensor óptico 16, ao circuito de fusível 18 e ao gravador de tempo de uso 20 através de uma rede auxiliar de distribuição de energia 52.
[0041] O circuito de controlador de LED 86 é acoplado à cadeia de
LED 12 através de duas linhas de energia de LED 51. O circuito de controlador de LED 86 é ainda acoplado ao circuito de detecção de temperatural4 e ao detector de fim de vida 30 através de uma linha de comunicação de temperatura 54. O detector de fim de vida 30 é ainda acoplado ao sensor óptico 16 através de uma linha de comunicação de intensidade 56. O detector de fim de vida 30 é ainda acoplado ao circuito de fusívell8 através de uma linha de comunicação de fim de vida 58. O detector
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16/22 de fim de vida 30 é ainda acoplado ao gravador de tempo de uso 20 através de uma linha de comunicação de tempo de uso 60.
[0042] A operação da unidade externa de luz de aeronave 2 é descrita da seguinte forma. Após a recepção de um comando corresponde ao terminal de comunicação 6, a cadeia de LED 12 é fornecida com energia da fonte de alimentação a bordo de aeronave para emitir uma saída de luz. Em particular, o filtro de comunicação e entrada de energia 82, o circuito de correção de fator de energia 84, e o circuito de controlador de LED 86 fornecem energia para a cadeia de LED 12 de forma adequada. Além disso, em particular, a referida energia é filtrada para interferência eletromagnética pelo filtro de comunicação e entrada de energia 82, é corrigida pelo circuito de fator de correção de energia 84 a e é condicionada para um nível de corrente adequado no circuito de controlador de LED 86. Além disso, a energia de operação é fornecida ao detector de fim de vida 30, ao circuito de detecção de temperatura 14, ao sensor óptico 16, ao circuito de fusível 18 e ao gravador de tempo de uso 20 através do circuito de energia auxiliar 88.
[0043] Durante a operação normal da unidade externa de luz de aeronave 2, a cadeia de LED 12 emite a saída de luz constantemente para iluminar o ambiente externo da aeronave. Ao mesmo tempo, o circuito de detecção de temperatura 14 detecta uma temperatura indicativa da temperatura de operação da cadeia de LED 12. Além disso, ao mesmo tempo, o sensor óptico 16 detecta um nível de intensidade da saída de luz detectando uma porção de detecção de intensidade da saída de luz da cadeia de LED 12. Além disso, ao mesmo tempo, o detector de fim de vida 30 compara continuamente o referido nível de intensidade da saída de luz a um valor de limiar estabelecido. Ainda mais ao mesmo tempo, o gravador de tempo de uso 20 conta continuamente o tempo de operação da cadeia de LED 12. Depois que a unidade externa de luz de aeronave 2 é desligada e reiniciada, o gravador de tempo de uso 20 inicia sua operação de contagem ao valor do
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17/22 desligamento anterior, de modo que um tempo de operação agregada é contado pelo gravador de tempo de uso 20. O gravador de tempo de uso 20 continuamente ou periodicamente comunica o tempo de operação agregada para o detector de fim de vida 30 através da linha de comunicação de tempo de uso 60.
[0044] Na modalidade exemplificativa da Fig. 2, o circuito de detecção de temperatura 14 comunica continuamente a temperatura de funcionamento da cadeia de LED 12 ao detector de fim de vida 30 e ao circuito de controlador de LED 86 através da linha de comunicação de temperatura 54. O circuito de controlador de LED 86 está configurado para adaptar a corrente fornecida à cadeia de LED 12 através das linhas de energia LED 51, dependendo da temperatura de operação. Desta forma, pode ser obtida uma operação com compensação de temperatura da cadeia de LED 12, que permite uma saída de luz constante, desde que o envelhecimento do LED não se torne significativo. Também é possível diminuir ativamente a corrente para a cadeia de LED 12 em temperaturas de operação muito altas para autoproteção.
[0045] Em seguida, a operação da unidade externa de luz de aeronave é descrita para a situação em que o detector de fim de vida 30 determina que o nível de intensidade da saída de luz, conforme indicado pelo sinal do sensor óptico 16, está abaixo do valor de limiar estabelecido. O valor de limiar estabelecido pode ser um valor percentual da intensidade de luz normal da unidade externa de luz de aeronave, como 50% da intensidade de luz de saída original após o serviço.
[0046] Quando o detector de fim de vida 30 determina que o nível de intensidade da saída de luz está abaixo do valor de limiar estabelecido, ele inicia um circuito de temporizador. Este circuito de temporizador, que pode ser ajustado para um valor entre 10 s e 30 min, garante que o nível de intensidade deve estar abaixo do valor de limiar estabelecido para o tempo
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18/22 definido, para que uma ação adicional aconteça. Em outras palavras, o detector de fim de vida 30 verifica se o nível de intensidade da saída de luz está abaixo do valor de limiar estabelecido para o tempo definido no circuito de temporizador. Se o nível de intensidade da saída da luz sobe acima do valor de limiar estabelecido, o temporizador é reinstalado e é reiniciado após queda subsequente do nível de intensidade abaixo do valor de limiar estabelecido.
[0047] Ao mesmo tempo, o detector de fim de vida 30 monitora a temperatura de operação da cadeia de LED 12, tal como proporcionado pelo circuito de detecção de temperatura 14 através da linha de comunicação de temperatura 54. Em particular, o detector de fim de vida 30 compara a temperatura de operação com um valor de limiar de operação normal. Se a temperatura de operação estiver abaixo do valor de limiar de operação normal e o nível de intensidade da saída de luz da cadeia de LED 12 estiver abaixo do valor de limiar estabelecido para o intervalo de tempo definido ajustado pelo circuito de temporizador, o detector de fim de vida 30 determina uma condição de fim de vida. Se a temperatura de operação estiver acima do valor de limiar de operação normal, nenhuma condição de fim de vida é determinada.
[0048] Após determinar uma condição de fim de vida, o detector de fim de vida 30 comunica um sinal de acordo com o filtro de comunicação e entrada de energia 82 para comunicar a referida condição de fim de vida para a unidade externa de luz de aeronave 2 através do terminal de comunicação 6. Além disso, o detector de fim de vida 30 sinaliza a condição de fim de vida para o circuito de fusível 18 através da linha de comunicação de fusível 58. [0049] Após receber o sinal que indica a condição de fim de vida, o circuito de fusível 18 desabilita irreversivelmente a placa de circuito de LED
10. Em particular, o circuito de fusível 18 desabilita o funcionamento da corrente de LED 12, o circuito de detecção de temperatura 14, o sensor óptico
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19/22 e o gravador de tempo de uso 20. Em uma modalidade particular, o circuito de fusível 18 interrompe irreversivelmente as linhas de energia 51 para a cadeia de LED 12, bem como as porções correspondentes da rede de distribuição de energia auxiliar 52 para o circuito de detecção de temperatura 14, o detector de fim de vida 16 e o gravador de tempo de uso 20. Também é possível que o circuito de fusível 18 não interrompa a eneria para esses dispositivos, mas que envie um sinal de controle irreversível de acordo com as respectivas lógicas de controle associadas a esses componentes.
[0050] A desabilitação da placa de circuito de LED 10 é permanente e não pode ser revertida sem substituir a placa de circuito de LED 10. Em particular, independentemente de qual sinal de certificação seja fornecido na linha de comunicação de fusível 58, o circuito de fusível 18 não inverte a sua ação de controle de desabilitação da placa de circuito de LED 10.
[0051] A unidade externa de luz de aeronave 2 também pode ser operada em um modo de teste para testar o funcionamento do procedimento de fim de vida sem realmente desabilitar a placa de circuito de LED 10. Em particular, pode ser possível interromper a linha de comunicação de fusível 58, para operar o circuito de controlador de LED 86 para fornecer uma corrente para a cadeia de LED 12 que resulta em uma saída de luz com um nível de intensidade abaixo do valor de limiar estabelecido, e para monitorar a sinalização da condição fim de vida pelo detector de fim de vida 30 para o filtro de comunicação e entrada de energia 82. Também é possível que um indicador óptico seja fornecido em vez de/além da referida sinalização para o filtro de comunicação e entra de energia 82. Desta forma, o funcionamento da determinação do fim de vida pode ser testada, sem desabilitação irreversível da placa de circuito de LED 10.
[0052] Também é possível que o indicador óptico, como um LED indicador, acenda quando o detector de fim de vida 30 determina que o nível de intensidade da saída de luz está abaixo do valor de limiar estabelecido,
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2Q/22 independentemente da operação do circuito de temporizador associado e do monitoramento da temperatura de operação. Desta forma, o funcionamento do sensor óptico 16 pode ser testado rapidamente sem realizar o procedimento de fim de vida completo e sem desabilitação irreversível da placa de circuito de LED 10.
[0053] A Fig. 3 mostra uma implementação de circuito exemplificava da placa de circuito de LED 10 da Fig. 2. Fora da cadeia de LED 12, são mostrados cinco LEDs exemplificativos. No entanto, um número maior ou menor de LEDs pode ser fornecido na unidade externa de luz de aeronave 2. O sensor de temperatura de operação 14 e o sensor óptico 16 são fornecidos na proximidade da cadeia de LED 12 para uma detecção precisa da temperatura de operação e da intensidade da luz da saída de luz. O gravador de tempo de uso 20 pode contar o tempo de operação sempre que a energia for fornecida, presumindo que a rede de distribuição de energia auxiliar 52 seja alimentada no mesmo tempo que as linhas de alimentação de LED 51. Também é possível que o gravador de tempo de uso 20 compreenda um sensor capaz de detectar fluxo de corrente na linha de energia de LED adjacente 51 e registre a hora do referido fluxo de energia.
[0054] O circuito de fusível 18 tem uma saída de desabilitação 62.
Esta saída de desabilitação 62 controla um primeiro comutador 64, disposto em uma das duas linhas de energia LED 51, bem como um segundo comutador 66, disposto na rede de distribuição de energia auxiliar 52. Abrindo o primeiro e o segundo comutadores 64, 66, a provisão de energia para a cadeia de LED 12, o circuito de detecção de temperatura 14, o sensor óptico 16 e o gravador de tempo de uso 20 são interrompidos. Na Fig. 3, este estado de interrupção de energia é representado. Reconhece-se novamente que esta interrupção do estado de energia, conforme descrito na Fig. 3, não é reversível. Em outras palavras, o circuito de fusível 18 não fornece um comando para fechar o primeiro e o segundo comutadores 64, 66 novamente.
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21/22
Para implementar esta funcionalidade, o circuito de fusível 18 pode ser uma trava de configuração única ou flip-flop.
[0055] Para que a unidade externa de luz de aeronave 2 volte a funcionar, a placa de circuito de LED 10 deve ser substituída por uma nova placa de circuito de LED, com novos LEDs cuja saída de luz esteja acima dos requisitos de saída de luz.
[0056] A Fig. 4 mostra os componentes selecionados de uma unidade externa de luz de aeronave 2 de acordo com uma modalidade exemplificativa da invenção em uma vista em corte. Em particular, a placa de circuito de LED 10 é mostrada, que transporta um LED único 12 na modalidade exemplificativa da Fig. 4. O LED único 12 está associado a uma lente 22 que molda uma distribuição de intensidade de luz de saída desejada da unidade externa de luz de aeronave 2. Na modalidade exemplificativa da Fig. 4, a unidade externa de luz de aeronave 2 é uma unidade de luz de navegação para a frente, com a seta 110 indicando a direção para frente da aeronave. A luz que sai do LED 12 é referida como saída de luz. A luz que sai da lente 22 e contribui para a distribuição de intensidade de luz de saída da unidade externa de luz de aeronave 2 é referida como uma porção de saída de luz útil 26, ilustrada por vários raios de luz exemplificativos na Fig. 4.
[0057] Para a direita da lente 22, é proporcionada uma superfície de reflexão interna total, que gera um pico de saída forte na direção para frente 110. No entanto, esta superfície de reflexão interna total é imperfeita, de modo que poucos raios de luz saem da lente 22 lá. Esses raios de luz fazem parte da parte da porção de saída de luz inútil da unidade externa de luz de aeronave 2. Além disso, esses raios de luz exemplificativos formam a porção de detecção de intensidade 28 da saída de luz na modalidade exemplificativa da Fig. 4. A porção de detecção de intensidade 28 é redirecionada para o sensor óptico 16 por um refletor 24. Como a porção de detecção de intensidade 28 é uma luz dispersa que não contribui para a saída de luz útil da
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22/22 unidade externa de luz de aeronave 2, a detecção de intensidade pelo sensor óptico 16 não prejudica a eficiência geral da unidade externa de luz de aeronave 2.
[0058] Embora a invenção tenha sido descrita com referência a uma modalidade exemplificativa, será entendido pelos versados na técnica que várias mudanças podem ser feitas e equivalentes podem ser usados em lugar de elementos da mesma sem afastamento do escopo da invenção. Além disso, muitas modificações podem ser feitas para adaptar uma situação particular ou material aos ensinamentos da invenção sem afastamento do seu escopo essencial. Portanto, pretende-se que a invenção não se limite à modalidade particular descrita, mas que a invenção inclua todas as modalidades que se enquadram no escopo das reivindicações anexas.
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Claims (15)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Unidade externa de luz de aeronave (2), caracterizada pelo fato de que compreende:
    uma entrada de energia (4) acoplável a uma fonte de alimentação a bordo de aeronave (40), pelo menos um LED (12) acoplado à entrada de energia para receber energia da fonte de alimentação a bordo de aeronave e configurado para emitir uma saída de luz, um sensor óptico (16) disposto para detectar uma porção de detecção de intensidade (28) da saída de luz e configurado para produzir um sinal de detecção indicativo de um nível de intensidade da entrada de luz, um detector de fim de vida (30), acoplado ao sensor óptico para receber o sinal de detecção e configurado para determinar uma condição de fim de vida e um circuito de fusível (18) acoplado ao detector de fim de vida, em que o pelo menos um LED e o circuito fusível estão dispostos em um placa de circuito LED (10) e em que o circuito de fusível está configurado para desabilitar irreversivelmente a placa de circuito de LED após o detector de fim de vida comunicar o fim de vida para o circuito de fusível.
  2. 2. Unidade externa de luz de aeronave (2) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o circuito de fusível (18) está configurado para desabilitar irreversivelmente a recepção de energia na placa de circuito de LED (10).
  3. 3. Unidade externa de luz de aeronave (2) de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que o circuito de fusível (18) compreende uma trava de configuração única.
  4. 4. Unidade externa de luz de aeronave (2) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato que o detector de fim de vida (30) está configurado para determinar a condição de
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    2 / 4 fim de vida se o sinal de detecção indicar que o nível de intensidade da saída de luz está abaixo de um valor de limiar estabelecido.
  5. 5. Unidade externa de luz de aeronave (2) de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que o detector de fim de vida (30) compreende um circuito de temporizador e em que o detector de fim de vida é configurado para determinar a condição de fim de vida se o sinal de detecção indicar que o nível de intensidade da saída de luz está abaixo do valor de limiar estabelecido para um intervalo de tempo definido.
  6. 6. Unidade externa de luz de aeronave (2) de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracterizada pelo fato de que compreende ainda um circuito de detecção de temperatura (14) configurado para detectar uma temperatura de operação de pelo menos um LED (12), em que o circuito de detecção de temperatura é acoplado ao detector de fim de vida (30) e em que o detector de fim de vida está configurado para determinar a condição de fim de vida somente se a temperatura de operação do pelo menos um LED, detectada pelo circuito de detecção de temperatura, estiver abaixo de um valor de limiar de operação normal.
  7. 7. Unidade externa de luz de aeronave (2) de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que o circuito de detecção de temperatura (14) está disposto na placa de circuito de LED (10).
  8. 8. Unidade externa de luz de aeronave (2) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o sensor óptico (16) está disposto na placa de circuito de LED (10).
  9. 9. Unidade externa de luz de aeronave (2) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que compreende um gravador de tempo de uso (20) configurado para gravar um tempo de operação agregada do pelo menos um LED (12), em que o gravador do tempo de uso está acoplado ao detector de fim de vida (30) e está configurado para comunicar o tempo de operação agregada ao detector de fim
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    3 / 4 de vida, com o gravador do tempo de uso em particular disposto na placa de circuito de LED (10).
  10. 10. Placa de circuito de LED (10), caracterizada pelo fato de que é para uso em uma unidade externa de luz de aeronave (2), em que a placa de circuito de LED é acoplável a uma entrada de energia (4) para receber energia de uma fonte de alimentação a bordo de aeronave (40) e em que a placa de circuito de LED compreende: pelo menos um LED (12) configurado para emitir uma saída de luz, e um circuito de fusível (18) configurado para desabilitar irreversivelmente a placa de circuito de LED após receber um sinal de fim de vida que indica uma condição de fim de vida do pelo menos um LED.
  11. 11. Aeronave (100), como um avião ou um helicóptero, caracterizada pelo fato de que compreende:
    uma fonte de alimentação a bordo (40) e pelo menos uma unidade de externa de luz de aeronave (2) como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 9, acoplada à fonte de alimentação a bordo, em que a pelo menos uma unidade externa de luz de aeronave está disposta em uma porção externa da aeronave para iluminar um ambiente externo da aeronave.
  12. 12. Método para desabilitar uma saída de luz de uma unidade externa de luz de aeronave (2) após detectar uma condição de fim de vida, com a unidade externa de luz de aeronave tendo pelo menos um LED (12) disposto em uma placa de circuito de LED (10), o método caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de:
    operar o pelo menos um LED para emitir a saída de luz, detectar um nível de intensidade da saída de luz, determinar a condição de fim de vida com base no nível de intensidade da saída de luz e
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    4/4 [065] desabilitar de forma irreversível a placa de circuito de LED após determinar a condição de fim de vida.
  13. 13. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a etapa de determinar a condição de fim de vida compreende determinar a condição de fim de vida se o nível de intensidade da saída de luz estiver abaixo de um valor de limiar estabelecido para um intervalo de tempo definido.
  14. 14. Método de acordo com a reivindicação 12 ou 13, caracterizado pelo fato de que a etapa de determinar a condição de fim de vida compreende detectar uma temperatura de operação do pelo menos um LED (12), e determinar o fim da condição de vida somente se a temperatura de operação do pelo menos um LED está abaixo de um valor de limiar de operação normal.
  15. 15. Método para manutenção de uma unidade externa de luz de aeronave (2), caracterizado pelo fato de que compreende:
    desabilitar a saída de luz da unidade externa de luz de aeronave de acordo com o método como definido em qualquer uma das reivindicações 12 a 14, e substituir a placa de circuito de LED por uma placa de circuito de LED de substituição compreendendo pelo menos um LED de substituição.
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