BR102018071598A2

BR102018071598A2 - Unidade de luz de aeronave externa, aeronave, e, método de operação de uma unidade de luz de aeronave externa

Info

Publication number: BR102018071598A2
Application number: BR102018071598-4A
Authority: BR
Inventors: Ramesh SPINIVASAMURTHY; Andre Hessling-Von Heimendahl; Robert Trinschek
Original assignee: Goodrich Lighting Systems Gmbh
Priority date: 2017-10-23
Filing date: 2018-10-19
Publication date: 2019-05-07
Also published as: CN109693801B; ES2964029T3; EP3474404A1; EP3474404B1; CA3021486A1; CN109693801A; US10750589B2; US20190124739A1

Abstract

uma unidade de luz de aeronave externa (2) inclui pelo menos duas fontes de luz (8). cada fonte de luz (8) é fornecida com um componente de desvio de corrente variável (12). cada componente de desvio de corrente variável (12) é configurado para permitir o desvio de uma corrente elétrica ajustável pela respectiva fonte de luz (8).

Description

UNIDADE DE LUZ DE AERONAVE EXTERNA, AERONAVE, E, MÉTODO DE OPERAÇÃO DE UMA UNIDADE DE LUZ DE AERONAVE EXTERNA [001] A presente invenção se refere à iluminação de aeronave. Em particular, se refere a uma unidade de luz de aeronave externa e, mais particularmente, a uma unidade de luz de aeronave externa tendo múltiplas fontes de luz.

[002] Quase todas as aeronaves são equipadas com unidades de luz externas. Em particular, grandes aviões de passageiros são fornecidos com uma ampla variedade de unidades de luz externas. As unidades de luz externas são fornecidas para uma ampla variedade de diferentes fins, tal como para permitir que os passageiros e/ou a tripulação do ar veja o exterior, para visibilidade passiva, para fins de sinalização, etc. Exemplos de tais unidades de luz externas são luzes de navegação, também referidas como luzes de posição, luzes de farol, luzes anticolisão, luzes de varredura de asa, luzes de aterrissagem, luzes de táxi, luzes de desligamento de pista de decolagem, etc.

[003] Cada uma das referidas unidades de luz externas pode compreender uma pluralidade de fontes de luz. Quando operadas, a temperatura das referidas fontes de luz aumenta. A temperatura das fontes de luz, em particular dos LEDs, no entanto, precisa ser restringida para evitar danos nas fontes de luz e para operar as fontes de luz com boa eficiência. Assim, frequentemente dissipadores de calor são fornecidos em conexão térmica com as fontes de luz para dissipar o calor gerado pela operação das fontes de luz. Idealmente, os dissipadores de calor seriam projetados de modo que as cargas/temperaturas térmicas de todas as fontes de luz de uma unidade de luz externa fossem as mesmas, a fim de permitir a operação simultânea de todas as fontes de luz com boa eficiência. Por razões práticas, tal como a posição de montagem e/ou a orientação espacial da unidade de luz externa, os dissipadores de calor muitas vezes não são ideais nas unidades de luz externas

Petição 870180142703, de 19/10/2018, pág. 9/37 / 20 da vida real, de modo que as cargas/temperaturas térmicas das fontes de luz de uma unidade de luz externa não são as mesmas. Como resultado, nem todas as fontes de luz da unidade de luz externa podem ser operadas simultaneamente com boa eficiência.

[004] Portanto, seria benéfico fornecer uma unidade de luz externa para aeronaves, com uma pluralidade de fontes de luz, o que permite a operação simultânea de todas as fontes de luz em boas condições térmicas.

[005] Modalidades exemplificativas da invenção incluem uma unidade de luz de aeronave externa que compreende pelo menos duas fontes de luz, em que cada fonte de luz é fornecida com um componente de desvio de corrente variável, conectado eletricamente em paralelo à fonte de luz. Cada componente de desvio de corrente variável é configurado para permitir a passagem de uma corrente elétrica ajustável pela respectiva fonte de luz.

[006] Controlar os componentes de desvio de corrente variável pode permitir a operação das fontes de luz em pontos de operação térmica benéficos ou mesmo ideais e evitam exceder um limite predeterminado da temperatura. Como resultado, as emissões de luz das fontes de luz, em particular as suas intensidades, podem ser obtidas de uma maneira eficiente com um baixo risco de danificar as fontes de luz devido ao sobreaquecimento. Além disso, um envelhecimento similar ou uniforme das fontes de luz pode ser alcançado.

[007] De acordo com uma modalidade, os componentes de desvio de corrente variável são ajustados individualmente de acordo com uma carga térmica esperada da respectiva fonte de luz. Os componentes de desvio de corrente variável são ajustados em particular no momento da fabricação ou instalação da unidade de luz de aeronave externa e são mantidos constantes pelo menos até a próxima manutenção da unidade de luz de aeronave externa ou mesmo durante toda a vida útil da unidade de luz de aeronave externa. Caso as cargas térmicas das fontes de luz individuais sejam conhecidas ou

Petição 870180142703, de 19/10/2018, pág. 10/37 / 20 possam ser bem estimadas e permaneçam constantes durante a vida útil da unidade de luz de aeronave externa, ajustar os componentes de desvio de corrente variável uma vez ou apenas na manutenção pode ser considerado suficiente e pode resultar em uma unidade de luz de aeronave externa que pode ser produzida a baixos custos. A carga térmica esperada que é usada para ajustar/definir os componentes de desvio de corrente variável pode ser uma carga térmica conhecida ou pode ser uma carga térmica estimada. O termo carga térmica esperada se refere à temperatura de operação que uma fonte de luz atingiria na ausência do componente de desvio de corrente variável e pode ser o resultado de vários fatores, como saída de luz desejada da fonte de luz, dissipadores de calor disponíveis, exposição ao ar de resfriamento, etc.

[008] De acordo com uma modalidade, a unidade de luz de aeronave externa compreende ainda pelo menos dois detectores de temperatura e pelo menos uma unidade de controle. Cada detector de temperatura está configurado para detectar a temperatura de uma fonte de luz associada, respectivamente, e para fornecer um sinal de indicação de temperatura correspondente. A pelo menos uma unidade de controle é configurada para controlar os componentes de desvio de corrente variável com base nos sinais de indicação de temperatura fornecidos pelos detectores de temperatura. Em tal modalidade, os componentes de desvio de corrente variável podem ser dinamicamente ajustados para operar as fontes de luz em seus respectivos pontos de operação benéficos, sem exceder um limite predeterminado da temperatura, mesmo sob condições de operação variáveis, em particular condições térmicas variáveis.

[009] De acordo com uma modalidade, a pelo menos uma unidade de controle é configurada para controlar os componentes de desvio de corrente variável para operar todas as fontes de luz, de modo que a temperatura de cada fonte de luz não se desvie mais que 10%, em particular

Petição 870180142703, de 19/10/2018, pág. 11/37 / 20 não mais que 5%, de uma temperatura de referência. Em particular, a pelo menos uma unidade de controle pode ser configurada para operar todas as fontes de luz, de modo que a temperatura de todas as fontes de luz seja substancialmente a mesma. O termo temperatura das fontes de luz refere-se à temperatura medida pelos detectores de temperatura ou inferida a partir das medições dos detectores de temperatura. Operando as fontes de luz a temperaturas muito semelhantes ou iguais, condições de funcionamento térmicas muito uniformes e um envelhecimento muito uniforme podem ser obtidos. Além disso, uma temperatura de operação que permite operação eficiente das fontes de luz pode ser uniformemente alcançada. A temperatura de referência pode ser uma temperatura de referência predefinida ou pode ser uma temperatura de operação das fontes de luz a uma corrente nominal, como descrito abaixo, ou pode ser qualquer outro tipo de temperatura de referência adequada.

[0010] De acordo com uma modalidade, a unidade de controle compreende uma unidade de comparação, que é configurada para comparar os sinais de indicação de temperatura fornecidos pelos detectores de temperatura entre si, e a unidade de controle é configurada para ajustar a temperatura de referência na base da comparação dos sinais de indicação de temperatura. Em particular, a unidade de controle pode ser configurada para ajustar a temperatura de referência para o valor da temperatura mais baixa indicada pelos sinais de indicação de temperatura. Além disso, a unidade de controle pode ser configurada para comparar os sinais de indicação de temperatura quando uma corrente nominal é fornecida às fontes de luz e para ajustar a temperatura de referência com base na comparação dos sinais de indicação de temperatura quando a corrente nominal é fornecida às fontes de luz. O ajuste da temperatura de referência pode ser o resultado de, e assim pode ser baseado em informações sobre as condições reais de operação das fontes de luz. Em particular, a temperatura de referência pode ser o resultado de um

Petição 870180142703, de 19/10/2018, pág. 12/37 / 20 procedimento repetitivo bem definido, nomeadamente o fornecimento de uma corrente nominal.

[0011] De acordo com uma modalidade, as pelo menos duas fontes de luz são conectadas serialmente a uma fonte de alimentação comum. A conexão serial das fontes de luz à fonte de alimentação permite o uso de uma única linha elétrica para conectar eletricamente todas as fontes de luz. Ela assegura ainda que a mesma corrente elétrica seja fornecida a todas as fontes de luz. Além disso, uma fonte de corrente pode ser suficiente para fornecer as fontes de luz com corrente.

[0012] De acordo com uma modalidade, a unidade de controle está configurada para controlar os componentes de desvio de corrente variável das fontes de luz, de modo que as respectivas temperaturas das fontes de luz não excedam uma temperatura máxima predeterminada. Isto assegura que nenhuma das fontes de luz seja superaquecida, fornecendo muita energia elétrica às fontes de luz.

[0013] De acordo com uma modalidade, a unidade de luz de aeronave externa compreende uma fonte te energia ajustável para o fornecimento de energia elétrica a pelo menos duas fontes de luz. Uma fonte de alimentação ajustável permite ajustar a energia elétrica fornecida às fontes de luz de acordo com as condições operacionais momentâneas. Em particular, uma fonte de alimentação ajustável fornece um segundo meio de ajuste da corrente através das fontes de luz e, assim, ajustando as temperaturas das fontes de luz além dos componentes de desvio de corrente variável. Por exemplo, em situações operacionais em que a temperatura de uma ou mais fontes de luz é indesejavelmente alta, apesar da corrente de desvio através dos componentes de desvio de corrente variável, a corrente pode ser ainda mais reduzida através da fonte de alimentação ajustável. O abaixamento da corrente pode ser dividido entre a fonte de alimentação ajustável e aos componentes de desvio de corrente variável de uma maneira benéfica. Além disso, a fonte de

Petição 870180142703, de 19/10/2018, pág. 13/37 / 20 alimentação ajustável pode ser um meio eficiente de alcançar um ponto de operação desejável para as fontes de luz. A fonte de alimentação ajustável pode, em particular, ser uma fonte de corrente ajustável.

[0014] De acordo com uma modalidade, a unidade de controle é configurada para controlar a fonte de alimentação ajustável com base nos sinais de indicação de temperatura. A unidade de controle, em particular, pode ser configurada para controlar a fonte de alimentação ajustável com base na fonte de luz que possui a temperatura mais baixa. Desta forma, pode ser alcançado que a fonte de luz com a temperatura mais baixa, que pode ser usada como temperatura de referência, como discutido acima, seja mantida dentro de limites aceitáveis de temperatura, o que por sua vez pode levar a que todas as fontes de luz sejam mantidas dentro de limites de temperatura aceitáveis através do mecanismo acima descrito de controlar os componentes de desvio de corrente variável. O aquecimento global da unidade de luz de aeronave externa pode ser mantido dentro de limites aceitáveis. A fonte de alimentação ajustável pode ser empregada para manter a temperatura absoluta das fontes de luz sob controle, enquanto os componentes de desvio de corrente variável podem ser empregados para manter as temperaturas individuais das fontes de luz em níveis comparáveis ou idênticos.

[0015] De acordo com uma modalidade, as fontes de luz são ou compreendem LEDs. Os LEDs são fontes de luz confiáveis, com alta eficiência, longa vida útil e baixa necessidade de espaço.

[0016] De acordo com uma modalidade, os detectores de temperatura são ou incluem elementos sensíveis à temperatura, que são configurados para detectar diretamente a temperatura da respectiva fonte de luz. Elementos sensíveis à temperatura permitem uma detecção direta das temperaturas nas fontes de luz.

[0017] De acordo com uma modalidade, os detectores de temperatura são ou incluem elementos de determinação de temperatura, que são

Petição 870180142703, de 19/10/2018, pág. 14/37 / 20 configurados para determinar a temperatura da respetiva fonte de luz indiretamente de pelo menos um outro parâmetro detectado ou medido. Os referidos parâmetros podem incluir o fluxo gerado pela respectiva fonte de luz ou uma corrente medida nos conectores elétricos da fonte de luz. Isto permite uma boa detecção de proxy das temperaturas nas fontes de luz sem usar elementos sensíveis à temperatura.

[0018] De acordo com uma modalidade, cada componente de desvio de corrente variável inclui pelo menos um elemento semicondutor, por exemplo, um transistor e/ou pelo menos um resistor, em particular um resistor ajustável, para permitir o ajuste da corrente que passa pelo desvio.

[0019] A unidade de luz de aeronave externa pode ser configurada para ser usada como pelo menos uma luz de navegação, uma luz de táxi, uma luz de aterrissagem, uma luz de decolagem, uma luz de desligamento da pista, uma luz de carga, uma luz estroboscópica anticolisão, uma luz de farol anticolisão, uma luz de logotipo, uma luz de varredura de asa ou uma luz de varredura de motor. Devido à grande quantidade de calor gerado, a provisão de componentes de desvio de corrente variável pode ser particularmente útil em uma luz de táxi, uma luz de aterrissagem, uma luz de decolagem ou uma luz de desligamento da pista. Entende-se que os termos acima também incluem luzes combinadas com uma ou mais das funcionalidades dadas. Por exemplo, o termo luz de aterrissagem inclui uma luz combinada de aterrissagem, decolagem e táxi. Para tais luzes combinadas, é possível que, para cada funcionalidade, a unidade de luz tenha uma estrutura acima de pelo menos duas fontes de luz, pelo menos dois componentes de desvio de corrente variável, e uma unidade de controle que controla os componentes de desvio de corrente variável com base nas temperaturas de pelo menos duas fontes de luz.

[0020] Modalidades exemplificativas da invenção incluem ainda uma aeronave, tal como um avião ou um helicóptero, compreendendo pelo menos

Petição 870180142703, de 19/10/2018, pág. 15/37 / 20 uma unidade de luz de aeronave externa, como descrito em qualquer das modalidades acima. As características, modificações e efeitos adicionais descritos acima em relação à unidade de luz de aeronave externa aplicam-se à aeronave de maneira análoga.

[0021] Modalidades exemplificativas da invenção incluem ainda um método de operação de uma unidade de luz de aeronave externa, que compreende pelo menos duas fontes de luz, sendo cada fonte de luz fornecida com pelo menos um componente de desvio de corrente variável, que permite contornar uma corrente ajustável pela respectiva fonte de luz, compreendendo o método as etapas de: detectar a temperatura de cada fonte de luz; e controlar os componentes de desvio de corrente variável com base nas temperaturas detectadas das respectivas fontes de luz associadas. As características, modificações e efeitos adicionais descritos acima em relação a qualquer uma das modalidades da unidade de luz de aeronave externa aplicam-se ao método de operação de uma unidade de luz de aeronave externa de uma maneira análoga. A unidade de luz de aeronave externa, operada pelo referido método, pode estar de acordo com qualquer das modalidades aqui descritas.

[0022] Numa modalidade, o método inclui as etapas de: comparar as temperaturas detectadas umas com as outras; definir uma temperatura de referência com base na comparação das temperaturas detectadas; e controlar os componentes de desvio de corrente variável de modo que a temperatura de cada fonte de luz não se desvie mais que 10%, em particular não mais que 5%, da temperatura de referência.

[0023] Numa modalidade, o método inclui controlar uma fonte de alimentação ajustável para fornecer energia para as pelo menos duas fontes de luz. O método pode, em particular, incluir controlar a fonte de alimentação ajustável de modo que a fonte de luz mais fria seja operada, gerando um fluxo de luz predeterminado ou que a fonte de luz mais fria seja operada para gerar o máximo fluxo de luz possível sem ultrapassar uma temperatura máxima

Petição 870180142703, de 19/10/2018, pág. 16/37 / 20 predeterminada.

[0024] Modalidades exemplificativas da invenção são descritas em detalhes abaixo com referência às figuras, em que:

[0025] A Fig. 1 representa uma aeronave de acordo com uma modalidade exemplificativa da invenção, com localizações potenciais para unidades de luz de acordo com modalidades exemplificativas da invenção sendo indicadas.

[0026] A Fig. 2 representa uma vista de cima de uma unidade de luz de aeronave externa de acordo com uma modalidade exemplificativa da invenção.

[0027] A Fig. 3 mostra um diagrama de circuito de uma unidade de luz de aeronave externa de acordo com uma modalidade exemplificativa da invenção.

[0028] A Fig. 4 mostra um diagrama de circuito de uma unidade de luz de aeronave externa de acordo com outra modalidade exemplificativa da invenção.

[0029] A Fig. 1 mostra uma aeronave 102 e vários componentes de um sistema de iluminação de aeronave externo da aeronave 102. Na modalidade exemplificativa da Fig. 1, a aeronave 102 é um avião. O sistema de iluminação de aeronave externo compreende um controle do sistema de iluminação 104 e uma variedade de luzes externas. O controle do sistema de iluminação 104 é configurado para controlar as luzes externas da aeronave 102.

[0030] A aeronave 102 da Fig. 1 possui uma grande variedade de luzes externas. Em particular, a aeronave 102 tem três luzes de navegação 106, duas luzes de logotipo 108, duas luzes de varredura de asas 110, duas luzes de varredura de motor 112, duas luzes de desligamento de pista 114, duas luzes de carregamento de carga 116, três luzes estroboscópicas anticolisão 118, duas luzes de sinalização anticolisão 120 e uma luz de

Petição 870180142703, de 19/10/2018, pág. 17/37 / 20 aterrissagem 122. É salientado que estes tipos de luzes e seus números são apenas exemplificativos e que a aeronave 102 pode ter luzes adicionais que não são mostradas, tais como luzes de táxi e luz de descolagem, que podem, por exemplo, ser fornecidas no mesmo local que a luz de aterrissagem 122. Também é possível que a luz de aterrissagem 122 seja uma luz combinada de aterrissagem, táxi e decolagem.

[0031] As três luzes de navegação 106 estão posicionadas nas pontas das asas esquerda e direita, bem como na cauda da aeronave 102. Em condições normais de voo, cada uma das luzes de navegação 106 emite luz em uma das cores verde, vermelho e branco, indicando assim ao ambiente da aeronave se estão olhando para o lado de bombordo, o lado de estibordo ou o lado da cauda da aeronave. As luzes de navegação estão normalmente acesas durante todas as fases do voo e em todas as condições de voo.

[0032] As luzes de logotipo 108 são direcionadas para o estabilizador vertical da aeronave 102 e são fornecidas para iluminar o mesmo, em particular para iluminar o logotipo comumente fornecido no estabilizador vertical. As luzes de logotipo 108 são normalmente ligadas durante toda a duração do voo durante os voos noturnos. Também é possível que as luzes de logotipo sejam utilizadas apenas durante taxiamento no aeroporto e sejam normalmente desligadas durante o voo.

[0033] As luzes de varredura de asa 110 e as luzes de varredura de motor 112 estão posicionadas nos lados esquerdo e direito da fuselagem da aeronave, em frente às raízes das asas da aeronave 102. As luzes de varredura de asas 110 e as luzes de varredura de motor 112 estão normalmente desligadas durante o voo e podem ser ligadas periodicamente ou por uma causa sensata pelos pilotos ou pela tripulação aérea, a fim de verificar as asas e os motores da aeronave 102. As luzes de desligamento da pista 114 estão posicionadas nas raízes das asas. Elas são encaminhadas para frente e normalmente são desligadas durante o voo e ligadas durante taxiamento, pelo

Petição 870180142703, de 19/10/2018, pág. 18/37 / 20 menos à noite. As luzes de carregamento de carga 116 estão posicionadas nos lados esquerdo e direito da fuselagem da aeronave, atrás das asas e em frente da estrutura da cauda da aeronave 102. Elas são normalmente desligadas durante o voo da aeronave 102.

[0034] As luzes estroboscópicas anticolisão 118 estão posicionadas nas pontas das asas esquerda e direita, bem como na cauda da aeronave 102. As luzes estroboscópicas anticolisão 118 emitem sequências respectivas de flashes de luz intermitentes durante o funcionamento normal da aeronave 102. É também possível que as luzes estroboscópicas anticolisão 118 sejam apenas operadas durante a noite e em más condições climatéricas. As luzes de farol anticolisão estão posicionadas na parte superior e na parte inferior da fuselagem da aeronave 102. Elas estão dispostas na altura das asas na direção longitudinal da aeronave 102. Enquanto uma das luzes de farol anticolisão 120 estão dispostas no topo da fuselagem, a outra das luzes de farol anticolisão 120 está disposta na parte inferior da fuselagem e é, portanto, mostrada a tracejado. As luzes de farol anticolisão 120 são normalmente ligadas durante o taxiamento e durante a decolagem e aterragem. Sua saída é percebida como uma sequência de luz vermelha piscando em uma determinada direção de visualização.

[0035] A luz de aterrissagem 122 está fixada ao trem de pouso dianteiro da aeronave 102, que é normalmente armazenado dentro da fuselagem e é utilizada durante aterrissagem, taxiamento e decolagem. Como a luz de aterrissagem 122 também está disposta no fundo da aeronave 102, ela também é mostrada em fantasma. Como apontado acima, entende-se que a luz de aterrissagem 122 pode ser uma luz combinada de aterrissagem, táxi e decolagem, tendo diferentes saídas de luz para as diferentes fases de aterrissagem, táxi e decolagem.

[0036] A Fig. 2 representa uma vista de cima de uma unidade de luz de aeronave externa 2 de acordo com uma modalidade exemplificativa da

Petição 870180142703, de 19/10/2018, pág. 19/37 / 20 invenção. A unidade de luz 2 compreende uma placa de suporte 4, por exemplo, uma placa de circuito impresso, suportando uma pluralidade de fontes de luz 8. As fontes de luz 8 são envolvidas por um refletor comum 6, que é configurado para refletir a luz emitida pelas fontes de luz 8. A unidade de luz de aeronave externa 2 é coberta por uma cobertura pelo menos parcialmente transparente, o que não é mostrado na Fig. 2. A cobertura pelo menos parcialmente transparente pode incluir um sistema ótico para moldar a luz emitida pela unidade de luz de aeronave externa 2.

[0037] A unidade de luz 2 pode ser usada para qualquer uma das luzes descritas acima em relação à Fig. 1. A forma do alojamento e da cobertura pode ser adaptada à posição particular e à estrutura de fixação da unidade de luz individual 2. Dependendo da intensidade de luz desejada para uma dada unidade de luz 2, as unidades de luz 2 podem ter números diferentes de fontes de luz 8, refletores 6 e/ou estruturas de lentes múltiplas. Em geral, o sistema ótico da unidade de luz em questão, por exemplo, o(s) refletor(es) e/ou lente(s) e/ou obturador(es), pode ser adaptado aos requisitos específicos/objetivos de projeto da unidade de luz em questão. As unidades de luz 2 de acordo com as modalidades exemplificativas da invenção também podem ser empregadas em outras aeronaves, tais como helicópteros (não mostrados).

[0038] A corrente elétrica é fornecida às fontes de luz 8 a partir de uma fonte de alimentação comum 10 (ver Figs. 3 e 4), o que não é mostrado na Fig. 2. Nas modalidades exemplificativas das Figs., as fontes de luz 8 são conectadas em série com a fonte de alimentação, e a mesma corrente elétrica é fornecida a todas as fontes de luz 8. Devido a diferentes ambientes térmicos e/ou tolerâncias de fabricação das fontes de luz 8, as temperaturas das fontes de luz 8 podem diferir mesmo quando operadas com a mesma corrente elétrica.

[0039] Quando expostas a calor excessivo, fontes de luz 8, em

Petição 870180142703, de 19/10/2018, pág. 20/37 / 20 particular fontes de luz 8 que são ou compreendem LEDs, envelhecem e tendem a falhar de uma forma exponencial. Por outro lado, se todas as fontes de luz 8 fossem operadas com uma baixa corrente elétrica, que é baixa o suficiente para evitar o superaquecimento de todas as fontes de luz 8, algumas das fontes de luz 8 seriam operadas abaixo do seu ponto de funcionamento ideal, sem correr o risco de sobreaquecimento, e assim o fluxo de luz emitido pela unidade de luz de aeronave 2 seria menor que o possível.

[0040] De acordo com uma modalidade exemplificativa da invenção, a corrente fluindo através de cada uma das fontes de luz 8 é controlada individualmente para cada uma das fontes de luz 8. Os detalhes são descritos a seguir em relação às Figs. 3 e 4.

[0041] A Fig. 3 mostra um diagrama de circuito 5 de uma unidade de luz de aeronave externa 2 de acordo com uma modalidade exemplificativa da invenção.

[0042] A unidade de luz de aeronave externa 2, esquematicamente ilustrada na Fig. 3, compreende quatro fontes de luz 8, em particular quatro LEDs, e uma fonte de alimentação comum 10, que está configurada para fornecer energia elétrica às fontes de luz 8. A fonte de alimentação comum 10, em particular, é uma fonte de alimentação ajustável 10 que fornece corrente elétrica ajustável para as fontes de luz 8.

[0043] Embora quatro fontes de luz 8 sejam mostradas na Fig. 2, o versado compreenderá que a presente invenção pode ser aplicada a qualquer unidade de luz de aeronave externa 2 compreendendo duas ou mais fontes de luz 8. Na modalidade mostrada na Fig. 3, as fontes de luz 8 estão conectadas serialmente à fonte de alimentação comum 10. Numa configuração alternativa, que não é mostrada nas figuras, as fontes de luz 8 podem ser ligadas à fonte de alimentação comum 10 em paralelo. É também possível que as fontes de luz estejam dispostas numa disposição paralela e em série combinada, por exemplo, a unidade de luz de aeronave externa 2 pode ter

Petição 870180142703, de 19/10/2018, pág. 21/37 / 20 uma pluralidade de fios de fonte de luz, cada fio com uma ligação em série de fontes de luz e os fios estando dispostos em paralelo.

[0044] Cada fonte de luz 8 é provida de um componente de desvio de corrente variável 12, que é eletricamente conectado em paralelo à fonte de luz

8. O componente de desvio de corrente variável 12 permite desviar uma porção da corrente elétrica fornecida pela fonte de alimentação 10 pela respectiva fonte de luz 8. Em outras palavras, uma porção da corrente fornecida pela fonte de alimentação 10 para a respectiva fonte de luz 8 pode ser desviada em torno da respectiva fonte de luz 8 pelo componente de desvio de corrente variável associado 12. O componente de desvio de corrente variável 12 permite desviar uma quantidade ajustável de corrente em torno da respectiva fonte de luz 8.

[0045] Ao ignorar individualmente uma porção da corrente elétrica fornecida pela fonte de alimentação 10, a temperatura de cada fonte de luz 8 pode ser ajustada individualmente. Em particular, o sobreaquecimento de qualquer uma das fontes de luz 8 pode ser evitado contornando uma quantidade suficiente de corrente elétrica pela respectiva fonte de luz 8.

[0046] Cada um dos componentes de desvio de corrente variável 12 pode compreender uma combinação de um elemento semicondutor 13, tal como um transístor, e uma resistência fixa 17 ou uma resistência ajustável 19 (ver Fig. 4). Ao definir a resistência do elemento semicondutor 13 ou o resistor ajustável 19 através de um controle de acordo com o mesmo, a quantidade de corrente através do componente de desvio de corrente variável 12 pode ser ajustada. Desta forma, a corrente através da fonte de luz associada 8 pode ser ajustada também.

[0047] Se a carga térmica de cada uma das fontes de luz 8 em operação for conhecida e considerada como sendo constante, os componentes de desvio de corrente variável 12 podem ser ajustados uma vez após a fabricação, instalação e/ou manutenção da unidade de luz de aeronave externa

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2, para permanecer constante durante a vida útil ou pelo menos durante o intervalo de manutenção da unidade de luz de aeronave externa 2. Neste caso, cada componente de desvio de corrente variável 12 é ajustado individualmente para que cada componente de desvio de corrente variável 12 desvie uma porção constante da corrente elétrica, sendo a referida porção ajustada individualmente a cada uma das fontes de luz 8. Diferentes cargas térmicas das fontes de luz 8 causadas por diferentes posições de instalação e/ou orientações podem ser levadas em consideração ajustando os componentes de desvio de corrente variável 12 de acordo.

[0048] Alternativamente, tal como ilustrado nas Figs. 3 e 4, os componentes de desvio de corrente variável 12 podem ser ajustados dinamicamente durante o funcionamento da unidade de luz de aeronave externa 2. Os componentes de desvio de corrente variável 12, em particular, podem ser ajustados dinamicamente com base na temperatura real de cada uma das fontes de luz 8.

[0049] De modo a permitir a determinação das temperaturas reais das fontes de luz 8, um detector de temperatura 14 está associado a cada uma das fontes de luz 8. O detector de temperatura 14 pode ser ou incluir um elemento sensível à temperatura (sensor de temperatura) 15, que é configurado para detectar diretamente (medir) a temperatura da ou perto da fonte de luz associada 8. Alternativamente ou adicionalmente, o detector de temperatura 14 pode ser ou incluir um elemento de determinação de temperatura 15, que é configurado para determinar a temperatura real indiretamente, por exemplo, da emissão de luz gerada pela respectiva fonte de luz 8, a corrente na respectiva fonte de luz 8 ou parâmetros semelhantes.

[0050] Na modalidade mostrada na Fig. 3, uma unidade de controle central 16 é proporcionada. A unidade de controle central 16 está ligada aos detectores de temperatura 14 e configurada para ajustar cada um dos componentes de desvio de corrente variável 12 com base nas temperaturas

Petição 870180142703, de 19/10/2018, pág. 23/37 / 20 determinadas pelos detectores de temperatura 14. Os detectores de temperatura 14 transportam as temperaturas da fonte de luz 8 para a unidade de controle central 16 através dos respectivos sinais de indicação de temperatura. No caso da fonte de alimentação 10 ser uma fonte de alimentação ajustável 10, como é mostrado na Fig. 3, a unidade de controle 16 pode ser configurada para controlar adicionalmente a fonte de alimentação ajustável 10, como será explicado abaixo.

[0051] A unidade de controle 16, em particular, pode compreender uma unidade de comparação 18, que está configurada para comparar as temperaturas de todas as fontes de luz 8. A unidade de controle 16 é ainda configurada ajustando tanto a fonte de alimentação ajustável 10 como os componentes de desvio de corrente variável 12, ajustando assim a corrente através das fontes de luz 8 através de dois mecanismos.

[0052] A operação da unidade de luz de aeronave externa 2 é descrita da seguinte forma. Quando se inicia a unidade de luz de aeronave externa 2, a fonte de alimentação ajustável 10 é controlada para fornecer uma corrente de fornecimento nominal, e os componentes de desvio de corrente variável 12 são controlados para não desviar nenhuma corrente pelas fontes de luz 8. Assim, a corrente nominal de alimentação é fornecida a todas as fontes de luz 8. Neste cenário de operação, a temperatura de cada fonte de luz 8 é detectada pelos respectivos detectores de temperatura 14, e de acordo com os sinais de indicação de temperatura são fornecidos à unidade de comparação 18. A unidade de comparação 18 compara as temperaturas detectadas entre si e determina a temperatura mais baixa. A fonte de luz, com a temperatura mais baixa, é definida como a fonte de luz de referência e a temperatura mais baixa é definida como a temperatura de referência. A unidade de controle 16 controla o componente de desvio de corrente variável da fonte de luz de referência para não desviar qualquer corrente através dele. Além disso, a unidade de controle 16 controla cada um dos outros componentes de desvio

Petição 870180142703, de 19/10/2018, pág. 24/37 / 20 de correntes variável para desviar uma quantidade de corrente através da mesma de modo que a temperatura da respectiva fonte de luz associada seja substancialmente a mesma que a temperatura de referência. Para este controle, as fontes de luz 8, os detectores de temperatura 14, a unidade de controle 16 e os componentes de desvio de corrente variável 12 formam respectivos circuitos de realimentação fechados para cada fonte de luz. Desta forma, a unidade de controle 16 assegura que as fontes de luz 8 sejam operadas substancialmente à mesma temperatura, evitando o sobreaquecimento de fontes de luz individuais 8 e assegurando um envelhecimento uniforme das fontes de luz individuais 8.

[0053] Durante a operação continuada, as fontes de luz 8 podem aquecer, por exemplo devido ao calor estando preso dentro da unidade de luz de aeronave externa 2 ou devido aos dissipadores de calor das fontes de luz individuais 8 não serem capazes de transferir todo o calor para longe das fontes de luz 8 durante um período prolongado de tempo. Duas opções para lidar com esse aumento de temperatura operacional ao longo do tempo são descritas a seguir. Numa primeira opção, a unidade de controle 16 pode manter a temperatura de referência constante, isto é, a unidade de controle 16 pode manter a temperatura de referência como determinada ou logo após o início da unidade de luz de aeronave externa 2. Neste caso, a unidade de controle 16 neutraliza o aquecimento das fontes de luz, desviando mais corrente em torno das fontes de luz através dos componentes de desvio de corrente variável 12. Desta forma a temperatura de operação das fontes de luz 8 pode ser mantida na mesma temperatura de referência, mas a saída de luz da unidade de luz de aeronave externa 2 pode diminuir. Numa segunda opção, a unidade de controle 16 continua a monitorizar a fonte de luz de referência, isto é, a fonte de luz com a temperatura mais baixa quando alimentada com corrente de alimentação nominal e repetidamente, periodicamente e/ou constantemente ajusta a temperatura de referência à temperatura de operação

Petição 870180142703, de 19/10/2018, pág. 25/37 / 20 momentânea da fonte de luz de referência. Além disso, a unidade de controle 16 continua a controlar os componentes de desvio de corrente variável das outras fontes de luz, de tal modo que todas as fontes de luz 8 são operadas à temperatura de referência ajustada. Deste modo, aceita-se um aumento global da temperatura de funcionamento, mas a uniformidade da temperatura de operação entre as fontes de luz 8 pode ser assegurada. Além disso, ao aceitar uma temperatura de operação crescente, a saída de luz é mantida alta.

[0054] Como afirmado acima, a unidade de controle 16 também controla a energia fornecida pela fonte de alimentação ajustável 10. Em particular, a unidade de controle 16 controla a corrente fornecida pela fonte de alimentação ajustável 10. Ajustar a corrente fornecida pela fonte de alimentação ajustável 10 é um meio eficiente de neutralizar uma temperatura crescente ao longo do tempo. No exemplo particular descrito acima, onde um aumento de temperatura da fonte de luz de referência é aceito, o controle da fonte de alimentação ajustável 10 pode ser utilizado para manter a temperatura de operação abaixo de uma temperatura máxima predeterminada. Em particular, a unidade de controle 16 pode ser configurada para monitorar a temperatura da fonte de luz de referência e diminuir a corrente fornecida pela fonte de alimentação ajustável 10, se a temperatura da fonte de luz de referência se aproximar ou atingir a temperatura máxima predeterminada. Desta maneira, a fonte de alimentação ajustável 10 proporciona um nível adicional de proteção contra superaquecimento. Em particular, a fonte de alimentação ajustável 10 permite aceitar um aumento na temperatura de operação para manter uma alta saída de luz, assegurando ao mesmo tempo em que as contramedidas sejam tomadas antes/quando ocorrer superaquecimento. Um compromisso global favorável entre alta saída de luz, carga térmica uniforme entre as fontes de luz e proteção efetiva contra superaquecimento pode ser alcançado. Assinala-se que também é possível proporcionar uma proteção eficaz contra superaquecimento com os componentes de desvio de

Petição 870180142703, de 19/10/2018, pág. 26/37 / 20 corrente variável sem a fonte de corrente ajustável, por exemplo, restringindo a temperatura de referência a valores abaixo e até a temperatura máxima predeterminada.

[0055] Fig. 4 mostra um diagrama de circuito 7 de uma unidade de luz de aeronave externa 2 de acordo com uma modalidade exemplificativa alternativa da invenção. A unidade de luz de aeronave externa 2 da Fig. 4 é semelhante à unidade de luz de aeronave externa 2 da Fig. 3. Elementos semelhantes ou similares são indicados com números de referência semelhantes e é feita referência à descrição da Fig. 3 acima. A descrição que se segue trata principalmente das diferenças entre as modalidades da Fig. 3 e da Fig. 4.

[0056] Na modalidade alternativa da Fig. 4, uma unidade de controle individual 20 está associada a cada uma das fontes de luz 8 e aos detectores de temperatura correspondentes 14. Cada unidade de controle individual 20 ajusta o componente de desvio de corrente variável 12, ignorando a sua fonte de luz associada 8, com base num sinal fornecido pelo detector de temperatura correspondente 14. Assim, os componentes de desvio de corrente variável 12 são controlados autonomamente pelas unidades de controle individuais 20, impedindo um sobreaquecimento de cada uma das fontes de luz 8. As unidades de controle individuais 20 podem ser configuradas para controlar os respectivos componentes de desvio de corrente variável 12 de tal modo que as temperaturas das fontes de luz associadas estejam abaixo de uma temperatura máxima predeterminada ou de tal modo que as temperaturas das fontes de luz associadas estejam substancialmente a uma temperatura de referência ou de qualquer outro modo adequado.

[0057] As unidades de controle individuais 20 podem ser conectadas entre si ou com uma unidade de controle principal central 22 para trocar dados, em particular dados relativos às temperaturas detectadas. A unidade de controle principal central 22, em particular, pode ser configurada para

Petição 870180142703, de 19/10/2018, pág. 27/37 / 20 controlar a fonte de alimentação variável 10 com base nos dados fornecidos pelas unidades de controle individuais 20. A unidade de controle principal central 22 pode também ser configurada para fornecer uma temperatura de referência às unidades de controle individuais 20.

[0058] As unidades de controle individuais 20 podem ser integradas com os componentes de desvio de corrente variável 12 e os detectores de temperatura 14 para fornecer módulos de desvio integrados.

[0059] Numa modalidade adicional, as fontes de luz 8 podem ser integradas com os respectivos módulos de desvio que formam módulos de luz autônomos 24. Tais módulos de luz autônomos 24 podem ser utilizados em vez de fontes de luz convencionais 8. Cada módulo de luz 24 evita autonomamente o sobreaquecimento da sua fonte de luz 8 e pode permitir a operação da fonte de luz 8 num ponto de operação desejado.

[0060] Embora a invenção tenha sido descrita com referência às modalidades exemplificativas, 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 ou material particular aos ensinamentos da invenção sem afastamento do escopo essencial da mesma. Portanto, pretende-se que a invenção não seja limitada à modalidade particular divulgada, mas que a invenção incluirá todas as modalidades caindo dentro do escopo das reivindicações anexas.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Unidade de luz de aeronave externa (2), caracterizada pelo fato de que compreende:

pelo menos duas fontes de luz (8);

em que cada fonte de luz (8) é fornecida com um componente de desvio de corrente variável (12), e em que cada componente de desvio de corrente variável (12) é configurado para permitir a passagem de uma corrente elétrica ajustável pela respectiva fonte de luz (8).
2. Unidade de luz de aeronave externa (2), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que os componentes de desvio de corrente variável (12) são ajustados individualmente de acordo com uma carga térmica esperada da respectiva fonte de luz (8).
3. Unidade de luz de aeronave externa (2), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que pelo menos duas fontes de luz (8) conectadas serialmente a uma fonte de alimentação comum (10).
4. Unidade de luz de aeronave externa (2), de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que compreende ainda pelo menos dois detectores de temperatura (14) e pelo menos uma unidade de controle (16; 20), em que um detector de temperatura (14) está associado a cada uma das fontes de luz (8) e configurado para detectar a temperatura da respectiva fonte de luz associada (8) e para fornecer um sinal de indicação de temperatura correspondente; e em que a pelo menos uma unidade de controle (16; 20) está configurada para controlar os componentes de desvio de corrente variável (12) com base nos sinais de indicação de temperatura proporcionados pelos detectores de temperatura (14).
5. Unidade de luz de aeronave externa (2), de acordo com a

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2 / 4 reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que pelo menos uma unidade de controle (16; 20) está configurada para controlar os componentes de desvio de corrente variável (12) para operar todas as fontes de luz (8) de modo a que a temperatura de cada fonte de luz (8) não se desvie mais que 10%, em particular não mais que 5%, de uma temperatura de referência.
6. Unidade de luz de aeronave externa (2), de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que a pelo menos uma unidade de controle (16; 20) compreende uma unidade de comparação (18), que é configurada para comparar entre si os sinais de indicação de temperatura fornecidos pelos detectores de temperatura (14) e em que a pelo menos uma unidade de controle (16; 20) é configurada para definir a temperatura de referência com base na comparação dos sinais de indicação de temperatura.
7. Unidade de luz de aeronave externa (2), de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 6, caracterizada pelo fato de que a unidade de controle é configurada para controlar os componentes de desvio de corrente variável (12) das fontes de luz (8) de modo que as respectivas temperaturas das fontes de luz (8) não excedam uma temperatura máxima predeterminada.
8. Unidade de luz de aeronave externa (2), de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 7, caracterizada pelo fato de que compreende ainda uma fonte de alimentação (10) ajustável que está configurada para fornecer energia elétrica para pelo menos duas fontes de luz (8), em que a pelo menos uma unidade de controle (16; 22) está configurada para controlar a fonte de alimentação ajustável (10) com base nos sinais de indicação de temperatura.
9. Unidade de luz de aeronave externa (2), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que os detectores de temperatura (14) são ou incluem elementos sensíveis à temperatura (15) que são configurados para detectar diretamente a

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3 / 4 temperatura da fonte de luz respectiva (8) e/ou em que os detectores de temperatura (14) são ou incluem elementos de determinação de temperatura (15), que são configurados para determinar indiretamente a temperatura da respectiva fonte de luz (8) de pelo menos um outro parâmetro detectado ou medido, em que o referido parâmetro em particular inclui o fluxo gerado pela respectiva fonte de luz (8).
10. Unidade de luz de aeronave externa (2), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que as fontes de luz (8) são ou compreendem LEDs.
11. Unidade de luz de aeronave externa (2), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que cada componente de desvio de corrente variável (12) inclui pelo menos um elemento semicondutor (13), em particular um transistor e/ou pelo menos um resistor (17), em particular, um resistor ajustável (19).
12. Unidade de luz de aeronave externa (2), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a unidade de luz de aeronave externa (2) está configurada para ser utilizada como pelo menos uma de uma luz de navegação (106), uma luz de táxi (122), uma luz de decolagem e uma luz de desligamento da pista (114), uma luz de carga (116), uma luz estroboscópica anticolisão (118), uma luz de farol anticolisão (120), uma luz de logotipo (108), uma luz de varredura de asa (110), ou uma luz de varredura de motor (112).
13. Aeronave (102), como um avião ou um helicóptero, caracterizada pelo fato de que compreende pelo menos uma unidade de luz de aeronave externa (2) como definida em qualquer uma das reivindicações anteriores.
14. Método de operação de uma unidade de luz de aeronave externa (2), caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos duas fontes de luz (8), cada fonte de luz (8) sendo fornecida com pelo menos um

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4 / 4 componente de desvio de corrente variável (12), que permite desviar uma corrente ajustável pela respectiva fonte de luz (8);

em que o método inclui:

detectar a temperatura de cada fonte de luz (8); e controlar os componentes de desvio de corrente variável (12) com base nas temperaturas detectadas das respectivas fontes de luz associadas (8).
15. Método, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que compreende ainda as etapas de:

comparar as temperaturas detectadas entre si;

definir uma temperatura de referência com base na comparação das temperaturas detectadas; e controlar os componentes de desvio de corrente variável (12) de modo que a temperatura de cada fonte de luz não se desvie mais que 10%, em particular não mais que 5%, a partir da temperatura de referência.