ES1076452U

ES1076452U - Fuente de alimentacion con regulacion de la intensidad de salida

Info

Publication number: ES1076452U
Application number: ES201131350U
Authority: ES
Inventors: Joaquin Carretero Guerrero
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-12-30
Filing date: 2011-12-30
Publication date: 2012-03-09
Anticipated expiration: 2021-12-30
Also published as: ES1076452Y; WO2013098452A1

Abstract

1. Fuente de alimentación con regulación de la intensidad de salida, que comprende una fuente regulable convencional (5) dotada de un módulo de rectificación y filtrado de entrada (6) de obtención del voltaje eficaz de la señal alterna de la red eléctrica, un módulo de control del factor de potencia (7), un conmutador de potencia (8), un transformador (9), un circuito de control de regulación (11) seleccionado entre un circuito de control de regulación por modulación de anchura de pulso (PWM), un circuito de control de regulación por voltaje y un circuito de control regulación por resistencia, y un módulo de rectificación y filtrado de salida (12) de alimentación de al menos una lámpara (4) de corriente continua; caracterizada porque además comprende:- un convertidor de señal analógica/digital (13), al que se le aplica la señal de voltaje eficaz de la señal alterna de la red eléctrica, obtiene su valor digital, y lo entrega a- un microprocesador (14) de almacenamiento de tablas de establecimiento de un valor de intensidad continua variable en función del valor eficaz de la tensión de entrada, que entrega a- un módulo de adaptación de señal (14) que adapta dicho valor de intensidad continua a un valor interpretable por el circuito de control de potencia convencional, regulando el flujo luminoso de la al menos lámpara (4) de corriente continua que alimenta.2. Fuente de alimentación con regulación de la intensidad de salida, según reivindicación 1, caracterizada porque comprende tres cables o bornes de conexión a la entrada (1) y dos a la salida (3).3. Fuente de alimentación con regulación de la intensidad de salida, según reivindicación 1, caracterizada porque el convertidor analógico/digital (13), el microprocesador (14) y el módulo de adaptación de señal (15) están embebidos en la propia fuente de alimentación (5).

Description

Fuente de alimentación con regulación de la intensidad de salida.

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención, según se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a un nuevo concepto de fuente de alimentación, la cual ha sido concebida para su aplicación en sistemas de alumbrado con regulación de flujo eléctrico, también conocido como flujo luminoso. La invención permite regular el flujo luminoso de lámparas que trabajan en régimen de continua como por ejemplo lámparas LED (Light Emitting Diode) dependiendo del voltaje eficaz existente en cada momento en la línea de alterna a la cual se conecte. De este modo, podrán incorporarse luminarias basadas en tecnología LED a las líneas de alumbrado con sistemas de regulación de flujo existentes, así como utilizar esta técnica en nuevas instalaciones. La utilización de esta técnica en alimentación de lámparas en continua presenta importantes ventajas respecto a las existentes.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION

Los reguladores de flujo eléctrico, también llamados reguladores de flujo luminoso, son dispositivos que se instalan principalmente en cuadros de alumbrado público y en edificios y que permiten ahorrar energía eléctrica mediante la disminución del voltaje eficaz de la línea de alterna que regulan. A una disminución en el voltaje de la línea, las lámparas conectadas a la misma, reducen su luminosidad y por tanto su consumo.

Este principio de enorme utilidad para lámparas que funcionan en régimen de alterna, pierde toda su aplicación cuando las lámparas trabajan en régimen de continua ya que para este tipo de lámparas, es necesaria, una fuente de alimentación. Las fuentes de alimentación usadas para alimentar lámparas de continua, ofrecen los mismos valores de tensión e intensidad a su salida con independencia del voltaje eficaz que exista en la línea de alterna, por lo que mediante esta técnica no se puede regular el flujo luminoso de las lámparas alimentadas.

Para la regulación del flujo luminoso en líneas de alumbrado que usan lámparas en régimen de continua se emplean otras técnicas que son más costosas y que requieren de dispositivos adicionales. Estas técnicas se basan en la utilización de un módulo maestro ubicado en el cuadro eléctrico o registro cabecera que es capaz de transmitir y recibir datos a través de la propia red eléctrica que alimenta las lámparas usando órdenes o comandos de un protocolo de comunicaciones específico bajo tecnología PLC (Power Line Communication o comunicación usando los cables de alimentación) en el mejor de los casos.

La utilización de la tecnología PLC para regular el flujo luminoso requiere de una fuente de alimentación regulable y un módulo por cada lámpara (módulos esclavo) que es el que interpreta los datos transmitidos por el maestro e interactúa con dicha fuente regulable a través del cableado específico que incorporan para dicho propósito. Además, para la conexión de los módulos esclavo es necesario añadir cableado, circuitería y conectores de forma que la instalación requiere más mano de obra y más materiales.

Las fuentes regulables convencionales se conectan a la red eléctrica mediante un módulo de entrada de rectificación y filtrado que obtiene el valor eficaz del voltaje de la señal alterna de la red eléctrica. Además comprenden un módulo de control del factor de potencia, un conmutador de potencia, un transformador y un módulo de rectificación y filtrado de salida de alimentación de la lámpara de corriente continua. Estas fuentes regulables también incluyen un circuito de control de regulación. Los circuitos de control pueden ser de regulación por modulación de anchura de pulso (PWM), de regulación por voltaje y regulación por resistencia, para proporcionar la alimentación a la lámpara.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCION

El dispositivo de la invención presenta una estructura distinta a la de cualquier fuente de alimentación regulable de corriente continua del mercado, pues a diferencia de éstas, dispone de una electrónica capaz de obtener el valor eficaz del voltaje en la línea de alterna a la que está conectado y en base a ese valor modificar la intensidad de continua a salida, proporcionando así una nueva técnica de regulación del flujo luminoso en lámparas de continua.

Para ello la invención comprende una fuente regulable convencional que se conecta a la red eléctrica y del tipo de las descritas en el apartado anterior, que están dotadas de un módulo de entrada de rectificación y filtrado mediante el cual se obtiene el valor eficaz del voltaje de la señal alterna de la red eléctrica, un módulo de control del factor de potencia, un conmutador de potencia, un transformador, un circuito de control de regulación seleccionado entre un circuito de control de regulación por modulación de anchura de pulso (PWM), un circuito de control de regulación por voltaje y un circuito de control regulación por resistencia, y un módulo de rectificación y filtrado de salida de alimentación de al menos una lámpara de corriente continua.

La invención se caracteriza por que además comprende un convertidor de señal analógica/digital, al que se le aplica la señal procedente del módulo de entrada de rectificación y filtrado correspondiente al voltaje eficaz de la señal alterna de la red eléctrica, y obtiene su valor digital. Este valor digital del valor eficaz de la tensión de red se aplica a un microprocesador que almacena tablas de establecimiento de un valor de intensidad continua variable en función del valor eficaz de la tensión de entrada. El valor de intensidad continua obtenido por el microprocesador accediendo a las tablas lo entrega a un módulo de adaptación de señal que adapta dicho valor de intensidad continua a un valor interpretable por el circuito de control de potencia convencional, regulando el flujo luminoso de al menos una lámpara de corriente continua que alimenta.

De esta forma, la nueva fuente de alimentación, únicamente dispondrá de tres cables para su alimentación a la entrada y dos cables para alimentar la lámpara de continua a la salida, no siendo necesario el uso de cableado externo adicional para poder regular la luminosidad de la lámpara que alimentemos.

El convertidor analógico/digital, el microprocesador y el módulo de adaptación de señal están embebidos en la propia fuente de alimentación regulable.

Las tablas de microprocesador establecen la relación, entre los valores de voltaje eficaz de alterna a la entrada y sus valores correspondientes de intensidad a la salida y puede ser programada según las necesidades específicas la lámpara que alimente.

La configuración descrita presenta las siguientes ventajas:

-: El control está embebido en la propia fuente de alimentación y no necesita transmitir ni recibir datos y no introduce ningún dispositivo adicional a la fuente de alimentación.

-: Permite modificar las luminarias paulatinamente y disponer de instalaciones combinadas.

-: Su conexión es muy simple.

-: Es totalmente compatible con los sistemas de regulación de flujo existentes de alterna.

-: No produce un aumento del consumo por la carga eléctrica de los equipos.

-: Permite la regulación de luminarias LED aunque existan otras en la línea eléctrica.

Para complementar la descripción y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, se acompañan a la presente memoria descriptiva unas figuras.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Figura 1.-Muestra una vista en perspectiva de la invención y conexionado.

Figura 2.-Muestra el diagrama de bloques de la configuración de la invención.

DESCRIPCIÓN DE UNA FORMA DE REALIZACION PREFERIDA

A la vista de la figura 1, puede observarse como la fuente de alimentación (2) objeto de la invención, se constituye de una caja muy simple que integra la electrónica del circuito de alimentación, de lectura del voltaje eficaz y de acondicionamiento de la intensidad de salida. El cableado de entrada (1) se conectará a la línea de alterna y el de salida (3) en continua a la lámpara que alimenta. A una variación de voltaje eficaz en la línea de alterna (1), la fuente modificará el valor de la intensidad de salida (3) de forma que producirá una variación del flujo luminoso en la lámpara (4). La fuente de alimentación (2) permitirá que pueda ser programada la relación entre los valores de voltaje eficaz a la entrada (1) y los valores de intensidad a la salida (3) según las necesidades de cada lámpara (4).

Para su correcto funcionamiento, dispondrá únicamente de tres cables o bornes (1) a la entrada que se conectarán a las líneas de alterna fase, neutro y tierra y otros dos (3) a la salida que proporcionarán los polos positivo y negativo de continua, no siendo necesario para la regulación de la intensidad de salida ningún cable o circuito externo adicional.

Para ello la fuente (2) de la invención cuenta con una fuente regulable convencional (5) dotada de un módulo de rectificación y filtrado de entrada (6) mediante el que se conecta a la red eléctrica (1) y que obtiene el voltaje eficaz de la señal alterna de la red eléctrica, un módulo de control del factor de potencia (7), un conmutador de potencia (8), un transformador (9), un circuito de control de regulación (11) y un módulo de rectificación y filtrado de salida (12) de alimentación de al menos una lámpara (4) de corriente continua.

Tal y como ya fue descrito los circuitos de control de regulación (11) pueden ser por modulación de anchura de pulso (PWM), por regulación por voltaje y por regulación por resistencia. La fuente regulable convencional (5) no se describe en mayor detalle por no ser objeto de la invención y no ser objeto de la invención.

La novedad de la invención consiste en que la fuente de alimentación (2) además comprende un convertidor de señal analógica/digital (13), al que se le aplica la señal de voltaje eficaz (figura 2) de la señal alterna de la red eléctrica, de forma que obtiene su valor digital, y lo entrega a un microprocesador (14) de almacenamiento de tablas de conversión mediante las que se establecen valores de intensidad continua variable en función del valor eficaz de la tensión de entrada. Este valor de intensidad continua variará en función del tipo de circuito de control empleado. Así una vez obtenido el valor digital de la tensión eficaz de red, se accede dicho valor en las tablas y se obtiene la intensidad continua.

La intensidad continua obtenida se aplica a un módulo de adaptación de señal (14) que adapta dicho valor de intensidad continua a un valor interpretable por el circuito de control de potencia convencional, mediante el cual se regula el flujo luminoso de al menos la lámpara (4) de corriente continua que alimenta.

En la realización preferente de la invención el convertidor analógico/digital (13), el microprocesador (14) y el módulo de adaptación de señal (15) están embebidos en la propia fuente de alimentación (5).

Claims

REIVINDICACIONES

1. FUENTE DE ALIMENTACIÓN CON REGULACIÓN DE LA INTENSIDAD DE SALIDA, que comprende una fuente regulable convencional (5) dotada de un módulo de rectificación y filtrado de entrada (6) de obtención del voltaje eficaz de la señal alterna de la red eléctrica, un módulo de control del factor de potencia (7), un conmutador de potencia (8), un transformador (9), un circuito de control de regulación (11) seleccionado entre un circuito de

5 control de regulación por modulación de anchura de pulso (PWM), un circuito de control de regulación por voltaje y un circuito de control regulación por resistencia, y un módulo de rectificación y filtrado de salida (12) de alimentación de al menos una lámpara (4) de corriente continua; caracterizada por que además comprende:

-

un convertidor de señal analógica/digital (13), al que se le aplica la señal de voltaje eficaz de la señal alterna de la red eléctrica, obtiene su valor digital, y lo entrega a

10 -un microprocesador (14) de almacenamiento de tablas de establecimiento de un valor de intensidad continua variable en función del valor eficaz de la tensión de entrada, que entrega a

-

un módulo de adaptación de señal (14) que adapta dicho valor de intensidad continua a un valor interpretable por el circuito de control de potencia convencional, regulando el flujo luminoso de la al menos lámpara

(4) de corriente continua que alimenta.

15 2. FUENTE DE ALIMENTACIÓN CON REGULACIÓN DE LA INTENSIDAD DE SALIDA, según reivindicación 1, caracterizada por que comprende tres cables o bornes de conexión a la entrada (1) y dos a la salida (3).
3. FUENTE DE ALIMENTACIÓN CON REGULACIÓN DE LA INTENSIDAD DE SALIDA, según reivindicación 1, caracterizada por que el convertidor analógico/digital (13), el microprocesador (14) y el módulo de adaptación de señal (15) están embebidos en la propia fuente de alimentación (5).