ES2248977T3

ES2248977T3 - SYSTEM FOR CONTROLLING THE OPERATION OF A LIGHTING SYSTEM OR A SIGNALING EQUIPMENT THAT HAS A PLURALITY OF LIGHT POINTS OF THE LED OR SIMILAR TYPE.

Info

Publication number: ES2248977T3
Application number: ES99830640T
Authority: ES
Inventors: Paolo Redi; Lorenzo Lori
Original assignee: S E I SISTEMI ENERGETICI INTEG; Sei Sistemi Energetici Integrati Srl
Current assignee: S E I SISTEMI ENERGETICI INTEG; Sei Sistemi Energetici Integrati Srl
Priority date: 1998-12-04
Filing date: 1999-10-11
Publication date: 2006-03-16
Anticipated expiration: 2019-10-11
Also published as: DE69925092T2; ITFI980264A1; EP1006759B1; EP1006759A2; IT1305051B1; EP1006759A3; ITFI980264A0; DE69925092D1

Abstract

Sistema para controlar la regularidad del funcionamiento de una instalación de iluminación o de un equipo señalizador de luces, que comprende por lo menos un grupo (1; 3; 5; 7) de puntos de luz del tipo LED o similar (1A; 3A; 5A; 7A), montados en serie con una corriente continua, caracterizado porque comprende: un microprocesador (9) una de cuyas entradas está unida a un punto intermedio de la serie de puntos de luz, de manera que una interrupción de la corriente en la serie de puntos de luz o un cortocircuito en un punto de luz origina un cambio en la tensión en el microprocesador; y, en la salida del microprocesador, un detector (12) que señala ese cambio.System for controlling the regularity of the operation of a lighting installation or of a light signaling equipment, comprising at least one group (1; 3; 5; 7) of light points of the LED type or the like (1A; 3A; 5A; 7A), mounted in series with a direct current, characterized in that it comprises: a microprocessor (9) one of whose inputs is connected to an intermediate point of the series of light points, such that an interruption of the current in the series of points of light or a short circuit at a point of light causes a change in the voltage in the microprocessor; and, at the output of the microprocessor, a detector (12) that signals that change.

Description

Sistema para controlar el funcionamiento de una instalación de iluminación o un equipo de señalización que tiene una pluralidad de puntos de luz del tipo LED o similar.System to control the operation of a lighting installation or signaling equipment that has a plurality of points of light of the LED type or the like.

La presente invención se refiere a un sistema seguro intrínsecamente para controlar el funcionamiento de instalaciones de iluminación o equipos de señalización en general, que comprende una pluralidad de puntos de luz, por ejemplo, LEDs. Una posible aplicación de dicho sistema es para controlar el funcionamiento de lámparas de señalización para la navegación aérea, tales como las de iluminación de 360º, que comprenden matrices de LEDs que se extienden por una superficie teórica de pirámide truncada o similar. Otra aplicación es para señales con LEDs para uso ferroviario. En estos casos, los LEDs se dividen a menudo en grupos (o "cuerdas") en cada uno de los cuales los LEDs se conectan en serie unos con otros: los diversos grupos de LEDs pueden alimentarse en para lelo unos con otros por medio de un circuito estabilizador.The present invention relates to a system intrinsically safe to control the operation of lighting installations or signaling equipment in general, which comprises a plurality of points of light, for example, LEDs. One possible application of such a system is to control the operation of signaling lamps for air navigation, such as 360º lighting, which include matrices of LEDs that extend across a theoretical pyramid surface truncated or similar. Another application is for signals with LEDs for railway use In these cases, LEDs are often divided into groups (or "strings") in each of which the LEDs are connect in series with each other: the various groups of LEDs can feed in to read with each other through a circuit stabilizer.

La invención puede utilizarse para controlar la integridad de emisores formados por un gran número de LEDs, siendo ese control del tipo intrínsecamente seguro.The invention can be used to control the integrity of emitters formed by a large number of LEDs, being that intrinsically safe type control.

Estas aplicaciones pueden referirse a lámparas señalizadoras de obstáculos para la navegación aérea, pero también a otros tipos de equipos señalizadores para aplicaciones en los campos ferroviario y marino, por ejemplo. En US-A-5.459.328 se describe un equipo señalizador que comprende una pluralidad de fuentes emisoras de luz con medios de circuito para gobernar las fuentes.These applications may refer to lamps obstacle markers for air navigation, but also to other types of signaling equipment for applications in the fields railway and marine, for example. In US-A-5,459,328 describes a device signaling device comprising a plurality of light emitting sources with circuit means to govern the sources.

La invención se refiere a un sistema para controlar la regularidad del funcionamiento de una instalación de iluminación o de un equipo de señalización luminosa según la reivindicación 1. Las reivindicaciones dependientes se refieren a aspectos adicionales ventajosos de la invención. El sistema según la invención comprende por lo menos un grupo de puntos de luz del tipo LED o similar, alimentados en serie con corriente continua. Dicho sistema según la invención comprende:The invention relates to a system for check the regularity of the operation of an installation of lighting or light signaling equipment according to the claim 1. The dependent claims refer to additional advantageous aspects of the invention. The system according to invention comprises at least one group of light points of the type LED or similar, supplied in series with direct current. Saying system according to the invention comprises:

- un microprocesador con una de sus entradas conectada a un punto intermedio de la serie de puntos de luz o LEDs, de manera que una interrupción de la corriente en la serie de puntos de luz o LEDs o un cortocircuito en un punto de luz o LED produce un cambio en la tensión en el microprocesador;- a microprocessor with one of its inputs connected to an intermediate point of the series of light points or LEDs, so that an interruption of the current in the series of points of light or LEDs or a short circuit at a point of light or LED produces a change in voltage in the microprocessor;

- y, en la salida del microprocesador, un detector que señala ese cambio.- and, at the output of the microprocessor, a detector that signals that change.

En una realización práctica, el sistema de control es aplicable a una instalación de iluminación o equipo señalización del tipo que comprende una pluralidad de grupos o "cuerdas", en otras palabras series, de puntos de luz de tipo LED o similar, estando conectados los puntos de luz o LEDs de cada uno de los grupos en serie uno con otro. En este caso, el sistema comprende:In a practical embodiment, the system of control is applicable to a lighting installation or equipment signaling of the type comprising a plurality of groups or "strings", in other words series, of points of type light LED or similar, the points of light or LEDs of each being connected one of the groups in series with each other. In this case, the system understands:

- una fuente de alimentación de corriente continua que puede ser, si es necesario y ventajoso, independiente para cada grupo o "cuerda";- a power supply continues that it can be, if necessary and advantageous, independent for each group or "rope";

- un microprocesador, con una salida y una pluralidad de entradas, estando cada una de las entradas unida a un punto intermedio de una de las series de puntos de luz o LEDs, de manera que una interrupción de la corriente en una de las series de puntos de luz o LEDs o un cortocircuito en un punto de luz o LED produce un cambio en la tensión en la correspondiente entrada del microprocesador;- a microprocessor, with one output and one plurality of entries, each of the inputs being linked to a intermediate point of one of the series of points of light or LEDs, of so that an interruption of the current in one of the series of points of light or LEDs or a short circuit in a point of light or LED produces a change in voltage at the corresponding input of the microprocessor;

- medios de exploración para controlar las entradas individuales por barrido;- scanning means to control individual inputs per scan;

- y, a la salida del microprocesador, un detector señala ese cambio durante el barrido.- and, at the output of the microprocessor, a detector It signals that change during the sweep.

En su salida, el microprocesador es capaz de generar impulsos a una frecuencia predeterminada, con una interrupción en el caso de un cambio en una de las entradas; el detector comprende a su vez un relé asociado a un rectificador y un transformador; el relé cambia de estado si hay una interrupción de los impulsos de una predeterminada frecuencia y esto dispara una alarma apropiada. Más concretamente, el relé puede producir la apertura de un circuito de alarma en el caso de una interrupción de los impulsos de una predeterminada frecuencia o de cualquier otra anomalía, incluyendo una interrupción de la alimentación de los puntos de luz y/o del microprocesador.On its output, the microprocessor is capable of generate pulses at a predetermined frequency, with a interruption in the case of a change in one of the entries; he detector in turn comprises a relay associated with a rectifier and a transformer; the relay changes state if there is an interruption of the impulses of a predetermined frequency and this triggers a appropriate alarm More specifically, the relay can produce the opening of an alarm circuit in the event of an interruption of the impulses of a predetermined frequency or of any other anomaly, including a power interruption of points of light and / or microprocessor.

El sistema de control en cuestión puede comprender también por lo menos dos microprocesadores, cada uno de los cuales controla partes de los grupos o cuerdas de puntos de luz; en este caso, los relés conectados a los microprocesadores pueden disponerse en serie con un solo circuito, el cual se abre con la liberación de uno de los relés.The control system in question can also comprise at least two microprocessors, each of which controls parts of the groups or strings of points of light; in this case, the relays connected to the microprocessors can be arranged in series with a single circuit, which opens with the release of one of the relays.

Finalmente, se obtiene seguridad intrínseca por medio del circuito, unido al microprocesador, que controla la integridad de las cuerdas de LEDs, manteniendo el relé electromecánico activado sólo si los LEDs están desapareados y/o el circuito de control en sí está desapareado.Finally, intrinsic security is obtained by middle of the circuit, attached to the microprocessor, which controls the integrity of the LED strings, maintaining the relay electromechanical activated only if the LEDs are missing and / or the control circuit itself is missing.

La invención se comprenderá más fácilmente por la descripción y el dibujo adjunto, que muestra un ejemplo práctico y no restrictivo de la invención. El dibujo presenta un diagrama de circuito que realiza el control del funciona-miento de una pluralidad (cuerdas) de puntos de luz, por ejemplo, del tipo LED.The invention will be more readily understood by the description and attached drawing, which shows a practical example and non-restrictive of the invention. The drawing presents a diagram of circuit that controls the operation of a plurality (strings) of points of light, for example, of the type LED.

En el dibujo, los números 1, 3, 5, 7, etc. indican una pluralidad de grupos o "cuerdas" de puntos de luz, en la práctica LEDs o similares; en el dibujo, cada grupo comprende correspondientes LEDs 1A, 3A, 5A, etc., siendo el número total, por ejemplo, de ocho; 1B, 3B, 5B, etc. indican correspondientes generadores individuales de corriente continua para los grupos individuales, que después se unen a una masa o tierra. En una posición intermedia de la serie de LEDs de cada grupo, en un punto 1C, 3C, 5C, respectivamente, se desconectan las líneas 1E, 3E, 5E, 7E, etc. y se ponen en el mismo número de entradas de un microprocesador 9. El programa del microprocesador 9, usando un conversor analógico/digital, señala por barrido la alimentación recibida de las diferentes líneas 1E, 3E, 5E, 7E, etc. El microprocesador 9 se programa para que suministre en la salida 10 una señal alternativa, tal como la indicada por SA, que se envía a un detector indicado en general con el número 12. Según el dibujo, el detector 12 comprende un transformador elevador 12A, un rectificador 12B y un relé 12C; los contactos del relé proporcionan continuidad para un circuito 14 de señalización o de alarma, el cual se abre cuando el relé no está activado, y en la práctica cuando hay una interrupción de la señal alterna SA o cuando la señal SA se vuelve estática como consecuencia de un fallo del microprocesador a causa de un cortocircuito o un corte en un LED.In the drawing, the numbers 1, 3, 5, 7, etc. indicate a plurality of groups or "strings" of points of light, in practice LEDs or the like; in the drawing, each group comprises corresponding LEDs 1A, 3A, 5A, etc., the total number being, by example, of eight; 1B, 3B, 5B, etc. indicate corresponding individual direct current generators for groups individual, which then join a mass or earth. In a intermediate position of the series of LEDs of each group, at one point 1C, 3C, 5C, respectively, lines 1E, 3E, 5E are disconnected, 7E, etc. and they are put in the same number of entries of a microprocessor 9. The microprocessor 9 program, using a analog / digital converter, signals the power sweep received from the different lines 1E, 3E, 5E, 7E, etc. He microprocessor 9 is programmed to supply at output 10 an alternative signal, such as that indicated by SA, that is sent to a detector indicated in general with the number 12. According to the drawing, the detector 12 comprises an elevator transformer 12A, a rectifier 12B and a relay 12C; relay contacts provide continuity for a signaling or alarm circuit 14, which opens when the relay is not activated, and in practice when there is an interruption of the alternating signal SA or when the SA signal is becomes static as a result of a microprocessor failure to cause of a short circuit or a cut in an LED.

Para la manufactura de una lámpara u otro emisor con LEDs consistentes en puntos de luz (LEDs), estos últimos se dividen en general en grupos
Y = N/X, cada uno de ellos con X LEDs, llamándose a tales grupos "cuerdas" de LEDs; los X LEDs de cada "cuerda" se disponen en serie. Un emisor usa las cuerdas Y en paralelo alimentadas independientemente con corriente continua. En el dibujo, cada grupo o cuerda 1, 3, 5, etc. comprende 8 LEDs (X = 8) 1A, 3A, 5A, etc. con alimentaciones 1B, 3B, 5B, etc.For the manufacture of a lamp or other emitter with LEDs consisting of points of light (LEDs), the latter are generally divided into groups
Y = N / X, each with X LEDs, calling such groups "LED strings"; the X LEDs of each "string" are arranged in series. An emitter uses parallel Y-strings independently fed with direct current. In the drawing, each group or string 1, 3, 5, etc. It comprises 8 LEDs (X = 8) 1A, 3A, 5A, etc. with supplies 1B, 3B, 5B, etc.

Con esta disposición, si se corta un LED se pierde la alimentación de todos los otros LEDs de la misma "cuerda". En un conjunto con Y "cuerdas", si falla un LED de una "cuerda", las restantes Y-1 "cuerdas" continúan funcionando.With this arrangement, if an LED is cut it will loses power to all other LEDs in it "rope". In a set with Y "strings", if an LED fails of a "rope", the remaining Y-1 "strings" continue to work.

En la solución representada en el dibujo se hace uso del microprocesador 9, que, por medio de un conversor analógico/digital indica por barrido la continuidad de la alimentación de cada una de las cuerdas 1, 3, 5, etc. En estas condiciones, el microprocesador 9 emite en su salida 10 una alta señal lógica SA (por ejemplo, una tensión de 5 V que periódicamente es puesta al valor cero por el programa); esa señal alterna SA alimenta con impulsos cuya frecuencia viene predeterminada por el programa residente el primario del transformador 12AA. Así, se induce una tensión alterna entre los terminales del secundario del transformador 12A, y esa tensión se rectifica por medio del diodo rectificador 12B, de modo que la bobina del relé electromagnético 12C se alimenta con una corriente prácticamente continua.In the solution represented in the drawing it is done use of microprocessor 9, which, through a converter analog / digital indicates by sweep the continuity of the feeding of each of the strings 1, 3, 5, etc. In these conditions, the microprocessor 9 emits at its output 10 a high logic signal SA (for example, a voltage of 5 V that periodically is set to zero by the program); that signal alternates SA feeds with impulses whose frequency is predetermined by the 12AA transformer primary resident program. Thus induces an alternating voltage between the secondary terminals of the transformer 12A, and that voltage is rectified by means of the diode rectifier 12B, so that the electromagnetic relay coil 12C is powered by a practically continuous current.

En condiciones normales, el relé 12C permanece activado y el circuito 14 no se interrumpe.Under normal conditions, relay 12C remains activated and circuit 14 is not interrupted.

Si se interrumpe la corriente en alguna de las "cuerdas" de LEDs, o si varía la tensión aplicada al microprocesador desde una de las líneas 1E, 3E, 5E, etc. varía, esto es reconocido inmediatamente por el microprocesador, que cesa de enviar la señal lógica SA aplicada según el programa al primario del transformador, originando ello la liberación del relé. Si el microprocesador falla, ya no es capaz de cumplir el programa y por consiguiente la señal aplicada se pierde también en este caso.If the power is interrupted in any of the "strings" of LEDs, or if the voltage applied to the microprocessor from one of the lines 1E, 3E, 5E, etc. varies, this is immediately recognized by the microprocessor, which ceases send the logic signal SA applied according to the program to the primary of the transformer, causing the release of the relay. If he microprocessor fails, it is no longer able to fulfill the program and by consequently the applied signal is also lost in this case.

Esto hace posible conseguir seguridad intrínseca.This makes it possible to get security intrinsic

El procedimiento por el cual el microprocesador identifica un fallo en los LEDs puede ser: (I) un LED defectuoso, que puede estar cortado (la causa generalmente más frecuente) o ponerse en cortocircuito (una causa más bien rara).The procedure by which the microprocessor Identify a fault in the LEDs can be: (I) a defective LED, which may be cut (usually the most frequent cause) or Shorting (a rather rare cause).

Una cuerda constituida, según el ejemplo, por ocho LEDs dispuestos en serie y alimentados con corriente continua de 20 mA tiene una tensión de aproximadamente 12 V en el punto 1C o 3C o 5C en el punto medio de la cuerda en condiciones normales. Si uno de los LEDs de la cuerda en cuestión se corta, aquella tensión adopta un valor permanente. Sin embargo, si un LED se pone en cortocircuito la tensión aumenta hasta aproximadamente 14 V. El microprocesador 9 mide continuamente, por barrido convencional con un ciclo predeterminado, la tensión presente en el punto medio de la cuerda (puntos 1C, 3C, 5C, etc.); si la tensión adopta un valor diferente de 12 V, tal como 0 V o 14 V, el microprocesador percibe el fallo y cesa la alimentación del primario del transformador.A rope constituted, according to the example, by eight LEDs arranged in series and powered by direct current 20 mA has a voltage of approximately 12 V at point 1C or 3C or 5C at the midpoint of the rope under normal conditions. Yes one of the LEDs of the rope in question is cut, that tension It adopts a permanent value. However, if an LED is set to Short circuit voltage increases to approximately 14 V. The microprocessor 9 measures continuously, by conventional scanning with a predetermined cycle, the voltage present at the midpoint of the rope (points 1C, 3C, 5C, etc.); if the voltage adopts a value different from 12V, such as 0V or 14V, the microprocessor perceives the fault and the power supply of the primary of the transformer ceases.

La alimentación del primario del transformador 12A se genera con una señal lógica en la salida del microprocesador, que, en condiciones normales de funcionamiento, varía de alta a baja con una frecuencia que se determina por el programa residente, que controla el funcionamiento del microprocesador. El programa es el encargado de variar continuamente el estado de la señal lógica, la cual es alta si los LEDs están activados y pasa a ser baja si algún LED queda fuera de ser-vicio. Cualquier fallo en el microprocesador detiene la marcha del programa y en consecuencia impide la conmutación del estado lógico en la salida de alto a bajo. La salida lógica del microprocesador, en el caso de un fallo, puede quedar permanentemente en un estado alto o bajo, pero no puede variar con la misma frecuencia que el presente si el componente estuviera desapareado.The power supply of the transformer primary 12A is generated with a logic signal at the output of the microprocessor, which, under normal operating conditions, varies from high to low with a frequency that is determined by the resident program, which controls the operation of the microprocessor. The program is the responsible for continuously changing the state of the logic signal, the which is high if the LEDs are activated and becomes low if any LED is out of service. Any failure in the microprocessor stops the progress of the program and consequently prevents switching of the logical state at the output from high to low. The logic output of the microprocessor, in the event of a failure, can remain permanently in a high or low state, but cannot vary with the same frequency as the present if the component I was missing.

En todos los casos, si la señal en la salida del microprocesador 9 permanece en el valor 0 o 5 V, no se induce tensión en el secundario del transformador; la bobina del relé, por lo tanto, no está alimentada y el circuito 14 se abre, lo cual genera una señal de alarma deseada y/u otro accionamiento apropiado.In all cases, if the signal at the output of the microprocessor 9 remains at the value 0 or 5 V, it is not induced voltage in the secondary of the transformer; the relay coil, by therefore, it is not powered and circuit 14 opens, which generates a desired alarm signal and / or another drive appropriate.

También es posible construir sistemas que tengan más de un microprocesador, cada uno de ellos se dedica a controlar cierto número de "cuerdas" de LEDs. En este caso, los contactos de los relés individuales se dispondrán en serie en un circuito 14, de manera que se determine el estado lógico del producto lógico (AND) que cumpla las exigencias de seguridad intrínseca en cada caso, dado que cuando un relé es desactivado sus contactos quedan abiertos y el circuito 14 se interrumpirá.It is also possible to build systems that have more than one microprocessor, each of them is dedicated to control certain number of "strings" of LEDs. In this case, the contacts of the individual relays will be arranged in series in a circuit 14, so that the logical state of the logical product is determined (AND) that meets the intrinsic safety requirements in each case, since when a relay is deactivated its contacts remain open and circuit 14 will be interrupted.

Debe comprenderse que el dibujo muestra solamente un ejemplo que se presenta únicamente como demostración práctica de la invención, y que esta invención puede variarse en sus formas y disposiciones sin apartarse del marco de las reivindicaciones.It should be understood that the drawing shows only an example presented only as a practical demonstration of the invention, and that this invention can be varied in its forms and provisions without departing from the scope of the claims.

Claims

1. System for controlling the regularity of the operation of a lighting installation or of a light signaling equipment, comprising at least one group (1; 3; 5; 7) of points of light of the LED type or the like ( 1A; 3A; 5A; 7A), mounted in series with a direct current, characterized in that it comprises: a microprocessor (9) one of whose inputs is connected to an intermediate point of the series of light points, such that an interruption of the current in the series of points of light or a short circuit in a point of light causes a change in the voltage in the microprocessor; and, at the output of the microprocessor, a detector (12) that signals that change.

2. Control system according to claim 1, characterized in that it comprises a plurality of said groups (1A, 3A, 5A, 7A) of points of light, the points of light of each of the groups being connected in series with one another, a stable DC power supply (1B, 3B, 5B) being provided for each group, the microprocessor including an output (10) and a plurality of inputs (1E, 3E, 5E, 7E), each of the inputs being connected at an intermediate point (1C, 3C, 5C, 7C) of one of the series of light points, so that a break in the current in one of the series of light points or a short circuit in a light point causes a change in voltage of the corresponding microprocessor input; scanning means to control individual inputs by scanning; and, at the output of the microprocessor, a detector (12) that signals that change during scanning.

3. Control system according to claim 2, characterized in that, at its output, the microprocessor is capable of generating pulses at a predetermined frequency, with an interruption in the case of a change in one of the inputs; and because the detector comprises a relay (12C) associated with a rectifier (12B) and a transformer (12A), the relay changing its state if an impulse interruption occurs at the predetermined frequency.

4. Control system according to claim 3, characterized in that the relay causes the opening of an alarm circuit (14) in the case of an interruption of the impulses at the predetermined frequency or any other anomaly, including the interruption of the power supply to the points of light and / or the microprocessor.

5. Control system according to claim 4, characterized in that, if there is any anomaly in the rectifier diode connected to the secondary of the transformer, the signaling relay is deactivated.

6. Control system according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises at least two microprocessors, each of which controls a part of the groups of light points.

7. Control system according to claim 6, characterized in that the relays connected to the microprocessor are mounted in series in a single circuit, which opens with the release of any of the relays.