ES2314054T3 - Instalacion de alumbrado para vehiculos de motor. - Google Patents
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Abstract
Instalación de alumbrado para vehículos de motor, con una fuente de corriente y un circuito de vigilancia de corriente (4A) para al menos una lámpara, en donde las lámparas son bombillas (1) y/o diodos luminosos (2), caracterizada porque en una rama de corriente dispuesta en paralelo a las lámparas (1, 2), está prevista al menos una carga eléctrica (5) acoplable sólo durante una determinada ventana de tiempo (TI), en donde la ventana de tiempo está sincronizada para el acoplamiento de la carga con una ventana de tiempo de control del circuito de vigilancia de corriente (4A).
Description
Instalación de alumbrado para vehículos de
motor.
La invención se refiere a una instalación de
alumbrado para vehículos de motor, en especial a una instalación de
señales de luz intermitente, con una fuente de corriente y un
circuito de vigilancia de corriente para al menos una lámpara, en
donde las lámparas son bombillas y/o diodos luminosos (LEDs). La
invención se refiere en especial a un circuito en paralelo de dos o
más lámparas. El circuito de vigilancia de corriente sirve para
controlar averías de las lámparas, en donde se mide la corriente que
fluye en total en el circuito en paralelo de las lámparas. En el
caso de averiarse una lámpara se interrumpe el flujo de corriente a
través de una de las dos ramas de corriente, con lo que se reduce
la corriente que fluye en total en el circuito en paralelo. A este
respecto el circuito de vigilancia de corriente indica como avería
de una lámpara un valor de corriente por debajo de un valor umbral
predeterminado.
Debido a que el consumo de corriente de
bombillas y diodos luminosos es muy diferente, es problemática la
vigilancia de corriente para un circuito en paralelo, que presente
bombillas y diodos luminosos o sólo diodos luminosos, si el
circuito de vigilancia de corriente, en especial en cuanto a su
valor umbral, sólo está diseñado para la utilización de
bombillas.
En el caso de usarse diodos luminosos en un
circuito en paralelo de lámparas, con un circuito de vigilancia de
corriente que esté diseñado para un circuito en paralelo sólo de
bombillas, la corriente que fluye en total en el circuito en
paralelo por debajo del valor umbral, de tal modo que el circuito de
vigilancia de corriente indicaría de forma errónea una avería de
lámpara, aunque todas las lámparas funcionen correctamente.
Con base en el ejemplo de una instalación de
señales de luz intermitente para un vehículo tractor con remolque
se pretende ilustrar el problema. Una instalación de señales de luz
intermitente de este tipo presenta un transmisor de luz
intermitente con circuito de vigilancia de corriente integrado, en
donde el circuito de vigilancia de corriente está diseñado con
relación a su valor umbral para el funcionamiento de cuatro
bombillas que funcionan en paralelo como lámparas intermitentes
para cada sentido de marcha (por ejemplo 2 lámparas intermitentes
en el vehículo tractor y 2 lámparas intermitentes en el remolque).
La avería de una bombilla tendría como consecuencia una corriente
inferior en un 25%, por debajo del valor umbral. Si a continuación
se acopla al vehículo tractor un remolque con diodos luminosos como
lámparas intermitentes, el circuito de vigilancia de corriente
indicaría de forma errónea la avería de una lámpara a causa del
menor consumo de corriente, situado por debajo del umbral.
Del documento DE 196 18010 C1 se conoce una
instalación de señales de luz intermitente, que está diseñada para
un funcionamiento mixto con bombillas y diodos luminosos. A este
respecto el transmisor de luz intermitente presenta un divisor de
tensión, que esté unido a través de una línea adicional a un
circuito de control asociado a los diodos luminosos. En el caso de
que los diodos luminosos funcionen correctamente, el circuito de
control de LEDs simula, a través de la línea suplementaria y del
divisor de tensión, durante toda la duración del impulso
intermitente para el circuito de vigilancia de corriente el consumo
de corriente de una bombilla. Esta instalación de señales de luz
intermitente tiene sin embargo diferentes inconvenientes. Por un
lado se necesita una línea suplementaria entre el transmisor de luz
intermitente y la lámpara LED. Esto presupone a su vez conexiones
adicionales a la lámpara LED y al transmisor de luz intermitente,
es decir, el transmisor de luz intermitente tiene que modificarse
con relación a un transmisor de luz intermitente convencional,
diseñado para un funcionamiento sólo con bombillas. Aparte de esto
se genera de modo negativo una potencia de disipación, ya que
durante toda la duración del impulso intermitente se genera una
potencia suplementaria de forma correspondiente a la bombilla a
simular.
La misión de la invención consiste por ello en
la creación de una instalación de alumbrado para vehículos de
motor, compuesta al menos por una lámpara y un circuito de
vigilancia de corriente asociado, que pueda funcionar de forma
sencilla y con ahorro de corriente con bombillas y con diodos
luminosos.
Esta misión es resuelta conforme a la invención
por medio de que, en una rama de corriente dispuesta en paralelo a
las lámparas, está prevista como disipador de corriente al menos una
carga eléctrica acoplable sólo durante una determinada ventana de
tiempo, en donde la ventana de tiempo está sincronizada para el
acoplamiento de la carga con una ventana de tiempo de control del
circuito de vigilancia de corriente. En otras palabras en la
instalación de alumbrado conforme a la invención se acopla durante
un breve periodo de tiempo en paralelo una carga, como disipador de
corriente en el caso de usarse diodos luminosos durante el tiempo de
vigilancia de corriente, la cual simula al menos un consumo de
corriente similar en un funcionamiento sólo con bombillas. Sólo la
avería real de una bombilla en un funcionamiento mixto de bombillas
y diodos luminosos conduciría después a una caída de corriente por
debajo del valor umbral, con lo que se indicaría adecuadamente una
avería de lámpara. De este modo es posible hacer funcionar un
circuito en paralelo de lámparas tanto con bombillas como con
diodos luminosos, y precisamente con un único circuito de vigilancia
de corriente. Debido a que la carga para simular una bombilla sólo
se conecta durante un breve periodo de tiempo, no se genera
innecesariamente de forma ventajosa potencia de disipación con
fines de simulación. Esto tiene a su vez la ventaja de un
calentamiento reducido, lo que es en especial importante si la
carga acoplable está dispuesta en proximidad espacial respecto a
los diodos luminosos, ya que un calentamiento de los diodos
luminosos provoca de forma desventajosa una degradación
(empeoramiento del grado de eficacia, es decir un rendimiento
luminoso menor) de los diodos luminosos.
\newpage
La carga acoplable está integrada con
preferencia en la lámpara, por ejemplo en una lámpara intermitente,
en la que también están alojados los diodos luminosos.
\global\parskip0.930000\baselineskip
La invención hace posible por ello, por ejemplo,
que un vehículo tractor que esté diseñado con un transmisor de luz
intermitente (incluyendo circuito de vigilancia de corriente) para
un funcionamiento con remolque, pueda utilizar a elección remolques
cuyas lámparas intermitentes estén equipadas con bombillas o con
diodos luminosos. La instalación de alumbrado conforme a la
invención ofrece de este modo una mayor flexibilidad. No es
necesaria una línea adicional entre el transmisor de luz
intermitente y la lámpara LED.
Con base en los dibujos adjuntos se explica a
continuación la invención con más detalle. Aquí muestran:
la figura 1 el circuito de una instalación de
señales de luz intermitente según el estado de la técnica,
la figura 2 el desarrollo en el tiempo del
impulso intermitente (arriba) así como el desarrollo de corriente
(abajo) en una instalación de señales de luz intermitente conforme a
la figura 1,
la figura 3 un circuito para una instalación de
señales de luz intermitente conforme a la invención, en donde el
circuito de vigilancia de corriente del transmisor de luz
intermitente sólo está diseñado para funcionamiento con bombillas,
pero el circuito en paralelo presenta tanto bombillas como diodos
luminosos,
la figura 4 un circuito para una instalación de
señales de luz intermitente, en la que sólo están dispuestos diodos
luminosos, en donde el circuito de vigilancia de corriente del
transmisor de luz intermitente está diseñado sin embargo para
funcionamiento con bombillas,
la figura 5 una representación esquemática de
una instalación de señales de luz intermitente con bombillas con
lámparas intermitentes equipadas con diodos luminosos,
la figura 6 el desarrollo en el tiempo del
impulso intermitente (arriba) así como el desarrollo de corriente
en el circuito en paralelo (abajo) en una instalación de señales de
luz intermitente conforme a la figura 5,
la figura 7 una disposición de circuito
esquemática para acoplar una resistencia óhmica como carga,
la figura 8 una disposición de circuito
esquemática para acoplar un transistor de potencia como carga.
En la figura 1 se muestra el circuito de una
instalación de señales de luz intermitente según el estado de la
técnica. Se compone de un circuito en paralelo de en este caso 4
bombillas (1) por sentido de marcha, que se alimentan a través de
un transmisor de luz intermitente (4) desde una fuente de corriente
común. A este respecto está integrado en el transmisor de luz
intermitente (4) un circuito de vigilancia de corriente (4A). La
alimentación de las bombillas (1), que están dispuestas en lámparas
intermitentes (no representadas), se produce a través del
transmisor de luz intermitente (4) mediante una línea de
alimentación (Vcc), que recibe desde el transmisor de luz
intermitente de modo secuencial la tensión de red de a bordo del
vehículo de motor. Aparte de esto tanto el transmisor de luz
intermitente (4) como las lámparas intermitentes de bombilla están
unidas a masa (GND).
El circuito de vigilancia de corriente (4A) mide
la corriente (I) que fluye en total en el circuito en paralelo y
compara la misma con un valor umbral (I_{S}). En el diagrama
superior de la figura 2 se ha representado el impulso intermitente.
La duración de un impulso intermitente es de aproximadamente 1
segundo. En el diagrama inferior de la figura 2 se ha representado
el desarrollo de corriente correspondiente durante el impulso
intermitente. Debido a que las bombillas son conductores fríos, la
corriente de conexión al comienzo del impulso intermitente es
bastante grande. Sin embargo, después se reduce rápidamente hasta un
valor estable. A este respecto la ventana de tiempo de control (TI)
para la vigilancia de corriente se ha diseñado de tal modo, que se
suprime el pico de la corriente de conexión. Si a continuación se
detecta dentro de la ventana de tiempo de control una corriente,
que esté situada por debajo del valor umbral (I_{S}), se reconoce
una avería de una bombilla (1).
Si se sustituyeran ahora dos bombillas (1) por
diodos luminosos (2) (véase la figura 3), la corriente estaría en
cualquier caso por debajo del umbral representado en la figura 1, ya
que el consumo de corriente de los diodos luminosos es bastante
menor que el de una bombilla. Esto conduciría a que en cualquier
caso reaccionaría el reconocimiento de avería de lámpara, aunque
todas las lámparas estén funcionando correctamente.
En la figura 3 se muestra una instalación de
luces de luz intermitente conforme a la invención, en la que se
usan tanto bombillas (1) como diodos luminosos (2). A este respecto
los diodos luminosos están integrados en una lámpara intermitente
(3), que puede estar dispuesta por ejemplo en un remolque. La
lámpara intermitente de LED (3) conforme a la invención presenta,
como una lámpara intermitente convencional, solamente dos conexiones
y precisamente para la línea de alimentación (V_{cc}) y para masa
(GND).
Por motivos de visibilidad sólo se muestran dos
filas con diodos luminosos (2), de las que cada una contiene en
cada caso dos diodos luminosos. Sin embargo, según la intensidad
luminosa necesaria, puede pensarse en una multitud de filas de
diodos luminosos conectados en paralelo, en cada caso con una
multitud de diodos luminosos. En cada fila está dispuesta una
resistencia de limitación de corriente (1), para que los diodos
luminosos funcionen en un punto de trabajo óptimo.
\global\parskip1.000000\baselineskip
Conforme a la invención está prevista a
continuación una carga (5) acoplable, que se acopla sólo durante una
determinada ventana de tiempo (TI), para generar durante un breve
espacio de tiempo un mayor consumo de corriente para simular una
bombilla. A este respecto esta ventana de tiempo está sincronizada
con una ventana de tiempo de control del circuito de vigilancia de
corriente (4A). La carga (5) acoplable puede ser una resistencia
óhmica o un semiconductor, por ejemplo un transistor de potencia.
Como elemento de conexión (7) para acoplar y desacoplar la carga
(5) puede utilizarse por ejemplo un transistor.
En la figura 7 se muestra un circuito en
paralelo de una bombilla (1) y de un diodo luminoso (2), en donde
en una rama de corriente adicional conectada en paralelo al mismos
está dispuesta una resistencia óhmica (5) como carga, que puede
acoplarse a través de un elemento de conexión 7) (sólo representado
simbólicamente). A través de la línea de alimentación (V_{cc}) se
representa simbólicamente el impulso intermitente. El accionamiento
del elemento de conexión (7) se produce a través de un módulo de
tiempo (6), que puede ser por ejemplo un elemento de retardo o un
temporizador. Este módulo de tiempo (6) puede activarse mediante el
flanco positivo del impulso intermitente. El módulo de tiempo
acciona después con retardo de tiempo el elemento de conexión (7).
A este respecto el módulo de tiempo (6) está configurado de tal
modo, en una forma de realización preferida, que acciona de nuevo
el elemento de conexión (7), después de un breve periodo de tiempo
antes del desarrollo del impulso intermitente, para desconectar la
carga (5). La representación electrónica de una ventana de tiempo
de conexión de este tipo con elementos constructivos comerciales es
conocida por el técnico. En una forma de realización alternativa el
módulo de tiempo (6) trabaja solamente como elemento de retardo (por
ejemplo como elemento RC), ya que la carga (5) se acopla poco antes
del final del impulso intermitente. La alimentación de corriente de
la carga (5) finaliza después automáticamente con el impulso
intermitente.
En la figura 8 se muestra igualmente un circuito
en paralelo de una bombilla (1) y de un diodo luminoso (2). Como
carga (5) acoplable se usa en este caso un transistor de potencia,
que se activa desde un amplificador operativo (10). Un circuito en
serie dispuesto entre la línea de alimentación (V_{cc}) y la masa
(GND), formado por una resistencia (R2) y un diodo Zener (Z),
define en la conexión entre la resistencia (R2) y el cátodo del
diodo Zener (Z) una tensión de referencia, que es guiada hasta la
entrada positiva del amplificador operativo (10). Hasta la entrada
negativa del amplificador operativo (10) se guía la tensión que
genera la corriente, conectada a través del transistor de potencia
(5), para simular una carga de bombilla en una resistencia (R3). El
amplificador operativo (10) compara la tensión de referencia
generada por el diodo Zener (Z) con la tensión en la resistencia
(R3), en donde el amplificador operativo (10) activa el transistor
de potencia (5), de tal modo que la corriente genera a través de la
resistencia (R3) una caída de tensión, que se corresponde con la
tensión de referencia del diodo Zener (Z). A este respecto se acopla
y desacopla el transistor de potencia (5) como carga acoplable a
través de un transistor (7). Si el transistor entra en estado de
conducción, se une a masa el cátodo del diodo Zener (Z). De este
modo también la tensión de referencia del amplificador operativo
(10) es igual a cero, lo que produce una desconexión del transistor
de potencia (5). Al transistor (7) para conectar y desconectar la
tensión de referencia está preconectado a su vez un módulo de
temporizador (6) que, activado mediante el flanco positivo del
impulso intermitente, conecta la tensión de referencia con un
retardo de tiempo durante un breve periodo de tiempo.
La lámpara intermitente configurada conforme a
la invención, según la figura 3, contiene en una forma de
realización especial de la invención, aparte de la carga (5)
acoplable ilustrada anteriormente con detalle, un circuito de
control de averías (8) para los diodos luminosos (2). En el caso de
averiarse un diodo luminoso (2) este circuito de control de averías
(8) impide, a través de una lógica (9), el acoplamiento del carga
(5). Esto conduce a que en este caso se desciende por debajo del
umbral de corriente y el circuito de vigilancia de corriente (4A)
en el transmisor de luz intermitente (4) indica un fallo, de forma
ventajosa, también el caso de averiarse un diodo luminoso (2).
El circuito de control de averías es sólo
opcional, ya que la avería de un diodo luminoso es mucho más
improbable en comparación con la avería de una bombilla.
Para controlar las averías el circuito de
control de averías (8) mide la corriente en las ramas de corriente
de LED paralelas y compara éstas unas con otras. En el caso de que
estas corrientes se diferencien en más de un determinado valor de
tolerancia, se señala la avería de un LED.
La figura 4 muestra una variante de la invención
en la que no se usa ninguna bombilla sino sólo diodos luminosos
(2), en unión a un transmisor de luz intermitente (4) cuyo circuito
de vigilancia de corriente (4A) está configurado para el
funcionamiento de bombillas.
En la figura 5 se muestra esquemáticamente una
instalación de alumbrado, en especial una instalación de señales de
luz intermitente. Esta disposición se correspondería con un vehículo
tractor con dos lámparas intermitentes de bombilla por cada sentido
de marcha y un remolque con dos lámparas intermitentes de LED
conforme a la invención por cada sentido de marcha. El diagrama de
tiempos correspondiente para el impulso intermitente y el desarrollo
de corriente se muestra en la figura 6. Allí se ha dibujado también
la "ventana de tiempo de simulación", que se corresponde con
la ventana de tiempo de control del circuito de vigilancia de
corriente (4A).
En una forma de realización especialmente
ventajosa de la invención se han integrado la carga acoplable, el
elemento de conexión, el módulo de tiempo y dado el caso el circuito
de control de averías de LED en la lámpara de LED. Esta lámpara
presenta solamente dos conexiones (tensión de alimentación y masa) y
de este modo se diferencia de una lámpara de bombillas. De este
modo puede sustituirse de forma sencilla la lámpara de LED conforme
a la invención por una lámpara de bombillas, sin que sea necesario
cambiar o también sustituirse el circuito de vigilancia de
corriente de la instalación de alumbrado.
En el caso de que en la instalación de alumbrado
no se trate de una instalación de señales de luz intermitente puede
utilizarse, por ejemplo, la señal de conexión como señal de
activación para el módulo de tiempo.
- 1)
- Bombilla
- 2)
- Diodo luminoso
- 3)
- Lámpara de LED
- 4)
- Transmisor de luz intermitente
- 4A)
- circuito de vigilancia de corriente
- V_{cc})
- Línea de alimentación
- GND)
- Masa
- 5)
- Carga acoplable
- 6)
- Módulo de tiempo
- 7)
- Elemento de conexión
- 8)
- Circuito de control de averías
- 9)
- Lógica
- 10)
- Amplificador operativo
- R1, R2, R3)
- Resistencias
- Z)
- Diodo Zener
Claims (11)
1. Instalación de alumbrado para vehículos de
motor, con una fuente de corriente y un circuito de vigilancia de
corriente (4A) para al menos una lámpara, en donde las lámparas son
bombillas (1) y/o diodos luminosos (2), caracterizada porque
en una rama de corriente dispuesta en paralelo a las lámparas (1,
2), está prevista al menos una carga eléctrica (5) acoplable sólo
durante una determinada ventana de tiempo (TI), en donde la ventana
de tiempo está sincronizada para el acoplamiento de la carga con una
ventana de tiempo de control del circuito de vigilancia de
corriente (4A).
2. Instalación de alumbrado según la
reivindicación 1, caracterizada porque como carga (5)
acoplable está prevista una resistencia óhmica.
3. Instalación de alumbrado según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque como carga (5)
acoplable está previsto un semiconductor.
4. Instalación de alumbrado según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada por un transistor
como elemento de conexión (7) para acoplar y desacoplar la carga
(5).
5. Instalación de alumbrado según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque está
revisto un módulo de tiempo (6), que recibe un impulso de
activación y conecta con retardo de tiempo la carga (5) durante una
determinada duración de tiempo, después de este impulso de
activación.
6. Instalación de alumbrado según la
reivindicación 5, caracterizada porque está prevista una
combinación entre una resistencia y un condensador (elemento RC)
como módulo de tiempo (6).
7. Instalación de alumbrado según la
reivindicación 5, caracterizada porque como temporizador está
previsto un módulo de tiempo (6).
8. Instalación de alumbrado según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque está
previsto un circuito de control de averías (8) para los diodos
luminosos que, en caso de avería de un diodo luminoso, impide el
acoplamiento de la carga.
9. Instalación de alumbrado según la
reivindicación 8, caracterizada por dos o más ramas de
corriente paralelas, en las que en cada caso están dispuestos dos o
más diodos luminosos en un circuito en serie, en donde el circuito
de control de averías (8) mide en cada caso la corriente en estas
ramas de corriente y compara entre sí los valores de corriente
medidos.
10. Instalación de alumbrado según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la misma
es una instalación de señales de luz intermitente, en donde la
ventana de tiempo (TI), en la que está acoplada la carga (5), es
menor que la duración de un impulso intermitente.
11. Instalación de alumbrado según la
reivindicación 9, caracterizada porque el flanco positivo se
utiliza, al conectar en cada caso los impulsos intermitentes, como
señal de activación para el módulo de tiempo (6).
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