ES2634208T3 - Disposición de circuito para hacer funcionar una unidad de iluminación de baja potencia y método de funcionamiento de la misma - Google Patents

Disposición de circuito para hacer funcionar una unidad de iluminación de baja potencia y método de funcionamiento de la misma Download PDF

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ES2634208T3
ES2634208T3 ES12808477.9T ES12808477T ES2634208T3 ES 2634208 T3 ES2634208 T3 ES 2634208T3 ES 12808477 T ES12808477 T ES 12808477T ES 2634208 T3 ES2634208 T3 ES 2634208T3
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Georg Sauerlaender
Kumar Arulandu
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  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
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Abstract

Disposición de circuito (3) configurada para hacer funcionar una o más unidades de iluminación de baja potencia (2) con un suministro eléctrico auto-oscilante (4), teniendo el suministro eléctrico auto-oscilante un lado primario configurado para conectarse a una fuente de alimentación (7) y un lado secundario (10) configurado para conectarse a la disposición de circuito (3), comprendiendo la disposición de circuito (3) al menos - una entrada (12) configurada para recibir una tensión de funcionamiento (28) desde dicho suministro eléctrico auto-oscilante (4) en el lado secundario (10) del suministro eléctrico auto-oscilante (4), - una salida (11) configurada para conectarse a dicha una o más unidades de iluminación de baja potencia (2), caracterizada por que la disposición de circuito (3) comprende además - un detector de envolvente (19) conectado con dicha entrada (12) y configurado para determinar la información de ciclo de un componente de envolvente de dicha tensión de funcionamiento (28), - un generador de pulsos (17) conectado con dicha entrada (12) y adaptado para inyectar al menos un pulso de disparo (40a, 40b) en el lado secundario (10) de dicho suministro eléctrico auto-oscilante (4) durante el funcionamiento, y - un controlador de pulsos (18) conectado al menos con dicho detector de envolvente (19) y con dicho generador de pulsos (17) y configurado para controlar dicho generador de pulsos (17) de tal manera que dicho al menos un pulso de disparo (40a, 40b) se inyecta en dicho suministro eléctrico auto-oscilante (4) en cada ciclo de dicho componente de envolvente.

Description

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DESCRIPCION
Disposicion de circuito para hacer funcionar una unidad de iluminacion de baja potencia y metodo de funcionamiento de la misma
Campo tecnico
La presente invencion se refiere al campo de la iluminacion y en particular a una disposicion de circuito para hacer funcionar una unidad de iluminacion de baja potencia tal como una unidad de LED, con un suministro electrico y un metodo de funcionamiento de la misma.
Antecedentes de la tecnica
En el campo de la iluminacion, los desarrollos presentes apuntan a reemplazar las lamparas incandescentes comunes o halogenas con las llamadas lamparas retroadaptadas, en particular usando diodos emisores de luz (LED), donde se prefieren sobre las lamparas convencionales debido a las ventajas significativas tales como el aumento de la eficacia y la vida util.
Cuando se retroadaptan los sistemas de iluminacion existentes con tales lamparas, normalmente se requiere adaptar la lampara retroadaptada al sistema de iluminacion respectivo instalado para permitir un funcionamiento correcto, ya que un cambio en la configuracion o en el cableado del sistema de iluminacion respectivo a retroadaptar, por ejemplo, instalado en un edificio de oficinas, no es facilmente posible y dana lugar a un aumento sustancial del coste del proceso de retroadaptacion general.
Un ejemplo espedfico para la aplicacion retroadaptada mencionada anteriormente es la sustitucion de las lamparas de tipo halogeno comun por sistemas de iluminacion de baja tension. Tales sistemas de iluminacion comprenden normalmente un suministro electrico para proporcionar una tension secundaria de, por ejemplo, 12 V de CA, que se usa a continuacion para hacer funcionar la lampara o las lamparas. Para suministrar la tension secundaria, de tipo electronico, se usan las llamadas fuentes de alimentacion de conmutacion de modo (SMPS). En este caso, la tension de red sinusoidal de 50/60 Hz se convierte a una frecuencia mas alta, dando lugar a transformadores mas pequenos para obtener la tension secundaria de, por ejemplo, 12 V de CA.
En la tecnica, se emplean diversas configuraciones de fuentes de alimentacion de conmutacion de modo para proporcionar la frecuencia mas alta. En un denominado suministro electrico auto-oscilante, esta dispuesto un regulador de conmutacion para alternar la polaridad de la tension de red rectificada y proporcionar de este modo una tension alterna de alta frecuencia a un transformador. El lado secundario del transformador se conecta a la lampara para proporcionarle alimentacion. El suministro electrico de tipo auto-oscilante comprende ademas un circuito de puesta en marcha para iniciar el funcionamiento de conmutacion al conectarse con la alimentacion. La oscilacion se auto-mantiene entonces hasta el siguiente cruce por cero de la tension de red, normalmente usando un devanado de realimentacion del transformador para controlar el regulador de conmutacion. Se necesita un reinicio al menos en cada cruce por cero de la tension de red, que normalmente se controlada por dicho circuito de puesta en marcha de dicho suministro electrico.
Mientras que el suministro electrico auto-oscilante anterior proporciona un funcionamiento estable cuando se usa con un tipo comun de lampara, surgen problemas cuando se usa una lampara de baja potencia. En este caso, el reducido consumo de potencia, aunque beneficioso para aspectos de eficacia energetica, provoca una disrupcion temprana del funcionamiento de auto-oscilacion, ya que el suministro electrico solo puede mantener la auto- oscilacion cuando se consume una corriente minima definida por la lampara. En consecuencia, no puede proporcionarse alimentacion mediante el suministro a la lampara durante periodos sustanciales en cada semiciclo de la tension de red, es decir, entre cruces por cero, lo que puede dar lugar a un funcionamiento inestable, provocando, por ejemplo, un parpadeo optico.
Por ejemplo, en la publicacion “Elektronik ecodesign 2007”, WEKA FACHMEDIEN GmbH, Alemania, en la pagina 30, se desvelan los tipos correspondientes de las fuentes de alimentacion auto-oscilantes.
El documento EP 2 375 860 desvela un dispositivo de iluminacion.
El documento EP 2 242 336 desvela un dispositivo convertidor para la excitacion de fuentes de luz.
El documento US 5 083 255 desvela un inversor con una salida controlable electricamente.
En consecuencia, es un objeto de la presente invencion proporcionar una disposicion de circuito, que permita hacer funcionar de manera eficaz una unidad de iluminacion de baja potencia con una unidad de suministro electrico auto- oscilante con propiedades opticas y electricas mejoradas.
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Divulgacion de la invencion
El objeto se resuelve mediante una disposicion de circuito de acuerdo con la reivindicacion 1, una lampara de LED de acuerdo con la reivindicacion 11, un sistema de iluminacion de acuerdo con la reivindicacion 12 y un metodo de hacer funcionar una disposicion de circuito de acuerdo con la reivindicacion 13. Las reivindicaciones dependientes se refieren a las realizaciones preferidas de la invencion.
La idea basica de la presente invencion es inyectar al menos un pulso de disparo en el lado secundario o de salida de un suministro electrico, tal como un suministro electrico auto-oscilante, es decir, a partir de una disposicion de circuito correspondiente, conectada con la salida de dicho suministro electrico durante el funcionamiento.
Los presentes inventores han descubierto sorprendentemente que la inyeccion de pulsos de disparo en un suministro electrico auto-oscilante desde el lado secundario puede proporcionar un inicio o reinicio de la auto- oscilacion de dicho suministro electrico, por ejemplo, en el caso de que la auto-oscilacion se haya interrumpido debido a que el consumo de corriente este por debajo de la corriente minima de dicho suministro electrico o en el caso de que la auto-oscilacion se debilite debido al modo de funcionamiento de una unidad de iluminacion conectada.
Por lo tanto, la presente invencion permite ventajosamente un funcionamiento mejorado de una unidad de iluminacion de baja potencia, tal como una unidad de LED, con un suministro electrico auto-oscilante tfpico, incluso en el caso solamente de una corriente media relativamente baja, por ejemplo, inferior que la corriente minima de dicho suministro electrico, se consuma por la unidad de iluminacion.
El parpadeo optico, que resulta de un funcionamiento inestable del suministro electrico o un drenaje temprano de un amortiguador de dicha unidad de iluminacion, puede reducirse de este modo sustancialmente. Ademas, ya que la presente invencion permite controlar el inicio o el reinicio de la auto-oscilacion desde el lado secundario del suministro electrico, se proporciona un control mas flexible de un tiempo de conduccion, lo que permite aumentar el factor de potencia de la configuracion general.
Ademas, la disposicion de circuito de acuerdo con la presente invencion mejora la compatibilidad de hacer funcionar las unidades de iluminacion de baja potencia con fuentes de alimentacion de tipo regulable, por ejemplo, que comprenden un regulador de fase de corte. Ademas, la disposicion de circuito de acuerdo con la presente invencion es compatible tambien con los transformadores electromagneticos, de tal manera que la invencion es altamente versatil.
De acuerdo con la invencion, se proporciona una disposicion de circuito para hacer funcionar una unidad de iluminacion de baja potencia con un suministro electrico, tal como un suministro electrico auto-oscilante, por ejemplo, para retroadaptar una lampara convencional de tipo incandescente o halogena. La disposicion de circuito comprende al menos una entrada para recibir una tension de funcionamiento desde dicho suministro electrico, una salida para la conexion a dicha al menos una unidad de iluminacion de baja potencia y un generador de pulsos, conectado con dicha entrada y adaptado para inyectar al menos un pulso de disparo en dicho suministro electrico.
La entrada y la salida pueden ser de cualquier tipo adecuado para permitir una conexion al suministro electrico y dicha al menos una unidad de iluminacion de baja potencia, respectivamente, y comprender, por ejemplo, cada dos terminales electricos, tales como unos pasadores de conexion, almohadillas de soldadura o cualquier otro conector o enchufe adecuado para permitir una conexion electrica permanente o desmontable correspondiente. La entrada y la salida pueden comprender ciertamente otros componentes electricos o mecanicos. Por ejemplo, la entrada puede estar provista de un dispositivo de filtro para suavizar la tension, proporcionada desde el suministro electrico. La salida puede, por ejemplo, estar adaptada con una etapa de amortiguador y/o unidad de excitacion, es decir, para ajustar la tension y/o la corriente de la unidad de iluminacion, por ejemplo, de acuerdo con el tipo respectivo de unidad de iluminacion usado y/o de acuerdo con un nivel de regulacion definido, establecidos por el usuario.
La entrada esta adaptada para recibir una tension de funcionamiento desde el suministro electrico al menos durante el funcionamiento, es decir, cuando dicha entrada de la disposicion de circuito de acuerdo con la invencion esta conectada electricamente con una salida de dicho suministro electrico, que tambien se conoce como una conexion con el “lado secundario” de dicho suministro electrico.
En el contexto de la presente explicacion, un suministro electrico puede ser de cualquier tipo adecuado para proporcionar la tension de funcionamiento a las una o mas unidades de iluminacion de baja potencia.
Preferentemente, el suministro electrico es un suministro electrico de conmutacion de modo (SMPS), por ejemplo, que comprende un regulador de conmutacion de alta frecuencia. La invencion es espedficamente adecuada para su uso con fuentes de alimentacion controladas por circuitos integrados (CI). Mas preferentemente, el suministro electrico es un suministro electrico auto-oscilante, a veces tambien denominado “convertidor auto-oscilante”, que se entiende como un suministro electrico de conmutacion de modo, que comprende un regulador de conmutacion y un transformador, donde una oscilacion de alta frecuencia de dicho regulador de conmutacion se controla por una
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retroalimentacion de la oscilacion de alta frecuencia, proporcionando de este modo un funcionamiento de auto- oscilacion.
El suministro electrico puede estar provisto preferentemente de una tension de CA en su entrada, tal como por ejemplo, una tension de red, que a continuacion se hace referencia como “tension del lado primario” o “tension alterna del lado primario”. El suministro electrico puede ser, por lo tanto, un suministro electrico de CA. La tension del lado primario en el caso de un suministro electrico de CA se rectifica normalmente antes del regulador de conmutacion, por ejemplo, usando un rectificador de tipo puente. Ciertamente, es posible una configuracion, donde un rectificador esta dispuesto externamente a dicho suministro electrico, lo que da como resultado una tension rectificada del lado primario que se proporciona a dicho suministro electrico. Como alternativa, el suministro electrico puede estar provisto de una tension de CC.
Para iniciar el funcionamiento de conmutacion o de oscilacion de dicho regulador de conmutacion despues de la conexion con la alimentacion, el suministro electrico puede comprender un circuito de puesta en marcha, que, ademas, sirve para reiniciar la auto-oscilacion en cada cruce por cero de la tension del lado primario, Es decir, cuando la tension del lado primario es aproximadamente 0 V. Tal control de reinicio puede necesitarse, ya que debido al hecho de que la tension de red rectificada se alimenta directamente al regulador de conmutacion y normalmente no se almacena mediante un condensador de mayor tamano, la tension del lado primario del transformador es virtualmente cero alrededor de los cruces por cero de la tension de red, de tal manera que el devanado de realimentacion no proporciona un tension para mantener la auto-oscilacion. El circuito de puesta en marcha puede comprender cualquier tipo adecuado de circuitena electronica. En un ejemplo, el circuito de puesta en marcha puede realizarse usando un DIAC, acoplado con una red RC a la tension del lado primario para inyectar un pulso de puesta en marcha en el regulador de conmutacion. Por ejemplo, en el caso de que el regulador de conmutacion sea un medio puente, el pulso de puesta en marcha se inyecta en la base de uno de los transistores de medio puente.
La disposicion de circuito de la invencion es espedficamente ventajosa cuando se hace funcionar con un suministro electrico de medio puente auto-oscilante, por ejemplo, que comprende un regulador de conmutacion de medio puente y un transformador correspondiente. La realimentacion para el funcionamiento del regulador de conmutacion en dicho suministro electrico de medio puente puede proporcionarse usando un devanado de realimentacion de dicho transformador o de un transformador de corriente separado para disparar dicho regulador de conmutacion en consecuencia.
La tension de funcionamiento, suministrada por el suministro electrico auto-oscilante a la disposicion de circuito puede ser de tipo variable o alterna. Debido al comportamiento de conmutacion del suministro electrico, la tension de funcionamiento muestra una oscilacion de alta frecuencia, superior a la tfpica frecuencia de red de 50/60 Hz. En el caso de un suministro electrico de CA, la oscilacion de alta frecuencia se modula en amplitud por una onda sinusoidal (rectificada), que corresponde normalmente a la tension alterna (rectificada) del lado primario. Por lo tanto, la tension de funcionamiento presenta normalmente de este modo un componente de alta frecuencia y un componente de envolvente a una frecuencia mas baja.
Preferentemente, el componente de alta frecuencia de la tension de funcionamiento muestra una frecuencia entre 20 y 250 kHz. El componente de envolvente puede tener una frecuencia de 40 - 450 Hz. Lo mas preferentemente, la tension de funcionamiento es una tension de seguridad baja, es decir, igual o inferior a 50 V RMS, lo mas preferentemente igual a o inferior que 25 V o 14 V RMS.
La al menos una unidad de iluminacion de baja potencia puede ser de cualquier tipo adecuado. La expresion “baja potencia” se refiere al consumo de potencia de la unidad de iluminacion en comparacion con el de una lampara convencional, como una lampara incandescente o halogena. El consumo de potencia de la al menos una unidad de iluminacion es preferentemente inferior a 25 W, mas preferentemente inferior a 15 W y espedficamente preferido por debajo de 10 W.
Preferentemente, la al menos una unidad de iluminacion de baja potencia es una unidad de LED. En el presente contexto, se entiende que una “unidad de LED” comprende al menos un diodo emisor de luz (LED), que en terminos de la presente invencion puede ser cualquier tipo de fuente de luz de estado solido, tal como un LED inorganico, un LED organico o un laser de estado solido, por ejemplo, un diodo laser. La unidad de LED puede comprender ciertamente mas de uno de los componentes mencionados anteriormente conectados en serie y/o en paralelo. La unidad de iluminacion de baja potencia puede comprender ciertamente otros componentes electricos, electronicos o mecanicos, tales como, por ejemplo, una unidad de excitacion, por ejemplo, para ajustar el brillo y/o el color, una etapa de suavizado y/o uno o mas condensadores de filtro.
La disposicion de circuito de acuerdo con la invencion comprende ademas dicho generador de pulsos, como se ha tratado anteriormente. El generador de pulsos se conecta al menos temporalmente con dicha entrada y por lo tanto, durante el funcionamiento, con la salida del suministro electrico auto-oscilante para inyectar dicho al menos un pulso de disparo en dicho suministro electrico. En el presente contexto, el termino “inyeccion” de un pulso de disparo se entiende que proporciona una corriente al menos temporalmente a la salida de dicho suministro electrico, es decir, al
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lado secundario de la misma. De este modo, la potencia electrica se proporciona por dicha disposicion de circuito a dicho suministro electrico, es dedr, opuesta a la direccion de transferencia de potencia durante el funcionamiento normal.
El suministro del pulso de disparo durante el funcionamiento hace que la corriente fluya en la salida del suministro electrico y, en consecuencia, a traves del devanado secundario conectado del transformador y/o del transformador de corriente de dicho suministro electrico. Debido al acoplamiento inductivo en el transformador, se genera una tension en el devanado de realimentacion, que produce que el regulador de conmutacion reinicie su funcionamiento de auto-oscilacion.
Por lo tanto, el circuito de excitacion de la invencion permite ventajosamente controlar el funcionamiento del suministro electrico auto-oscilante desde el lado secundario e independientemente del funcionamiento mencionado del circuito de puesta en marcha. Como se ha explicado anteriormente, esto es espedficamente beneficioso en combinacion con una unidad de iluminacion de baja potencia, que tiene una corriente nominal, mas baja que la corriente minima de dicho suministro electrico, que puede reiniciarse ya que es este un caso de una auto-oscilacion extinguida tempranamente, es decir, entre los cruces por cero de la tension alterna del lado primario.
Por lo tanto, la presente invencion, permite por ejemplo, controlar el intervalo de conduccion, es decir, el tiempo en el que se transfiere la potencia mediante dicho suministro electrico a la unidad de iluminacion en cada medio ciclo de dicha tension alterna del lado primario, es decir, entre dos cruces por cero posteriores, como se ha tratado anteriormente. Por lo tanto, la disposicion de circuito de la invencion es espedficamente ventajosa en aplicaciones retroadaptadas, ya que es posible un funcionamiento estable de una unidad de iluminacion de baja potencia sin que sea necesaria una modificacion del suministro electrico.
La amplitud y la duracion de dicho al menos un pulso de disparo pueden elegirse en funcion de la aplicacion y, en particular, en funcion del tipo respectivo del suministro electrico. Por ejemplo, en el caso de que el regulador de conmutacion comprenda uno o mas transistores MOSFET, el pulso de disparo debena permitir cargar la capacitancia de entrada de dicho transistor MOSFET para poner el transistor en un estado conductor, por ejemplo, 0,1 o mas nC. En el caso de que el regulador de conmutacion respectivo comprenda uno o mas transistores bipolares, el pulso de disparo debena proporcionar una corriente de base de al menos 0,1 mA, preferentemente al menos 10 A para excitar el transistor. En ambos casos, la corriente en dicho devanado de realimentacion depende ciertamente del transformador y de la relacion de transformador entre el secundario y el devanado de realimentacion. En general, se prefiere un pulso de disparo, que proporcione una corriente de al menos 1 mA en el lado primario del transformador/suministro electrico para la mayona de las aplicaciones.
La duracion del pulso de disparo es preferentemente entre 100 ns y 10 |is. Pueden usarse una variedad de formas de pulso, tales como un pulso cuadrado o un pulso que decae exponencialmente.
Para proporcionar el al menos un pulso, el generador de pulsos puede comprender, por ejemplo, un tipo adecuado de fuente de corriente controlable. Preferentemente, el generador de pulsos comprende un dispositivo de almacenamiento de energfa conmutable. En este caso, el generador de pulsos puede inyectar dicho pulso de disparo conectando (temporalmente) dicho dispositivo de almacenamiento de energfa con la entrada y, por lo tanto, con el suministro electrico conectado. El generador de pulsos puede estar equipado con al menos un conmutador correspondiente, tal como un transistor MOSFET o bipolar, para controlar la conexion entre el almacenamiento de energfa y la entrada de la disposicion de circuito. El dispositivo de almacenamiento de energfa puede ser de cualquier tipo adecuado para almacenar al menos temporalmente una carga electrica y puede comprender, por ejemplo, uno o mas condensadores y/o batenas.
Como se ha tratado anteriormente, puede ser necesario un reinicio del regulador de conmutacion de dicho suministro electrico cada vez que la oscilacion se extingue o se debilita. Por lo tanto, el generador de pulsos esta configurado preferentemente para inyectar multiples pulsos de disparo en dicho suministro electrico. Mas preferentemente, la generacion de los pulsos de disparo se controla en funcion de dicha tension de funcionamiento, aplicada a la entrada de la disposicion de circuito durante el funcionamiento, para mejorar el funcionamiento de la configuracion general. Por lo tanto y de acuerdo con una realizacion preferida, la disposicion de circuito comprende un controlador de pulsos, conectado al menos con dicho generador de pulsos y configurado para controlar dicho generador de pulsos en funcion de dicha tension de funcionamiento y/o en funcion de los requisitos electricos de la una o mas unidades de iluminacion de baja potencia que se conectan, tales como la tension, la corriente y/o la potencia necesarias.
El controlador de pulsos puede ser de cualquier tipo adecuado para controlar el generador de pulsos. Por ejemplo, el controlador de pulsos puede comprender un microcontrolador provisto de una programacion correspondiente. Ciertamente, el controlador de pulsos puede alternativa o adicionalmente comprender una circuitena electronica discreta para proporcionar una configuracion rentable. Aunque la conexion entre el controlador de pulsos y el generador de pulsos puede ser de cualquier tipo cableada o inalambrica, directa o indirecta para proporcionar un control de la generacion y una inyeccion del pulso de disparo por el controlador de pulsos, se prefiere una conexion por cable.
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Con respecto al funcionamiento del controlador de pulsos y la inyeccion de dicho pulso de disparo en funcion de la tension de funcionamiento, son posibles diversas realizaciones, algunas de las cuales se discuten a continuacion.
En una realizacion preferida, el controlador de pulsos puede estar configurado para determinar, a partir de dicha tension de funcionamiento, si el suministro electrico esta en un modo auto-oscilante, es decir, si se proporciona alimentacion a la disposicion de circuito durante el funcionamiento, y para controlar dicho controlador de pulsos para inyectar dicho pulso de disparo en el caso de que no se proporcione alimentacion.
La presente realizacion facilita, cuando se debilita la oscilacion del suministro electrico, un reinicio del regulador de conmutacion que se inicia por la inyeccion de dicho pulso de disparo, de tal manera que se aumenta el tiempo de conduccion. El funcionamiento ventajoso da como resultado un funcionamiento mas estable de la unidad de iluminacion de baja potencia conectada.
Para proporcionar el funcionamiento anterior, el controlador de pulsos puede conectarse preferentemente con un detector de potencia para determinar la tension de funcionamiento y/o la corriente en la entrada. Mas preferentemente en el caso anterior, el controlador de pulsos puede configurarse para determinar si la tension/corriente de funcionamiento aplicada a dicha entrada durante el funcionamiento corresponde a un umbral mmimo. En el caso de que la tension y/o la corriente esten por debajo de dicho umbral, el generador de pulsos puede configurarse adicionalmente para controlar el generador de pulsos, de tal manera que se proporcione un pulso de disparo correspondiente al suministro electrico para reiniciar la auto-oscilacion de la misma.
Adicionalmente o como alternativa a lo anterior, puede proporcionarse un detector de envolvente conectado con dicha entrada y dicho controlador de pulsos, en el que el detector de envolvente esta configurado para determinar la informacion de ciclo del componente de envolvente de dicha tension de funcionamiento. El controlador de pulsos puede estar configurado para controlar dicho generador de pulsos, de tal manera que al menos un pulso de disparo se inyecte en dicho suministro electrico en cada ciclo de dicho componente de envolvente.
La realizacion anterior se basa en el reconocimiento de que la informacion de la temporizacion o la fase de la tension alterna del lado primario, es decir, en el lado primario del suministro electrico, puede determinarse a partir de la tension de funcionamiento, proporcionada a la disposicion de circuito durante el funcionamiento. Como se ha mencionado anteriormente, la tension de funcionamiento puede comprender un componente de envolvente de baja frecuencia, que normalmente corresponde a la tension alterna (rectificada) del lado primario. En consecuencia, es ventajosamente posible proporcionar el pulso de disparo a generar en cada semiciclo de dicha tension alterna del lado primario y, por lo tanto, en sincronizacion con dicha tension alterna del lado primario, inyectando dicho pulso de disparo en cada ciclo de dicho componente de envolvente.
En el contexto de la presente realizacion, la expresion “informacion de ciclo” puede corresponder a cualquier tipo de informacion con respecto a la sincronizacion, la frecuencia o el penodo de ciclo del componente de envolvente de la tension de funcionamiento, correspondiendo de este modo a dicha tension alterna del lado primario. Ciertamente, puede estar presente un retardo fijo entre la tension del lado primario y el componente de envoltura en la salida de dicho detector de envolvente.
Preferentemente, la informacion de ciclo comprende la temporizacion de “puntos cero” en el componente de envolvente, que corresponden a la temporizacion de los cruces por cero de dicha tension alterna del lado primario. Por lo tanto, el termino “punto cero” se refiere a un momento de tension sustancialmente nulo, es decir, cuando la amplitud de tension del componente de envolvente es aproximadamente 0 V. Un “ciclo” con respecto al componente de envolvente se refiere por lo tanto al intervalo entre dos puntos cero posteriores y por consiguiente corresponde a un semiciclo de la tension alterna del lado primario.
El detector de envolvente puede ser de cualquier tipo adecuado para proporcionar dicha informacion de ciclo a dicho controlador de pulsos, por ejemplo, usando un microcontrolador con una programacion adecuada. Por ejemplo, el detector de envolvente puede adaptarse para la demodulacion de alta frecuencia de la tension de funcionamiento, es decir, para eliminar el componente de alta frecuencia y comparar la senal demodulada con un umbral proximo a 0 V. En consecuencia, el detector de envolvente esta adaptado para determinar los “puntos cero” mencionados anteriormente en el componente de envolvente de la tension de funcionamiento y, por lo tanto, en la “informacion de ciclo”.
Como alternativa o adicionalmente, el detector de envolvente puede comprender un circuito de muestreo y retencion para determinar dos maximos de alta frecuencia local posteriores de la tension de funcionamiento y para interpolar la fase para determinar la temporizacion del “punto cero”, respectivamente.
La colocacion del al menos un pulso de disparo en cada ciclo, es decir, la temporizacion del pulso de disparo con respecto a un punto cero, puede elegirse de acuerdo con la aplicacion. Ciertamente, el controlador de pulsos puede proporcionar preferentemente que se generen multiples pulsos de disparo por ciclo de dicho componente de envolvente, por ejemplo, en funcion de la potencia necesaria para la unidad de iluminacion.
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Mas preferentemente, el controlador de pulsos esta configurado para controlar dicho generador de pulsos, de tal manera que dicho al menos un pulso de disparo se inyecta con un angulo de fase predefinido en cada ciclo, es decir, despues del transcurso de un intervalo de tiempo predefinido despues de cada punto cero. La presente realizacion aumenta el factor de potencia y permite una configuracion rentable.
De acuerdo con una realizacion preferida adicional, la disposicion de circuito de la invencion comprende ademas un dispositivo de conmutacion, en el que dicho dispositivo de conmutacion puede controlarse por dicho controlador de pulsos y esta dispuesto para controlar la conexion entre dicha una o mas unidades de iluminacion de baja potencia y dicho suministro electrico.
El dispositivo de conmutacion se proporciona para al menos desconectar temporalmente dichas unidades de iluminacion de baja potencia de la alimentacion para permitir un control mas flexible. El dispositivo de conmutacion puede ser de cualquier tipo adecuado y, por ejemplo, comprende al menos un transistor bipolar o MOSFET, conectado con dicho controlador de pulsos. El dispositivo de conmutacion puede estar dispuesto, por ejemplo, entre dicha entrada y dicha salida para permitir un control de la conexion de las una o mas unidades de iluminacion con alimentacion. Ciertamente, es concebible una realizacion, donde el dispositivo de conmutacion esta formado integralmente con o una entrada o una salida. Por ejemplo, el dispositivo de conmutacion puede estar formado integralmente con una etapa de amortiguador y/o una unidad de excitacion de dicha salida.
El dispositivo de conmutacion puede controlarse por el controlador de pulsos de acuerdo con la aplicacion respectiva. Preferentemente, el controlador de pulsos esta configurado para controlar dicho dispositivo de conmutacion, de tal manera que al menos se desconecta una unidad de iluminacion de dicho suministro electrico durante el intervalo de desconexion, por ejemplo, algunos ms, posterior al punto cero de cada ciclo.
La presente realizacion facilita que la oscilacion del regulador de conmutacion, iniciada por dicho circuito de puesta en marcha del suministro electrico, se debilite rapidamente, ya que ninguna carga sustancial esta presente y no se transfiere alimentacion a las una o mas unidades de iluminacion. La presente realizacion permite ventajosamente frecuencias de pulsos mas altas de hasta 100 Hz - 40 kHz. Ademas, el funcionamiento del circuito puede mejorarse adicionalmente, en el caso de que el controlador de pulsos este configurado preferentemente para inyectar el pulso de disparo con un angulo de fase predefinido a dicho punto cero en cada ciclo, como se ha discutido anteriormente, dicho angulo de fase o el intervalo de tiempo respectivo que es mas largo que dicho intervalo de desconexion.
El control facilita que el intervalo de conduccion en cada ciclo, es decir, el tiempo, en el que la alimentacion se transfiere a la al menos una unidad de iluminacion, que normalmente comienza poco despues del punto cero debido al circuito de puesta en marcha del suministro electrico, se desplace hacia un angulo de fase mayor. En consecuencia, la presente realizacion permite posicionar libremente el intervalo de conduccion en cada ciclo de acuerdo con la aplicacion.
Mas preferentemente, el controlador de pulsos esta configurado para controlar el dispositivo de conmutacion y el generador de pulsos, de tal manera que el intervalo de conduccion en cada ciclo se centra alrededor de una tension pico, es decir, el pico del componente de envolvente o de la tension del lado primario, respectivamente. La presente realizacion facilita que el intervalo de conduccion sea sustancialmente simetrico a cada ciclo, por ejemplo, centrado entre dos puntos cero posteriores. La realizacion permite de este modo una eficacia y un factor de potencia altos, ya que el intervalo de conduccion se establece en un tiempo en cada ciclo, donde la tension del lado primario proporcionada es maxima.
Como alternativa o adicionalmente, el controlador de pulsos puede configurarse para controlar dicho dispositivo de conmutacion y dicho generador de pulsos, de tal manera que se proporciona una pluralidad de intervalos de desconexion, donde entre intervalos de desconexion posteriores se genera al menos un pulso de disparo. De acuerdo con la presente realizacion, pueden usarse normalmente intervalos de desconexion cortos, que estan entrelazados con pulsos de disparo correspondientes. Por consiguiente, el flujo de corriente para las una o mas unidades de iluminacion se distribuye o se “esparce” sobre el ciclo del componente de envolvente, es decir, como se ha mencionado anteriormente, a lo largo del semiciclo de la tension alterna del lado primario. Por lo tanto, el funcionamiento da como resultado un “modo de rafaga” que proporciona mas capacidad de regulacion mejorada. La frecuencia de los intervalos de desconexion puede elegirse a una frecuencia mas alta, por ejemplo, entre 100 Hz - 40 kHz. Mas preferentemente, la frecuencia o ciclo de trabajo del funcionamiento, es decir, la relacion entre el tiempo de conexion de la carga y el tiempo de desconexion de la carga, se establece en funcion de la carga o de la informacion de carga de las una o mas unidades de iluminacion, como se describe mas adelante.
En el caso del funcionamiento de “modo de rafaga” anterior, se prefiere que antes de la inyeccion de un pulso de disparo, se debilite la oscilacion del regulador de conmutacion.
Mientras que, en general, todos o algunos de dichos multiples pulsos de disparo pueden tener la misma polaridad, de acuerdo con una realizacion preferida adicional, el generador de pulsos esta adaptado para proporcionar al menos un primer pulso de disparo con una polaridad directa y un segundo pulso de disparo con una polaridad inversa. Por lo tanto, el generador de pulsos permite proporcionar al menos un pulso de disparo primero y segundo,
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donde la polaridad del segundo pulso de disparo, aplicada a los terminales de la entrada, es opuesta a la polaridad del primer pulso de disparo.
El generador de pulsos puede estar adaptado para generar el pulso de disparo primero y segundo mediante cualquier medio adecuado. Preferentemente, el generador de pulsos comprende al menos un dispositivo de almacenamiento de energfa conmutable primero y segundo, cuyos dispositivos de almacenamiento de energfa estan conectados, por ejemplo, en paralelo y opuestos entre sf para proporcionar dichos pulsos de disparo primero y segundo.
La presente realizacion puede facilitar el reinicio del funcionamiento auto-oscilante de dicho suministro electrico. En funcion de la configuracion espedfica del suministro electrico auto-oscilante, es beneficioso cuando la polaridad del pulso de disparo corresponde a la polaridad o fase momentanea del componente de alta frecuencia de la tension de funcionamiento. Por lo tanto, se prefiere que la disposicion de circuito comprenda ademas un detector de fase, conectado con dicha entrada y dicho controlador de pulsos y configurado para determinar una fase de un componente de alta frecuencia de dicha tension de funcionamiento, en el que dicho controlador de pulsos esta configurado para controlar dicho generador de pulsos, de tal manera que dicho pulso de disparo esta en fase con dicho componente de alta frecuencia. Como alternativa o adicionalmente, el controlador de pulsos puede estar configurado para generar multiples pulsos con polaridad alterna.
De acuerdo con otra realizacion preferida de la invencion, el controlador de pulsos esta configurado para determinar la informacion de carga de dichas al menos una o mas unidades de iluminacion de baja potencia y para controlar el generador de pulsos en funcion de la informacion de carga.
La presente realizacion permite un control mejorado adicional de la disposicion de circuito, por ejemplo, de acuerdo con el consumo de potencia de la al menos una unidad de iluminacion de baja potencia. En el contexto de la presente realizacion, el termino “informacion de carga” puede referirse al consumo de corriente y/o de potencia de la al menos una unidad de iluminacion de baja potencia, por ejemplo, determinado a la salida, y/o el flujo generado por dicha al menos una unidad de iluminacion de baja potencia.
En este ultimo caso, el controlador de pulsos puede conectarse, por ejemplo, con un foto detector de tal manera que puede determinarse en consecuencia el flujo luminoso de la al menos una unidad de iluminacion de baja potencia durante el funcionamiento.
De acuerdo con la presente realizacion, el controlador de pulsos esta configurado para controlar el generador de pulsos en funcion de la informacion de carga. Por ejemplo, el controlador de pulsos puede estar adaptado para determinar el numero de pulsos por ciclo de la envolvente, es decir, la frecuencia de pulsos, en funcion de la informacion de carga. En el caso de una carga relativamente baja, tal como, por ejemplo, presente cuando la unidad de iluminacion de baja potencia esta en un estado regulado, la frecuencia de pulsos se elige en consecuencia alta para mantener el funcionamiento auto-oscilante del suministro electrico.
La disposicion de circuito de acuerdo con la presente invencion puede comprender ciertamente otros componentes, por ejemplo, una unidad de excitacion para controlar la tension y/o la corriente proporcionada a la al menos una unidad de iluminacion de baja potencia conectada a dicha salida.
Ademas, la salida puede comprender una etapa de amortiguador para proporcionar una corriente sustancialmente constante, lo que mejora el funcionamiento, en particular, cuando dicha unidad de iluminacion de baja potencia es sensible a las variaciones en la corriente, tal como en el caso de usarse un LED. Adicionalmente o como alternativa, la unidad de excitacion puede estar adaptada para el funcionamiento de regulacion, es decir, para controlar la corriente, proporcionada a la al menos una unidad de iluminacion de baja potencia de acuerdo con un nivel de regulacion deseado, por ejemplo, proporcionarse mediante una senal de regulacion externa.
Preferentemente, la disposicion de circuito comprende un circuito rectificador, conectado con dicha entrada y dispuesto en paralelo a dicho generador de pulsos. El suministro de un rectificador en paralelo al generador de pulsos facilita la inyeccion de al menos un pulso de disparo en dicho suministro electrico auto-oscilante, en particular, en el caso de que se necesite proporcionar un pulso de disparo primero y segundo con polaridad opuesta.
De acuerdo con un segundo aspecto de la presente invencion, se proporcionan una lampara de LED con una disposicion de circuito como se ha descrito anteriormente y al menos una unidad de LED, en el que dicha al menos una unidad de LED esta conectada a la salida de dicha disposicion de circuito. La disposicion de circuito descrita anteriormente y la al menos una unidad de LED pueden formarse preferentemente de manera integral entre sf, por ejemplo, en una carcasa de lampara comun para proporcionar una configuracion mas compacta.
En un aspecto adicional de la presente invencion, se proporciona un sistema de iluminacion que comprende un suministro electrico, por ejemplo, un suministro electrico auto-oscilante, y una o mas lamparas de LED como se ha tratado anteriormente.
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Por ultimo, y en un aspecto adicional de la invencion, se proporciona un metodo de funcionamiento de al menos una unidad de iluminacion de baja potencia con una disposicion de circuito, disposicion de circuito que comprende al menos una entrada para recibir una tension de funcionamiento de un suministro electrico, una salida para la conexion a una o mas unidades de iluminacion de baja potencia y un generador de pulsos conectado con dicha entrada. En este caso, se inyecta al menos un pulso de disparo en dicho suministro electrico durante el funcionamiento.
Haciendo referencia a los aspectos adicionales de la invencion mencionados anteriormente, se observa que la disposicion de circuito, la unidad de iluminacion y el suministro electrico pueden adaptarse de acuerdo con una o mas de las realizaciones preferidas descritas anteriormente haciendo referencia al aspecto principal de la invencion.
Breve descripcion de los dibujos
Los anteriores y otros aspectos de la presente invencion se tratan en detalle a continuacion haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
la figura 1 muestra una realizacion de una lampara de LED con una disposicion de circuito y una unidad de LED de acuerdo con la invencion conectadas con un suministro electrico auto-oscilante, la figura 2 muestra una realizacion de un suministro electrico auto-oscilante, las figuras 3a y 3b ilustran el funcionamiento del suministro electrico auto-oscilante de diagramas de temporizacion esquematicos,
la figura 4 ilustra el funcionamiento del suministro electrico auto-oscilante de acuerdo hace funcionar con una unidad de iluminacion de baja potencia tfpica, las figuras 5a y 5b ilustran el funcionamiento de la lampara de LED de la figura temporizacion de acuerdo con un primer metodo de control a modo de ejemplo y las figuras 6a y 6b ilustran el funcionamiento de la lampara de LED de la figura temporizacion de acuerdo con un segundo metodo de control a modo de ejemplo.
Descripcion de las realizaciones
La figura 1 muestra una realizacion de un sistema de iluminacion que comprende una lampara de LED 1, conectada a un suministro electrico en modo conmutado electronico del tipo auto-oscilante, en lo sucesivo denominado como suministro electrico auto-oscilante 4. El suministro electrico 4 corresponde a un suministro electrico de 12 V de un sistema de iluminacion halogeno tfpico y esta conectado a la red 7 y por lo tanto recibe una tension alterna (sinusoidal) de 110/230 V 27 (como se muestra en las figuras 3a y 6b) en su lado primario. El suministro electrico 4 proporciona una tension de funcionamiento de 12 V RMS en sus terminales 10 del lado secundario, conectados a la lampara de LED 1.
La lampara de LED 1 comprende una unidad de LED 2, que de acuerdo con la presente realizacion esta equipada con una conexion en serie de cuatro diodos emisores de luz semiconductores de alta potencia (no mostrados), proporcionando cada uno un flujo luminoso de mas de 10 lm bajo las condiciones de funcionamiento nominales. La lampara de LED 1 comprende ademas disposicion de circuito 3, adaptada para proporcionar alimentacion a la unidad de LED 2 durante el funcionamiento. Como se muestra, una entrada 12 de la disposicion de circuito 3 de la lampara de LED 1 esta conectada en consecuencia a los terminales 10 del lado secundario del suministro electrico auto-oscilante 4.
La entrada 12 de acuerdo con la presente realizacion esta formada integralmente con una carcasa (no mostrada) de la lampara de LED 1 y comprende un conector de zocalo de tipo 5.3 GU. Para proporcionar alimentacion a la unidad de LED 2, la salida 11 se conecta con la entrada 12 a lo largo del rectificador 26. La salida 11 esta formada integralmente con una unidad de excitacion y una etapa de amortiguador (ambas no mostradas) para proveer a la unidad de LED 2 una corriente constante. Ademas, la salida 11 comprende un dispositivo de conmutacion 29 para desconectar la unidad de LED 2, la unidad de excitacion y la etapa de amortiguador de la alimentacion temporalmente. El dispositivo de conmutacion 29 de acuerdo con el presente ejemplo es un MOSFET.
Ademas de proporcionar alimentacion a la unidad de LED 2, la disposicion de circuito 3 permite inyectar pulsos de disparo 40a, 40b en el suministro electrico auto-oscilante 4 a traves de sus terminales 10 del lado secundario. La disposicion de circuito 3, en consecuencia, comprende un generador de pulsos 17 controlado por el controlador de pulsos 18. La inyeccion de los pulsos de disparo 40a, 40b, es decir, el suministro de pulsos de corriente cortos a los terminales de salida 10 del suministro electrico 4, mejora la estabilidad del funcionamiento, cuando se usa un suministro electrico auto-oscilante 4 tfpico con una carga relativamente baja, tal como la unidad de LED 2.
El controlador de pulsos 18 comprende un microprocesador (no mostrado) con una programacion adecuada para controlar el funcionamiento del generador de pulsos 17. Ademas de a la conexion con el generador de pulsos 17, el controlador de pulsos 18 esta conectado con la salida 11 para controlar el funcionamiento del dispositivo de conmutacion 29 y para determinar la carga momentanea de la unidad de LED 2 usando el detector de corriente 30, de tal manera que es posible una colocacion precisa de los pulsos de disparo 40a, 40b. Ademas, el controlador de
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pulsos 18 esta conectado con un detector de envolvente 19 y el detector de fase 21. El detector de envolvente 19 permite determinar la informacion de ciclo de un componente de envolvente de la tension de funcionamiento 28 (como se muestra en la figura 3b, 4, 5b y 6b) y por lo tanto determinar la temporizacion de los puntos cero 20, como se explicara a continuacion.
El generador de pulsos 17 comprende un primer condensador 22 y un segundo condensador 23 para inyectar los pulsos de disparo 40a, 40b en el suministro electrico 4. Como puede verse en la figura 1, los dos condensadores 22, 23 estan conectados con una polaridad opuesta con la entrada 12, de tal manera que es posible inyectar pulsos de disparo con una polaridad directa e inversa. Se proporcionan dos transistores 24, controlados por el controlador de pulsos 18 para conmutar la conexion de los condensadores primero y segundo 22, 23 asociados con la entrada 12 y por lo tanto con el suministro electrico 4. Las resistencias 31 permiten la carga de los condensadores 22, 23 cuando los transistores 24 estan en el estado abierto usando los diodos de cuerpo inverso de los transistores 24.
Aunque se observa que los suministros electricos auto-oscilantes 4 correspondientes se conocen en la tecnica, se muestra una realizacion del suministro electrico auto-oscilante de medio puente 4 tfpico en la figura 2 para aclarar su funcionamiento. Como se ha mencionado anteriormente, el suministro electrico auto-oscilante 4 es un suministro electrico en modo conmutado, que comprende un rectificador de puente completo en su lado de entrada, un condensador de filtro C1 con una tension Uz y un circuito de puesta en marcha que consiste en una R1 y un C2. Un medio puente de transistor esta formado por T1 y T2 con unos diodos de circulacion libre D1, D2. Ademas, el suministro electrico 4 comprende un transformador de corriente CT, un inductor de carga Lr, un condensador de encendido resonante Cr, unas resistencias de derivacion de corriente R2, R3 y un divisor de tension capacitivo formado por C3 y C4.
Durante el funcionamiento normal, el medio puente de transistor se excita por el transformador de corriente CT. La corriente en el transistor T1 se mantiene conduciendo por la retroalimentacion positiva del CT hasta que la corriente de inductor iL a traves del inductor Lr alcanza una tension a la que la tension de emisor base resultante de T1 es demasiado baja para excitar la corriente necesaria. Ese nivel se define por la tension de salida TC y la retroalimentacion de tension negativa en R2. En ese momento la tension de salida CT invierte la polaridad, apagando el transistor T1 y encendiendo el T2, de nuevo hasta que la corriente iL alcanza su pico negativo predefinido.
R1 y C2 es un circuito de puesta en marcha: en el encendido la tension a traves de C2 se acumula hasta que el DIAC D4 alcanza su tension de ruptura, encendiendo el transistor T2. La reactivacion durante el funcionamiento se evita descargando periodicamente C2 a traves del transistor T2 y del diodo D3. Las resistencias Rb pueden usarse para mejorar la puesta en marcha.
El condensador Cr permite principalmente hacer funcionar una lampara fluorescente y encender esta ultima y no es necesario cuando se hace funcionar el suministro electrico 4 con una unidad de LED 2.
El funcionamiento del suministro electrico en modo de conmutacion 4 se muestra en las figuras 3a-3b. La figura 3a muestra un diagrama de temporizacion de la tension alterna 27 del lado primario, donde los cruces por cero 20 de la tension 27 estan marcados por lmeas de trazos. La tension de funcionamiento 28 en los terminales 10 del lado secundario del suministro electrico auto-oscilante 4 se muestra en la figura 3b. Como puede verse en la figura 3b, debido al comportamiento de conmutacion de los transistores T1 y T2, la tension de funcionamiento muestra una oscilacion de alta frecuencia a una frecuencia de por ejemplo, 50 kHz. La oscilacion de alta frecuencia se modula en amplitud por una onda sinusoidal rectificada, es decir, correspondiente a la tension alterna 27 del lado primario rectificada. Por lo tanto, la tension de funcionamiento 28 en los terminales 10 del lado secundario del suministro electrico 4 presenta una componente de alta frecuencia y un componente de envoltura a una frecuencia inferior, de acuerdo con la presente realizacion, en la frecuencia de la red, es decir, 50/60 Hz. Se observa, que la figura 3b muestra la componente de alta frecuencia de manera simplificada solamente por razones de claridad. Como puede verse en la figura 3b, la tension de funcionamiento 28 muestra los “puntos cero” 20, que corresponden a los cruces por cero 20 de la tension alterna 27 del lado primario. La figura 3b muestra la tension de funcionamiento 28 del suministro electrico 4 en condiciones optimas, es decir, con una lampara de halogeno tfpica conectada. En este caso, la oscilacion se inicia por dicho circuito de puesta en marcha del suministro electrico 4 en cada cruce por cero 20 y se auto-mantiene hasta el cruce por cero 20 posterior.
Cuando un suministro electrico auto-oscilante 4 tfpico, tal como se muestra en la figura 2, se hace funcionar sin embargo con una carga relativamente pequena, tal como la unidad de LED 2, es posible que la oscilacion se extinga o se debilite antes de tiempo, es decir, entre dos cruces por cero 20. Esta situacion se muestra en el diagrama de temporizacion de la figura 4. Como sera evidente, debido a la extincion antes de tiempo de la auto-oscilacion, la alimentacion se presenta en los terminales 10 del lado secundario del suministro electrico 4 solamente durante un tiempo limitado en cada medio ciclo de la tension alterna 27, es decir, entre dos cruces por cero 20 posteriores, lo que podna resultar en un parpadeo optico de la unidad de LED conectada 2 y en un factor de potencia relativamente bajo.
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El funcionamiento de la realizacion de la figura 1 de acuerdo con un primer metodo de control a modo de ejemplo se explica a continuacion haciendo referencia a las figuras 5a-5b.
Como se ha mencionado anteriormente, tras la conexion con la alimentacion, el circuito de puesta en marcha inicia la oscilacion de los transistores T1 y T2, por ejemplo, como se muestra en la figura 4. El detector de envolvente 19 de la disposicion de circuito 3 determina la temporizacion de los puntos cero 20 mediante la demodulacion de alta frecuencia de la tension de funcionamiento 28 para algunos ciclos y comparando la senal demodulada con un umbral cercano a cero voltios. En esta fase, el funcionamiento corresponde al diagrama de temporizacion de la figura 4.
El detector de envolvente 19, en consecuencia, proporciona al controlador de pulsos 18 la informacion de ciclo, que corresponde a la temporizacion de los puntos cero 20. Ademas, el controlador de pulsos 18 recibe la carga momentanea de la unidad de LED 2 de la unidad de salida/excitacion 11. De acuerdo con el presente ejemplo, una carga relativamente baja de 3 W se proporciona mediante la unidad de LED (regulada) 2.
El controlador de pulsos 18 determina a partir de la carga momentanea el numero y colocacion de los pulsos de disparo 40a, 40b en cada ciclo de la tension de funcionamiento 28, es decir, entre dos puntos cero 20 posteriores. El controlador de pulsos 18 hace funcionar a continuacion uno de los transistores 24 del generador de pulsos 17 para proporcionar un pulso de disparo positivo 40b o negativo 40a. Como se muestra en la figura 5a, en un primer ciclo de la tension de funcionamiento 28, es decir, en un primer medio ciclo de la tension alterna 27 del lado primario, se genera un tren de pulsos de los pulsos de disparo negativos 40a, mientras que en un segundo ciclo, se genera un tren de pulsos de los pulsos de disparo positivos 40b.
Ademas, el controlador de pulsos 18 controla el dispositivo de conmutacion 29 de la salida 11 de tal manera que la unidad de LED 2 y la unidad de excitacion / etapa de amortiguador (no mostradas) de la salida 11 se desconectan del suministro electrico 4 durante un intervalo de 20-100 |is despues de cada punto cero 20. En consecuencia, la oscilacion del regulador de conmutacion del suministro electrico 4, es decir, el medio-puente formado por T1 y T2, iniciado por el circuito de puesta en marcha, se debilita rapidamente, de tal manera que son posibles frecuencias de pulso mas altas.
La figura 5b muestra la tension de funcionamiento 28 correspondientemente resultante del suministro electrico auto- oscilante 4. Como puede verse en la figura, la oscilacion, iniciada por el circuito de puesta en marcha del suministro electrico 4 se debilita casi instantaneamente. A continuacion, se reinicia la oscilacion despues de que cada uno de los pulsos de disparo 40a, 40b se inyecte en el suministro electrico 4 mediante la disposicion de circuito 3. La inyeccion del pulso de disparo 40a, 40b en el suministro electrico 4 en los terminales 10 del lado secundario induce una tension correspondiente en el lado primario del transformador de corriente CT debido al acoplamiento inductivo y por lo tanto provoca una tension correspondiente en los transistores T1 y T2. En consecuencia, se reinicia la auto- oscilacion.
Al comparar la figura 5b con la figura 4, puede observarse que se aumenta correspondientemente el intervalo o el tiempo de conduccion, es decir, el tiempo en cada ciclo en el que la alimentacion se transfiere mediante el suministro electrico 4 a la carga, es decir, a la unidad de LED 2. Por lo tanto, el control de la disposicion de circuito 3 proporciona un funcionamiento mejorado del suministro electrico auto-oscilante 4 incluso solo en el caso de que se aplique una carga reducida.
Ademas, el tiempo de conduccion se distribuye mas incluso en cada ciclo, de tal manera que se mejora la compatibilidad de la lampara 1, en particular cuando se usa con un regulador de fase de corte.
De acuerdo con lo anterior, los multiples pulsos de disparo 40a, 40b mostrados se inyectan principalmente debido a que la auto-oscilacion se debilita despues de algun tiempo debido a la carga baja. Sin embargo, puede concebirse que el controlador de pulsos 18 controle el dispositivo de conmutacion 29 para desconectar la unidad de LED 2 antes de cada uno y alternar de este modo con los pulsos de disparo 40a, 40b para proporcionar la distribucion mencionada anteriormente del tiempo de conduccion en cada ciclo, independientemente de la carga de la unidad de LED 2.
Las figuras 6a y 6b muestran el funcionamiento de la realizacion de la figura 1 de acuerdo con un segundo metodo de control a modo de ejemplo. El funcionamiento de acuerdo con el segundo metodo de control presente corresponde al funcionamiento explicado anteriormente haciendo referencia a las figuras 5a y 5b con la excepcion de que en este caso, el controlador de pulsos 18 hace funcionar el generador de pulsos 17 para proporcionar un unico pulso de disparo 40a, 40b en cada ciclo de la tension de funcionamiento 28, como puede verse en la figura 6a.
El controlador de pulsos 18 de acuerdo con el presente ejemplo inyecta el pulso de disparo 40a, 40b respectivo de tal manera que la alimentacion se transfiere a la unidad de LED 2 solamente durante dicho intervalo de conduccion, que esta colocado en este caso simetricamente entre dos puntos cero 20. Para permitir esto, el controlador de pulsos 18 determina la carga momentanea de la unidad de LED 2 en la unidad de salida/excitacion 11 para determinar el tiempo del intervalo de conduccion y la colocacion del pulso de disparo 40a, 40b con respecto a cada
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punto cero 20. Despues de algunos ciclos, el controlador de pulsos 18 compara la tension Vs del componente de envolvente en el comienzo del intervalo de conduccion con la tension Ve del componente de envolvente al final del intervalo de conduccion. La colocacion simetrica del intervalo de conduccion se alcanza cuando Vs = Ve. En el caso de Vs > Ve, el controlador de pulsos 18 reduce el retardo entre el punto cero 20 y la inyeccion del pulso de disparo 40a, 40b en los ciclos posteriores. En el otro caso respectivo de que Vs < VE, se aumenta el retraso.
Como se ha tratado anteriormente, el controlador de pulsos 18 controla, ademas, el dispositivo de conmutacion 29 de la salida 11 de tal manera que la unidad de LED 2 y la unidad de excitacion / etapa de amortiguador (no mostradas) de la salida 11 se desconectan del suministro electrico 4 durante un intervalo de 1-1,5 ms despues de cada punto cero 20, de tal manera que la oscilacion, iniciada por el circuito de puesta en marcha del suministro electrico 4, se debilita casi al instante.
Por consiguiente, la unidad de LED 2 esta provista de una alimentacion cuando la tension de servicio 27 proporciona la tension maxima, es decir, durante la tension pico. A modo de referencia, la tension de funcionamiento 27 se muestra en la figura 6b por una lmea de puntos. Por lo tanto, la presente realizacion proporciona un factor de potencia mejorado debido a la alta tension, proporcionada a la unidad de LED 2, en particular para su uso con tipos no regulables de fuentes de alimentacion 4.
Por ejemplo, puede ser concebible hacer funcionar la invencion en una realizacion, en la que:
- en lugar de un conector de zocalo de tipo GU 5.3, la entrada 12 comprenda un tipo diferente de conector de zocalo,
- el controlador de pulsos 18, en lugar de comprender un microcontrolador, comprende al menos un NE555,
- la salida 11 comprende una etapa de amortiguador y/o una unidad de excitacion de LED y dicho dispositivo de conmutacion 29 esta formado integralmente con dicha etapa de amortiguador y/o una unidad de excitacion de LED, y/o
- el dispositivo de conmutacion 29 esta formado integralmente con dicha entrada 12 o formado como un componente separado entre la entrada 12 y la salida 11.

Claims (13)

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    REIVINDICACIONES
    1. Disposicion de circuito (3) configurada para hacer funcionar una o mas unidades de iluminacion de baja potencia (2) con un suministro electrico auto-oscilante (4), teniendo el suministro electrico auto-oscilante un lado primario configurado para conectarse a una fuente de alimentacion (7) y un lado secundario (10) configurado para conectarse a la disposicion de circuito (3), comprendiendo la disposicion de circuito (3) al menos
    - una entrada (12) configurada para recibir una tension de funcionamiento (28) desde dicho suministro electrico auto-oscilante (4) en el lado secundario (10) del suministro electrico auto-oscilante (4),
    - una salida (11) configurada para conectarse a dicha una o mas unidades de iluminacion de baja potencia (2), caracterizada por que la disposicion de circuito (3) comprende ademas
    - un detector de envolvente (19) conectado con dicha entrada (12) y configurado para determinar la informacion de ciclo de un componente de envolvente de dicha tension de funcionamiento (28),
    - un generador de pulsos (17) conectado con dicha entrada (12) y adaptado para inyectar al menos un pulso de disparo (40a, 40b) en el lado secundario (10) de dicho suministro electrico auto-oscilante (4) durante el funcionamiento, y
    - un controlador de pulsos (18) conectado al menos con dicho detector de envolvente (19) y con dicho generador de pulsos (17) y configurado para controlar dicho generador de pulsos (17) de tal manera que dicho al menos un pulso de disparo (40a, 40b) se inyecta en dicho suministro electrico auto-oscilante (4) en cada ciclo de dicho componente de envolvente.
  2. 2. Disposicion de circuito (3) de acuerdo con la reivindicacion 1, en la que dicho generador de pulsos (17) comprende al menos un dispositivo de almacenamiento de energfa conmutable y en la que dicho generador de pulsos (17) esta adaptado ademas para conectar dicho al menos un dispositivo de almacenamiento de energfa con dicha entrada (12) para inyectar dicho al menos un pulso de disparo (40a, 40b) en el lado secundario (10) de dicho suministro electrico auto-oscilante (4).
  3. 3. Disposicion de circuito (3) de acuerdo con la reivindicacion 1, que comprende ademas un dispositivo de conmutacion (29), estando dicho dispositivo de conmutacion (29) configurado para controlarse por dicho controlador de pulsos (18) y dispuesto para controlar una conexion entre dicha una o mas unidades de iluminacion de baja potencia (2) y dicho suministro electrico auto-oscilante (4).
  4. 4. Disposicion de circuito (3) de acuerdo con la reivindicacion 1, en la que el controlador de pulsos (18) esta configurado para controlar dicho generador de pulsos (17) de tal manera que dicho al menos un pulso de disparo (40a, 40b) se inyecta con un angulo de fase predefinido en cada ciclo de dicho componente de envolvente.
  5. 5. Disposicion de circuito (3) de acuerdo con la reivindicacion 1 o 4, en la que el controlador de pulsos (18) esta configurado para controlar dicho generador de pulsos (17) de tal manera que multiples pulsos de disparo (40a, 40b) se inyectan en dicho suministro electrico auto-oscilante (4) en cada ciclo de dicho componente de envolvente.
  6. 6. Disposicion de circuito (3) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en la que dicho generador de pulsos (17) esta adaptado para inyectar al menos un primer pulso de disparo (40a) con una polaridad directa y un segundo pulso de disparo (40b) con una polaridad inversa.
  7. 7. Disposicion de circuito (3) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en la que dicho controlador de pulsos (18) esta adaptado ademas para controlar dicho generador de pulsos (17) en funcion de la informacion de carga de dicha una o mas unidades de iluminacion de baja potencia (2).
  8. 8. Disposicion de circuito (3) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en la que dicha salida (11) comprende una unidad de excitacion.
  9. 9. Disposicion de circuito (3) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en la que dicha disposicion de circuito (3) comprende ademas un circuito rectificador (26), conectado con dicha entrada (12) y dispuesto en paralelo a dicho generador de pulsos (17).
  10. 10. Disposicion de circuito (3) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en la que dicha unidad de iluminacion de baja potencia (2) es una unidad de LED (2).
  11. 11. Lampara de LED (1) que comprende una disposicion de circuito (3) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores y al menos una unidad de LED (2) conectada con la salida (11) de dicha disposicion de circuito (3).
  12. 12. Sistema de iluminacion que comprende un suministro electrico (4) y una o mas lamparas de LED (1) de acuerdo con la reivindicacion 11.
  13. 13. Metodo de hacer funcionar una o mas unidades de iluminacion de baja potencia (2) con un suministro electrico auto-oscilante (4), teniendo el suministro electrico auto-oscilante un lado primario configurado para conectarse a una fuente de alimentacion (7) y un lado secundario (10) configurado para proporcionar una tension de funcionamiento (28) que esta configurada para proporcionarse a dicha una o mas unidades de iluminacion de baja potencia (2), 5 caracterizado por que el metodo comprende las etapas de
    - determinar la informacion de ciclo de un componente de envolvente de dicha tension de funcionamiento (28),
    - inyectar al menos un pulso de disparo (40a, 40b) en el lado secundario (10) de dicho suministro electrico auto- oscilante (4) durante el funcionamiento, y
    10 - controlar dicha inyeccion de tal manera que dicho al menos un pulso de disparo (40a, 40b) se inyecte en dicho
    suministro electrico auto-oscilante (4) en cada ciclo de dicho componente de envolvente.
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