ES2829384T3

ES2829384T3 - Un tubo diodo emisor de luz, LED, de actualización para reemplazar un tubo fluorescente

Info

Publication number: ES2829384T3
Application number: ES17818113T
Authority: ES
Inventors: Anteneh Alemu Abbo; Haimin Tao; Bernd Ackermann; Kumar Arulandu; Wai Pang Chow; Pieter Johannes Stobbelaar; Hees Ger Van
Original assignee: Signify Holding BV
Current assignee: Signify Holding BV
Priority date: 2017-01-03
Filing date: 2017-12-14
Publication date: 2021-05-31
Anticipated expiration: 2037-12-14
Also published as: US10841988B2; JP2020504899A; US20190346087A1; CN110140426A; EP3566546A1; CN110140426B; HUE051176T2; WO2018127376A1; EP3566546B1; JP6636679B1

Abstract

Un tubo de Diodo Emisor de Luz, LED, de actualización para reemplazar un tubo fluorescente, en el que dicho tubo LED de actualización está dispuesto para conectarse a un balasto, en el que dicho tubo LED de actualización comprende: - una disposición LED (28) para emitir luz; caracterizado porque el tubo LED de actualización comprende, además, - un circuito de adaptación configurable (24, 25) para controlar la energía de entrada de un balasto conectado (22), cuando está conectado, hacia dicha disposición LED (28); - un rectificador de energía (27) que tiene una entrada conectada a un circuito de adaptación (24, 25) y una salida conectada a dicha disposición LED (28), en el que dicho rectificador de energía (27) está dispuesto para recibir un voltaje de suministro AC en su entrada, convertir dicho voltaje de suministro AC en un voltaje DC, y proporcionar dicho voltaje DC, a través de su salida, en dicha disposición LED (28); - una unidad de determinación de balasto (29, 30, 31, 32, 33) dispuesta para identificar un tipo de balasto conectado a dicho tubo LED de actualización: - al controlar un voltaje de salida de dicho rectificador de energía (27) a dicho primer voltaje y medir una primera corriente provista por dicho rectificador de energía (27); - al controlar dicho voltaje de salida de dicho rectificador de energía (27) un segundo voltaje y medir de una segunda corriente proporcionada por dicho rectificador de energía (27), en el que dicho segundo voltaje difiere de dicho primer voltaje; - al determinar dicho tipo de balasto en base a dicho primer y segundo voltajes de salida y dicha primera y segunda corrientes medidas; en el que dicha unidad de determinación de balasto (29, 30, 31, 32, 33) está dispuesta, además, para configurar dicho circuito de adaptación configurable (24, 25) en base a dicho tipo determinado de balasto.

Description

DESCRIPCIÓN

Un tubo diodo emisor de luz, LED, de actualización para reemplazar un tubo fluorescente

Campo de la invención

La presente invención se refiere en general al campo de iluminación y, más específicamente, a un tubo Diodo Emisor de Luz, LED, de actualización. La presente invención se refiere, además, a un sistema de iluminación que comprende un balasto y un tubo LED de actualización, y se relaciona con un método de operación de un tubo LED de actualización.

Antecedentes de la invención

Se han desarrollado dispositivos de iluminación que hacen uso de Diodos Emisores de Luz, LED, para una variedad de aplicaciones de iluminación. Debido a su tiempo de vida prolongado y alta eficiencia energética, los tubos LED actualmente están diseñados para reemplazar a los tubos fluorescentes tradicionales, es decir, para aplicaciones de actualización. Para dicha aplicación, un tubo LED de actualización normalmente está adaptado para colocarse en la toma del accesorio del tubo respectivo para actualizarse. Más aún, dado que el mantenimiento de un tubo lo realiza normalmente un usuario, el tubo LED de actualización idealmente debe estar ampliamente operativo con cualquier tipo de accesorio adecuado sin la necesidad de realizar un recableado del accesorio.

Un tipo específico de tubo LED de actualización se divulga, por ejemplo, en el documento US 2015/0198290. Aquí, se divulga una disposición de tubos LED para reemplazar un tubo fluorescente en una luminaria que tiene un balasto para proporcionar energía a la lámpara. La disposición de tubos LED comprende una pluralidad de LED dispuestos en una pluralidad de grupos, en los que los grupos de LED pueden conectarse en una pluralidad de configuraciones de circuito, incluyendo al menos una primera configuración de circuito, y una segunda configuración de circuito que tiene una disposición de circuito diferente de los grupos de LED en los cuales al menos una porción de los grupos de LED están conectados en el circuito de manera diferente en la primera configuración de circuito.

Normalmente, se usan balastos en los tubos fluorescentes convencionales para limitar la corriente a través el tubo, la cual podría de otro modo elevarse hasta niveles destructivos debido al artefacto de resistencia diferencial negativa en la característica de corriente de voltaje del tubo.

Existen diferentes tipos de balastos, cada uno de los cuales tiene su propia característica de salida. Uno de los problemas de los tubos LED de actualización es que estos tubos LED deben, preferentemente, estar hechos para ser compatibles con todos los tipos posibles de balastos.

El documento WO 2012/110973 divulga un accionador de iluminación que incluye un circuito de interrupción desviada configurado para detectar cuando una entrada del accionador de iluminación está conectado a la toma principal sin un balasto, y en respuesta a esto deshabilitar el accionador de iluminación, y configurado, además, para detectar un tipo de balasto conectado a la entrada del accionador de iluminación cuando la entrada del accionador de iluminación está conectada al balasto, y para regular un voltaje del bus del circuito de interrupción desviada de acuerdo con el tipo detectado de balasto; y un suministro de energía con modo de interrupción configurado para recibir el voltaje del bus del circuito de interrupción desviada y en respuesta a esto suministrar una corriente a la lámpara para accionar uno o más diodos emisores de luz.

Sumario de la invención

Sería ventajoso lograr un tubo Diodo Emisor de Luz, LED, de actualización que sea adecuado para muchos tipos de balastos que podrían conectarse al anterior, además de un sistema de iluminación que comprenda dicho tubo LED de actualización. Sería deseable, también, lograr un método de operar un tubo LED de actualización tal que el tubo LED de actualización sea adecuado para una pluralidad de tipos diferentes de balastos.

La invención se refiere a un tubo Diodo Emisor de Luz de actualización de acuerdo con la reivindicación 1 y un método para operar dicho un tubo Diodo Emisor de Luz de actualización de acuerdo con la reivindicación 8.

Para abordar mejor uno o más de estos temas, en un primer aspecto de la divulgación, se presenta un tubo Diodo Emisor de Luz, LED, de actualización, para reemplazar un tubo fluorescente. El tubo LED de actualización está dispuesto para estar conectado a un balasto, en el que el tubo LED de actualización comprende:

- una disposición LED para emitir luz;

- un circuito de adaptación configurable para controlar la energía de entrada de un balasto conectado, cuando está conectado, hacia dicha disposición LED;

- un rectificador de energía que tiene una entrada conectada a un circuito de adaptación y una salida conectada a dicha disposición LED, en el que dicho rectificador de energía está dispuesto para recibir un voltaje de suministro AC en su entrada, convertir dicho voltaje de suministro AX en un voltaje DC, y proporcionar dicho voltaje DC, a través de su salida, en dicha disposición LED;

- una unidad de determinación de balasto dispuesta para identificar un tipo de balasto conectado a dicho tubo de actualización al:

- controlar un voltaje de salida de dicho rectificador de energía a dicho primer voltaje y medir una primera corriente provista por dicho rectificador de energía;

- controlar dicho voltaje de salida de dicho rectificador de energía un segundo voltaje y medir una segunda corriente proporcionada por dicho rectificador de energía, en el que dicho segundo voltaje difiere de dicho primer voltaje;

- determinar dicho tipo de balasto en base a dicho primer y segundo voltajes de salida y dicha primera y segunda corrientes medidas;

en el que dicha unidad de determinación de balasto está dispuesta, además, para configurar dicho circuito de adaptación configurable en base a dicho tipo determinado de balasto.

Fue la percepción de los inventores que el balasto pueda tener variación de corriente detectable siempre que dicho voltaje de salida del rectificador de potencia cambie. Es decir, la característica del voltaje de salida del rectificador de energía a la corriente suministrada por el rectificador de energía es diferente para cada tipo de balasto. Esta diferencia puede detectarse, es decir, medirse, por la unidad de determinación de balasto, y, posteriormente, el circuito de adaptación configurable puede configurarse adecuadamente en base a la detección.

Uno de los aspectos de la presente divulgación es abordar mejor la adaptación de la entrada de energía al balasto a la energía aplicada al tubo LED de actualización. Esto mejora la eficiencia del balasto y/o del tubo LED de actualización.

Para lograrlo, los inventores han hallado que el circuito de adaptación debe estar configurado en base al tipo de balasto conectado a éste. Esto podría asegurar que no hay falta de adaptación en la energía, por ejemplo, al reflejar la energía del circuito de adaptación nuevamente al balasto.

La característica mencionada anteriormente de la corriente y el voltaje distribuido por el rectificador de energía puede detectarse con el uso de al menos dos puntos de medición. En un primer punto de medición, se fija un primer voltaje de salida del rectificador de energía y se mide la correspondiente corriente provista por el rectificador de energía. En un segundo punto de medición, se fija un segundo voltaje de salida del rectificador de energía y se mide la correspondiente corriente provista por el rectificador de energía. En base a estos dos puntos de medición, puede realizarse una estimación adecuada del tipo de balasto conectado al tubo LED de actualización.

En dicho caso, no se requiere comunicación entre el balasto y el tubo LED de actualización. Esto significa que el balasto no necesita comunicarse activamente con el tubo LED de actualización. El balasto no necesita proporcionar detalles con respecto a estas características. El tubo LED de actualización es capaz de determinar qué tipo de balasto está conectado, y es, posteriormente, capaz de ajustar de esta manera el circuito de adaptación.

Se observa que existen diferentes tipos de balasto que pueden conectarse al tubo LED de actualización, por ejemplo un balasto electrónico, un balasto electrónico de Alta Frecuencia (HF), un balasto HF con auto-oscilación, un balasto magnético, un balasto digital y un balasto controlado por Circuito Integrado, IC.

Los balastos electrónicos pueden regular el flujo eléctrico dentro de la lámpara a través de la circuitería electrónica. El balasto electrónico, en ocasiones denominado también engranaje de control, está dispuesto normalmente para limitar la corriente que fluye en un circuito eléctrico de modo tal que la corriente se mantiene básicamente a un nivel que evita que la lámpara se queme. Estos tipos de balasto pueden operar en paralelo o en modo en serie. Preferentemente, se usa un modo en serie porque en tal caso, la falla de una sola lámpara no altera el trabajo de todas las otras lámparas. Otro tipo de balasto es el balasto de Alta Frecuencia. Dicho balasto normalmente usa una frecuencia superior a 20 kHz.

Otro tipo de balasto es un balasto magnético que emplea transformadores central y de bobina para operar las lámparas. Estos tipos de balastos están dispuestos para controlar la corriente y el flujo eléctricos a un nivel apropiado para las lámparas. Aunque estos tipos de balastos son los más simples, se caracterizan por una robustez más alta.

El tubo LED de actualización comprende un rectificador de energía para que el tubo LED se use como tubo de reemplazo para un tubo fluorescente convencional. El rectificador de energía está dispuesto para recibir un voltaje de suministro AC en su entrada, convertir el voltaje de suministro AC en un voltaje DC, y proporcionar dicho voltaje, en su salida, a la disposición LED. Existen diferentes tipos de rectificadores, cada uno de los cuales es adecuado para usarse en el tubo LED de actualización de acuerdo con la presente divulgación. Por ejemplo, un rectificador de rectificación de media onda solo permite que la parte positiva del voltaje de suministro AC pase mientras se bloquea la parte negativa del voltaje de suministro AC. Esto normalmente se logra con el uso de un solo diodo. En otro ejemplo, un rectificador de rectificación de onda completa convierte la totalidad del voltaje de suministro AC en uno de polaridad constante en su salida. La parte positiva del voltaje de suministro AC se deja pasar, y la parte negativa del voltaje de suministro AC se convierte en una parte positiva. Esto puede lograrse con el uso de un rectificador de puente, o mediante la utilización de dos diodos en combinación con interruptores.

Se debe tener en cuenta que, de acuerdo con la presente divulgación, la unidad de determinación de balasto puede implementarse en un enfoque de solo hardware, en un enfoque de hardware y software, o en un enfoque de solo software. El uso de componentes de hardware analógicos y digitales solos conduce a un enfoque de solo hardware, lo que será más elaborado con respecto a las figuras. Se prefiere un enfoque de hardware y software combinados ya que, con frecuencia, un micro controlador o lo similar ya está presente en el tubo LED de actualización.

Se observa que, de acuerdo con la presente divulgación, el circuito de adaptación configurable puede implementarse en una variedad de maneras. Por ejemplo, los capacitores, resistores y/o inductores pueden desplazarse hacia adentro o hacia afuera de modo al que la impedancia del circuito de adaptación pueda ajustarse. Otra opción, o además de lo anterior, pueden usarse capacitores, resistores o inductores variables en los que la variabilidad de estos componentes pueda configurarse de modo tal que la impedancia del circuito de adaptación pueda adaptarse al tipo de balasto.

Se observa que, de acuerdo con la presente divulgación, la unidad de determinación de balasto puede detectar la corriente en una variedad de maneras. Por ejemplo, puede proporcionarse circuitería digital para detectar activamente la corriente que viene del balasto. Otra opción es usar resistores eléctricos en la trayectoria de corriente para lograr una caída de voltaje que representa la corriente del balasto.

En una realización, la unidad de determinación de balasto está dispuesta, además, para derivar dicho circuito de adaptación configurable durante la identificación de dicho tipo de balasto.

La ventaja de esta realización es que el tipo de balasto puede evaluarse con mayor precisión. La red de adaptación puede alterar el voltaje de salida del rectificador de energía y puede alterar la corriente provista por el rectificador de energía. Al derivar el circuito de adaptación, dicha alteración ya no está presente. Esto significa que el tipo de balasto conectado al tubo LED de actualización puede determinarse de manera más fiable.

En una realización adicional, el circuito de adaptación configurable comprende dos circuitos de adaptación:

- un primer circuito de adaptación adaptado a un balasto de auto-oscilación, y

- un segundo circuito de adaptación adaptado a un balasto controlado por Circuito Integrado, IC,

en el que dicha unidad de determinación de balasto está dispuesta para seleccionar uno de dichos dos circuitos de adaptación en base a dicho tipo determinado de balasto.

Los inventores han hallado que, normalmente, los balastos pueden categorizarse en dos grupos principales. Un primer grupo se orienta a un balasto de auto-oscilación y un segundo grupo se orienta a un balasto controlado por Circuito Integrado, IC.

El concepto básico detrás de este aspecto es que los balastos de auto-oscilación tienen variación relativamente más corriente para el cambio en el voltaje de carga comparado con los balastos controlados por IC.

En una realización adicional, dicha unidad de determinación de balasto comprende un umbral de corriente predefinido, en el que dicha unidad de determinación de balasto está dispuesta para:

- determinar que dicho tipo de balasto es un balasto de auto-oscilación en caso que una diferencia en la corriente entre dicha primera y segunda corrientes exceda dicho umbral de corriente predefinido, y

- determinar que dicho tipo de balasto es un balasto controlado por IC en caso que una diferencia en la corriente entre dicha primera y segunda corrientes caiga por debajo de dicho umbral de corriente predefinido.

Como se mencionó con anterioridad, el tipo de balasto conectado al tubo LED de actualización puede derivar de una característica de voltaje-corriente proporcionada por el balasto, y así también proporcionada por el rectificador de energía. Con el propósito de determinar la característica de voltaje-corriente, se deberán realizar al menos dos puntos de medición. La característica de voltaje-corriente puede basarse en una dependencia lineal, una dependencia exponencial o una dependencia logarítmica.

En el caso que la diferencia en corriente entre la primera y la segunda corrientes exceda un umbral de corriente predefinido, se presume que la corriente no es completamente estática sobre el rango de voltaje. Esto implicaría que manejamos un balasto de auto-oscilación, ya que el balasto de auto-oscilación es menos capaz de corregir estos cambios en el voltaje / la carga de salida.

En una realización adicional, la unidad de determinación de balasto está dispuesta para controlar dicho voltaje de salida de dicho rectificador de energía, mediante adaptación de una carga en dicha salida del rectificador de energía.

Su ventaja es que la carga en la salida del rectificador de energía se puede ajustar con facilidad. Por ejemplo, la carga del rectificador de energía puede ser de circuito corto de modo tal que la carga sea instantáneamente cerca de cero. Esto puede realizarse al proporcionar un interruptor sobre la salida del rectificador de energía para realizar el circuito instantáneamente corto de su salida.

Incluso en otra realización, la unidad de determinación de balasto está dispuesta para identificar dicho tipo de balasto conectado a dicho tubo de actualización:

- mediante circuitos cortos de dicha salida de dicho rectificador de energía y medición de dicha primera corriente provista por dicho rectificador de energía;

- al permitir que dicha disposición LED emita luz y medir dicha segunda corriente provista por dicho rectificador de energía;

- al determinar dicho tipo de balasto en base a dicho primer y segundo voltajes de salida y dicha primera y segunda corrientes medidas.

La ventaja de la realización descrita con anterioridad es que proporciona un modo simple pero efectivo de generar dos puntos de medición. Un primer punto de medición se orienta a la situación en la que la salida del rectificador de energía tiene circuito corto, es decir, la salida de voltaje del rectificador de energía es cercana a cero. Un segundo punto de medición se orienta a la situación en la que los LED emiten luz. La comparación de las corrientes aplicadas en ambos puntos de medición es una indicación del tipo de balasto conectado al tubo LED de actualización.

En una realización adicional la unidad de determinación de balasto está, además, dispuesta para identificar dicho tipo de balasto conectado a dicho tubo de actualización:

- al controlar un voltaje de salida de dicho rectificador de energía a dicho tercer voltaje y medir una primera corriente provista por dicho rectificador de energía;

- al determinar de dicho tipo de balasto en base a dicho primer y segundo y tercer voltajes de salida y dicha primera y segunda y tercera corrientes medidas.

La exactitud de la determinación del tipo de balasto puede aumentarse en el caso que se realice una tercera medición. Es decir, se crea un tercer punto de medición para estimar mejor la diferencia en la corriente provista en múltiples puntos de referencia de voltaje. En tal caso, puede evaluarse una característica de voltaje-corriente más exacta que conduce a una detección mejorada del tipo de balasto.

En un segundo aspecto de la presente divulgación se proporciona un método para operar un tubo LED de actualización, en el que dicho método comprende las etapas de:

- control, mediante dicha unidad de determinación del balasto, de dicho voltaje de salida de dicho rectificador de energía a dicho primer voltaje y medición de dicha primera corriente provista por dicho rectificador de energía;

- control, mediante dicha unidad de determinación del balasto, de dicho voltaje de salida de dicho rectificador de energía a dicho segundo voltaje y medición de dicha segunda corriente proporcionada por dicho rectificador de energía, en el que dicho segundo voltaje difiere de dicho primer voltaje;

- determinación, mediante dicha unidad de determinación de balasto, de dicho tipo de balasto en base a dicho primer y segundo voltajes de salida y dicha primera y segunda corrientes medidas;

- configuración, mediante dicha unidad de determinación del balasto, de dicho circuito de adaptación configurable en base a dicho tipo determinado de balasto.

Se debe tener en cuenta que las ventajas y definiciones que se divulgan con respecto a las realizaciones del primer aspecto de la invención, que es el tubo LED de actualización, también corresponden a las realizaciones del segundo aspecto de la invención, que es el método de operación de dicho tubo LED de actualización, respectivamente.

El método propuesto puede realizarse cada vez que el tubo LED de actualización se encienda, o puede realizarse una vez para un tubo LED de actualización.

En una realización, el método comprende la etapa inicial de:

- derivar, por dicha unidad de determinación de balasto, dicho circuito de adaptación configurable.

En una realización adicional, la etapa de configuración comprende:

- seleccionar, mediante dicha unidad de determinación de balasto, uno de dichos dos circuitos de adaptación configurable en base a dicho tipo determinado de balasto.

En otra realización adicional, la etapa de determinación comprende:

- determinar, por medio de dicha unidad de determinación de balasto, que dicho tipo de balasto es un balasto de auto-oscilación en caso que una diferencia en la corriente entre dicha primera y segunda corrientes exceda dicho umbral de corriente predefinido, y

- determinar, por medio de dicha unidad de determinación de balasto, que dicho tipo de balasto es un balasto controlado por IC en caso que una diferencia en la corriente entre dicha primera y segunda corrientes caiga por debajo de dicho umbral de corriente predefinido.

En una realización, las etapas de controlar comprenden adaptar una carga en dicha salida de dicho rectificador de energía.

En una realización adicional, dicho método comprende las etapas de:

- circuitos cortos, mediante dicha unidad de determinación de balasto, de dicha salida de dicho rectificador de energía y medición de dicha primera corriente provista por dicho rectificador de energía;

- permitir, mediante dicha unidad de determinación de balasto, dicha disposición LED tal que dicha disposición LED emita luz y medir dicha segunda corriente provista por dicho rectificador de energía;

- determinar, mediante dicha unidad de determinación de balasto, de dicho tipo de balasto en base a dicho primer y segundo voltajes de salida y dicha primera y segunda corrientes medidas.

Incluso en otra realización, el método comprende las etapas de:

- controlar, mediante dicha unidad de determinación del balasto, un voltaje de salida de dicho rectificador de energía a dicho tercer voltaje y medición de una tercera corriente provista por dicho rectificador de energía;

- determinar, mediante dicha unidad de determinación de balasto, de dicho tipo de balasto en base a dicho primer y segundo y tercer voltajes de salida y dicha primera y segunda y tercera corrientes medidas.

En un tercer aspecto, la invención proporciona un producto de programas informáticos, que comprende un medio de almacenamiento legible por ordenador que comprende instrucciones que, cuando son ejecutadas en al menos un procesador, hacen que el al menos un procesador lleve a cabo el método de acuerdo con cualquiera de las realizaciones como se las divulga anteriormente.

Se debe tener en cuenta que las ventajas y definiciones que se divulgan con respecto a las realizaciones del primer aspecto de la invención, que es el tubo LED de actualización y el método, respectivamente, también corresponden a las realizaciones del tercer aspecto de la invención, que es el producto de programa informático, respectivamente. En un cuarto aspecto, la invención proporciona un sistema de iluminación, que comprende:

- un tubo de lámpara LED de actualización de acuerdo con cualquiera de las realizaciones como se divulga con anterioridad, y

- un balasto, en el que dicho balasto está conectado a dicho tubo LED de adaptación.

El método puede realizarse efectivamente por un procesador programado de manera adecuada o un controlador programable, tal como un microprocesador o un micro controlador con la fuente luminosa en estado sólido.

Estos y otros aspectos de la invención resultarán evidentes a partir de la(s) formas de realización descritas a continuación, y elucidadas a partir de éstas.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La Fig. 1 muestra una característica de corriente de voltaje de un balasto de auto-oscilación.

La Fig. 2 muestra una característica de corriente de voltaje de un balasto controlado con Circuito Integrado, IC. La Fig. 3 muestra un diagrama de bloques simplificado para un sistema de iluminación de acuerdo con la presente divulgación;

La Fig. 4 muestra un diagrama de flujo simplificado de un método de acuerdo con la presente divulgación.

DESCRIPCIÓN DETALLADA

La Figuras 1 muestra una característica de corriente de voltaje 1 de un balasto de auto-oscilación. Aquí, el eje vertical 2 representa la corriente proporcionada por el balasto al tubo de actualización en Amperios. La corriente representada en el eje vertical también es una medida para la corriente emitida por el rectificador de energía. En una realización práctica, la corriente proporcionada por el rectificador de energía es más fácil de determinar / medir que la corriente proporcionada por el balasto.

El eje horizontal 3 representa el voltaje de la disposición LED. Aquí, es claro que siempre que el voltaje aumenta, la corriente proporcionada por el balasto disminuye. Esta es una característica típica que frecuentemente se observa para los balastos de auto-oscilación. El circuito de control del balasto de auto-oscilación frecuentemente no es poderoso o lo suficientemente rápido para corregir rápidamente un cambio en el voltaje.

La Figura 2 muestra una característica de corriente de voltaje 11 de un balasto controlado con Circuito Integrado, IC. Aquí, el eje vertical 12 representa la corriente proporcionada por el balasto al tubo de actualización en Amperios. La corriente representada en el eje vertical también es una medida para la corriente emitida por el rectificador de energía. En una realización práctica, la corriente proporcionada por el rectificador de energía es más fácil de determinar / medir que la corriente proporcionada por el balasto.

El eje horizontal 13 representa el voltaje de la disposición LED. Aquí, es claro que siempre que el voltaje aumenta, la corriente proporcionada por el balasto es aproximadamente la misma. Esta es una característica típica que frecuentemente se observa para los balastos controlados por IC. El circuito de control para los balastos controlados por IC es frecuentemente más poderoso y/o más rápido comparado con el circuito de control de los balastos de auto oscilación.

Se debe tener en cuenta que las características de corriente del voltaje referidas con el numeral de referencia 1 y 11 están compuestas, cada una, por varios puntos de medición. Por ejemplo, la característica de corriente de voltaje que se muestra en la figura 1 está compuesta por seis puntos de medición, cuyos seis puntos de medición están indicados con diamantes. Las líneas entre los diamantes son líneas de conexión de modo tal que los puntos de medición estén conectados entre sí. Siguiendo lo anterior, las líneas de conexión forman puntos de interpolación que podrían usarse también de acuerdo con la presente divulgación. Esto se elaborará más adelante con respecto a la figura 3. La característica de corriente de voltaje 11 de la figura 2 muestra cuatro puntos de medición, cada uno indicado con un diamante específico. Nuevamente, las líneas de conexión que conectan estos cuatro diamantes forman puntos de interpolación que también podrían usarse de acuerdo con la presente divulgación que se elaborará en más detalle con respecto a la Figura 3.

La Figura 3 muestra un diagrama de bloques simplificado para un sistema de iluminación 21 de acuerdo con la presente divulgación.

El sistema de iluminación 21 comprende un balasto de alta frecuencia 22 y un tubo LED de actualización. El tubo LED de actualización comprende los bloques de construcción como se indica con los numerales de referencia 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32 y 33. Se debe tener en cuenta que, de acuerdo con la presente divulgación, el balasto de alta frecuencia 22 puede ser de cualquier tipo. Preferentemente, el balasto de alta frecuencia 22 es indistintamente un balasto de auto-oscilación o un balasto controlado por IC.

El tubo LED de actualización está dispuesto en una sola carcasa. La carcasa está dispuesta para albergar cada uno de los bloques de construcción como se indica con anterioridad. La carcasa puede ser una carcasa de transmisión de luz o una carcasa que parcialmente transmite luz, configurada como un tipo de tubo de actualización, por ejemplo.

El término actualizado también define los aspectos mecánicos del tubo LED. Es decir, un tubo LED está actualizado en caso que quepa en las armaduras convencionales para los tubos fluorescentes, por ejemplo los tubos fluorescentes adecuados para T5, T12 o cualquiera similar. Con el propósito de caber en estas armaduras convencionales, el tubo LED de actualización comprende marcadores conductores para conectar, y soportar, el tubo de actualización en las armaduras convencionales.

El tubo LED de actualización se usa, de este modo, para reemplazar un tubo fluorescente. El tubo LED de actualización de este modo debe caber en la armadura que normalmente se usa para los tubos fluorescentes.

El tubo LED de actualización comprende una disposición LED que comprende una pluralidad de LED 28 para emitir luz, en los que la pluralidad de LED puede dividirse en múltiples ramas paralelas. El uso de ramas múltiples permite la posibilidad conducir cada uno de los LED en las ramas de manera diferente. Por ejemplo, los LED en la primera rama pueden accionarse de modo tal que emitan luz a su capacidad máxima, mientas que los LED en la segunda rama se accionan de modo tal que no emitan luz en absoluto.

Además, aquellos expertos en la técnica apreciarán que en las realizaciones prácticas los LED se distribuyen de manera pareja y se separan a través de la longitud del tubo, para proporcionar una iluminación tan pareja como sea posible mediante el tubo LED en su longitud completa. La presente divulgación no está limitada a un tipo específico de LED ni a LED de cualquier color. Normalmente, se usan LED de color blanco.

El tubo LED de actualización comprende, además, un circuito de emulación de filamentos 23. El circuito de emulación de filamentos normalmente se usa para evitar que el balasto entre en un modo de protección. Dicho modo de detección de fallas del balasto está activo durante el arranque del tubo LED de actualización, es decir, durante una fase de reconocimiento de lámpara. Después de la fase de reconocimiento de lámpara, es decir, durante la fase en estado estacionario, el filamento normalmente no cumple una finalidad útil. El circuito de emulación de filamento 23 se usa de este modo, por lo general, simplemente para engañar, al balasto 22, de que un tubo fluorescente está conectado.

Además, un circuito de adaptación configurable 24, 25 se proporciona para controlar la energía de entrada del balasto conectado 22 hacia la disposición LED 28. Normalmente se usa un circuito de adaptación de modo tal que la impedancia de entrada de una carga eléctrica adapte significativamente la impedancia de salida del balasto 22 tal que la transferencia de energía entre el balasto 22 al tubo LED de actualización aumente y/o tal que el reflejo de señal de la carga se reduzca.

En la presente situación, el circuito de adaptación configurable 24, 25 comprende dos circuitos de adaptación separados. Un primer circuito de adaptación está indicado con el número de referencia 24 y se orienta a adaptar la impedancia de salida del balasto de auto-oscilación. El segundo circuito de adaptación está indicado con el número de referencia 25 y se orienta a adaptar la impedancia de salida del balasto controlado por IC.

Se debe tener en cuenta que el circuito de adaptación configurable comprende, en el presente ejemplo, dos circuitos de adaptación separados. Sin embargo, también puede concebirse que se proporciona un circuito de adaptación configurable y que los componentes adicionales, como capacitores y/o indicadores están indistintamente activados o desactivados en base al tipo detectado de balasto.

Se proporciona un rectificador de energía 27 que, en el presente ejemplo, se representa como un accionador LED 27. El rectificador de energía 27 tiene una entrada que está conectada al circuito de adaptación configurable y tiene una salida que está conectada a la disposición LED 28. El rectificador de energía 27 está dispuesto para convertir el voltaje de suministro AC en un voltaje DC, y proporcionar el voltaje DC a la disposición LED 28.

Además, se proporciona una unidad determinante de balasto que se menciona con referencia a los números de referencia 29, 30, 31, 32 y 33. La unidad de determinación de balasto 29, 30, 31, 32, 33 comprende un adaptador de carga 29, un monitor de corriente 31, un monitor de voltaje 33 y un selector de red 32.

La unidad de determinación de balasto está dispuesta para identificar un tipo de balasto 22 conectado al tubo LED de actualización mediante

- control de un voltaje de salida de dicho rectificador de energía a dicho primer voltaje y medición de una primera corriente provista por dicho rectificador de energía;

- control de dicho voltaje de salida de dicho rectificador de energía un segundo voltaje y medición de una segunda corriente proporcionada por dicho rectificador de energía, en el que dicho segundo voltaje difiere de dicho primer voltaje;

- determinación de dicho tipo de balasto en base a dicho primer y segundo voltajes de salida y dicha primera y segunda corrientes medidas;

en el que dicha unidad de determinación de balasto 29, 30, 31, 32, 33 está dispuesta, además, para configurar dicho circuito de adaptación configurable 24, 25 en base a dicho tipo determinado de balasto.

Se debe tener en cuenta que el monitor de corriente 31 monitorea, es decir, mide, la corriente provista por el rectificador de energía 27. La corriente puede medirse en múltiples puntos de referencia en el tubo lEd de actualización. Por ejemplo, la corriente puede medirse directamente en la salida del rectificador de energía. En algunos casos, la corriente también puede detectarse en la disposición LED, es decir, la corriente que fluye a través de la disposición LED.

Además, el monitor de voltaje 33 monitorea, es decir, mide, el voltaje de salida del rectificador de energía. El voltaje medido así como la corriente medida proporciona un punto de medición. El punto de medición puede compararse con las características divulgadas con respecto a las figuras 1 y 2 para determinar qué tipo de balasto está conectado al tubo LED de actualización.

En la presente situación, el tubo LED de actualización comprende un interruptor de derivación 26 dispuesto para derivar dicho circuito de adecuación configurable 24, 25 durante la identificación de dicho balasto.

El interruptor de derivación es, por ejemplo, un Semiconductor de Óxido de Metal, MOS, Transistor de Efecto de Campo, FET, colocado en paralelo al circuito de adecuación configurable 24, 25.

Esto significa que no se encuentra presente ningún circuito de adecuación en el momento de identificar el tipo de balasto. Esto resulta ventajoso ya que en dicha situación el tipo de balasto puede determinarse en forma más exacta. Una vez que se ha determinado el tipo de balasto, el selector de red 32 seleccionará indistintamente el primer circuito de adaptación 24 o el segundo circuito de adaptación 25. Esto significa que indistintamente el primer circuito de adaptación 24 o el segundo circuito de adaptación 25 está conectado al balasto 22.

Como alternativa, el circuito de adaptación configurable 24, 25, puede estar formado por varios componentes y, dependiendo del tipo de balasto seleccionado 22, uno o más de estos componentes pueden permitir que se forme un circuito de adaptación específicamente para el tipo detectado de balasto 22.

Como se mencionó con anterioridad, el adaptador de carga 29 puede estar dispuesto para controlar un voltaje de salida de dicho rectificador de energía a dicho primer voltaje y medición de una primera corriente provista por dicho rectificador de energía. El adaptador de carga 29 puede, por ejemplo, enmendar la carga en la salida del rectificador de energía 27, por ejemplo, a una situación de circuito corto o de carga completa.

El diagrama de bloques representado en la figura 3 puede implementarse con el uso de un enfoque de solo hardware o un enfoque combinado de hardware / software. Preferentemente, un enfoque combinado de hardware y software se usa ya que es beneficioso para la exactitud de las mediciones y ya que es beneficioso para el tamaño de cada uno de los componentes.

Por ejemplo, el selector de red 32, el monitor actual 31 y/o el monitor de voltaje 33 puede ser cualquier tipo de hardware como un microprocesador, un micro controlador, una disposición de puertas programable en campo, FP-GTA o cualquier cosa similar. Los componentes pueden alimentarse a través del voltaje de suministro AC, en combinación con el rectificador de energía, o pueden alimentarse con el uso de un suministro de energía auxiliar tal como una batería. Puede proporcionarse un microprocesador que comprende funcionalidad para realizar cada uno de estos bloques.

La Figura 4 muestra un diagrama de flujo simplificado 51 de un método de acuerdo con la presente divulgación. El método se orienta al funcionamiento de un tubo LED de actualización de acuerdo con cualquiera de las realizaciones como se divulgaron con anterioridad.

En una primera etapa, el tubo LED de actualización puede reiniciarse de modo tal que se desconozca el tipo de balasto. De esta manera, un tubo LED de actualización está construido de modo tal que como si solo se liberara de la fábrica.

En una etapa siguiente, el interruptor de derivación se activa de modo tal que ambos circuitos de adaptación 53 se deriven. La determinación del tipo de balasto luego se realiza durante la derivación de los circuitos de adaptación. En una etapa posterior, la carga del rectificador de carga se enmienda de modo tal que el rectificador de energía proporcione un bajo voltaje de salida 54. Por ejemplo, la salida del rectificador de energía tiene circuito corto.

En una etapa posterior, la corriente y el voltaje se miden 55 para determinar el primer punto de medición relacionado con ese marco específico, es decir el marco específico para la carga que se fija.

Luego, la carga del rectificador de energía se ajusta nuevamente 56 de modo tal que el rectificador de energía proporcione un voltaje de salida relativo alto. Esto puede lograrse, por ejemplo, encendiendo los LED de la disposición de LED. La corriente y el voltaje de salida luego se miden nuevamente 57 para determinar el segundo punto de medición relacionado con ese marco específico, es decir el marco específico para la carga que se fija. En esta situación particular, la unidad de determinación de balasto comprende un umbral de corriente predefinido 58. En caso que la diferencia en la corriente entre el primer punto de medición y el segundo punto de medición sea menor que el umbral de corriente, entonces se determina el balasto controlado por IC 62. En caso que la diferencia en la corriente entre el primer punto de medición y el segundo punto de medición sea mayor que el umbral de corriente, entonces se determina el balasto con auto-oscilación 60. Finalmente, la derivación 61 se desactiva de modo tal que el circuito de adaptación determinado, y seleccionado, se activa.

Otras variaciones a las realizaciones divulgadas pueden ser comprendidas y efectuadas por aquellos capacitados en la técnica en la práctica de la invención reivindicada, a partir del estudio de los dibujos, la divulgación y las reivindicaciones anexas.

En las reivindicaciones, la expresión "que comprende" no excluye otros elementos u otras etapas, y el artículo indefinido "un" o "una" no excluye la pluralidad. Un procesador individual u otra unidad puede cumplir con las funciones de varios elementos mencionados en las reivindicaciones. El mero hecho de que ciertas medidas se mencionan en reivindicaciones dependientes mutuamente diferentes no indica que una combinación de estas medidas no pueda usarse como ventaja. Un programa informático puede almacenarse/distribuirse en un medio adecuado, tal como un medio legible por ordenador o un medio en estado sólido provisto junto con, o como parte de, otro hardware, pero también puede distribuirse en otras formas, tales como a través de la Internet u otros sistemas de telecomunicación por cable o inalámbrica. Cualquier signo de referencia en las reivindicaciones no se considerará limitativo del alcance del mismo.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un tubo de Diodo Emisor de Luz, LED, de actualización para reemplazar un tubo fluorescente, en el que dicho tubo LED de actualización está dispuesto para conectarse a un balasto, en el que dicho tubo LED de actualización comprende:

- una disposición LED (28) para emitir luz;

caracterizado porque el tubo LED de actualización comprende, además,

- un circuito de adaptación configurable (24, 25) para controlar la energía de entrada de un balasto conectado (22), cuando está conectado, hacia dicha disposición LED (28);

- un rectificador de energía (27) que tiene una entrada conectada a un circuito de adaptación (24, 25) y una salida conectada a dicha disposición LED (28), en el que dicho rectificador de energía (27) está dispuesto para recibir un voltaje de suministro A^cen su entrada, convertir dicho voltaje de suministro AC en un voltaje DC, y proporcionar dicho voltaje DC, a través de su salida, en dicha disposición lEd (28);

- una unidad de determinación de balasto (29, 30, 31, 32, 33) dispuesta para identificar un tipo de balasto conectado a dicho tubo LED de actualización:

- al controlar un voltaje de salida de dicho rectificador de energía (27) a dicho primer voltaje y medir una primera corriente provista por dicho rectificador de energía (27);

- al controlar dicho voltaje de salida de dicho rectificador de energía (27) un segundo voltaje y medir de una segunda corriente proporcionada por dicho rectificador de energía (27), en el que dicho segundo voltaje difiere de dicho primer voltaje;

- al determinar dicho tipo de balasto en base a dicho primer y segundo voltajes de salida y dicha primera y segunda corrientes medidas;

en el que dicha unidad de determinación de balasto (29, 30, 31, 32, 33) está dispuesta, además, para configurar dicho circuito de adaptación configurable (24, 25) en base a dicho tipo determinado de balasto.

2. Un tubo LED de actualización de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicha unidad de determinación de balasto está dispuesta, además, para derivar dicho circuito de adaptación configurable durante la identificación de dicho tipo de balasto.

3. Un tubo LED de actualización de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones que anteceden, en el que dicho circuito de adaptación configurable comprende dos circuitos de adaptación;

4. Un tubo LED de actualización de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones previas, en el que dicha unidad de determinación de balasto comprende un umbral de corriente predefinida, en el que dicha unidad de determinación de balasto está dispuesta para:

5. Un tubo LED de actualización de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicha unidad de determinación de balasto está dispuesta para controlar dicho voltaje de salida de dicho rectificador de energía, mediante adaptación de una carga en dicha salida del rectificador de energía.

6. Un tubo LED de actualización de acuerdo con la reivindicación 5, en el que dicha unidad de determinación de balasto está dispuesta para identificar dicho tipo de balasto conectado a dicho tubo LED de actualización:

- al permitir que dicha disposición LED tal que dicha disposición LED emita luz y medir dicha segunda corriente provista por dicho rectificador de energía;

7. Un tubo LED de actualización de acuerdo con cualquiera de las realizaciones que anteceden, en el que dicha unidad de determinación de balasto está, además, dispuesta para identificar dicho tipo de balasto conectado a dicho tubo LED de actualización:

8. Un método para operar un tubo LED de actualización de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicho método comprende las etapas de:

- determinar, mediante dicha unidad de determinación de balasto, de dicho tipo de balasto en base a dicho primer y segundo voltajes de salida y dicha primera y segunda corrientes medidas;

9. Un método de acuerdo con la reivindicación 8, en el que dicho método comprende la etapa inicial de:

10. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 8 - 9 de operar un tubo LED de actualización de acuerdo con la reivindicación 3, en el que dicha etapa de configurar comprende:

11. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 8 - 10 de operar un tubo LED de actualización de acuerdo con la reivindicación 4, en el que la etapa de determinar comprende:

12. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 8 - 11, en el que dichas etapas de controlar comprenden adaptar dicha carga en dicha salida de dicho rectificador de energía.

13. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 8-12, en el que dicho método comprende las etapas de:

14. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 8 - 13, en el que dicho método comprende las etapas de:

- determinar, mediante dicha unidad de determinación de balasto, dicho tipo de balasto en base a dicho primer y segundo y tercer voltajes de salida y dicha primera y segunda y tercera corrientes medidas..

15. Un sistema de iluminación, que comprende:

- un tubo de lámpara LED de actualización de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 - 7, y