ES2839798T3 - Control de fuente de alimentación auxiliar aislada y fuente DALI para accionadores de LED preparados para sensor - Google Patents

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Abstract

Un accionador (300, 400) de iluminación para accionar al menos un dispositivo (130) de iluminación, el accionador de iluminación que comprende: una unidad (310, 410) de control dispuesta en un primer lado de una barrera (220, 320, 420) de aislamiento eléctrico; un transformador para suministrar potencia a el al menos un dispositivo de iluminación y que comprende un devanado (322) auxiliar para suministrar potencia a un segundo lado de la barrera (220, 320, 420) de aislamiento eléctrico, el devanado auxiliar que está separado de un devanado dispuesto para suministrar potencia para iluminar el al menos un dispositivo de iluminación; y una unidad (350, 450) de fuente de alimentación dispuesta en el segundo lado de la barrera (220, 320, 420) de aislamiento eléctrico para que esté aislada eléctricamente de la unidad de control; caracterizada por que la unidad de control está dispuesta para suministrar una señal (302, 402) de activación única a través de la barrera (220, 320, 420) de aislamiento eléctrico a la unidad de fuente de alimentación, en donde la unidad de fuente de alimentación incluye un circuito (S1/S2) de conmutación configurado para activar y desactivar selectivamente, en respuesta a la señal de activación única, dos tensiones de salida (Potencia AUX., SR+) para suministrar potencia a un dispositivo (130) externo que comunica datos con el accionador de iluminación.

Description

DESCRIPCIÓN
Control de fuente de alimentación auxiliar aislada y fuente DALI para accionadores de LED preparados para sensor Campo técnico
La presente invención está dirigida en general a accionadores de iluminación para unidades de iluminación. Más concretamente, varios métodos y aparatos de la invención divulgados en el presente documento se refieren a un método y sistema para controlar el suministro de potencia desde un accionador de diodo emisor de luz (LED) preparado para sensor a un dispositivo externo como un sensor o una unidad de control de iluminación, como un controlador de iluminación exterior.
Antecedentes
Recientemente, los denominados accionadores de iluminación inteligentes se utilizan en sistemas de iluminación de diodos emisores de luz (LED) conectados. Estos accionadores inteligentes a menudo se denominan Preparados para Sensor (SR) porque incluyen una interfaz DALI autoalimentada. Esta interfaz DALI autoalimentada, es decir, una interfaz SR, se puede utilizar para comunicarse y suministrar potencia a un dispositivo externo, como un sensor inalámbrico o un Controlador de Iluminación Exterior (OLC). El accionador inteligente se comunica con la red de iluminación a través de la interfaz SR y el dispositivo externo que se conecta al mismo.
En algunos sistemas conectados, el bus SR puede alimentar completamente un sensor inalámbrico simple. Sin embargo, para unidades de control más complicadas, como un OLC, generalmente se requiere una potencia más alta o una tensión de CC diferente de la tensión del bus SR. En ese caso, el accionador inteligente también proporciona una fuente de alimentación auxiliar de tensión baja para cumplir con este requisito.
El bus SR está conectado a dispositivos que utilizan el protocolo DALI para comunicarse, es decir, el bus SR se baja periódicamente durante la transmisión de un comando DALI. Cuando el bus SR se baja, es equivalente a cortocircuitar el bus SR. Para limitar esta corriente de cortocircuito, se necesita un limitador de corriente desde el suministro SR al bus SR. Además, para diferentes aplicaciones o diferentes condiciones de trabajo en una aplicación concreta, la fuente de alimentación SR y la fuente de alimentación auxiliar, que se encuentran en el lado secundario de tensión baja del accionador de iluminación, necesitan la capacidad de ser activadas o desactivadas por un controlador principal en el accionador de iluminación, que generalmente se encuentra en el lado primario de tensión alta ya que la mayoría de los controles se encuentran allí.
Por tanto, sería deseable proporcionar un accionador de iluminación y un método asociado para hacer funcionar un accionador de iluminación que pueda comunicar comandos de activación y desactivación de potencia o tensión desde una unidad de control en el "lado primario" tanto a una fuente DALI como a una fuente de alimentación auxiliar en el "lado secundario" de un accionador de LED preparado para sensor de una manera simplificada.
La publicación WO2012/085836 divulga un accionador de iluminación que comprende una unidad de control dispuesta en el lado primario de un transformador.
Resumen
La presente divulgación está dirigida a métodos y aparatos inventivos para un accionador de iluminación que puede comunicar comandos de activación y desactivación de potencia o tensión desde una unidad de control en el "lado primario" a una fuente DALI y una fuente de alimentación auxiliar en el "lado secundario" "de un accionador de LED preparado para sensor, y que proporciona limitación de corriente desde la fuente DALI al bus DALI.
La invención se refiere a un accionador de iluminación según la reivindicación 1 y a un método correspondiente según la reivindicación 8. Los modos de realización de la invención se incluyen en las reivindicaciones dependientes. Generalmente, en un aspecto, se proporciona un accionador de iluminación para accionar al menos un dispositivo de iluminación. El accionador de iluminación comprende: una unidad de control dispuesta en un primer lado de una barrera de aislamiento eléctrico; un transformador para suministrar potencia al al menos un dispositivo de iluminación y que comprende un devanado auxiliar para suministrar potencia a un segundo lado de la barrera de aislamiento; y una unidad de fuente de alimentación dispuesta en un segundo lado de la barrera de aislamiento eléctrico para estar aislada eléctricamente de la unidad de control, la unidad de control que suministra una señal de activación única a través de la barrera de aislamiento eléctrico a la unidad de fuente de alimentación, en donde la unidad de fuente de alimentación incluye un circuito de conmutación configurado para activar y desactivar selectivamente, en respuesta a la señal de activación única, dos tensiones de salida para suministrar potencia a un dispositivo externo que comunica datos con el accionador de iluminación.
En algunos modos de realización, la unidad de control está configurada para suministrar la señal de activación única que tiene uno seleccionado de al menos tres estados, y la unidad de fuente de alimentación está configurada para conmutar las dos tensiones de salida de manera que una, ambas o ninguna de las dos tensiones de salida se suministren al dispositivo externo dependiendo del seleccionado de los al menos tres estados.
En algunas versiones de estos modos de realización, los al menos tres estados de la señal de activación única incluyen un nivel de tensión alta constante, un nivel de tensión baja constante y una señal modulada por ancho de pulso (PWM), y la unidad de fuente de alimentación está configurada para conmutar las dos tensiones de salida de manera que una, ninguna o ambas tensiones de salida se suministren al dispositivo externo dependiendo de si la señal de activación única tiene el nivel de tensión baja constante, tiene el nivel de tensión alta constante o es la señal PWM.
En algunas versiones de estos modos de realización, la primera tensión de salida es una tensión auxiliar, la segunda tensión de salida es una tensión de Interfaz de Iluminación Direccionable Digital (DALI), que es menor que la tensión auxiliar, para un bus DALI, y la unidad de fuente de alimentación incluye un circuito de tensión de suministro DALI que está configurado para producir y regular la tensión de suministro DALI de la tensión auxiliar, y en donde el accionador de iluminación incluye una interfaz DALI para comunicarse con el dispositivo externo a través del bus DALI.
En algunas versiones de estos modos de realización, una conexión de retorno para la tensión auxiliar y un terminal negativo de la tensión de suministro DALI comparten una línea común conectada al dispositivo externo, y la unidad de fuente de alimentación incluye además un limitador de corriente de lado alto conectado a un terminal positivo de la tensión de suministro DALI y que está configurado para limitar una corriente extraída por el bus DALI de la tensión de suministro DALI.
En algunas versiones de estos modos de realización, el circuito de conmutación incluye un primer conmutador y un segundo conmutador, en donde el primer conmutador está conectado entre la tensión auxiliar y el lado de tensión positiva del bus DALI, en donde el segundo conmutador está conectado en serie con la línea común conectada al dispositivo externo, y la unidad de fuente de alimentación comprende además: un filtro configurado para suministrar una señal de control a un terminal de control del segundo conmutador en respuesta a la señal de selección única para encender el segundo conmutador y suministrar la tensión auxiliar al dispositivo externo cuando la señal de activación única tiene un nivel de tensión baja constante y cuando la señal de activación única es la señal PWM, y para apagar el segundo conmutador y desactivar el suministro de la tensión auxiliar y la tensión de suministro DALI al dispositivo externo cuando la señal de activación única tiene el nivel de tensión alta constante; un detector configurado para detectar si la señal de activación única es la señal PWM; y un duplicador de tensión que duplica una tensión pico de la señal PWM y suministra la tensión pico duplicada a un terminal de control del primer conmutador para encender el primer conmutador y suministrar la tensión de suministro DALI al dispositivo externo cuando la señal de activación única es la señal pW m , y para apagar el primer conmutador y desactivar el suministro de tensión de suministro DALI al dispositivo externo cuando la señal de activación única tiene un nivel de tensión baja constante.
En algunas versiones de estos modos de realización, el dispositivo externo es un controlador de iluminación exterior que se comunica de forma inalámbrica con una red de iluminación, en donde el accionador de iluminación está configurado para suministrar la tensión auxiliar y la tensión de suministro DALI al controlador de iluminación exterior para alimentar el controlador de iluminación exterior, y en donde el accionador de iluminación está configurado para comunicar los datos con el controlador de iluminación exterior a través del bus DALI a través de la interfaz DALI.
En algunas versiones de estos modos de realización: ninguna de las dos tensiones de salida está activada para ser suministrada al dispositivo externo en respuesta a la señal de activación única que tiene un primero de los al menos tres estados, una primera de las dos tensiones de salida está activada para ser suministrada al dispositivo externo y una segunda de las dos tensiones de salida se desactiva y no se suministra al dispositivo externo en respuesta a la señal de activación única que tiene un segundo de los al menos tres estados, y ambas de las dos tensiones de salida son activadas y suministradas al dispositivo externo en respuesta a la señal de activación única que tiene un tercero de los al menos tres estados.
En otro aspecto de la invención, un método comprende: suministrar una señal de activación única y una fuente de alimentación auxiliar desde una unidad de control dispuesta en un primer lado de una barrera de aislamiento eléctrico de un accionador de iluminación, a una unidad de fuente de alimentación dispuesta en un segundo lado de la barrera de aislamiento eléctrico para que esté aislada eléctricamente de la unidad de control; y la unidad de fuente de alimentación activa y desactiva selectivamente, en respuesta a la señal de activación única y a la fuente de alimentación auxiliar, dos tensiones de salida para suministrar potencia a un dispositivo externo que comunica datos con el accionador de iluminación.
En algunos modos de realización, el método comprende además: la unidad de control que selecciona uno de al menos tres estados y suministra la señal de activación única que tiene el estado seleccionado; y conmutar las dos tensiones de salida de modo que una, ambas o ninguna de las dos tensiones de salida se suministren al dispositivo externo dependiendo del estado seleccionado.
En algunas versiones de estos modos de realización, los al menos tres estados de la señal de activación única incluyen un nivel de tensión alta constante, un nivel de tensión baja constante y una señal modulada por ancho de pulso (PWM), el método que comprende además la conmutación las dos tensiones de salida de manera que una, ninguna o ambas tensiones de salida se suministren al dispositivo externo dependiendo de si la señal de activación única tiene el nivel de tensión baja constante, tiene el nivel de tensión alta constante o es la señal PWM.
En algunas versiones de estos modos de realización, la primera tensión de salida es una tensión auxiliar, en donde la segunda tensión de salida es una tensión de Interfaz de Iluminación Direccionable Digital (DALI), que es menor que la tensión auxiliar, para un bus DALI, el método que comprende además: producir y regular la tensión de suministro DALI a partir de la tensión auxiliar; y comunicarse con el dispositivo externo a través del bus DALI.
En algunas versiones de estos modos de realización, el método comprende además: una conexión de retorno para la tensión auxiliar y un terminal negativo de la tensión de suministro DALI que comparten una línea común conectada al dispositivo externo; y limitar una corriente consumida por el bus DALI de la tensión de suministro DALI mediante un limitador de corriente de lado alto conectado a un terminal positivo de la tensión de suministro DALI.
En algunas versiones de estos modos de realización, el método de la reivindicación 13 comprende además: suministrar la tensión auxiliar al dispositivo externo cuando la señal de activación única tiene el nivel de tensión baja constante y cuando la señal de activación única es la señal PWM; desactivar el suministro de tensión auxiliar y la tensión de suministro DALI al dispositivo externo cuando la señal de activación única tiene un nivel de tensión baja constante; suministrar la tensión de suministro DALI al dispositivo externo cuando la señal de activación única es la señal PWM; y desactivar el suministro de tensión de suministro DALI al dispositivo externo cuando la señal de activación única tiene un nivel de tensión baja constante.
En algunas versiones de estos modos de realización, el dispositivo externo es un controlador de iluminación exterior que se comunica de forma inalámbrica con una red de iluminación, el método que incluye: suministrar la tensión auxiliar y la tensión de suministro DALI al controlador de iluminación exterior para alimentar el controlador de iluminación exterior; y el accionador de iluminación que comunica los datos con el controlador de iluminación exterior a través de una interfaz DALI.
En algunas versiones de estos modos de realización, el método comprende además: desactivar el suministro de ambas tensiones de salida al dispositivo externo en respuesta a la señal de activación única que tiene un primero de los al menos tres estados; activar que una primera de las dos tensiones de salida sea suministrada al dispositivo externo y desactivar que una segunda de las dos tensiones de salida limite el suministro de la segunda de las dos tensiones de salida al dispositivo externo en respuesta a la señal de activación única que tiene un segundo de los al menos tres estados; y activar que las dos tensiones de salida se suministren al dispositivo externo en respuesta a la señal de activación única que tiene un tercero de los al menos tres estados.
En otro aspecto más de la invención, un accionador para un dispositivo de iluminación comprende: una parte de control; y una interfaz aislada eléctricamente para conectar la parte de control con al menos un sensor, en donde la interfaz aislada eléctricamente comprende un circuito de suministro configurado para transformar una tensión de entrada recibida desde la parte de control de una tensión en al menos dos tensiones para suministrar al sensor. En algunos modos de realización, la parte de control conmuta el suministro de las al menos dos tensiones al dispositivo remoto a través de una trayectoria de señal aislada eléctricamente de la interfaz aislada eléctricamente.
En algunas versiones de estos modos de realización, la parte de control conmuta el suministro de las al menos dos tensiones independientemente al dispositivo remoto en respuesta a la tensión recibida de la parte de control.
En algunas versiones de estos modos de realización, la parte de control está configurada para controlar la tensión para que sea una tensión alta constante, una tensión baja constante y una tensión modulada por ancho de pulso (PWM), y la interfaz aislada eléctricamente está configurada para conmutar independientemente las dos tensiones, de modo que una, ambas o ninguna de las dos tensiones se suministren al sensor dependiendo de si la tensión es la tensión alta constante, la tensión baja constante o la tensión PWM.
Como se usa en el presente documento para los fines de la presente divulgación, el término "LED" ha de entenderse que incluye cualquier diodo electroluminiscente u otro tipo de sistema basado en unión/inyección del portador que sea capaz de generar radiación en respuesta a una señal eléctrica. Por tanto, el término LED incluye, pero no se limita a, diversas estructuras basadas en semiconductores que emiten luz en respuesta a la corriente, polímeros emisores de luz, diodos emisores de luz orgánicos (OLEDs), tiras electroluminiscentes y similares. En concreto, el término LED se refiere a diodos emisores de luz de todo tipo (incluyendo diodos emisores de luz semiconductores y orgánicos) que pueden configurarse para generar radiación en uno o más del espectro infrarrojo, espectro ultravioleta y varias porciones del espectro visible (que generalmente incluye longitudes de onda de radiación desde aproximadamente 400 nanómetros hasta aproximadamente 700 nanómetros). Algunos ejemplos de LEDs incluyen, pero no se limitan a, varios tipos de LEDs infrarrojos, LEDs ultravioleta, LEDs rojos, LEDs azules, LEDs verdes, LEDs amarillos, LEDs ámbar, LEDs naranjas y LEDs blancos (que se exponen más adelante). También hay que señalar que los LEDs pueden configurarse y/o controlarse para generar radiación con varios anchos de banda (por ejemplo, anchos completos a la mitad del máximo, o FWHM) para un espectro determinado (por ejemplo, ancho de banda estrecho, ancho de banda amplio) y una variedad de longitudes de onda dominantes dentro de una categorización de color general determinada.
Por ejemplo, una implementación de un LED configurado para generar luz esencialmente blanca (por ejemplo, un LED blanco) puede incluir una serie de matrices que emiten respectivamente diferentes espectros de electroluminiscencia que, en combinación, se mezclan para formar luz esencialmente blanca. En otra implementación, un LED de luz blanca puede asociarse con un material de fósforo que convierte la electroluminiscencia que tiene un primer espectro en un segundo espectro diferente. En un ejemplo de esta implementación, la electroluminiscencia que tiene una longitud de onda relativamente corta y un espectro de ancho de banda estrecho "bombea" el material de fósforo, que a su vez irradia una radiación de longitud de onda más larga que tiene un espectro algo más amplio.
También debe entenderse que el término LED no limita el tipo de paquete físico y/o eléctrico de un LED. Por ejemplo, como se expuso anteriormente, un LED puede referirse a un único dispositivo emisor de luz que tiene múltiples matrices que están configuradas para emitir respectivamente diferentes espectros de radiación (por ejemplo, que puede o no ser controlable individualmente). Además, un LED puede estar asociado con un fósforo que se considera parte integral del LED (por ejemplo, algunos tipos de LEDs blancos). En general, el término LED puede referirse a LEDs empaquetados, LEDs no empaquetados, LEDs de montaje en superficie, LEDs de chip en placa, LEDs de montaje en paquete T, LEDs de paquete radial, LEDs de paquete de potencia, LEDs que incluyen algún tipo de revestimiento y/o elemento óptico (por ejemplo, una lente difusora), etc.
El término "fuente luminosa" ha de entenderse que se refiere a una o más de una variedad de fuentes de radiación, que incluyen, entre otras, fuentes luminosas l Ed (que incluyen uno o más LEDs como se definió anteriormente), fuentes incandescentes (por ejemplo, lámparas de filamento, lámparas halógenas), fuentes fluorescentes, fuentes fosforescentes, fuentes de descarga de alta intensidad (por ejemplo, lámparas de vapor de sodio, vapor de mercurio y halogenuros metálicos), láseres, otros tipos de fuentes electroluminiscentes, fuentes piroluminiscentes (por ejemplo, llamas), fuentes luminiscentes de lámparas (por ejemplo, camisa incandescente para gas, fuentes de radiación de arco de carbono), fuentes fotoluminiscentes (por ejemplo, fuentes de descarga gaseosa), fuentes luminiscentes catódicas que utilizan saciedad electrónica, fuentes galvanoluminiscentes, fuentes cristalinoluminiscentes, fuentes kine-luminiscentes, termoluminiscentes fuentes, fuentes tribo luminiscentes, fuentes sonoluminiscentes, fuentes radio luminiscentes y polímeros luminiscentes.
Una fuente luminosa determinada puede configurarse para generar radiación electromagnética dentro del espectro visible, fuera del espectro visible o una combinación de ambos. Por tanto, los términos "luz" y "radiación" se utilizan indistintamente en el presente documento. Además, una fuente luminosa puede incluir como componente integral uno o más filtros (por ejemplo, filtros de color), lentes u otros componentes ópticos. Además, ha de entenderse que las fuentes luminosas pueden configurarse para una variedad de aplicaciones, que incluyen, pero no se limitan a, indicación, visualización y/o iluminación. Una "fuente de iluminación" es una fuente luminosa que está configurada concretamente para generar radiación que tiene una intensidad suficiente para iluminar eficazmente un espacio interior o exterior. En este contexto, "intensidad suficiente" se refiere a suficiente potencia radiante en el espectro visible generado en el espacio o entorno (la unidad "lúmenes" a menudo se emplea para representar la potencia luminosa total de una fuente luminosa en todas las direcciones, en términos de potencia radiante o "flujo luminoso") para proporcionar iluminación ambiental (es decir, luz que puede percibirse indirectamente y que puede reflejarse, por ejemplo, en una o más de una variedad de superficies intermedias antes de ser percibida en su totalidad o en parte).
El término "unidad de iluminación" se usa en el presente documento para hacer referencia a un aparato que incluye una o más fuentes luminosas del mismo tipo o de tipos diferentes. Una unidad de iluminación determinada puede tener cualquiera de una variedad de disposiciones de montaje para la(s) fuente(s) luminosa(s), disposiciones y formas de compartimento/alojamiento, y/o configuraciones de conexión eléctrica y mecánica. Además, una unidad de iluminación determinada puede asociarse opcionalmente con (por ejemplo, incluir, acoplarse y/o empaquetarse junto con) varios otros componentes (por ejemplo, circuitos de control) relacionados con el funcionamiento de la(s) fuente(s) luminosa(s). Una "unidad de iluminación LED" se refiere a una unidad de iluminación que incluye una o más fuentes luminosas LED como se expuso anteriormente, solas o en combinación con otras fuentes luminosas no LED.
El término "controlador" se utiliza en el presente documento en general para describir varios aparatos relacionados con el funcionamiento de una o más fuentes luminosas. Un controlador se puede implementar de numerosas formas (por ejemplo, con hardware dedicado) para realizar varias funciones expuestas en el presente documento. Un "procesador" es un ejemplo de un controlador que emplea uno o más microprocesadores que pueden programarse usando software (por ejemplo, microcódigo) para realizar varias funciones expuestas en el presente documento. Un controlador puede implementarse con o sin emplear un procesador, y también puede implementarse como una combinación de hardware dedicado para realizar algunas funciones y un procesador (por ejemplo, uno o más microprocesadores programados y circuitos asociados) para realizar otras funciones. Ejemplos de componentes de controlador que pueden emplearse en varios modos de realización de la presente divulgación incluyen, pero no se limitan a, microprocesadores convencionales, circuitos integrados específicos de aplicación (ASIC) y matrices de puerta programable de campo (FPGA).
En varias implementaciones, un procesador o controlador puede estar asociado con uno o más medios de almacenamiento (denominados genéricamente en el presente documento como "memoria", por ejemplo, memoria de ordenador volátil y no volátil como memoria RAM, PROM, EPROM, EEPROM y FLASH, disquetes, discos compactos, discos ópticos, cinta magnética, etc.). En algunas implementaciones, los medios de almacenamiento pueden estar codificados con uno o más programas que, cuando se ejecutan en uno o más procesadores y/o controladores, realizan al menos algunas de las funciones expuestas en el presente documento. Varios medios de almacenamiento pueden estar fijos dentro de un procesador o controlador o pueden ser transportables, de manera que uno o más programas almacenados en los mismos se pueden cargar en un procesador o controlador para implementar varios aspectos de la presente invención expuestos en el presente documento. Los términos "programa" o "programa informático" se utilizan en el presente documento en un sentido genérico para referirse a cualquier tipo de código informático (por ejemplo, software o microcódigo) que se puede emplear para programar uno o más procesadores o controladores.
Breve descripción de los dibujos
En los dibujos, los mismos caracteres de referencia generalmente se refieren a las mismas partes a lo largo de las diferentes vistas. Además, los dibujos no están necesariamente a escala, sino que generalmente se presta especial atención a la ilustración de los principios de la invención.
La figura 1 ilustra un diagrama de bloques de alto nivel de este sistema de iluminación conectado.
La figura 2 ilustra un diagrama de bloques funcional de un ejemplo de un accionador de iluminación de diodo emisor de luz (LED) preparado para sensor.
La figura 3 ilustra un diagrama de bloques funcional de un modo de realización de ejemplo de un accionador de iluminación de diodo emisor de luz (LED) preparado para sensor que puede comunicar comandos de activación y desactivación de potencia o tensión desde el "lado primario" al "lado secundario" del accionador de iluminación utilizando una trayectoria de señal aislada única.
La figura 4 muestra un diagrama esquemático de un modo de realización de ejemplo de un accionador de iluminación LED preparado para sensor que puede comunicar comandos de activación y desactivación de potencia o tensión desde el "lado primario" al "lado secundario" del accionador de iluminación utilizando una trayectoria de señal aislada única.
La figura 5 muestra un diagrama de flujo de un método para activar y desactivar la potencia suministrada desde un "lado secundario" de un accionador de iluminación LED preparado para sensor a un dispositivo externo en respuesta a activar y desactivar comandos generados en el "lado primario" del accionador de iluminación.
Descripción detallada
La figura 1 ilustra un diagrama de bloques de alto nivel de este sistema 100 de iluminación conectado. El sistema 100 de iluminación incluye un accionador 110 de iluminación, una unidad 120 de iluminación, una unidad 130 de control de iluminación y un transceptor de comunicación inalámbrica y antena 140.
Aquí, el accionador 100 de iluminación puede conectarse para recibir potencia eléctrica de una fuente de energía, como alimentación de la red de CA, y puede configurar y formatear la potencia para accionar la unidad 120 de iluminación, que puede ser una unidad de iluminación de diodo emisor de luz (LED). La unidad 130 de control de iluminación puede comunicarse con el accionador 110 de iluminación a través de un bus de Interfaz de Iluminación Direccionable Digital (DALI) con un suministro incorporado, denominado en el presente documento como interfaz Preparado para Sensor (SR). La unidad 130 de control de iluminación puede recibir su potencia eléctrica del accionador 110 de iluminación como tensión auxiliar y una tensión SR que soporta el bus DALI por medio del cual la unidad 130 de control de iluminación puede comunicarse con el accionador 110 de iluminación. En ese caso, el accionador 110 de iluminación puede ser un accionador de iluminación LED Preparado para Sensor (SR).
En algunos modos de realización, la unidad 130 de control de iluminación puede ser un controlador de iluminación exterior (OLC) que puede comunicarse con otros controladores y dispositivos en una red de iluminación mediante un transceptor de comunicación inalámbrica y antena 140. Por ejemplo, en algunos modos de realización la unidad 130 de control de iluminación puede ser parte de un sistema de alumbrado público o red de iluminación exterior y puede comunicarse de forma inalámbrica con sensores, otras unidades de control de iluminación y/o un terminal de control maestro para determinar la información para controlar la iluminación de la unidad 120 de iluminación mediante el accionador 110 de iluminación. En algunos modos de realización, la unidad 130 de control de iluminación puede incluir uno o más sensores, como sensores de luz ambiental. En algunos modos de realización, la unidad 130 de control de iluminación puede producir datos que representan una o más señales de sensor y/o una o más señales de control que comunica al accionador 110 de iluminación a través del bus DALI. De manera similar, el accionador 110 de iluminación puede comunicar datos a la unidad 130 de control de iluminación a través del bus DALI. Es decir, en general, la unidad 130 de control de iluminación puede comunicar datos con el accionador 110 de iluminación a través del bus DALI, que, como se usa en el presente documento, pretende significar que los datos se envían desde el accionador 110 de iluminación a la unidad 130 de control de iluminación, o los datos se envían desde la unidad 130 de control de iluminación al accionador 110 de iluminación, o ambos. De esta manera, el accionador 110 de iluminación puede comunicarse con la red de iluminación a través de la interfaz SR y la unidad 130 de control de iluminación conectada a la misma.
La figura 2 ilustra un diagrama de bloques funcional de un ejemplo de un accionador 200 de iluminación de diodo emisor de luz (LED) preparado para sensor (SR) que puede ser un modo de realización del accionador 110 de iluminación.
El accionador 200 de iluminación incluye una unidad 210 de control y una unidad 250 de fuente de alimentación, eléctricamente aisladas entre sí por una barrera 220 de aislamiento. La unidad 210 de control está en un "lado primario" o lado de tensión alta de la barrera 220 de aislamiento donde, en algunos modos de realización, el accionador 200 de iluminación puede recibir potencia de entrada de la red de CA. La unidad 250 de fuente de alimentación está en un "lado secundario" o en el lado de tensión baja de la barrera 220 de aislamiento y puede suministrar una tensión auxiliar y una tensión SR (es decir, DALI) a un dispositivo externo (por ejemplo, una unidad de control de iluminación) en respuesta a una señal de activación SR y una señal de activación de potencia auxiliar que se comunican a través de la barrera 220 de aislamiento. Con este fin, la unidad 250 de fuente de alimentación incluye un primer devanado 232 de transformador, un control 234 de activación de potencia auxiliar, un primer conmutador 236, un segundo devanado 242 de transformador, un control 244 de activación de potencia SR (es decir, DALI), un segundo conmutador 246 y un limitador 248 de corriente. El accionador 200 de iluminación también incluye una interfaz 260 DALI. El accionador 200 de iluminación puede incluir otros elementos no mostrados en la figura 2, en concreto, elementos para suministrar potencia a una unidad de iluminación, en concreto una unidad de iluminación LED, que pueden incluir, en diversos modos de realización, un transformador de potencia, un convertidor reductor, un convertidor elevador, un convertidor inversor, un modulador PWM, etc.
El accionador 200 de iluminación proporciona la tensión SR Vsr de una fuente de alimentación de tensión baja dedicada obtenida del devanado 242 de transformador de una fuente de tensión baja incorporada, como un convertidor de retroceso, y está selectivamente desactivada o activada para ser suministrada por la unidad 250 de fuente de alimentación a un dispositivo externo (por ejemplo, una unidad de control de iluminación) mediante el conmutador 246 en respuesta a una señal de activación SR recibida desde la unidad 210 de control a través de la barrera 220 de aislamiento. La tensión de suministro auxiliar Vaux se obtiene de un devanado 232 independiente del mismo transformador o de un convertidor independiente, y está selectivamente desactivada o activada para ser suministrada por la unidad 250 de fuente de alimentación a un dispositivo externo (por ejemplo, una unidad de control de iluminación) por el conmutador 236 en respuesta a una señal de activación de potencia auxiliar recibida desde la unidad 210 de control a través de la barrera 220 de aislamiento. En algunos modos de realización, el dispositivo externo puede no tener otra fuente de energía que la que le proporciona la unidad 250 de fuente de alimentación.
A su vez, el bus SR puede estar conectado al dispositivo externo (y opcionalmente a uno o más dispositivos externos) por medio del cual el dispositivo externo puede comunicar datos con el accionador 200 de iluminación usando el protocolo DALI para comunicarse, es decir, el bus SR se baja periódicamente durante la transmisión de un comando DALI. Cuando el bus SR se baja, es equivalente a cortocircuitar el bus SR. Para limitar esta corriente de cortocircuito, se proporciona un limitador 248 de corriente, conectado desde el terminal negativo o el lado bajo de SR- de la tensión de suministro SR al bus SR. Para diferentes aplicaciones o diferentes condiciones de trabajo en una aplicación concreta, la fuente SR y la fuente de alimentación auxiliar necesitan la capacidad de ser activadas o desactivadas por la unidad 210 de control, que está en el lado primario de tensión alta de la barrera 220 de aislamiento ya que la mayoría de los controles están ubicados allí. En el accionador 200 de iluminación, estos comandos de activación y desactivación se transfieren al lado secundario de tensión baja mediante dos señales o canales independientes. Debido a que el limitador 248 de corriente es el terminal negativo o el lado bajo SR- de la tensión de suministro SR, tanto el limitador 249 de corriente como el conmutador 246 de activación para el bus SR pueden controlarse directamente desde la tensión de suministro SR.
Sin embargo, la disposición ilustrada en la figura 2 tiene algunos inconvenientes. Un inconveniente es la complejidad y el alto coste de transmitir múltiples señales de control (es decir, la señal de activación SR y la señal de activación de potencia auxiliar) desde el lado primario al lado secundario de tensión baja a través de la barrera 220 de aislamiento. En algunos modos de realización, esto puede involucrar el uso de dos optoacopladores para la barrera 220 de aislamiento. Otro inconveniente es la complejidad y el alto coste de usar diferentes suministros de tensión para la potencia auxiliar de tensión baja y la tensión de suministro SR (por ejemplo, devanados de transformador más complicados y/o adicionales). Otro inconveniente es que a menudo hay una tensión de excitación insuficiente desde la señal de activación SR para el control del limitador de corriente SR.
De manera más general, los inventores han reconocido y apreciado que sería beneficioso proporcionar un accionador de iluminación y un método asociado para hacer funcionar un accionador de iluminación que pueda comunicar comandos de activación y desactivación de potencia o tensión desde una unidad de control en el "lado primario" tanto a una fuente DALI como a una fuente de alimentación auxiliar en el "lado secundario" de un accionador LED preparado para sensor de una manera simplificada. Más específicamente, los inventores han reconocido que existe una necesidad en la técnica de un accionador de iluminación y un método asociado para hacer funcionar un accionador de iluminación que pueda comunicar comandos de activación y desactivación de potencia o tensión desde una unidad de control en el "lado primario" a una fuente DALI y a una fuente de alimentación auxiliar en el "lado secundario" de un accionador de LED preparado para sensor utilizando una trayectoria de señal aislada única.
Teniendo en cuenta lo anterior, varios modos de realización e implementaciones de la presente invención están dirigidas a métodos y aparatos inventivos para un accionador de iluminación que puede comunicar comandos de activación y desactivación de potencia o tensión desde una unidad de control en el "lado primario" a una fuente DALI y una fuente de alimentación auxiliar en el "lado secundario" de un accionador LED preparado para sensor a través de una señal de activación única utilizando una trayectoria de señal aislada única.
La figura 3 ilustra un diagrama de bloques funcional de un modo de realización de ejemplo de un accionador 300 de iluminación de diodo emisor de luz (LED) preparado para sensor que puede comunicar comandos de activación y desactivación de potencia o tensión desde el "lado primario" al "lado secundario" del accionador 300 de iluminación a través de una señal 302 de activación única usando una trayectoria de señal aislada única. Aquí, ha de entenderse que una "señal de activación única" significa exactamente una señal de activación con exclusión de señales de activación adicionales, y una "trayectoria de señal aislada única" significa exactamente una trayectoria de señal aislada con exclusión de trayectorias de señal aisladas de señal de activación adicionales.
El accionador 300 de iluminación incluye una unidad 310 de control y una unidad 350 de fuente de alimentación, eléctricamente aisladas entre sí por una barrera 320 de aislamiento. La unidad 310 de control está en un "lado primario" o lado de tensión alta de la barrera 320 de aislamiento donde, en algunos modos de realización, el accionador 300 de iluminación puede recibir potencia de entrada de la red de CA. La unidad 350 de fuente de alimentación está en un "lado secundario" o lado de tensión baja de la barrera 320 de aislamiento y puede suministrar tanto una tensión auxiliar como una tensión SR (es decir, DALI) a un dispositivo externo (por ejemplo, una unidad de control de iluminación, como un controlador de iluminación exterior) en respuesta a una señal 302 de activación única (aquí, denominada "SR y señal de activación de Potencia Auxiliar) comunicada a través de la barrera 320 de aislamiento. Para este fin, la unidad 350 de fuente de alimentación incluye un primer devanado 332 de transformador, un control 334 de activación de potencia auxiliar, un duplicador de tensión -control de activación/desactivación-limitador de corriente-circuito 344 limitador de tensión, y un primer conmutador S1 y un segundo conmutador S2. El accionador 300 de iluminación también incluye una interfaz 360 DALI. El accionador 300 de iluminación puede incluir otros elementos no mostrados en la figura 3, en concreto elementos para suministrar potencia a una unidad de iluminación, en concreto una unidad de iluminación LED, que puede incluir, en varios modos de realización, un transformador de potencia, un convertidor reductor, un convertidor elevador, un convertidor inversor, un modulador PWM, etc.
El accionador 300 de iluminación produce la tensión auxiliar (por ejemplo, 24 VCC) a partir del devanado 322, que puede ser un devanado separado de un transformador que puede ser utilizado por el accionador 300 de iluminación para suministrar la potencia para iluminar uno o más dispositivos de iluminación (por ejemplo, LEDs) de una unidad de iluminación (por ejemplo, unidad 120 de iluminación) que es accionada por el accionador 300 de iluminación, o desde un convertidor independiente en el accionador 300 de iluminación. La tensión auxiliar está activada para ser suministrada por la unidad 350 de fuente de alimentación a un dispositivo externo (por ejemplo, una unidad de control de iluminación) en respuesta a la señal 302 de activación única recibida desde la unidad 310 de control a través de la barrera 320 de aislamiento mediante el funcionamiento del segundo conmutador S2.
En el accionador 300 de iluminación, la fuente de alimentación auxiliar comparte la misma fuente con la tensión SR. En concreto, el accionador 300 de iluminación produce la tensión SR a partir de la tensión auxiliar, y está activada para ser suministrada por la unidad 350 de fuente de alimentación a un dispositivo externo (por ejemplo, una unidad de control de iluminación) en respuesta a una señal de activación SR recibida desde la unidad 210 de control a través de la barrera 220 de aislamiento. La tensión SR puede ser suministrada por la unidad 350 de fuente de alimentación a un dispositivo externo (por ejemplo, una unidad de control de iluminación) en respuesta a la señal 302 de activación única recibida desde la unidad 310 de control a través de la barrera 320 de aislamiento mediante una combinación de las operaciones del primer conmutador S1 y segundo conmutador S2, como se explicará con mayor detalle a continuación. En algunos modos de realización, el dispositivo externo puede no tener otra fuente de energía que la que le proporciona la unidad 350 de fuente de alimentación.
El bus SR puede conectarse al dispositivo externo (y opcionalmente a uno o más dispositivos externos) por medio del cual el dispositivo externo puede comunicar datos con el accionador 300 de iluminación utilizando el protocolo DALI para comunicarse, es decir, el bus SR se baja periódicamente durante la transmisión de un comando DALI. Como se señaló anteriormente, cuando el bus SR se baja, es equivalente a cortocircuitar el bus SR. Para limitar esta corriente de cortocircuito, el circuito 344 incluye un limitador de corriente, conectado desde el terminal positivo o lado alto SR+ de la tensión de suministro SR al bus SR. Aquí, Rs es un resistor de detección de corriente que proporciona retroalimentación de corriente al circuito de control de puerta de S1 a través del circuito 344. S1 y el limitador de corriente están en el lado alto o terminal positivo de la tensión de suministro SR, por lo que el lado del terminal negativo SR- de la tensión de suministro SR y la conexión de retorno (COM) al accionador 300 de iluminación desde el dispositivo externo para la tensión auxiliar y comparten un cable o línea común conectado al dispositivo externo.
En un modo de realización, la unidad 310 de control está configurada para suministrar la señal 302 de activación única que tiene uno seleccionado de al menos tres estados, y la unidad 350 de fuente de alimentación está configurada para conmutar las dos tensiones de salida (la tensión auxiliar y la tensión de suministro SR) de manera que una, ambas o ninguna de las dos tensiones de salida se suministren al dispositivo externo dependiendo de cuál de los al menos tres estados esté seleccionado.
En un modo de realización específico, los al menos tres estados de la señal de activación única incluyen un nivel de tensión alta constante, un nivel de tensión baja constante y una señal modulada por ancho de pulso (PWM), y la unidad 350 de fuente de alimentación está configurada para conmutar las dos tensiones de salida (la tensión auxiliar y la tensión de suministro SR) de modo que una, ninguna o ambas tensiones de salida se suministren al dispositivo externo dependiendo de si la señal de activación única tiene el nivel de tensión baja constante, tiene el nivel de tensión alta constante, o es una señal PWM.
A continuación se describirán más detalles de dichos modos de realización con respecto a la figura 4, muestra un diagrama esquemático de un modo de realización de ejemplo de un accionador 400 de iluminación LED preparado para sensor que puede ser un modo de realización del accionador 300 de iluminación. Como se describe con más detalle a continuación, el accionador 400 de iluminación puede comunicar comandos de activación y desactivación de potencia o tensión desde el "lado primario" al "lado secundario" del accionador 400 de iluminación utilizando una trayectoria de señal aislada única a través de una señal de activación única.
El accionador 400 de iluminación incluye una unidad 410 de control y una unidad 450 de fuente de alimentación, eléctricamente aisladas entre sí por una barrera 420 de aislamiento proporcionada por un optoacoplador U1. La unidad 410 de control está en un "lado primario" o lado de tensión alta de la barrera 420 de aislamiento donde, en algunos modos de realización, el accionador 400 de iluminación puede recibir potencia de entrada de la red de CA. La unidad 450 de fuente de alimentación está en un "lado secundario" o lado de tensión baja de la barrera 420 de aislamiento y puede suministrar tanto una tensión auxiliar como una tensión SR (es decir, DALI) a un dispositivo externo (por ejemplo, una unidad de control de iluminación, como un controlador de iluminación exterior) en respuesta a la señal 402 de activación única (aquí, denominada como "señal de activación de Potencia Auxiliar y SR) comunicada a través de la barrera 420 de aislamiento por medio del optoacoplador U1. Aquí, cabe señalar que la polaridad de la señal 402 de activación única, representada por la tensión V1, se revierte o se invierte en el lado secundario del accionador de iluminación como tensión V2 mediante el funcionamiento del optoacoplador U1. Para este fin, la unidad 450 de fuente de alimentación incluye un accionador 434 de contrafase, un filtro 436, un detector 442 de señal PWM, un duplicador 444 de tensión, un regulador 446 de tensión de suministro SR, un limitador 448 de corriente de tensión de suministro SR, el primer y segundo conmutadores S1 y S2, y otros componentes que se describirán a continuación. El accionador 400 de iluminación también incluye una interfaz 460 DALI. El accionador 400 de iluminación puede incluir otros elementos no mostrados en la figura 4, en concreto elementos para suministrar potencia a una unidad de iluminación, en concreto una unidad de iluminación LED, que puede incluir, en varios modos de realización, un transformador de potencia, un convertidor reductor, un convertidor elevador, un convertidor inversor, un modulador PWM, etc.
En funcionamiento, la unidad 410 de control genera una señal 402 de activación única que se selecciona para tener uno de al menos tres estados o tensiones, dependiendo de cómo se desee activar o controlar las tensiones (la tensión auxiliar y la tensión de suministro SR). Para ser desactivado, o activado para ser emitido por la unidad 450 de fuente de alimentación y suministrado al dispositivo externo para alimentar el dispositivo externo. En algunos modos de realización, el dispositivo externo puede no tener otra fuente de energía que la que le proporciona la unidad 450 de fuente de alimentación. En concreto, los al menos tres estados de la señal 402 de activación única incluyen un nivel de tensión alta constante, un nivel de tensión baja constante y una señal modulada por ancho de pulso (PWM). La unidad 450 de fuente de alimentación está configurada para conmutar las dos tensiones de salida (la tensión auxiliar y la tensión de suministro SR) de modo que una, ninguna o ambas tensiones de salida se suministren al dispositivo externo dependiendo de si la señal de activación única tiene el nivel de tensión baja constante, el nivel de tensión alta constante o la señal PWM. Más específicamente, cuando se desea desactivar tanto la tensión auxiliar como la tensión de suministro SR, entonces la unidad 410 de control emite una señal 402 de activación única (es decir, VI) para tener un nivel de tensión alta constante. Por otro lado, cuando se desea activar la tensión auxiliar y desactivar la tensión de suministro SR, entonces la unidad 410 de control emite una señal 402 de activación única (es decir, V1) para tener un nivel de tensión baja constante. Finalmente, cuando se desea activar tanto la tensión auxiliar como la tensión de suministro SR, entonces la unidad 410 de control emite una señal 402 de activación única (es decir, V1) como una señal PWM.
U1 proporciona una barrera de aislamiento de primario a secundario y emite la tensión V2 que tiene un nivel lógico inverso con respecto a la tensión V1 emitido por la unidad 410 de control. La salida de U1 acciona el accionador 434 de contrafase que comprende Q1, Q2 y R2, que aumenta la capacidad de accionamiento y genera una tensión V3 de salida de contrafase que mantiene el mismo nivel lógico que la tensión V2. El filtro 436 que comprende R3 y C3 recibe la tensión V3 de salida de contrafase como entrada y filtra los componentes de CA en un caso donde la señal 402 de activación única es una señal PWM. La salida del filtro 436 es una tensión Vg2 que se aplica a la puerta del segundo conmutador S2 y por lo tanto controla la operación de conmutación de ENCENDIDO/APAGADO del segundo conmutador S2 para activar que la tensión auxiliar y potencia sean suministradas a un dispositivo externo. La tensión de accionamiento de la puerta del segundo conmutador S2 es enganchada por Zener Z3.
En otro ramal, la tensión V3 de salida de contrafase se usa para alimentar el duplicador 444 de tensión formado por C4, D3, D4 y C5. Cuando la señal 402 (VI) de activación única es una señal PWM, el duplicador 444 de tensión está activo y proporciona una tensión V5 de salida para accionar la puerta del primer conmutador S1. El nivel de tensión de V5 es mayor que la tensión Vaux de salida auxiliar y puede ser tan alto como 2*Vaux, dependiendo del diseño del circuito (por ejemplo, selecciones de valor de componente). La tensión V5 se usa para accionar el limitador 448 de corriente de tensión de suministro SR y activar el primer conmutador S1 a través de un resistor R4 de puerta. Con la tensión V5 que es mayor que Vaux, la tensión en el terminal positivo (SR+) de la tensión de suministro SR (por ejemplo, 20,5 V) se puede regular cerca de Vaux (por ejemplo, 24 V), y la tensión a través del primer conmutador S1 y Rs se pueden minimizar. Esto no solo proporciona suficiente tensión de suministro SR para cumplir con los requisitos de DALI, sino que también proporciona el beneficio de minimizar la disipación de potencia en el primer conmutador S1. El regulador 446 de tensión incluye el transistor Q10 y el diodo Zener Z5 y se usa para regular la tensión de suministro SR al nivel de Vsr=V(Z5)+Vbe, donde V(Z5) es la tensión Zener de Z5 y Vbe es la tensión de unión b-e de Q10. Este bucle de retroalimentación de tensión asegura que la tensión de suministro SR Vsr esté dentro del rango de tensión del bus DALI especificado. U3 es un regulador de tensión en derivación que regula la tensión Vg1 de puerta según la tensión a través de Rs, que es proporcional a la corriente de salida de la tensión de suministro SR. Esto forma un bucle de retroalimentación de corriente de modo que la corriente de salida de la tensión de suministro SR se regule si el bus SR está en corto o conectado a una carga que hace que la tensión de suministro SR sea menor que la tensión Vsr regulada.
Se usa un tercer ramal de la tensión V3 de salida de contrafase para detectar si la señal 402 (V1) de activación única es una señal PWM o una señal de cc pura (tensión baja constante o tensión alta constante). Esta detección se logra mediante el detector 442 de señal PWM, que comprende D5, R5, C6, Z4, R6 y Q9, que realiza una detección de pico negativo en la tensión V3 de salida de contrafase. En concreto, los tres estados diferentes para la señal 402 (V1) de activación única generan diferentes modos de funcionamiento para Q9, del siguiente modo.
En un primer estado, la señal 402 (V1) de activación única tiene una tensión alta constante (es constantemente alta), por lo que la tensión V3 de salida de contrafase es constantemente baja en V (be), donde V (be) es la tensión de unión b-e de Q2. La tensión V4 también es baja en Vbe+Vfd, donde Vfd es la caída de tensión directa del diodo D5. La tensión Zener del diodo Zener Z4 (V (Z4)) se selecciona para que sea mayor que este nivel bajo de la tensión V4, y cualquier posible corriente de fuga a través de Z4 es desviada por R6, por lo que no hay corriente base para accionar Q9. En este caso Q9 está apagado o abierto.
En un segundo estado, la señal 402 (V1) de activación única tiene una tensión baja constante (es constantemente baja), por lo que la tensión V3 de salida de contrafase es constantemente alta en Vaux-Vbe, donde Vaux es la tensión de suministro auxiliar y Vbe es la tensión de unión b-e de Q1. En este caso, la tensión V4 puede ser cargada por R5 para que sea tan alta como Vaux-Vbe+Vfd, que es mayor que la tensión Zener V(Z4). En este caso, esta tensión V4 alta enciende Q9 y Q9 conduce corriente, lo que baja Vg1 y apaga el primer conmutador S1.
En un tercer estado, la señal 402 (V1) de activación única es una señal PWM con una relación de trabajo de 8, por lo que la tensión V3 de salida de contrafase es una señal de PWM con una relación de trabajo de 1-8. En este caso, C6 se descarga completamente durante los ciclos bajos de PWM de la tensión V3 de salida de contrafase. R5 se selecciona para tener un valor lo suficientemente grande para que C5 solo se pueda cargar hasta una tensión que sea menor que la tensión Zener V(Z4) durante los ciclos altos de la señal PWM de la tensión V3 de salida de contrafase. Por lo tanto, la tensión V4 es menor que la tensión Zener V(Z4) y Q9 está apagado o abierto.
En base a los tres modos de funcionamiento descritos anteriormente, ahora se describirá la activación y desactivación de la tensión de suministro SR y la tensión auxiliar para cada uno de los diferentes estados de la señal 402 (V1) de activación única.
En un primer estado, la señal 402 (V1) de activación única tiene una tensión alta constante (es constantemente alta). En este estado, el segundo conmutador S2 está apagado o desactivado porque la tensión V3 de salida de contrafase es baja. Por tanto, la tensión auxiliar se desactiva y no se proporciona mediante el accionador 400 de iluminación a un dispositivo externo. La tensión de suministro SR también está desactivada y no es proporcionada por el accionador 400 de iluminación a un dispositivo externo, aunque S1 esté activado, porque el terminal positivo de la tensión de suministro SR se deriva de la misma tensión auxiliar que está desactivada y, por lo tanto, en este caso el segundo conmutador S2 está en esta trayectoria de suministro.
En un segundo estado, la señal 402 (V1) de activación única tiene una tensión baja constante (es constantemente baja). En este estado, el segundo conmutador S2 está encendido o activado porque la tensión V3 de salida de contrafase es alta. Por tanto, la tensión auxiliar está activada y puede ser proporcionada por el accionador 400 de iluminación a un dispositivo externo. Sin embargo, el primer conmutador S1 está apagado o desactivado porque Q9 conduce corriente y está encendido, bajando Vg1, como se explicó anteriormente. Por lo tanto, la tensión de suministro SR está desactivada y el accionador 400 de iluminación no la proporciona a un dispositivo externo.
En un segundo estado, la señal 402 (V1) de activación única es una señal PWM. En este caso, la tensión Vg2 de puerta para el segundo conmutador S2 es una tensión de CC filtrada de la tensión V3 de salida de contrafase y es igual a la tensión promedia de la tensión V3 de salida de contrafase. Esta tensión de CC está diseñada para que sea mayor que la tensión de umbral de puerta del segundo conmutador S2, por lo que el segundo conmutador S2 se enciende y, por lo tanto, la fuente de alimentación auxiliar se activa y puede proporcionarse por el accionador 400 de iluminación a un dispositivo externo. En este caso, Q9 está apagado o abierto, por lo que el primer conmutador S1 también se enciende con la tensión V5, salida del duplicador 444 de tensión. Por lo tanto, con la señal 402 (V1) de activación única en el tercer estado, la tensión de suministro SR también se activa y puede proporcionarse por el accionador 400 de iluminación a un dispositivo externo.
En la Tabla 1 a continuación se ofrece un resumen de los niveles lógicos y el estado de activación.
Tabla 1
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De la Tabla 1 queda claro que tres de las cuatro posibles combinaciones de estado de activación/desactivación para la tensión/potencia auxiliar y la tensión/potencia de suministro SR se implementan con la señal 402 de activación única usando una trayectoria de señal aislada única. La cuarta combinación, con la tensión/potencia de suministro SR activados y la potencia auxiliar desactivada, no está incluida, ya que esta condición de trabajo generalmente no es necesaria para los accionadores de iluminación SR.
La figura 5 muestra un diagrama de flujo de un método 500 como se describió anteriormente para activar y desactivar la potencia suministrada desde un "lado secundario" de un accionador de iluminación LED preparado para sensor a un dispositivo externo en respuesta a activar y desactivar comandos generados en el "lado primario" del accionador de iluminación.
En una primera operación 510, una unidad de control dispuesta en un primer lado de una barrera de aislamiento eléctrico de un accionador de iluminación suministra una señal de activación única a una unidad de fuente de alimentación dispuesta en un segundo lado de la barrera de aislamiento eléctrico.
En una segunda operación 520, en respuesta a la señal de activación única, la unidad de fuente de alimentación activa y desactiva selectivamente dos tensiones de salida para suministrar potencia a un dispositivo externo que comunica datos con el accionador de iluminación.
Aunque se han descrito e ilustrado varios modos de realización inventivos en el presente documento, los expertos en la técnica visualizarán fácilmente una variedad de otros medios y/o estructuras para realizar la función y/u obtener los resultados y/o una o más de las ventajas descritas en el presente documento y cada una de dichas variaciones y/o modificaciones se considera que está dentro del alcance de los modos de realización inventivos descritos en el presente documento. De manera más general, los expertos en la técnica reconocerán fácilmente que todos los parámetros, dimensiones, materiales y configuraciones descritos en el presente documento pretenden ser de ejemplo y que los parámetros, dimensiones, materiales y o configuraciones reales dependerán de la aplicación o aplicaciones específicas para los que se utilizan las enseñanzas de la invención. Los expertos en la técnica reconocerán, o serán capaces de determinar usando únicamente experimentación rutinaria, muchos equivalentes a los modos de realización inventivos específicos descritos en el presente documento. Por lo tanto, ha de entenderse que los modos de realización anteriores se presentan a modo de ejemplo únicamente y que, dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas y equivalentes a las mismas, los modos de realización inventivos pueden practicarse de otra manera que la específicamente descrita y reivindicada. Los modos de realización inventivos de la presente divulgación están dirigidos a cada propiedad, sistema, artículo, material, equipo y/o método individual descrito en el presente documento. Además, cualquier combinación de dos o más de dichas propiedades, sistemas, artículos, materiales, equipos y/o métodos, si dichas propiedades, sistemas, artículos, materiales, equipos y/o métodos no son mutuamente inconsistentes, se incluye dentro del alcance inventivo de la presente divulgación.
Los artículos indefinidos "un" y "uno/a", como se usan en el presente documento en la especificación y en las reivindicaciones, a menos que se indique claramente lo contrario, ha de entenderse que significan "al menos uno/a".
La frase "y/o", como se usa en el presente documento en la especificación y en las reivindicaciones, ha de entenderse que significa "uno o ambos" de los elementos así unidos, es decir, elementos que están presentes de manera conjunta en algunos casos y presentes de manera separada en otros casos. Los elementos múltiples enumerados con "y/o" han de interpretarse de la misma manera, es decir, "uno o más" de los elementos así unidos. Opcionalmente, pueden estar presentes otros elementos distintos de los elementos identificados específicamente por la cláusula "y/o", ya sean relacionados o no con los elementos identificados específicamente. Por tanto, como ejemplo no limitativo, una referencia a "A y/o B", cuando se usa junto con un lenguaje abierto como "que comprende" puede referirse, en un modo de realización, a A solamente (opcionalmente incluyendo elementos distintos de B); en otro modo de realización, a B solamente (opcionalmente incluyendo elementos distintos de A); en otro modo de realización más, a ambos A y B (incluyendo opcionalmente otros elementos); etc.
Como se usa en el presente documento en la especificación y en las reivindicaciones, "o" ha de entenderse que tiene el mismo significado que "y/o" como se definió anteriormente. Por ejemplo, cuando se separan elementos en una lista, "o" o "y/o" deberían interpretarse como inclusivos, es decir, la inclusión de al menos uno, pero también incluyendo más de uno, de un número o lista de elementos, y, opcionalmente, artículos adicionales no listados. Solo los términos que indiquen claramente lo contrario, como "solo uno de" o "exactamente uno de" o, cuando se utilicen en las reivindicaciones, "que consiste en", se referirán a la inclusión de exactamente un elemento de un número o lista de elementos. En general, el término "o" como se usa en el presente documento debería solo interpretarse como una indicación de alternativas exclusivas (es decir, "uno u otro, pero no ambos") cuando esté precedido por términos de exclusividad, como "cualquiera", "uno de," "sólo uno de" o "exactamente uno de". " Que consiste esencialmente en", cuando se utilice en las reivindicaciones, tendrá su significado ordinario como se utiliza en el campo de la ley de patentes.
Como se usa en el presente documento en la especificación y en las reivindicaciones, la frase "al menos uno", en referencia a una lista de uno o más elementos, ha de entenderse que significa al menos un elemento seleccionado de uno o más de los elementos en la lista de elementos, pero sin incluir necesariamente al menos uno de todos y cada uno de los elementos enumerados específicamente dentro de la lista de elementos y sin excluir ninguna combinación de elementos en la lista de elementos. Esta definición también permite que opcionalmente puedan estar presentes elementos distintos de los elementos específicamente identificados dentro de la lista de elementos a los que se refiere la frase "al menos uno", ya sean relacionados o no con los elementos identificados específicamente. Por tanto, como ejemplo no limitativo, "al menos uno de A y B" (o, de manera equivalente, "al menos uno de A o B", o, de manera equivalente, "al menos uno de A y/o B") puede referirse, en un modo de realización, a al menos uno, incluyendo opcionalmente más de uno, de A, sin B presente (e incluyendo opcionalmente elementos distintos de B); en otro modo de realización, a al menos uno, incluyendo opcionalmente más de uno, de B, sin A presente (e incluyendo opcionalmente elementos distintos de A); en otro modo de realización más, a al menos uno, incluyendo opcionalmente más de uno, de A, y al menos uno, incluyendo opcionalmente más de uno, de B (e incluyendo opcionalmente otros elementos); etc.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Un accionador (300, 400) de iluminación para accionar al menos un dispositivo (130) de iluminación, el accionador de iluminación que comprende:
una unidad (310, 410) de control dispuesta en un primer lado de una barrera (220, 320, 420) de aislamiento eléctrico; un transformador para suministrar potencia a el al menos un dispositivo de iluminación y que comprende un devanado (322) auxiliar para suministrar potencia a un segundo lado de la barrera (220, 320, 420) de aislamiento eléctrico, el devanado auxiliar que está separado de un devanado dispuesto para suministrar potencia para iluminar el al menos un dispositivo de iluminación; y
una unidad (350, 450) de fuente de alimentación dispuesta en el segundo lado de la barrera (220, 320, 420) de aislamiento eléctrico para que esté aislada eléctricamente de la unidad de control; caracterizada por que la unidad de control está dispuesta para suministrar una señal (302, 402) de activación única a través de la barrera (220, 320, 420) de aislamiento eléctrico a la unidad de fuente de alimentación, en donde la unidad de fuente de alimentación incluye un circuito (S1/S2) de conmutación configurado para activar y desactivar selectivamente, en respuesta a la señal de activación única, dos tensiones de salida (Potencia AUX., SR+) para suministrar potencia a un dispositivo (130) externo que comunica datos con el accionador de iluminación.
2. El accionador (300, 400) de iluminación de la reivindicación 1, en donde la unidad (310, 410) de control está configurada para suministrar la señal de activación única que tiene uno seleccionado de al menos tres estados, en donde la unidad (350, 450) de fuente de alimentación está configurada para conmutar las dos tensiones de salida de manera que una, ambas o ninguna de las dos tensiones de salida se suministren al dispositivo (130) externo dependiendo del seleccionado de los al menos tres estados.
3. El accionador (300, 400) de iluminación de la reivindicación 2, en donde los al menos tres estados de la señal (302, 402) de activación única incluyen un nivel de tensión alta constante, un nivel de tensión baja constante y una señal modulada por ancho de pulso (PWM), y en donde la unidad (350, 450) de fuente de alimentación está configurada para conmutar las dos tensiones de salida de modo que una, ninguna o ambas tensiones de salida se suministren al dispositivo (130) externo dependiendo de si la señal de activación única tiene el nivel de tensión baja constante, tiene el nivel de tensión alta constante o es la señal PWM.
4. El accionador (300, 400) de iluminación de la reivindicación 3, en donde la primera tensión de salida es una tensión auxiliar, en donde la segunda tensión de salida es una tensión de suministro de Interfaz de Iluminación Direccionable Digital (DALI), que es menor que la tensión auxiliar, para un bus DALI, en donde la unidad de fuente de alimentación incluye un circuito (446/448) de tensión de suministro DALI que está configurado para producir y regular la tensión de suministro DALI desde la tensión auxiliar, y en donde el accionador de iluminación incluye una interfaz (360, 460) DALI para comunicarse con el dispositivo (130) externo a través del bus DALI.
5. El accionador (300, 400) de iluminación de la reivindicación 4, en donde una conexión de retorno para la tensión auxiliar y un lado del terminal negativo de la tensión de suministro DALI comparten una línea común conectada al dispositivo (130) externo, y en donde la unidad de fuente de alimentación incluye además un limitador de corriente de lado alto conectado a un terminal positivo de la tensión de suministro DALI y que está configurado para limitar una corriente extraída por el bus DALI de la tensión de suministro DALI.
6. El accionador (300, 400) de iluminación de la reivindicación 5, en donde el circuito (S1/S2) de conmutación incluye un primer conmutador (S1) y un segundo conmutador (S2), en donde el primer conmutador está conectado entre la tensión auxiliar y el lado de tensión positiva del bus DALI, en donde el segundo conmutador está conectado en serie con la línea común conectada al dispositivo externo, y en donde la unidad de fuente de alimentación comprende además:
un filtro (436) configurado para suministrar una señal de control a un terminal de control del segundo conmutador (S2) en respuesta a la señal (302, 402) de selección única para encender el segundo conmutador (S2) y suministrar la tensión auxiliar al dispositivo (130) externo cuando la señal (302, 402) de activación única para encender el segundo tiene el nivel de tensión baja constante y cuando la señal de activación única es la señal PWM, y para apagar el segundo conmutador y desactivar el suministro de tensión auxiliar y la tensión de suministro DALI al dispositivo externo cuando la señal de activación única tiene el nivel de tensión alta constante;
un detector (442) configurado para detectar si la señal de activación única es la señal PWM; y
un duplicador (444) de tensión que duplica una tensión pico de la señal PWM y suministra la tensión pico duplicada a un terminal de control del primer conmutador (S1) para encender el primer conmutador y suministrar la tensión de suministro DALI al dispositivo externo cuando la señal de activación única es la señal PWM, y para apagar el primer conmutador y desactivar el suministro de la tensión de suministro DALI al dispositivo externo cuando la señal de activación única tiene un nivel de tensión baja constante.
7. El accionador (330, 400) de iluminación de la reivindicación 4, en donde el dispositivo (130) externo es un controlador de iluminación exterior que se comunica de manera inalámbrica con una red de iluminación, en donde el accionador de iluminación está configurado para suministrar la tensión auxiliar y la tensión de suministro DALI al controlador de iluminación exterior para alimentar el controlador de iluminación exterior, y en donde el accionador de iluminación está configurado para comunicar los datos con el controlador de iluminación exterior sobre el bus DALI a través de la interfaz DALI.
8. Un método (500) para suministrar potencia a al menos un dispositivo de iluminación y para alimentar un dispositivo (130) externo, que comunica datos con un accionador de iluminación, la alimentación del dispositivo externo que está separada del suministro de potencia al dispositivo de iluminación, el método que comprende:
suministrar (510) una señal (302, 402) de activación única desde una unidad (310, 410) de control dispuesta en un primer lado de una barrera (220, 320, 420) de aislamiento eléctrico del accionador (300, 400) de iluminación a una unidad (350, 450) de fuente de alimentación dispuesta en un segundo lado de la barrera (220, 320, 420) de aislamiento eléctrico para estar eléctricamente aislada de la unidad de control; y
la unidad de fuente de alimentación que activa y desactiva (520) selectivamente, en respuesta a la señal de activación única, dos tensiones de salida para suministrar potencia al dispositivo (130) externo que comunica datos con el accionador de iluminación.
9. El método (500) de la reivindicación 8, que además comprende:
la unidad (310, 410) de control que selecciona uno de al menos tres estados, y que suministra la señal (302, 402) de activación única que tiene el estado seleccionado; y que conmuta las dos tensiones de salida de modo que una, ambas o ninguna de las dos tensiones de salida se suministren al dispositivo (130) externo dependiendo del estado seleccionado.
10. El método (500) de la reivindicación 9, en donde los al menos tres estados de la señal (302, 402) de activación única incluyen un nivel de tensión alta constante, un nivel de tensión baja constante y una señal modulada por ancho de pulso (PWM), el método que comprende además conmutar las dos tensiones de salida de manera que una, ninguna o ambas tensiones de salida se suministren al dispositivo (130) externo dependiendo de si la señal de activación única tiene el nivel de tensión baja constante, tiene el nivel de tensión alta constante, o es la señal PWM.
11. El método (500) de la reivindicación 10, en donde la primera tensión de salida es una tensión auxiliar, en donde la segunda tensión de salida es una tensión de Interfaz de Iluminación Direccionable Digital (DALI), que es menor que la tensión auxiliar, para un bus DALI, el método que comprende además:
producir y regular la tensión de suministro DALI desde la tensión auxiliar; y
comunicarse con el dispositivo (130) externo a través del bus DALI.
12. El método (500) de la reivindicación 11, que comprende además:
una conexión de retorno para la tensión auxiliar y un terminal negativo de la tensión de suministro DALI que comparten una línea común conectada al dispositivo externo (130); y
limitar una corriente extraída por el bus DALI de la tensión de suministro DALI mediante un limitador (344, 444) de corriente de lado alto conectado a un terminal positivo de la tensión de suministro DALI.
13. El método (500) de la reivindicación 12, que comprende además:
suministrar la tensión auxiliar al dispositivo (130) externo cuando la señal (302, 402) de activación única tiene el nivel de tensión baja constante y cuando la señal de activación única es la señal PWM;
desactivar el suministro de tensión auxiliar y la tensión de suministro DALI al dispositivo externo cuando la señal de activación única tiene un nivel de tensión baja constante;
suministrar la tensión de suministro DALI al dispositivo externo cuando la señal de activación única es la señal PWM; y
desactivar el suministro de la tensión de suministro DALI al dispositivo externo cuando la señal de activación única tiene un nivel de tensión baja constante.
14. El método (500) de la reivindicación 11, en donde el dispositivo (130) externo es un controlador de iluminación exterior que se comunica de manera inalámbrica con una red de iluminación, el método que incluye:
suministrar la tensión auxiliar y la tensión de suministro DALI al controlador de iluminación exterior para alimentar el controlador de iluminación exterior; y
el accionador de iluminación que comunica los datos con el controlador de iluminación exterior a través de una interfaz DALI.
15. El método (500) de la reivindicación 9, que además comprende:
desactivar el suministro de ambas de las dos tensiones de salida al dispositivo (130) externo en respuesta a la señal de activación única que tiene un primero de los al menos tres estados;
activar que una primera de las dos tensiones de salida sea suministrada al dispositivo externo y desactivar una segunda de las dos tensiones de salida limitando el suministro de la segunda de las dos tensiones de salida al dispositivo externo en respuesta a la señal de activación única que tiene un segundo de los al menos tres estados; y permitir que las dos tensiones de salida se suministren al dispositivo externo en respuesta a la señal de activación única que tiene un tercero de los al menos tres estados.
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