ES2923514T3 - Procedimiento y dispositivo de control de funcionamiento de un regulador de luz para una carga luminosa - Google Patents

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Abstract

La invención se refiere a un dispositivo para controlar el funcionamiento de un regulador de luz, estando conectado el regulador de luz a la fase de una fuente de alimentación alterna y a una carga ligera, estando conectada la carga ligera al neutro de la fuente de alimentación alterna, la luz dimmer alimentando una primera parte de cada alternancia de fase para la carga ligera y bloqueando una segunda parte de cada alternancia para la carga ligera, y modifica la duración de la primera parte de cada alternancia que puede estar entre un valor mínimo y un valor máximo . Según la invención: - se detecta el paso por cero de la señal de fase, - se determina la ausencia de detección del paso por cero de la señal de fase durante un tiempo predeterminado, - el valor máximo de la primera parte de cada alternancia en función de la determinación de la ausencia. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento y dispositivo de control de funcionamiento de un regulador de luz para una carga luminosa Campo técnico
La presente invención se refiere a un procedimiento y un dispositivo para controlar el funcionamiento de un regulador de luz para una carga luminosa.
Estado de la técnica anterior
La presente invención se refiere a un procedimiento para controlar el funcionamiento de un regulador de luz de una carga luminosa cuya potencia es controlada por el regulador de luz. La carga luminosa consiste en una o más lámparas de diodos emisores de luz o lámparas LED que presentan una impedancia capacitiva o de lámparas halógenas que presentan una impedancia resistiva.
Las lámparas de diodos emisores de luz se utilizan cada vez más debido a su bajo consumo de energía eléctrica. Las lámparas de diodos emisores de luz tienen una impedancia capacitiva. La variación del suministro de energía eléctrica de las lámparas de diodos emisores de luz se realiza suprimiendo más o menos parte de cada alternancia de la señal de fase. Más precisamente, una primera parte de cada alternancia se transmite a la carga mientras que una segunda parte de la alternancia está bloqueada.
Los ángulos de consigna aplicados a la carga luminosa deben variar del 0% al 100%. En realidad, al no estar conectado al neutro, el regulador de luz se alimenta a través de la carga luminosa y necesita energía eléctrica para funcionar y toma esta energía eléctrica durante la segunda parte de la alternancia bloqueada.
Por lo tanto, es necesario ajustar el máximo de la primera parte de cada alternancia para garantizar el correcto funcionamiento del regulador de luz, que cuando ya no está alimentado, provoca el parpadeo de la lámpara de diodos emisores de luz.
Convencionalmente, se predefine un umbral máximo. Desafortunadamente, este umbral no es adecuado para ningún tipo de carga luminosa.
La presente invención pretende adaptar el umbral máximo de funcionamiento de la carga luminosa en función de la carga luminosa para ofrecer el mayor intervalo de variación de la alimentación eléctrica de la carga luminosa cualquiera que sea el tipo de carga luminosa.
La solicitud de patente US 2008/054728 describe un regulador de luz.
Exposición de la invención
Para ello, según un primer aspecto, la invención propone un regulador de luz para una carga luminosa, estando conectado el regulador de luz a la fase de una alimentación eléctrica de corriente alterna y a la carga luminosa, estando conectada la carga luminosa al neutro de la alimentación eléctrica de corriente alterna, alimentando el regulador de luz una primera parte de cada alternancia de la fase para la carga luminosa y bloqueando una segunda parte de cada alternancia para la carga luminosa, comprendiendo el regulador de luz medios para modificar la duración de la primera parte de cada alternancia, estando comprendida la duración de la primera parte entre un valor mínimo y un valor máximo, caracterizado por que el dispositivo comprende:
- un detector de paso por cero de señal de la fase,
- medios para determinar una ausencia de detección del paso por cero de la señal de la fase durante una duración predeterminada,
- medios para modificar el valor máximo de la primera parte de cada alternancia en función de la determinación de una ausencia de detección del paso por cero de la señal de la fase durante una primera duración predeterminada. La invención también se refiere a un procedimiento para controlar el funcionamiento de un regulador de luz para una carga luminosa, estando conectado el regulador de luz a la fase de una alimentación eléctrica y a la carga luminosa, estando conectada la carga luminosa al neutro de la alimentación eléctrica, proporcionando el regulador de luz una primera parte de cada alternancia de la fase para la carga luminosa y bloqueando una segunda parte de cada alternancia para la carga luminosa, comprendiendo el regulador de luz medios para modificar la duración de la primera parte de cada alternancia, estando comprendida la duración de la primera parte entre un valor mínimo y un valor máximo, caracterizado por que el procedimiento comprende las etapas de:
- detección de paso por cero de la señal de la fase,
- determinación de una ausencia de detección del paso por cero de la señal de la fase durante una duración predeterminada,
- modificación del valor máximo de la primera parte de cada alternancia en función de la determinación de una ausencia de detección del paso por cero de la señal de la fase durante una primera duración predeterminada.
Así, es posible adaptar el umbral máximo de funcionamiento en función de la carga luminosa para ofrecer el mayor intervalo de variación de la alimentación eléctrica de la carga luminosa.
Según un modo particular, el detector de paso por cero de la señal de la fase solo detecta el paso por cero de la señal de la fase cuando la señal de la fase disminuye.
Así, el paso por cero de la señal cuando aumenta la señal de la fase no se procesa porque no siempre es la imagen de cero de la fase, por lo que la detección es más fiable.
Según un modo particular, los medios para modificar el valor máximo de la primera parte de cada alternancia disminuyen un valor máximo predeterminado siempre que se detecte una ausencia de detección del paso por cero de la señal de la fase durante la primera duración predeterminada.
Así, se reduce el tiempo necesario para determinar el valor máximo de la primera parte de cada alternancia.
Según un modo particular, los medios de modificación del valor máximo de la primera parte de cada alternancia interrumpen la disminución del valor máximo predeterminado si se detecta la detección del paso por cero de la señal de la fase para cada alternancia positiva durante una segunda duración predeterminada.
Así, la segunda duración predeterminada permite asegurar que la segunda parte de cada alternancia es suficientemente grande para mantener la alimentación del regulador de luz.
La invención también se refiere a programas informáticos almacenados en un soporte de información, comprendiendo dichos programas instrucciones que permiten implementar los procedimientos descritos anteriormente, cuando son cargados y ejecutados por un sistema informático.
Breve descripción de los dibujos
Las características de la invención mencionadas anteriormente, así como otras, aparecerán más claramente con la lectura de la siguiente descripción de un ejemplo de realización, realizándose dicha descripción en relación con los dibujos adjuntos, entre los cuales:
La [Fig. 1] muestra un sistema de iluminación en el que se implementa la presente invención;
La [Fig. 2] representa un ejemplo de arquitectura de un regulador de luz en el que se implementa la presente invención;
La [Fig. 3] representa un ejemplo de esquema eléctrico del módulo de interfaz del regulador de luz según la presente invención;
La [Fig. 4a] representa un ejemplo de diagramas de tiempos de las señales eléctricas cuando el regulador de luz está correctamente alimentado;
La [Fig. 4b] representa un ejemplo de diagramas de tiempos de las señales eléctricas cuando el regulador de luz no está correctamente alimentado;
La [Fig. 5] representa un ejemplo de algoritmo ejecutado por el regulador de luz según la presente invención.
Descripción detallada de modos de realización
La Fig. 1 muestra un sistema de iluminación en el que se ha implementado la presente invención.
El sistema de iluminación incluye una alimentación eléctrica de fase Ph y neutro Ne. La alimentación eléctrica es una fuente de tensión alterna, por ejemplo, de 230 voltios 50 Hz. La fase está conectada a un regulador 10 de luz, por ejemplo, una lámpara 20 de iluminación cuya intensidad luminosa es regulable por medio del regulador 10 de luz. La lámpara de iluminación es por ejemplo una lámpara con diodos emisores de luz y está alimentada por el neutro Ne y una señal Pho en la que una parte de cada alternancia de la señal de fase se transmite a la carga mientras que una segunda parte de la alternancia es bloqueada. Según la presente invención, el regulador de luz comprende: - un detector de paso por cero de la señal de la fase,
- medios para determinar una ausencia de detección del paso por cero de la señal de la fase durante una duración predeterminada,
- medios para modificar el valor máximo de la primera parte de cada alternancia en función de la determinación de una ausencia de detección del paso por cero de la señal de la fase durante una primera duración predeterminada.
La Fig. 2 representa un ejemplo de arquitectura de un regulador de luz en el que se implementa la presente invención.
El regulador 10 de luz incluye:
- un procesador, microprocesador o microcontrolador 200;
- una memoria volátil 203;
- una memoria no volátil 202;
- un módulo 205 de interfaz,
- un bus 201 de comunicación que conecta el procesador 200 a la memoria ROM 203, a la memoria RAM 203 y al módulo 205 de interfaz.
El procesador 200 es capaz de ejecutar instrucciones cargadas en la memoria volátil 203 desde la memoria no volátil 202. Cuando se pone bajo tensión el regulador 10, el procesador 200 es capaz de leer instrucciones desde la memoria volátil 203 y ejecutarlas. Estas instrucciones forman un programa informático que provoca la implementación, por parte del procesador 200, de todo o parte del procedimiento descrito en relación con la Fig. 5. Todo o parte del procedimiento descrito en relación con la Fig. 5 puede implementarse en forma de software mediante la ejecución de un conjunto de instrucciones por una máquina programable, tal como un DSP (Digital Signal Processor en inglés o Procesador de Señal Digital en español) o un microcontrolador, o implementarse en forma material por un máquina o componente dedicado, tal como un FPGA (Field Programmable Gate Array en inglés o Matriz de Puertas Programables en Campo en español) o un ASIC (Application-Specific Integrated Circuit en inglés o Circuito Integrado para Aplicaciones Específicas en español).
La Fig. 3 representa un ejemplo de esquema eléctrico del módulo de interfaz del regulador de luz según la presente invención.
El módulo de interfaz 205 comprende un diodo D31 cuyo ánodo está conectado a la fase y el cátodo está conectado a una primera terminación de una resistencia R31. Una segunda terminación de la resistencia R31 está conectada a una primera terminación de un condensador C31, a una primera terminación de una resistencia R32 y a la base de un transistor Q31.
Una segunda terminación del condensador C31, una segunda terminación de la resistencia R32 y el emisor del transistor Q31 están conectados a la masa Ma del regulador 10.
El diodo D31, el condensador C31, las resistencias R31 y R32 forman un rectificador de una sola alternancia y un puente divisor de tensión.
El colector del transistor Q31 está conectado a una primera terminación de una resistencia R34 y a una primera terminación de una resistencia R33.
Una segunda terminación de la resistencia R33 está conectada a la fuente de alimentación de CC del regulador 10 de luz.
Se toma una señal Sync (de sincronización) en una segunda terminación de la resistencia R34 y es la señal que indica si la diferencia de potencial entre la fase Ph y la masa Ma del regulador 10 de luz es cero. Mantener alta la señal Sync durante un tiempo superior a un valor predeterminado permite que el procesador 200 determine que la carga luminosa está parpadeando y que la duración de la primera parte de cada alternancia transmitida a la carga debe reducirse. La señal Sync es representativa de la transición al nivel 0 de la señal rectificada de una sola alternancia.
Los transistores Q32 y Q33 son controlados por el procesador 200 con ayuda de una señal Com. Los transistores Q32 y Q33 permiten variar la duración de la primera parte de cada alternancia que se transmite a la carga luminosa 20. La señal en el drenaje del transistor Q33 es la señal Pho que alimenta la carga luminosa 20.
El drenaje del transistor Q32 está conectado a la fase Ph.
La Fig. 4a representa un ejemplo de diagramas de tiempo de señales eléctricas cuando el regulador de luz está correctamente alimentado.
La señal Pho-Ne representa la diferencia de potencial entre la señal Pho y el neutro Ne. La señal Ph-Ma representa la diferencia de potencial entre la fase y la masa del regulador 10 de luz.
La señal Com es la señal utilizada para controlar los transistores Q32 y Q33.
Mantener la señal Sync en el nivel alto durante una duración inferior a un primer valor predeterminado, por ejemplo de 20 ms, permite que el procesador 200 determine que la duración de la primera parte de cada alternancia es correcta y que no aparece ningún parpadeo de la carga luminosa.
La Fig.4b muestra un ejemplo de diagramas de tiempo de las señales eléctricas cuando el regulador de luz no está alimentado correctamente.
La señal Pho-Ne representa la diferencia de potencial entre la señal Pho y el neutro. La señal Ph-Ma representa la diferencia de potencial entre la fase Ph y la masa del regulador 10 de luz.
La señal Com es una señal utilizada para controlar los transistores Q32 y Q33.
Mantener la señal de sincronización en el nivel alto durante una duración superior al primer valor predeterminado, por ejemplo de 20 ms, permite que el procesador 200 determine que la duración de la primera parte de cada alternancia es demasiado importante y que aparecen parpadeos.
En el ejemplo de la Fig. 4b, la señal Sync está en el nivel alto durante una duración T40 superior al primer valor predeterminado, por ejemplo de 20 ms y que corresponde al período de la señal entre fase y masa.
Según el ejemplo de la Fig. 4b, la diferencia de potencial entre la fase Ph y la masa Ma varía según la carga de la impedancia capacitiva de la carga luminosa hasta alcanzar un nivel de tensión que no permite la conducción del transistor Q31, provocando así una pérdida en la detección del paso por cero de la señal entre la fase Ph y la masa Ma.
La Fig. 5 representa un ejemplo de algoritmo ejecutado por el regulador de luz según la presente invención.
El presente algoritmo se describe en un ejemplo en el que es ejecutado por el procesador 200.
En la etapa E500, se pone bajo tensión el regulador 10 de luz. La puesta bajo tensión se provoca, por ejemplo, durante la instalación del regulador 10 de luz o durante la sustitución de la carga luminosa 20.
En la etapa E501, el procesador 200, a partir de la señal Sync, procede a la detección de una pendiente descendente de la señal Ph-Ma, es decir, el paso de un valor positivo de la fase Ph hacia un valor negativo de la fase Ph.
Para ello, el procesador 200 controla la generación de una señal Com tal que la primera parte de cada alternancia sea igual a 0. Al detectar una pendiente ascendente de la señal Sync, el procesador 200 dispara una temporización Tinhib durante la cual el procesador 200 no tiene en cuenta una nueva detección de paso por cero de la señal Sync. La temporización Tinhib será disparada posteriormente en cada detección de una pendiente ascendente de la señal Sync.
La temporización Tinib es inferior al período de la fase, es por ejemplo igual a 16 ms.
La temporización Tinib prohíbe así cualquier detección del paso por 0 de la fase en una pendiente ascendente. En la etapa E502, el procesador 200 genera una señal de control Com para que la duración de la primera parte de cada alternancia sea igual a una duración máxima predeterminada Tmax que es por ejemplo igual a 8,5 ms. La duración máxima Tmax se elige de modo que la energía eléctrica recibida por el regulador 10 de luz durante la segunda parte de cada alternancia permita que éste sea correctamente alimentado con energía eléctrica.
En la etapa E503, el procesador 200 comprueba si se detecta una ausencia de transición de la señal Sync. Para ello, el procesador 200 comprueba si la señal Sync permanece en el nivel alto durante una duración superior a la primera duración predeterminada, por ejemplo de 20 ms. Tan pronto como se detecta una ausencia de transición de la señal Sync, el procesador 200 pasa a la etapa E504. Si no se detecta ninguna ausencia de transición durante una segunda duración predeterminada igual a 5s, el procesador 200 pasa a la etapa E505.
En la etapa E504, el procesador 200 genera una señal de control Com para que la duración de la primera parte de cada alternancia se reduzca en una duración igual a 500 ps. En otras palabras, el procesador 200 establece el valor de Tmax igual a Tmax - 500 ps.
Efectuada esta etapa, el procesador 200 vuelve a la etapa E503.
En la etapa E505, el procesador 200 genera una señal de control Com para que la duración de la primera parte de cada alternancia se incremente en una duración igual a 250 ps. En otras palabras, el procesador 200 establece el valor de Tmax igual a Tmax 250 ps.
En la etapa E506, el procesador 200 comprueba si se detecta una ausencia de transición de la señal Sync. Para ello, el procesador 200 comprueba si la señal Sync permanece en el nivel alto durante una duración superior al primer valor predeterminado. Tan pronto como se detecta una ausencia de transición de la señal Sync, el procesador 200 pasa a la etapa E507. Si no se detecta ninguna ausencia de transición durante la segunda duración predeterminada igual a 5s, el procesador 200 pasa a la etapa E508.
En la etapa E507, el procesador 200 genera una señal de control Com para que la duración de la primera parte de cada alternancia se reduzca en una duración igual a 250 ps. En otras palabras, el procesador 200 establece el valor de T max igual a T max - 250 ps.
Efectuada esta etapa, el procesador 200 pasa a la etapa E508.
En la etapa E508, el procesador 200 memoriza el valor de Tmax tal que Tmax es igual a Tmax - 1 ms.
El valor de 1 ms es un margen de seguridad para asegurarse de que la segunda parte de cada alternancia sea siempre suficiente para un intervalo de tensión de alimentación alterna fase-neutro de la red que va de 200 Vef (VRms) a 253 Vef (VRms).
Cabe señalar aquí que el algoritmo de la Fig. 5 se describe en un ejemplo en el que se disminuye el valor de Tmax hasta la no detección de una ausencia de transición de la señal Sync. El presente algoritmo también puede implementarse incrementando el valor de Tmax, elegido por ejemplo igual a 5 ms, hasta la detección de una ausencia de transición de la señal Sync.

Claims (4)

REIVINDICACIONES
1. Regulador (10) de luz para una carga luminosa, estando adaptado el regulador de luz para ser conectado a la fase (Ph) de una fuente de alimentación eléctrica alterna y a la carga luminosa, estando conectada la carga luminosa al neutro (Ne) de la alimentación eléctrica de corriente alterna, proporcionando (Pho) el regulador de luz una primera parte de cada alternancia de fase para la carga luminosa y bloqueando una segunda parte de cada alternancia para la carga luminosa, comprendiendo el regulador de luz unos medios (200, 205) para modificar la duración de la primera parte de cada alternancia, estando la duración de la primera parte comprendida entre un valor mínimo y un valor máximo, comprendiendo el regulador de intensidad de luz:
- un detector (205) de paso por cero de la señal de la fase,
- medios (200) para modificar el valor máximo de la primera parte de cada alternancia,
- caracterizado por que el detector de paso por cero de la señal de la fase está configurado para detectar solo el paso por cero de la señal de la fase cuando la señal de fase disminuye,
por que el regulador comprende medios (200, 205) para determinar la ausencia de detección de paso por cero de la señal de la fase durante una duración predeterminada,
y por que la modificación del valor máximo de la primera parte de cada alternancia es función de la determinación de una ausencia de detección del paso por cero de la señal de la fase durante una primera duración predeterminada.
2. Regulador según la reivindicación 1, caracterizado por que los medios para modificar el valor máximo de la primera parte de cada alternancia están configurados para disminuir un valor máximo predeterminado siempre que se detecte una ausencia de detección del paso por cero de la señal de la fase durante la primera duración predeterminada.
3. Regulador según la reivindicación 3, caracterizado por que los medios para modificar el valor máximo de la primera parte de cada alternancia están configurados para interrumpir la disminución del valor máximo predeterminado si se detecta la detección del paso por cero de la señal de la fase para cada alternancia positiva durante una segunda duración predeterminada.
4. Procedimiento para controlar el funcionamiento de un regulador de luz para una carga luminosa, estando conectado el regulador de luz a la fase de una alimentación eléctrica y a la carga luminosa, estando conectada la carga luminosa al neutro de la alimentación eléctrica, proporcionando el regulador de luz una primera parte de cada alternancia de la fase para la carga luminosa y bloqueando una segunda parte de cada alternancia para la carga luminosa, comprendiendo el regulador de luz unos medios para modificar la duración de la primera parte de cada alternancia, estando comprendida la duración de la primera parte entre un valor mínimo y un valor máximo, caracterizado por que el procedimiento comprende las etapas de:
- detección de paso por cero de la señal de la fase, el detector de paso por cero de la señal de la fase detecta solo el paso por cero de la señal de la fase cuando la señal de fase disminuye,
- determinación de una ausencia de detección del paso por cero de la señal de la fase durante una duración predeterminada,
- modificación del valor máximo de la primera parte de cada alternancia en función de la determinación de una ausencia de detección del paso por cero de la señal de la fase durante una primera duración predeterminada.
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