ES2964029T3

ES2964029T3 - Unidad de luz exterior de aeronave y aeronave que comprende la misma

Info

Publication number: ES2964029T3
Application number: ES17197744T
Authority: ES
Inventors: Ramesh Srinivasamurthy; Heimendahl Andre Hessling-Von; Robert Trinschek
Original assignee: Goodrich Lighting Systems GmbH and Co KG
Current assignee: Goodrich Lighting Systems GmbH and Co KG
Priority date: 2017-10-23
Filing date: 2017-10-23
Publication date: 2024-04-03
Anticipated expiration: 2037-10-23
Also published as: US10750589B2; CN109693801B; BR102018071598A2; CA3021486A1; EP3474404A1; CN109693801A; EP3474404B1; US20190124739A1

Abstract

Una unidad de luz exterior de aeronave (2) incluye al menos dos fuentes de luz (8). Cada fuente de luz (8) está provista de un componente de derivación de corriente variable (12). Cada componente de derivación de corriente variable (12) está configurado para permitir derivar una corriente eléctrica ajustable mediante la fuente de luz respectiva (8). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Unidad de luz exterior de aeronave y aeronave que comprende la misma

La presente invención se refiere a iluminación de aeronaves. En particular, se refiere a una unidad de luz exterior de aeronave y, más particularmente, a una unidad de luz exterior de aeronave que tiene múltiples fuentes de luz.

Casi todas las aeronaves están equipadas con unidades de luz exterior. En particular, los grandes aviones de pasajeros están provistos con una amplia variedad de unidades de luz exterior. Las unidades de luz exterior se proporcionan para una amplia variedad de propósitos diferentes, tales como permitir a los pasajeros y/o a la tripulación aérea ver el exterior, para visibilidad pasiva, con fines de señalización, etc. Ejemplos de tales unidades de luz exterior son luces de navegación, también conocidas como luces de posición, luces de baliza, luces anticolisión, luces de escaneo de alas, luces de aterrizaje, luces de rodaje, luces de giro de pista, etc.

Cada una de dichas unidades de luz exterior puede comprender una pluralidad de fuentes de luz. Cuando se utilizan, la temperatura de dichas fuentes de luz aumenta. Sin embargo, es necesario limitar la temperatura de las fuentes de luz, en particular de los LED, para evitar daños a las fuentes de luz y hacer funcionar las fuentes de luz con buena eficiencia. Por lo tanto, a menudo se proporcionan disipadores de calor en conexión térmica con las fuentes de luz para disipar el calor generado por el funcionamiento de las fuentes de luz. Lo ideal sería que los disipadores de calor se diseñaran de manera que las cargas/temperaturas térmicas de todas las fuentes de luz de una unidad de luz exterior fueran las mismas para permitir el funcionamiento de todas las fuentes de luz simultáneamente con buena eficiencia.

Por razones prácticas, tales como la posición de montaje y/o la orientación espacial de la unidad de luz exterior, los disipadores de calor a menudo no son ideales en las unidades de luz exterior de la vida real, de manera que las cargas térmicas/temperaturas de las fuentes de luz de una unidad de luz exterior no son las mismas. Como resultado, no todas las fuentes de luz de la unidad de luz exterior pueden funcionar simultáneamente con buena eficiencia.

Por lo tanto, sería beneficioso proporcionar una unidad de luz exterior de aeronave, que tenga una pluralidad de fuentes de luz, que permita hacer funcionar simultáneamente todas las fuentes de luz en buenas condiciones térmicas.

El documento DE 102014008614 A1 describe un dispositivo de iluminación LED para una fuente de alimentación de CA con un módulo rectificador, en donde el módulo rectificador convierte una tensión de CA de la fuente de alimentación de CA en una tensión de alimentación rectificada, y con una cadena de diodos que comprende una pluralidad de secciones de la cadena de diodos. Las secciones de la cadena de diodos están conectadas en serie, y cada una de las secciones de la cadena de diodos incluye al menos un LED. Una tensión de sección nominal cae sobre cada una de las secciones de la cadena de diodos, respectivamente. Cada una de las secciones de la cadena de diodos comprende un dispositivo de derivación. En cada dispositivo de derivación está dispuesto un diodo de avalancha para puentear de forma reversible la sección de la cadena de diodos.

En el documento US 2012/306370 A1 un dispositivo de iluminación incluye múltiples chips emisores de estado sólido (por ejemplo, LED) de diferentes colores montados en un único submontaje, al menos un elemento sensor de temperatura dispuesto para detectar la temperatura de los chips LED, y al menos un elemento de circuito de compensación de temperatura montado en el submontaje único para mantener las emisiones de salida en un punto de color sustancialmente constante en un intervalo de temperaturas diferentes. El dispositivo de iluminación puede incluir un LED azul dispuesto para estimular un lumíforo amarillo y un LED rojo, dispuestos en combinación para producir una luz blanca cálida. Se pueden proporcionar múltiples grupos de emisores de estado sólido con temperatura compensada por separado en un único dispositivo de iluminación, que puede incluir una estructura de cuerpo alargada.

El documento US 2014/225514 A1 describe dispositivos emisores de luz de estado sólido que incluyen múltiples componentes LED dispuestos por separado para generar una salida espectral que tiene diferentes proporciones de luz escotópica a fotópica (proporciones SIP) pero cromaticidades similares, preferiblemente dentro de siete elipses de MacAdam. Se puede controlar un dispositivo emisor de luz para permitir la transición entre diferentes modos de funcionamiento de múltiples componentes LED, con salida agregada de diferentes modos que tienen diferentes proporciones SIP pero cromaticidades similares. Se pueden controlar simultáneamente múltiples componentes LED de un dispositivo emisor de luz con diferentes perfiles de atenuación para lograr una mayor reproducción cromática con la máxima salida emisiva del aparato y para lograr una mayor proporción SIP agregada con una mínima salida emisiva del dispositivo.

El documento US 2010/308738 A1 describe un aparato, un método y un sistema para proporcionar energía de línea de CA a dispositivos de iluminación tales como diodos emisores de luz ("LED"). Un aparato ejemplar comprende: una pluralidad de LED acoplados en serie para formar una primera pluralidad de segmentos de LED; una pluralidad de interruptores acoplados a la pluralidad de segmentos de LED para conmutar un segmento seleccionado dentro o fuera de una ruta de corriente de LED en serie en respuesta a una señal de control; un sensor de corriente; y un controlador que, en respuesta a un primer parámetro y durante una primera parte de un intervalo de tensión de CA, genera una primera señal de control para conmutar un segmento correspondiente de LED a la ruta de corriente de LED en serie;

y durante una segunda parte del intervalo de tensión de CA, genera una segunda señal de control para conmutar un segmento correspondiente de LED fuera de la primera ruta de corriente de LED en serie.

El documento US 2014/232288 A1 describe la adaptación de un aparato de iluminación de estado sólido para funcionar con corriente alterna (CA) recibida directamente de una fuente de alimentación de CA. Un aparato ejemplar incluye un sustrato y múltiples conjuntos de uno o más emisores de luz de estado sólido dispuestos sobre el sustrato. Se pueden configurar múltiples conjuntos de emisores de luz de estado sólido para activarse y/o desactivarse en diferentes momentos relevantes entre sí durante partes de un ciclo de CA, y opcionalmente pueden tener diferentes ciclos de trabajo. Las configuraciones de los emisores, las combinaciones de colores y/o los componentes del circuito pueden reducir el parpadeo perceptible, los cambios de color y/o las variaciones espaciales en el flujo luminoso. Se puede ajustar la temperatura del color y/o el patrón del haz. Se pueden disponer múltiples emisores a lo largo de partes de sustrato no coplanares.

El alcance de la invención se define mediante las reivindicaciones adjuntas.

Las realizaciones ejemplares de la invención incluyen una unidad de luz exterior de aeronave que comprende al menos dos fuentes de luz, en donde cada fuente de luz está provista de un componente de derivación de corriente variable, conectado eléctricamente en paralelo a la fuente de luz. Cada componente de derivación de corriente variable está configurado para permitir derivar una corriente eléctrica ajustable por la respectiva fuente de luz.

Controlar los componentes de derivación de corriente variable puede permitir hacer funcionar las fuentes de luz en puntos de funcionamiento térmico beneficiosos o incluso óptimos y evitar que se exceda un umbral predeterminado de la temperatura. Como resultado, las emisiones de luz de las fuentes de luz, en particular sus intensidades, se pueden lograr de manera eficiente con un riesgo bajo de dañar las fuentes de luz debido al sobrecalentamiento. También se puede lograr un envejecimiento similar o incluso uniforme de las fuentes de luz.

La unidad de luz exterior de aeronave comprende además al menos dos detectores de temperatura y al menos una unidad de control. Cada detector de temperatura está configurado para detectar la temperatura de una fuente de luz asociada respectivamente y para proporcionar una señal indicadora de temperatura correspondiente. La al menos una unidad de control comprende una unidad de comparación, que está configurada para comparar las señales indicadoras de temperatura entre sí. La al menos una unidad de control está configurada para determinar la fuente de luz que tiene la temperatura más baja después de que se haya puesto en marcha la unidad de luz exterior de aeronave, para establecer la fuente de luz que tiene la temperatura más baja detectada como fuente de luz de referencia, para establecer de forma repetida, periódica o constante la temperatura de funcionamiento momentánea de la fuente de luz de referencia como temperatura de referencia ajustada; y para controlar los componentes de derivación de corriente variable en función de las señales indicadoras de temperatura proporcionadas por los detectores de temperatura de manera que todas las fuentes de luz funcionen sustancialmente a la temperatura de referencia ajustada.

Según la invención, los componentes de derivación de corriente variable se ajustan dinámicamente para hacer funcionar las fuentes de luz en sus respectivos puntos de funcionamiento beneficiosos, sin exceder un umbral predeterminado de la temperatura, incluso bajo condiciones de funcionamiento cambiantes, en particular condiciones térmicas cambiantes.

Según una realización, la al menos una unidad de control está configurada para controlar los componentes de derivación de corriente variable para hacer funcionar todas las fuentes de luz de manera que la temperatura de cada fuente de luz no se desvíe más del 10 %, en particular no más del 5 %, de una temperatura de referencia. En particular, la al menos una unidad de control puede configurarse para hacer funcionar todas las fuentes de luz de manera que la temperatura de todas las fuentes de luz sea sustancialmente la misma. El término temperatura de las fuentes de luz se refiere a la temperatura medida por los detectores de temperatura o inferida de las mediciones de los detectores de temperatura. Haciendo funcionar las fuentes de luz a temperaturas muy similares o iguales, se pueden lograr condiciones de funcionamiento térmico muy uniformes y un envejecimiento muy uniforme. Además, se puede lograr de manera uniforme una temperatura de funcionamiento que permita el funcionamiento eficaz de las fuentes de luz. La temperatura de referencia puede ser una temperatura de referencia preestablecida o puede ser una temperatura de referencia derivada del funcionamiento de las fuentes de luz a una corriente nominal, como se describe a continuación, o puede ser cualquier otro tipo de temperatura de referencia adecuada.

Según la invención, la unidad de control está configurada para comparar las señales indicadoras de temperatura cuando se suministra una corriente nominal a las fuentes de luz y para establecer la temperatura de referencia en función de la comparación de las señales indicadoras de temperatura cuando se suministra la corriente nominal a las fuentes de luz. El establecimiento de la temperatura de referencia puede ser el resultado y, por lo tanto, puede basarse en información sobre las condiciones de funcionamiento reales de las fuentes de luz. En particular, la temperatura de referencia puede ser el resultado de un procedimiento repetible y bien definido, a saber, el suministro de una corriente nominal.

Según una realización, las al menos dos fuentes de luz están conectadas en serie a una fuente de alimentación común. La conexión en serie de las fuentes de luz a la fuente de alimentación permite usar una única línea eléctrica para conectar eléctricamente todas las fuentes de luz. Además, garantiza que se suministre la misma corriente eléctrica a todas las fuentes de luz. Además, una fuente de corriente puede ser suficiente para alimentar las fuentes de luz con corriente.

Según la invención, la unidad de control está configurada para controlar los componentes de derivación de corriente variable de las fuentes de luz de manera que las respectivas temperaturas de las fuentes de luz no excedan una temperatura máxima predeterminada. Esto garantiza que ninguna de las fuentes de luz se sobrecaliente al suministrar demasiada energía eléctrica a las fuentes de luz.

Según una realización, la unidad de luz exterior de aeronave comprende una fuente de alimentación ajustable para suministrar energía eléctrica a las al menos dos fuentes de luz. Una fuente de alimentación ajustable permite ajustar la energía eléctrica suministrada a las fuentes de luz según las condiciones momentáneas de funcionamiento. En particular, una fuente de alimentación ajustable proporciona un segundo medio para ajustar la corriente a través de las fuentes de luz y, por lo tanto, ajustar las temperaturas de las fuentes de luz además de los componentes de derivación de corriente variable. Por ejemplo, en situaciones de funcionamiento en las que la temperatura de una o más fuentes de luz es indeseablemente alta a pesar de desviar la corriente a través de los componentes de derivación de corriente variable, la corriente se puede reducir aún más a través de la fuente de alimentación ajustable. La reducción de la corriente se puede dividir de una manera beneficiosa entre la fuente de alimentación ajustable y los componentes de derivación de corriente variable. Además, la fuente de alimentación ajustable puede ser un medio eficaz para alcanzar un punto de funcionamiento deseable para las fuentes de luz. La fuente de alimentación ajustable puede ser en particular una fuente de corriente ajustable.

Según una realización, la unidad de control está configurada para controlar el suministro de energía ajustable en función de las señales indicadoras de temperatura. La unidad de control en particular puede configurarse para controlar la fuente de alimentación ajustable en función de la fuente de luz que tiene la temperatura más baja. De esta manera, se puede lograr que la fuente de luz con la temperatura más baja, que puede usarse como temperatura de referencia, como se analizó anteriormente, se mantenga dentro de límites de temperatura aceptables, lo que a su vez puede llevar a que todas las fuentes de luz se mantengan dentro de límites de temperatura aceptables a través del mecanismo descrito anteriormente para controlar los componentes de derivación de corriente variable. El calentamiento general de la unidad de luz exterior de aeronave puede mantenerse dentro de límites aceptables. La fuente de alimentación ajustable se puede emplear para mantener bajo control la temperatura absoluta de las fuentes de luz, mientras que los componentes de derivación de corriente variable se pueden emplear para mantener las temperaturas individuales de las fuentes de luz a niveles comparables o idénticos.

Según una realización, las fuentes de luz son o comprenden LED. Los LED son fuentes de luz fiables que tienen alta eficiencia, larga vida útil y requisitos de espacio reducidos.

Según una realización, los detectores de temperatura son o incluyen elementos sensibles a la temperatura, que están configurados para detectar directamente la temperatura de la respectiva fuente de luz. Los elementos sensibles a la temperatura permiten una detección directa de la temperatura en las fuentes de luz.

Según una realización, los detectores de temperatura son o incluyen elementos de determinación de temperatura, que están configurados para determinar la temperatura de la respectiva fuente de luz indirectamente a partir de al menos otro parámetro detectado o medido. Dichos parámetros pueden incluir el flujo generado por la respectiva fuente de luz o una corriente medida en los conectores eléctricos de la fuente de luz. Esto permite una buena detección indirecta de las temperaturas en las fuentes de luz sin usar elementos sensibles a la temperatura.

Según una realización, cada componente de derivación de corriente variable incluye al menos un elemento semiconductor, por ejemplo un transistor, y/o al menos una resistencia, en particular una resistencia ajustable, para permitir ajustar la corriente que fluye a través de la derivación.

La unidad de luz exterior de aeronave puede configurarse para ser empleada como al menos una de una luz de navegación, una luz de rodaje, una luz de aterrizaje, una luz de despegue, una luz de giro de pista, una luz de carga, una luz estroboscópica anticolisión, una luz de baliza anticolisión, una luz del logotipo, una luz de escaneo de alas o una luz de escaneo de motor. Debido a la gran cantidad de calor generada, la provisión de componentes de derivación de corriente variable puede ser particularmente útil en una luz de rodaje, una luz de aterrizaje, una luz de despegue o una luz de giro de pista. Se entiende que los términos anteriores también incluyen luces combinadas que tienen una o más de las funcionalidades dadas. Por ejemplo, el término luz de aterrizaje incluye una luz combinada de aterrizaje, despegue y rodaje. Para tales luces combinadas, es posible que, para cada funcionalidad, la unidad de luz tenga la estructura descrita anteriormente de al menos dos fuentes de luz, al menos dos componentes de derivación de corriente variable y una unidad de control que controle los componentes de derivación de corriente variable en función de las temperaturas de las al menos dos fuentes de luz.

Las realizaciones ejemplares de la invención incluyen además una aeronave, tal como un avión o un helicóptero, que comprende al menos una unidad de luz exterior de aeronave, como se describe en cualquiera de las realizaciones anteriores. Las modificaciones, características y efectos adicionales descritos anteriormente con respecto a la unidad de luz exterior, se aplican a la aeronave de manera análoga.

Las realizaciones ejemplares de la invención incluyen además un método para hacer funcionar una unidad de luz exterior de aeronave, que comprende al menos dos fuentes de luz, estando provista cada fuente de luz con al menos un componente de derivación de corriente variable, que permite derivar una corriente ajustable por la respectiva fuente de luz, comprendiendo el método las etapas de: después de que se haya puesto en marcha la unidad de luz exterior de aeronave, detectar la temperatura de cada fuente de luz; comparar las temperaturas detectadas entre sí y determinar la temperatura más baja detectada; establecer la fuente de luz que tiene la temperatura más baja detectada como fuente de luz de referencia; establecer de forma repetida, periódica o constante la temperatura de funcionamiento momentánea de la fuente de luz de referencia como una temperatura de referencia ajustada; y controlar los componentes de derivación de corriente variable de las otras fuentes de luz en función de las temperaturas detectadas de las fuentes de luz respectivamente asociadas de manera que todas las fuentes de luz funcionen sustancialmente a la temperatura de referencia ajustada. Las modificaciones, características y efectos adicionales descritos anteriormente con respecto a cualquiera de las realizaciones de la unidad de luz exterior de aeronave, se aplican al método de funcionamiento de una unidad de luz exterior de aeronave de manera análoga. La unidad de luz exterior de aeronave, que funciona mediante dicho método, puede estar de acuerdo a cualquiera de las realizaciones descritas en la presente memoria.

En una realización, el método incluye controlar una fuente de alimentación ajustable para suministrar energía a las al menos dos fuentes de luz. El método puede incluir en particular controlar la fuente de alimentación ajustable de manera que la fuente de luz más fría funcione generando un flujo de luz predeterminado o de manera que la fuente de luz más fría funcione para generar el máximo flujo de luz posible sin exceder una temperatura máxima predeterminada.

Las realizaciones de la invención se describen en detalle a continuación con referencia a las figuras, en donde:

La Fig. 1 representa una aeronave según una realización ejemplar de la invención, indicándose ubicaciones potenciales para unidades de luz según realizaciones ejemplares de la invención.

La Fig. 2 representa una vista superior de una unidad de luz exterior de aeronave según una realización ejemplar de la invención.

La Fig. 3 muestra un diagrama de circuito de una unidad de luz exterior de aeronave según una realización ejemplar de la invención.

La Fig. 4 muestra un diagrama de circuito de una unidad de luz exterior de aeronave según otra realización ejemplar de la invención.

La Fig. 1 muestra una aeronave 102 y varios componentes de un sistema de iluminación exterior de la aeronave 102. En la realización ejemplar de la Fig. 1, la aeronave 102 es un avión. El sistema de iluminación exterior de la aeronave comprende un control 104 del sistema de iluminación y una variedad de luces exteriores. El control 104 del sistema de iluminación está configurado para controlar las luces exteriores de la aeronave 102.

La aeronave 102 de la Fig. 1 tiene una amplia variedad de luces exteriores. En particular, la aeronave 102 tiene tres luces 106 de navegación, dos luces 108 del logotipo, dos luces 110 de escaneo de alas, dos luces 112 de escaneo de motor, dos luces 114 de giro de pista, dos luces 116 de carga, tres luces 118 estroboscópicas anticolisión, dos luces 120 de baliza anticolisión, y una luz 122 de aterrizaje. Se señala que estos tipos de luces y sus números son solo a modo de ejemplo y que la aeronave 102 puede tener luces adicionales que no se muestran, tales como luces de rodaje y luces de despegue, que pueden proporcionarse, por ejemplo, en la misma ubicación que la luz 122 de aterrizaje. También es posible que la luz 122 de aterrizaje sea una luz combinada de aterrizaje, rodaje y despegue.

Las tres luces 106 de navegación están colocadas en las puntas de las alas izquierda y derecha, así como en la cola de la aeronave 102. En condiciones normales de vuelo, cada una de las luces 106 de navegación emite luz en uno de los colores verde, rojo y blanco, indicando así al entorno de la aeronave si están mirando hacia babor, estribor o cola de la aeronave. Las luces de navegación normalmente están encendidas durante todas las fases del vuelo y en todas las condiciones de vuelo.

Las luces 108 del logotipo están dirigidas al estabilizador vertical de la aeronave 102 y se proporcionan para iluminar el mismo, en particular para iluminar el logotipo proporcionado habitualmente en el estabilizador vertical. Las luces 108 del logotipo normalmente están encendidas durante todo el vuelo durante los vuelos nocturnos. También es posible que las luces del logotipo solo se usen durante el rodaje en el aeropuerto y normalmente estén apagadas durante el vuelo.

Las luces 110 de escaneo de alas y las luces 112 de escaneo de motor están colocadas en los lados izquierdo y derecho del fuselaje de la aeronave, delante de las bases de las alas de la aeronave 102. Las luces 110 de escaneo de alas y las luces 112 de escaneo de motor normalmente están apagadas durante el vuelo y pueden ser encendidas periódicamente o por causa razonable por los pilotos o por la tripulación aérea, para comprobar las alas y los motores de la aeronave 102. Las luces 114 de giro de pista están colocadas en las bases de las alas. Están orientados hacia adelante y normalmente se apagan durante el vuelo y se encienden durante el rodaje, al menos por la noche. Las luces 116 de carga están situadas en los lados izquierdo y derecho del fuselaje de la aeronave, detrás de las alas y delante de la estructura de la cola de la aeronave 102. Normalmente están apagadas durante el vuelo de la aeronave 102.

Las luces 118 estroboscópicas anticolisión están colocadas en las puntas de las alas izquierda y derecha, así como en la cola de la aeronave 102. Las luces 118 estroboscópicas anticolisión emiten respectivas secuencias de destellos de luz durante el funcionamiento normal de la aeronave 102. También es posible que las luces 118 estroboscópicas anticolisión solo funcionen durante la noche y en condiciones climáticas adversas. Las luces de baliza anticolisión están situadas en la parte superior e inferior del fuselaje de la aeronave 102. Están dispuestas a la altura de las alas en la dirección longitudinal de la aeronave 102. Mientras que una de las luces 120 de baliza anticolisión está dispuesta en la parte superior del fuselaje, la otra de las luces 120 de baliza anticolisión está dispuesta en la parte inferior del fuselaje y, por lo tanto, se muestra en línea. Las luces 120 de baliza anticolisión normalmente se encienden durante el rodaje y durante el despegue y el aterrizaje. Su salida se percibe como una secuencia de destellos de luz roja en una dirección de visión dada.

La luz 122 de aterrizaje está unida al tren de rodaje delantero de la aeronave 102, que normalmente se guarda dentro del fuselaje y se despliega durante el aterrizaje, el rodaje y el despegue. Como la luz 122 de aterrizaje también está dispuesta en la parte inferior de la aeronave 102, también se muestra en línea. Como se señaló anteriormente, se entiende que la luz 122 de aterrizaje puede ser una luz combinada de aterrizaje, rodaje y despegue, que tiene diferentes salidas de luz para las diferentes fases de aterrizaje, rodaje y despegue.

La Fig. 2 representa una vista superior de una unidad 2 de luz exterior de aeronave según una realización ejemplar de la invención. La unidad 2 de luz comprende una placa 4 de soporte, por ejemplo una placa de circuito impreso, que soporta una pluralidad de fuentes 8 de luz. Las fuentes 8 de luz están rodeadas por un reflector 6 común, que está configurado para reflejar la luz emitida por las fuentes 8 de luz. La unidad 2 de luz exterior de aeronave está cubierta por una cubierta al menos parcialmente transparente, que no se muestra en la Fig. 2. La al menos una cubierta parcialmente transparente puede incluir un sistema óptico para dar forma a la luz emitida por la unidad 2 de luz exterior de aeronave.

La unidad 2 de luz se puede utilizar para cualquiera de las luces descritas anteriormente con respecto a la Fig. 1. La forma de la carcasa y la cubierta se pueden adaptar a la posición particular y a la estructura de fijación de la unidad 2 de luz individual. Además, dependiendo de la intensidad de luz deseada para una unidad 2 de luz dada, las unidades 2 de luz pueden tener diferentes números de fuentes 8 de luz, reflectores 6 y/o múltiples estructuras de lentes. En general, el sistema óptico de la unidad de luz en cuestión, por ejemplo, el(los) reflector(es) y/o lente(s) y/u obturador(es), se puede adaptar a los requisitos/objetivos de diseño particulares de la unidad de luz en cuestión. Las unidades 2 de luz según realizaciones ejemplares de la invención también pueden emplearse en otras aeronaves, tales como helicópteros (no mostrados).

Se suministra corriente eléctrica a las fuentes 8 de luz desde una fuente 10 de alimentación común (véanse las Figs.

3 y 4), que no se muestra en la Fig. 2. En las realizaciones ejemplares de las Figs., las fuentes 8 de luz están conectadas en serie con la fuente de alimentación, y se suministra la misma corriente eléctrica a todas las fuentes 8 de luz. Debido a diferentes entornos térmicos y/o tolerancias de fabricación de las fuentes 8 de luz, las temperaturas de las fuentes 8 de luz pueden diferir incluso cuando funcionan con la misma corriente eléctrica.

Cuando se exponen a un calor excesivo, las fuentes 8 de luz, en particular las fuentes 8 de luz que son o comprenden LED, envejecen y es probable que fallen de manera exponencial. Por otro lado, si todas las fuentes 8 de luz estuvieran en funcionamiento con una corriente eléctrica baja, que es lo suficientemente baja como para evitar de manera fiable el sobrecalentamiento de todas las fuentes 8 de luz, algunas de las fuentes 8 de luz funcionarían por debajo de su punto de funcionamiento óptimo, sin estar en peligro de sobrecalentarse y, por lo tanto, el flujo luminoso emitido por la unidad 2 de luz exterior de aeronave sería menor de lo posible.

Según una realización ejemplar de la invención, la corriente que fluye a través de cada una de las fuentes 8 de luz se controla individualmente para cada una de las fuentes 8 de luz. Los detalles se describen a continuación con respecto a las Figs. 3 y 4.

La Fig. 3 muestra un diagrama 5 de circuito de una unidad 2 de luz exterior de aeronave según una realización ejemplar de la invención.

La unidad 2 de luz exterior de aeronave, ilustrada esquemáticamente en la Fig. 3, comprende cuatro fuentes 8 de luz, en particular cuatro LED, y una fuente 10 de alimentación común, que está configurada para suministrar energía eléctrica a las fuentes 8 de luz. La fuente 10 de alimentación común en particular es una fuente 10 de alimentación ajustable que suministra una corriente eléctrica ajustable a las fuentes 8 de luz.

Aunque en la Fig. 2 se muestran cuatro fuentes 8 de luz, el experto entenderá que la presente invención se puede aplicar a cualquier unidad 2 de luz exterior de aeronave que comprenda dos o más fuentes 8 de luz. En la realización que se muestra en Fig. 3, las fuentes 8 de luz están conectadas en serie a la fuente 10 de alimentación común. En una configuración alternativa, que no se muestra en las figuras, las fuentes 8 de luz pueden conectarse a la fuente 10 de alimentación común en paralelo. También es posible que las fuentes de luz estén dispuestas en una disposición combinada en paralelo y en serie, por ejemplo, la unidad 2 de luz exterior de aeronave puede tener una pluralidad de ramales de fuentes de luz, teniendo cada ramal una conexión en serie de fuentes de luz y estando dispuestos los ramales en paralelo.

Cada fuente 8 de luz está provista de un componente 12 de derivación de corriente variable, que está conectado eléctricamente en paralelo a la fuente 8 de luz. El componente 12 de derivación de corriente variable permite derivar una parte de la corriente eléctrica suministrada por la fuente 10 de alimentación hacia la respectiva fuente 8 de luz. En otras palabras, una parte de la corriente suministrada por la fuente 10 de alimentación hacia la respectiva fuente 8 de luz puede ser desviada alrededor de la respectiva fuente 8 de luz por el componente 12 de derivación de corriente variable asociado. El componente 12 de derivación de corriente variable permite desviar una cantidad ajustable de corriente alrededor de la respectiva fuente 8 de luz.

Al desviar individualmente una parte de la corriente eléctrica suministrada por la fuente 10 de alimentación, la temperatura de cada fuente 8 de luz se puede ajustar individualmente. En particular, el sobrecalentamiento de cualquiera de las fuentes 8 de luz se puede evitar de manera fiable derivando una cantidad suficiente de corriente eléctrica por la respectiva fuente 8 de luz.

Cada uno de los componentes 12 de derivación de corriente variable puede comprender una combinación de un elemento 13 semiconductor, tal como un transistor, y una resistencia 17 fija o una resistencia 19 ajustable (véase la Fig. 4). Mediante de establecimiento de la resistencia del elemento 13 semiconductor o la resistencia 19 ajustable a través de un control correspondiente del mismo, se puede ajustar la cantidad de corriente a través del componente 12 de derivación de corriente variable. De esta manera, también se puede ajustar la corriente a través de la fuente 8 de luz asociada.

Si la carga térmica de cada una de las fuentes 8 de luz en funcionamiento se conoce y se considera constante, los componentes 12 de derivación de corriente variable se pueden ajustar una vez después de la fabricación, instalación y/o mantenimiento de la unidad 2 de luz exterior de aeronave, para permanecer constante durante la vida útil o al menos durante el intervalo de mantenimiento de la unidad 2 de luz exterior de aeronave. En este caso, cada componente 12 de derivación de corriente variable se ajusta individualmente de manera que cada componente 12 de derivación de corriente variable derive una parte constante de la corriente eléctrica, ajustándose dicha parte individualmente a cada una de las fuentes 8 de luz. Se pueden tener en cuenta diferentes cargas térmicas de las fuentes 8 de luz producidas por diferentes posiciones y/u orientaciones de instalación ajustando los componentes 12 de derivación de corriente variable en consecuencia.

Como se ilustra en las Figs. 3 y 4, los componentes 12 de derivación de corriente variable se ajustan dinámicamente durante el funcionamiento de la unidad 2 de luz exterior de aeronave. Los componentes 12 de derivación de corriente variable en particular se ajustan dinámicamente en función de la temperatura real de cada una de las fuentes 8 de luz.

Para permitir determinar las temperaturas reales de las fuentes 8 de luz, un detector 14 de temperatura está asociado con cada una de las fuentes 8 de luz. El detector 14 de temperatura puede ser o incluir un elemento sensible a la temperatura (sensor de temperatura) 15, que está configurado para detectar (medir) directamente la temperatura de o cerca de la fuente 8 de luz asociada. Alternativa o adicionalmente, el detector 14 de temperatura puede ser o incluir un elemento 15 de determinación de temperatura, que está configurado para determinar la temperatura real indirectamente, por ejemplo, de la emisión de luz generada por la respectiva fuente 8 de luz, la corriente en la respectiva fuente 8 de luz o parámetros similares.

En la realización mostrada en la Fig. 3, se proporciona una unidad 16 de control central. La unidad 16 de control central está conectada a los detectores 14 de temperatura y configurada para ajustar cada uno de los componentes 12 de derivación de corriente variable en función de las temperaturas determinadas por los detectores 14 de temperatura. Los detectores 14 de temperatura transmiten las temperaturas de la fuente 8 de luz a la unidad 16 de control central a través de respectivas señales indicadoras de temperatura. En caso de que la fuente 10 de alimentación sea una fuente 10 de alimentación ajustable, como se muestra en la Fig. 3, la unidad 16 de control puede configurarse para controlar adicionalmente la fuente 10 de alimentación ajustable, como se explicará a continuación, sin embargo, este ejemplo ilustrativo no es cae dentro del alcance de las reivindicaciones.

La unidad 16 de control comprende una unidad 18 de comparación, que está configurada para comparar las temperaturas de todas las fuentes 8 de luz.

El funcionamiento de la unidad 2 de luz exterior de aeronave se describe a continuación. Cuando se pone en marcha la unidad 2 de luz exterior de la aeronave, la fuente 10 de alimentación ajustable se controla para suministrar una corriente de suministro nominal, y los componentes 12 de derivación de corriente variable se controlan para no desviar ninguna corriente por las fuentes 8 de luz. Por lo tanto, la corriente de suministro nominal es proporcionada a todas las fuentes 8 de luz. Según la invención, la temperatura de cada fuente 8 de luz es detectada por los respectivos detectores 14 de temperatura, y según las señales indicadoras de temperatura se proporcionan a la unidad 18 de comparación. La unidad 18 de comparación compara las temperaturas detectadas entre sí y determina la temperatura más baja. La fuente de luz que tiene la temperatura más baja se establece como fuente de luz de referencia, y la temperatura más baja se establece como la temperatura de referencia. La unidad 16 de control controla el componente de derivación de corriente variable de la fuente de luz de referencia para no desviar ninguna corriente a su través. Además, la unidad 16 de control controla cada uno de los otros componentes de derivación de corriente variable para desviar tal cantidad de corriente a su través que la temperatura de la fuente de luz asociada respectivamente sea sustancialmente la misma que la temperatura de referencia. Para este control, las fuentes 8 de luz, los detectores 14 de temperatura, la unidad 16 de control y los componentes 12 de derivación de corriente variable forman respectivos bucles de retroalimentación cerrados para cada fuente de luz. De esta manera, la unidad 16 de control garantiza que las fuentes 8 de luz funcionen sustancialmente a la misma temperatura, evitando el sobrecalentamiento de las fuentes 8 de luz individuales y garantizando un envejecimiento uniforme de las fuentes 8 de luz individuales.

Durante el funcionamiento continuo, las fuentes 8 de luz pueden calentarse, por ejemplo debido a que el calor queda atrapado dentro de la unidad 2 de luz exterior de aeronave o debido a que los disipadores de calor de las fuentes 8 de luz individuales no pueden transferir todo el calor alejado de las fuentes 8 de luz durante un período prolongado de tiempo. A continuación se describen dos opciones para hacer frente a tal aumento de la temperatura de funcionamiento con el tiempo. En una primera opción, que no cae dentro del alcance de las reivindicaciones, la unidad 16 de control puede mantener constante la temperatura de referencia, es decir, la unidad 16 de control puede mantener la temperatura de referencia determinada en o poco después de la puesta en marcha de la unidad 2 de luz exterior de aeronave. En este caso, la unidad 16 de control contrarresta el calentamiento de las fuentes de luz desviando más corriente alrededor de las fuentes de luz a través de los componentes 12 de derivación de corriente variable. De esta manera, la temperatura de funcionamiento de las fuentes 8 de luz puede mantenerse a la misma temperatura de referencia, pero la salida de luz de la unidad 2 de luz exterior de aeronave puede disminuir. Según la invención, la unidad 16 de control mantiene la monitorización de la fuente de luz de referencia, es decir, la fuente de luz que tiene la temperatura más baja cuando se le suministra corriente de suministro nominal, y establece de forma repetida, periódica y/o constante la temperatura de referencia a la temperatura de funcionamiento momentánea de la fuente de luz de referencia. Además, la unidad 16 de control mantiene el control de los componentes de derivación de corriente variable de las otras fuentes de luz de manera que todas las fuentes 8 de luz funcionen a la temperatura de referencia ajustada. De esta manera, se acepta un aumento general de la temperatura de funcionamiento, pero se puede garantizar la uniformidad en la temperatura de funcionamiento entre las fuentes 8 de luz. Además, al aceptar una temperatura de funcionamiento general creciente, la salida de luz se mantiene alta.

Como se indicó anteriormente, la unidad 16 de control también controla la energía suministrada por la fuente 10 de alimentación ajustable. En particular, la unidad 16 de control controla la corriente suministrada por la fuente 10 de alimentación ajustable. Ajustar la corriente suministrada por la fuente 10 de alimentación ajustable es un medio eficaz para contrarrestar un aumento de temperatura con el tiempo. En el ejemplo particular descrito anteriormente, donde se acepta un aumento de temperatura de la fuente de luz de referencia, se puede usar el control de la fuente 10 de alimentación ajustable para mantener la temperatura de funcionamiento por debajo de una temperatura máxima predeterminada. En particular, la unidad 16 de control puede configurarse para supervisar la temperatura de la fuente de luz de referencia y para disminuir la corriente suministrada por la fuente 10 de alimentación ajustable, si la temperatura de la fuente de luz de referencia se aproxima o alcanza la temperatura máxima predeterminada. De esta manera, la fuente 10 de alimentación ajustable proporciona un nivel adicional de protección contra el sobrecalentamiento. En particular, la fuente 10 de alimentación ajustable permite aceptar un aumento en la temperatura de funcionamiento para mantener una alta salida de luz, al tiempo que garantiza que se tomen contramedidas antes/cuando se produzca el sobrecalentamiento. Se puede lograr un compromiso general favorable entre una alta salida de luz, una carga térmica uniforme entre las fuentes de luz y una protección eficaz contra el sobrecalentamiento. Se señala que también es posible proporcionar una protección eficaz contra el sobrecalentamiento con los componentes de derivación de corriente variable sin la fuente de corriente ajustable, por ejemplo restringiendo la temperatura de referencia a valores por debajo y hasta la temperatura máxima predeterminada.

La Fig. 4 muestra un diagrama 7 de circuito de una unidad 2 de luz exterior de aeronave según una realización ejemplar alternativa de la invención. La unidad 2 de luz exterior de aeronave de la Fig. 4 es similar a la unidad 2 de luz exterior de aeronave de la Fig. 3. Elementos iguales o similares se indican con números de referencia iguales, y se hace referencia a la descripción de la Fig. 3 anterior. La siguiente descripción trata principalmente de las diferencias entre las realizaciones de la Fig. 3 y la Fig. 4.

En la realización alternativa de la Fig. 4, una unidad 20 de control individual está asociada con cada una de las fuentes 8 de luz y los correspondientes detectores 14 de temperatura. Cada unidad 20 de control individual ajusta el componente 12 de derivación de corriente variable, derivando su fuente 8 de luz asociada, en función de una señal proporcionada por el correspondiente detector 14 de temperatura. Por lo tanto, los componentes 12 de derivación de corriente variable son controlados de forma autónoma por las unidades 20 de control individuales evitando un sobrecalentamiento de cada una de las fuentes 8 de luz. Las unidades 20 de control individuales pueden configurarse para controlar los respectivos componentes 12 de derivación de corriente variable de manera que las temperaturas de las fuentes de luz asociadas estén por debajo de una temperatura máxima predeterminada o de manera que las temperaturas de las fuentes de luz asociadas estén sustancialmente a una temperatura de referencia o de cualquier otra forma adecuada.

Las unidades 20 de control individuales pueden estar conectadas entre sí o con una unidad 22 de control principal central para intercambiar datos, en particular datos sobre las temperaturas detectadas. La unidad 22 de control principal central en particular puede configurarse para controlar la fuente 10 e alimentación variable en función de los datos proporcionados por las unidades 20 de control individuales. La unidad 22 de control principal central también puede configurarse para proporcionar una temperatura de referencia a las unidades 20 de control individuales.

Las unidades 20 de control individuales pueden integrarse con los correspondientes componentes 12 de derivación de corriente variable y detectores 14 de temperatura para proporcionar módulos de derivación integrados.

En una realización adicional, las fuentes 8 de luz pueden integrarse con los respectivos módulos de derivación formando módulos 24 de luz autónomos. Tales módulos 24 de luz autónomos pueden emplearse en lugar de fuentes 8 de luz convencionales. Cada módulo 24 de luz evita de forma autónoma el sobrecalentamiento de su fuente 8 de luz y puede permitir el funcionamiento de la fuente 8 de luz en un punto de funcionamiento deseado.

Mientras que la invención se ha descrito con referencia a realizaciones ilustrativa, los expertos en la técnica comprenderán que pueden realizarse varios cambios sin apartarse del alcance de la invención. Además, pueden realizarse muchas modificaciones para adaptar una situación o material particular a las enseñanzas de la invención sin apartarse del alcance de la misma. Por lo tanto, se pretende que la invención no se limite a las realizaciones particulares descritas, sino que la invención incluirá todas las realizaciones que caigan dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Unidad (2) de luz exterior de aeronave, que comprende:

al menos dos fuentes (8) de luz;

al menos dos detectores (14) de temperatura; y

al menos una unidad (16; 20) de control;

en donde cada fuente (8) de luz está provista de un componente (12) de derivación de corriente variable, que está conectado eléctricamente en paralelo a la respectiva fuente (8) de luz para permitir derivar una corriente eléctrica ajustable por la respectiva fuente (8) de luz;

en donde uno de los detectores (14) de temperatura está asociado con cada una de las fuentes (8) de luz, respectivamente, para detectar la temperatura de la fuente (8) de luz respectivamente asociada y para proporcionar una señal indicadora de temperatura correspondiente;

en donde la al menos una unidad (16; 20) de control comprende una unidad (18) de comparación, que está configurada para comparar las señales indicadoras de temperatura entre sí; y

en donde la al menos una unidad (16; 20) de control está configurada para

después de que se haya puesto en marcha la unidad (2) de luz exterior de aeronave, determinar la fuente (8) de luz que tiene la temperatura más baja y establecer la fuente (8) de luz que tiene la temperatura más baja detectada como fuente (8) de luz de referencia;

establecer de forma repetida, periódica o constante la temperatura de funcionamiento momentánea de la fuente (8) de luz de referencia como una temperatura de referencia ajustada; y

controlar los componentes (12) de derivación de corriente variable en función de las señales indicadoras de temperatura proporcionadas por los detectores (14) de temperatura de manera que todas las fuentes (8) de luz funcionen sustancialmente a la temperatura de referencia ajustada.

2. Unidad (2) de luz exterior de aeronave según la reivindicación 1, en donde la unidad de control está configurada para controlar los componentes (12) de derivación de corriente variable de las fuentes (8) de luz de manera que las respectivas temperaturas de las fuentes (8) de luz no excedan una temperatura máxima predeterminada.

3. Unidad (2) de luz exterior de aeronave según la reivindicación 1 o 2, que comprende además una fuente (10) de alimentación ajustable que está configurada para suministrar energía eléctrica a las al menos dos fuentes (8) de luz, en donde la al menos una unidad (16; 22) de control está configurada para controlar la fuente (10) de alimentación ajustable en función de las señales indicadoras de temperatura.

4. Unidad (2) de luz exterior de aeronave según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3,

en donde los detectores (14) de temperatura son o incluyen elementos (15) sensibles a la temperatura, que están configurados para detectar directamente la temperatura de la respectiva fuente (8) de luz, y/o

en donde los detectores (14) de temperatura son o incluyen elementos (15) de determinación de temperatura, que están configurados para determinar la temperatura de la respectiva fuente (8) de luz indirectamente a partir de al menos un otro parámetro detectado o medido, en donde dicho parámetro en particular incluye el flujo generado por la respectiva fuente (8) de luz.

5. Unidad (2) de luz exterior de aeronave según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde las fuentes (8) de luz son o comprenden LED.

6. Unidad (2) de luz exterior de aeronave según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde cada componente (12) de derivación de corriente variable incluye al menos un elemento (13) semiconductor, en particular un transistor, y/o al menos una resistencia (17), en particular una resistencia (19) ajustable.

7. Unidad (2) de luz exterior de aeronave según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde las al menos dos fuentes (8) de luz están conectadas en serie a una fuente (10) de alimentación común.

8. Unidad (2) de luz exterior de aeronave según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la unidad (2) de luz exterior de aeronave está configurada para ser empleada como al menos una de una luz (106) de navegación, una luz de rodaje, una luz (122) de aterrizaje, una luz de despegue y una luz (114) de giro de pista, una luz (116) de carga, una luz (118) estroboscópica anticolisión, una luz (120) de baliza anticolisión, una luz (108) del logotipo, una luz (110) de escaneo de alas o una luz (112) de escaneo de motor.

9. Aeronave (102), tal como un avión o un helicóptero, que comprende al menos una unidad (2) de luz exterior de aeronave según cualquiera de las reivindicaciones anteriores.

10. Método de funcionamiento de una unidad (2) de luz exterior de aeronave que comprende al menos dos fuentes (8) de luz, estando provista cada fuente (8) de luz de al menos un componente (12) de derivación de corriente variable, que permite derivar una corriente ajustable por la respectiva fuente (8) de luz;

en donde el método incluye:

después de que se haya puesto en marcha la unidad (2) de luz exterior de aeronave:

detectar la temperatura de cada fuente (8) de luz;

comparar las temperaturas detectadas entre sí y determinar la temperatura más baja detectada;

establecer la fuente de luz que tiene la temperatura más baja detectada como una fuente de luz de referencia; establecer de forma repetida, periódica o constante la temperatura de funcionamiento momentánea de la fuente (8) de luz de referencia como una temperatura de referencia ajustada; y

controlar los componentes (12) de derivación de corriente variable de las otras fuentes (8) de luz en función de las temperaturas detectadas de las fuentes (8) de luz de manera que todas las fuentes (8) de luz funcionen sustancialmente a la temperatura de referencia ajustada.