IT201800005720A1

IT201800005720A1 - Dispositivo alimentatore elettrico per dispositivi di illuminazione con controllo mediante interfaccia dali

Info

Publication number: IT201800005720A1
Application number: IT102018000005720A
Authority: IT
Priority date: 2018-05-25
Filing date: 2018-05-25
Publication date: 2019-11-25

Description

del brevetto per invenzione industriale dal titolo:

“DISPOSITIVO ALIMENTATORE ELETTRICO PER DISPOSITIVI DI ILLUMINAZIONE CON CONTROLLO MEDIANTE INTERFACCIA DALI”

La presente invenzione è relativa ad un dispositivo alimentatore elettrico per un dispositivo di illuminazione, in particolare di tipo LED (Light Emitting Diode), con controllo mediante un’interfaccia digitale indirizzabile per illuminazione, cosiddetta interfaccia DALI (Digital Addressable Lighting Interface).

Come noto, l’interfaccia DALI rappresenta uno standard di interfaccia digitale per il controllo di dispositivi di illuminazione, definito, tra l’altro, dalla norma tecnica CEI_EN_62386_101.

L’interfaccia DALI definisce un protocollo di comunicazione su una linea di bus tra un controllore “master” ed una pluralità di apparecchi di illuminazione, agenti da “slave”, singolarmente indirizzabili, ciascuno avente un rispettivo dispositivo di alimentazione (cosiddetto driver).

Ai singoli apparecchi di illuminazione sono associati rispettivi indirizzi, in modo da consentire uno scambio bidirezionale di dati sulla linea di bus con il controllore DALI; inoltre, ciascun apparecchio di illuminazione presenta una propria intelligenza (definendosi, pertanto, un sistema ad intelligenza distribuita), per l’implementazione del protocollo di comunicazione DALI.

La linea di bus DALI è ad esempio definita da una coppia di fili e la comunicazione può avvenire mediante protocollo seriale, ad esempio con codifica Manchester.

In particolare, la normativa di riferimento prevede specifici valori di tensione presenti sulla linea DALI e specifici valori di assorbimento dalla stessa linea DALI da parte di ogni apparecchio di illuminazione slave, ad esempio dell’ordine di 2 mA.

In generale, è nota l’esigenza, nei moderni sistemi di illuminazione, di ridurre quanto possibile i consumi elettrici; in particolare, è sentita l’esigenza di ridurre tali consumi anche quando gli apparecchi di illuminazione sono in condizione cosiddetta di “stand-by”, ovvero di sospensione del funzionamento, in attesa di riaccensione.

Scopo della presente invenzione è quello di fornire una soluzione che consenta di andare incontro a tale esigenza, fornendo un dispositivo alimentatore elettrico per dispositivi di illuminazione con controllo mediante interfaccia DALI avente consumi elettrici ridotti, in particolar modo per quanto riguarda una condizione di funzionamento in stand-by.

Secondo la presente invenzione viene pertanto fornito un dispositivo alimentatore elettrico, come definito nelle rivendicazioni allegate.

Per una migliore comprensione della presente invenzione ne vengono ora descritte forme di realizzazione preferite, a puro titolo di esempio non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, nei quali:

- la Figura 1 è uno schema a blocchi circuitale di un dispositivo alimentatore elettrico, secondo una prima forma di realizzazione della presente soluzione;

- la Figura 2 è uno schema a blocchi circuitale di un dispositivo alimentatore elettrico, in accordo con una seconda forma di realizzazione della presente soluzione;

- la Figura 3 è uno schema a blocchi circuitale di un dispositivo alimentatore elettrico, secondo una terza forma di realizzazione della presente soluzione; e

- la Figura 4 è uno schema a blocchi circuitale di un dispositivo alimentatore elettrico, secondo una quarta forma di realizzazione della presente soluzione.

Come sarà descritto in dettaglio in seguito, un aspetto della presente soluzione prevede di realizzare un dispositivo alimentatore elettrico per un dispositivo di illuminazione con controllo mediante interfaccia digitale indirizzabile per illuminazione (nel seguito, interfaccia DALI), avente consumi elettrici ridotti, in particolar modo per quanto riguarda una condizione di sospensione o standby.

In Figura 1 è mostrato un sistema di illuminazione 1, comprendente: una sorgente di alimentazione 2, ad esempio costituita dalla rete di alimentazione elettrica (o, in generale, da una qualsiasi altra sorgente di alimentazione elettrica), che fornisce una tensione di ingresso VAC, in corrente alternata; un dispositivo di illuminazione 3, in particolare del tipo a LED, comprendente, nell’esempio, una schiera di elementi LED 3', tra loro collegati in serie; ed un dispositivo alimentatore 4, avente terminali di ingresso IN collegati alla sorgente di alimentazione 2, in modo da ricevere la tensione di ingresso VAC, e terminali di uscita OUT atti a fornire una tensione di pilotaggio VDC, in corrente continua, per il dispositivo di illuminazione 3, di valore opportuno, generato in funzione della tensione di ingresso VAC.

Il sistema di illuminazione 1 comprende inoltre una linea, o bus, DALI 5 ed un controllore DALI 6, che, agendo da master, fornisce, attraverso la linea DALI 5, segnali di controllo al dispositivo alimentatore 4 per l’alimentazione del dispositivo di illuminazione 3, ad esempio comandi di regolazione dell’intensità luminosa (operazione cosiddetta di “dimmeraggio” o “dimming”) e comandi di sospensione o stand-by per l’attivazione di una corrispondente condizione di funzionamento, e che inoltre riceve segnali ed informazioni di stato dallo stesso dispositivo alimentatore 4, mediante il protocollo previsto dall’interfaccia DALI.

In dettaglio, il dispositivo alimentatore 4 comprende: uno stadio di filtro di ingresso 7, collegato ai terminali di ingresso IN, atto ad attenuare i disturbi ad alta frequenza presenti sulla tensione di ingresso VAC provenienti dalla sorgente di alimentazione 2 e a generare una tensione alternata filtrata VAC';

uno stadio convertitore di tensione AC/DC 8, collegato all’uscita dello stadio di filtro di ingresso 7 e ricevente la tensione alternata filtrata VAC', atto a generare una tensione convertita VDC', in corrente continua, in funzione della stessa tensione alternata filtrata VAC'; in particolare, lo stadio convertitore di tensione AC/DC 8 implementa un isolamento galvanico di tipo doppio o rinforzato (mediante trasformatore di isolamento) tra un lato primario 4a del dispositivo alimentatore 4, accoppiato galvanicamente alla sorgente di alimentazione 2 (ed avente un primo riferimento di massa gnd), ed un lato secondario 4b dello stesso dispositivo alimentatore 4, accoppiato galvanicamente al dispositivo di illuminazione 3 (ed avente un secondo riferimento di massa gnd', distinto ed isolato rispetto al primo riferimento di massa gnd; si noti che, come previsto dalla normativa DALI, tale secondo di riferimento di massa gnd' è inoltre distinto ed isolato da un terzo riferimento di massa gnd" a cui è riferita la linea di comunicazione DALI 5);

uno stadio di pilotaggio 9, collegato all’uscita dello stadio convertitore di tensione AC/DC 8 e ricevente la tensione convertita VDC', atto a generare in corrispondenza dei terminali di uscita OUT la tensione di pilotaggio VDC, di valore opportuno, per il dispositivo di illuminazione 3 a partire della stessa tensione convertita VDC', ad esempio mediante un controllo di corrente, o di tensione;

uno stadio di interfaccia DALI 10, atto ad essere accoppiato alla linea DALI 5 per gestire, come sarà discusso in maggiore dettaglio in seguito, la ricezione dei segnali di controllo tramite protocollo DALI (identificati in generale come segnali di ricezione RX) e la trasmissione dei segnali di stato o di ulteriori segnali di ritorno con lo stesso protocollo DALI (identificati in generale come segnali di trasmissione TX); ed

un’unità di controllo illuminazione 12, includente un microcontrollore (µC) o analoga unità di elaborazione digitale, accoppiata allo stadio di interfaccia DALI 10 ed allo stadio di pilotaggio 9, atta a controllare il funzionamento dello stadio di pilotaggio 9 e la generazione della tensione di pilotaggio VDC, avente valore opportuno, in funzione dei segnali di ricezione RX, ed inoltre atta a generare opportuni segnali di trasmissione TX sulla base del funzionamento del dispositivo alimentatore 4.

Ad esempio, in modo di per sé noto, qui non discusso in dettaglio, l’unità di controllo 12 può essere configurata in modo da modulare, in funzione dei segnali di controllo ricevuti attraverso i segnali di ricezione RX, il valore di una tensione di riferimento Vref per lo stadio di pilotaggio 9 (sulla base della quale lo stesso stadio di pilotaggio 9 genera la tensione di pilotaggio VDC, tipicamente mediante un controllo in PWM – Pulse Width Modulation).

Nell’esempio illustrato, l’unità di controllo 12 presenta dunque un’uscita di controllo, collegata ad un ingresso di controllo dello stadio di pilotaggio 9, su cui fornisce la suddetta tensione di riferimento Vref.

Secondo un aspetto particolare della presente soluzione, il sistema di illuminazione 1 comprende un’unità di controllo spegnimento, che, quando il controllore DALI 6 comanda l’attivazione di una condizione di stand-by del dispositivo di illuminazione 3, è configurata in modo da causare lo spegnimento dello stadio convertitore di tensione AC/DC 8 e controllare lo stesso stadio convertitore di tensione AC/DC 8 così da minimizzare il consumo elettrico; in seguito allo spegnimento dello stadio convertitore di tensione AC/DC 8, la tensione convertita VDC' è dunque nulla, ovvero non vi è tensione sul lato secondario 4b del dispositivo alimentatore 4.

In particolare, la suddetta unità di controllo spegnimento è opportunamente alimentata, almeno durante la condizione di stand-by, direttamente a partire da una tensione di linea presente sulla linea DALI 5, in modo tale da essere in grado di continuare a monitorare i segnali di ricezione RX ricevuti dalla stessa linea DALI 5, così da riattivare prontamente lo stadio convertitore di tensione AC/DC 8, quando il controllore DALI 6 comanda il rientro dalla condizione di stand-by alla condizione operativa di funzionamento del dispositivo di illuminazione 3.

Durante la suddetta condizione di stand-by, l’unità di controllo spegnimento non riceve alcuna alimentazione da parte dello stadio convertitore di tensione AC/DC 8, così che non si verificano consumi dovuti all’attività di commutazione (switching) e di trasferimento di potenza dalla sorgente di alimentazione 2 verso il lato secondario del dispositivo alimentatore 4; vantaggiosamente, in tale condizione operativa, l’assorbimento dalla sorgente di alimentazione 2 consiste nelle sole correnti di dispersione (leakage) dei componenti circuitali capacitivi e resistivi (solitamente dell’ordine dei µA).

In particolare, nella forma di realizzazione illustrata in Figura 1, l’unità di controllo illuminazione 12 implementa la suddetta unità di controllo spegnimento.

L’unità di controllo illuminazione 12 presenta quindi: un ingresso di alimentazione, atto a ricevere una tensione di alimentazione Val; ed

un’uscita di controllo spegnimento che è collegata, mediante l’interposizione di uno stadio di disaccoppiamento, ad optoisolatore, 14, ad un ingresso di spegnimento dello stadio convertitore di tensione AC/DC 8; lo stadio di disaccoppiamento 14 definisce un isolamento doppio/rinforzato tra il lato secondario 4b ed il lato primario 4a del dispositivo alimentatore 4.

L’unità di controllo 12 riceve in ingresso dallo stadio di interfaccia DALI 10 i segnali di ricezione RX provenienti dalla linea DALI 5; in seguito alla ricezione di un comando di attivazione della condizione di stand-by, l’unità di controllo 12 genera e fornisce un segnale di abilitazione En allo stadio convertitore di tensione AC/DC 8, tale da spegnere lo stesso stadio convertitore di tensione AC/DC 8 e causare così l’assenza di tensione sul lato secondario 4b del dispositivo alimentatore 4.

In maggiore dettaglio, e come illustrato nella stessa Figura 1, lo stadio DALI 10 comprende, in questa forma di realizzazione:

un’unità di trasmissione 16, atta a fornire sulla linea DALI 5, mediante il protocollo di comunicazione DALI, i segnali di trasmissione TX ricevuti dall’unità di controllo illuminazione 12, tramite l’interposizione di una prima unità di optoisolamento 18a (atta a realizzare un isolamento fondamentale tra un primo lato circuitale riferito al secondo riferimento di massa gnd' ed un secondo lato circuitale riferito al terzo riferimento di massa gnd");

un’unità di ricezione 19, atta a fornire all’unità di controllo illuminazione 12, tramite l’interposizione di una seconda unità di optoisolamento 18b (atta a realizzare un isolamento fondamentale, in maniera analoga alla prima unità di optoisolamento 18a), i segnali di ricezione RX ricevuti, mediante il protocollo di comunicazione DALI, dalla linea DALI 5; ed

un’unità di assorbimento (sink) di energia 20, definente in questo caso un convertitore DC/DC isolato operante ad elevata frequenza, avente un circuito di ingresso 20a, riferito al terzo riferimento di massa gnd", accoppiato alla linea DALI 5 ed operante in commutazione, ed un circuito di uscita 20b, riferito al secondo riferimento di massa gnd' ed atto a controllare il valore di una prima tensione di uscita Val', destinata all’alimentazione in condizione di stand-by dell’unità di controllo spegnimento (in questo caso implementata dall’unità di controllo illuminazione 12), costituendo, in tale condizione operativa, la suddetta tensione di alimentazione Val; l’unità di assorbimento di energia 20 definisce un isolamento fondamentale, mediante un trasformatore 22, tra un primo avvolgimento, collegato al circuito di ingresso 20a ed un secondo avvolgimento, collegato al circuito di uscita 20b.

In questa forma di realizzazione, il sistema di illuminazione 1 comprende inoltre uno stadio di commutazione alimentazione 25, avente: un primo ingresso collegato all’uscita dell’unità di assorbimento di energia 20 dello stadio DALI 10, in modo da ricevere la prima tensione di uscita Val', generata a partire dalla tensione presente sulla linea DALI 5; un secondo ingresso collegato in questo caso allo stadio di pilotaggio 9, da cui riceve una seconda tensione di uscita Val", generata dallo stesso stadio di pilotaggio 9 sulla base della tensione convertita VDC' fornita dallo stadio convertitore di tensione AC/DC 8 a partire dalla tensione di ingresso VAC, avente valore maggiore della prima tensione di uscita Val'; ed un’uscita che fornisce la tensione di alimentazione Val per l’unità di controllo illuminazione 12, avente il valore della prima tensione di uscita Val', durante la condizione di stand-by (quando la tensione convertita VDC' ha valore nullo, dato lo spegnimento dello stadio convertitore di tensione AC/DC 8), ed il valore della seconda tensione di uscita Val", durante il normale funzionamento del dispositivo alimentatore 4 (ovvero, al di fuori della condizione di stand-by).

In una possibile forma di realizzazione, illustrata nella stessa Figura 1, lo stadio di commutazione alimentazione 25 è realizzato mediante un primo elemento a diodo 25a, avente anodo collegato al primo ingresso e catodo collegato all’uscita; ed un secondo elemento a diodo 25b, avente anodo collegato al secondo ingresso e catodo collegato all’uscita.

In maniera evidente, durante la condizione di stand-by, quando la seconda tensione di uscita Val" ha valore nullo, l’uscita dello stadio di commutazione alimentazione 25 corrisponde alla prima tensione di uscita Val', a meno della caduta di tensione sul primo elemento a diodo 25a (che si può considerare trascurabile); al contrario, al di fuori della condizione di stand-by, quando lo stadio convertitore di tensione AC/DC 8 è attivo, l’uscita dello stadio di commutazione alimentazione 25 corrisponde alla seconda tensione di uscita Val", a meno della caduta di tensione sul secondo elemento a diodo 25b, dato che il valore della stessa seconda tensione di uscita Val" è maggiore del valore della prima tensione di uscita Val'.

Nella forma di realizzazione che è stata descritta, con riferimento alla Figura 1, l’unità di controllo spegnimento (implementata, come discusso, dall’unità di controllo illuminazione 12) è disposta in corrispondenza del lato secondario 4b del dispositivo alimentatore 4.

In una seconda forma di realizzazione, mostrata in Figura 2, in generale corrispondente alla prima forma di realizzazione (per cui parti equivalenti non verranno nuovamente discusse in dettaglio), l’unità di controllo spegnimento (nuovamente implementata dall’unità di controllo illuminazione 12) è invece disposta in corrispondenza del lato primario 4a dello stesso dispositivo alimentatore 4.

In determinate situazioni operative, tale seconda forma di realizzazione può risultare vantaggiosa, in quanto l’unità di controllo illuminazione 12 può esercitare, in maniera diretta, ulteriori azioni di controllo direttamente sullo stadio convertitore di tensione AC/DC 8 (in maniera non illustrata, ma che risulterà evidente per un tecnico del settore).

Inoltre, il circuito è più semplice dal punto di vista tecnico e realizzativo, ed è possibile ottenere un maggiore controllo elettrico del driver ed un maggiore monitoraggio dei parametri elettrici dello stesso driver; tale soluzione è in generale più idonea per soluzioni topologiche più semplici e a basso costo.

In questo caso, l’uscita di controllo spegnimento dell’unità di controllo illuminazione 12 è direttamente collegata (ovvero, senza l’interposizione di uno stadio di disaccoppiamento elettrico) all’ingresso di spegnimento dello stadio convertitore di tensione AC/DC 8 per fornire il segnale di abilitazione En.

In maniera corrispondente, l’uscita di controllo dell’unità di controllo illuminazione 12 è in questo caso collegata all’ingresso di controllo dello stadio di pilotaggio 9, nell’esempio per fornire la suddetta tensione di riferimento Vref, mediante l’interposizione di un rispettivo stadio di disaccoppiamento, ad optoisolatore, indicato con 26, definente un isolamento doppio/rinforzato tra il lato primario 4a ed il lato secondario 4b del dispositivo alimentatore 4.

Inoltre, in questa forma di realizzazione, il secondo ingresso dello stadio di commutazione alimentazione 25 è collegato al primario dello stadio convertitore di tensione AC/DC 8, da cui riceve in questo caso la seconda tensione di uscita Val" (opportunamente generata in funzione della tensione alternata filtrata VAC'), avente nuovamente valore maggiore della prima tensione di uscita Val'.

Per il resto, il dispositivo alimentatore 4 nella seconda forma di realizzazione non differisce ulteriormente rispetto a quanto descritto in dettaglio per la prima forma di realizzazione.

Con riferimento alla Figura 3, viene ora discussa una terza forma di realizzazione della presente soluzione.

In questo caso, l’unità di controllo spegnimento, anziché essere implementata soltanto nell’unità di controllo illuminazione 12, è implementata anche internamente allo stadio DALI 10, che è dunque dotato di un proprio microcontrollore, distinto rispetto al microcontrollore dell’unità di controllo illuminazione 12 e cooperante con la stessa unità di controllo illuminazione 12 per la gestione e l’attuazione della condizione di funzionamento in standby.

In dettaglio, un segnale di spegnimento Soff per comandare lo spegnimento dello stadio convertitore AC/DC 8 durante la condizione di stand-by è fornito in uscita dall’unità di controllo illuminazione 12 ed attraverso lo stadio di disaccoppiamento, ad optoisolatore, 14, in maniera sostanzialmente analoga a quanto discusso in precedenza con riferimento alla Figura 1.

In questa terza forma di realizzazione, un segnale di accensione Son è inoltre generato dallo stadio DALI 10, per comandare la riaccensione dello stadio convertitore AC/DC 8 al termine della condizione di stand-by; tale segnale di accensione Son è fornito in uscita dallo stadio DALI 10, che presenta in questo caso un’uscita di controllo riaccensione.

In dettaglio, lo stadio DALI 10 comprende dunque una rispettiva unità di controllo DALI 28, includente un microcontrollore (µC) o analoga unità di elaborazione digitale, che implementa l’unità di controllo di spegnimento ed inoltre gestisce lo scambio dei segnali di ricezione e di trasmissione RX, TX.

Tale unità di controllo DALI 28 è collegata operativamente tra l’unità di trasmissione 16, atta a fornire sulla linea DALI 5, mediante il protocollo di comunicazione DALI, i segnali di trasmissione TX ricevuti dall’unità di controllo illuminazione 12, e la prima unità di optoisolamento 18a; ed inoltre tra l’unità di ricezione 19, atta a fornire all’unità di controllo illuminazione 12 i segnali di ricezione RX ricevuti, mediante il protocollo di comunicazione DALI, dalla linea DALI 5, e la seconda unità di optoisolamento 18b.

Inoltre, l’unità di controllo DALI 28 è configurata in modo da generare il segnale di accensione Son, in funzione dei segnali di ricezione RX (ed in particolare del ricevimento di un comando di disattivazione della condizione di stand-by dal controllore DALI 6), e lo stadio DALI 10 comprende in questo caso internamente uno stadio di disaccoppiamento, ad optoisolatore, indicato con 14', definente un isolamento doppio/rinforzato tra il lato primario 4a del dispositivo alimentatore 4 riferito al primo riferimento di massa gnd e il lato circuitale dello stadio DALI 10 riferito al terzo riferimento di massa gnd". Lo stadio di disaccoppiamento 14' fornisce in uscita il suddetto segnale di accensione Son, in corrispondenza del lato primario 4a del dispositivo alimentatore 4.

L’unità di assorbimento (sink) di energia, qui indicata con 20', dello stadio DALI 10 è configurata per generare direttamente la tensione di alimentazione Val per alimentare l’unità di controllo spegnimento, in questo caso implementata dall’unità di controllo DALI 28.

Vantaggiosamente, a tale unità di assorbimento di energia 20' non è qui richiesto di definire un isolamento galvanico, dato che è direttamente collegata alla linea DALI 5, senza isolamento elettrico. In particolare, l’unità di assorbimento di energia 20' e l’unità di controllo DALI 28 presentano in questo caso lo stesso riferimento di massa della linea di comunicazione DALI 5 (ovvero, il terzo riferimento di massa gnd"); l’unità di assorbimento di energia 20' può dunque essere un convertitore non isolato di tensione, ad esempio del tipo step-down o lineare, con evidenti vantaggi dal punto di vista realizzativo.

Inoltre, il dispositivo alimentatore 4 comprende, in questa terza forma di realizzazione, uno stadio di gestione abilitazione 29, che riceve: dall’unità di controllo illuminazione 12, il segnale di spegnimento Soff, attraverso lo stadio di disaccoppiamento 14; ed inoltre, dall’unità di controllo DALI 28, il segnale di accensione Son, attraverso lo stadio di disaccoppiamento 14'.

Tale stadio di gestione abilitazione 29 è configurato in modo da generare un segnale di abilitazione En per lo stadio convertitore di tensione AC/DC 8, tale da attivare la condizione di funzionamento in stand-by, con lo spegnimento dello stadio convertitore di tensione AC/DC 8, in risposta al ricevimento del segnale di spegnimento Soff; e da terminare la suddetta condizione di funzionamento in stand-by, con la riaccensione dello stadio convertitore di tensione AC/DC 8, in risposta al ricevimento del segnale di accensione Son.

In particolare, in questa forma di realizzazione, il segnale di spegnimento Soff ed il segnale di accensione Son possono essere di tipo impulsivo, e lo stadio di gestione abilitazione 29 può operare in maniera analoga ad un flipflop S/R, avente ingresso di set ricevente il segnale di accensione Son, ingresso di reset ricevente il segnale di spegnimento Soff ed uscita fornente il suddetto segnale di abilitazione En.

Tale terza forma di realizzazione può essere vantaggiosa, almeno in determinate condizioni operative, in quanto può risultare più efficiente nell’utilizzo della tensione della linea DALI 5 per l’alimentazione dell’unità di controllo spegnimento, con uno sfruttamento più efficiente della corrente che può essere assorbita dalla stessa linea DALI 5 (come indicato in precedenza, avente valori ridotti, dell’ordine dei 2 mA).

Infatti, tale terza forma di realizzazione consente di ridurre ulteriormente l’assorbimento di energia richiesto dalla linea DALI 5 durante la condizione di funzionamento di stand-by, grazie anche alla natura impulsiva del suddetto segnale di accensione Son, che viene generato dall’unità di controllo DALI 28. In particolare, risulta possibile riattivare il funzionamento normale del dispositivo alimentatore 4 dalla condizione di stand-by (quando ancora lo stadio convertitore di tensione AC/DC 8 è spento), con un minimo consumo di energia dalla linea DALI 5.

Con riferimento alla Figura 4 viene ora discussa una quarta forma di realizzazione della presente soluzione.

L’unità di controllo illuminazione 12, in questa forma di realizzazione, presenta la sola funzione di controllo dello stadio di pilotaggio 9, avendo, in maniera analoga a quanto descritto in precedenza, ad esempio la funzione di generazione della tensione di riferimento Vref sulla base dei segnali di ricezione RX, e di generazione dei segnali di trasmissione TX.

La gestione della condizione di funzionamento di standby è invece demandata interamente all’unità di controllo DALI 28, presente all’interno dello stadio di interfaccia DALI 10, che genera in uscita il segnale di abilitazione En per l’accensione/spegnimento dello stadio convertitore di tensione AC/DC 8.

In particolare, tale segnale di abilitazione En è in questo caso fornito in uscita dallo stadio di interfaccia DALI 10 mediante un trasformatore di segnale 31, che presenta un primo avvolgimento, collegato all’unità di controllo DALI 28 e pilotato dalla stessa unità di controllo DALI 28, ed un secondo avvolgimento, collegato all’uscita dello stesso stadio di interfaccia DALI 10; il segnale di abilitazione En risulta flottante rispetto al primo riferimento di massa gnd.

Il dispositivo alimentatore 4 comprende, in questa quarta forma di realizzazione, uno stadio sezionatore 32, interposto tra lo stadio di filtro di ingresso 7 e lo stadio convertitore di tensione AC/DC 8.

Tale stadio sezionatore 32 è comandato dal suddetto segnale di abilitazione En ed è configurato in modo da la attuare la condizione di funzionamento in stand-by disconnettendo lo stadio convertitore di tensione AC/DC 8 dalla sorgente di alimentazione 2, in tal modo interrompendone l’alimentazione da parte della tensione di ingresso VAC per la durata della stessa condizione di funzionamento in stand-by.

Lo stesso segnale di abilitazione En in questo caso comanda lo stadio sezionatore 32 in modo da ristabilire il collegamento tra lo stadio di alimentazione 2 e lo stadio convertitore di tensione AC/DC 8 al termine della condizione di funzionamento in stand-by.

Il suddetto stadio sezionatore 32 può ad esempio comprendere un elemento transistore, ad esempio di tipo MOSFET, avente un terminale di controllo ricevente il suddetto segnale di abilitazione En; in alternativa, lo stesso stadio sezionatore 32 può comprendere un elemento a relè, comandato dallo stesso segnale di abilitazione En.

Tale quarta forma di realizzazione consente vantaggiosamente di minimizzare l’assorbimento di energia richiesto durante la condizione di funzionamento di standby, dato che l’intero stadio convertitore di tensione AC/DC non è alimentato durante la condizione di stand-by.

I vantaggi della presente soluzione emergono in maniera evidente dalla descrizione precedente.

In ogni caso, si evidenzia nuovamente che la soluzione descritta consente di ottenere una minimizzazione dei consumi elettrici del dispositivo alimentatore 4, in particolare nella condizione di stand-by, al contempo mantenendo un pieno rispetto della normativa DALI ed una piena funzionalità relativamente alla stessa interfaccia DALI.

Come indicato in precedenza, le forme di realizzazione descritte presentano, ciascuna, vantaggi specifici che massimizzano le prestazioni in determinate condizioni operative; in particolare, la terza e la quarta forma di realizzazione risultano particolarmente vantaggiose per la minimizzazione dell’energia richiesta dalla linea DALI 5, consentendo la gestione della condizione di funzionamento di stand-by, in particolare la riattivazione dalla stessa condizione di stand-by, con minime richieste di energia (ad esempio dell’ordine di pochi mW).

Risulta infine chiaro che a quanto descritto ed illustrato possono essere apportate modifiche e varianti senza per questo uscire dall’ambito di tutela della presente invenzione, come definito nelle rivendicazioni allegate.

In particolare, si evidenzia che lo stadio di commutazione 25, descritto con riferimento alla prima ed alla seconda forma di realizzazione, può non essere presente, qualora la tensione presente sulla linea DALI 5 sia sufficiente ad alimentare l’unità di controllo illuminazione 12 durante la condizione di normale funzionamento. La presenza di tale stadio di commutazione 12 è tuttavia in generale vantaggiosa, in quanto consente di alimentare la suddetta unità di controllo illuminazione 12 anche nel caso in cui l’energia assorbita dalla linea DALI 5 non sia sufficiente, ad esempio a causa di un guasto che può verificarsi sulla stessa linea DALI 5.

Inoltre, si sottolinea nuovamente che il dispositivo alimentatore 4 descritto può trovare vantaggiosa applicazione per l’alimentazione di un qualsiasi carico elettrico, a cui sia richiesta una condizione operativa di stand-by, in particolare di un qualsiasi dispositivo di illuminazione, a partire da una qualsiasi sorgente di alimentazione elettrica.

Claims

1. Dispositivo alimentatore elettrico (4) per un dispositivo di illuminazione (3), comprendente: uno stadio convertitore di tensione (8) atto ad essere accoppiato ad una sorgente di alimentazione (2) per ricevere una tensione di ingresso (VAC) e a fornire una tensione convertita (VDC') per l’alimentazione di detto dispositivo di illuminazione (3), detto stadio convertitore di tensione (8) essendo configurato in modo da realizzare un isolamento galvanico tra un lato primario (4a) ed un lato secondario (4b) di detto dispositivo alimentatore elettrico (4); ed uno stadio di interfaccia digitale indirizzabile per illuminazione – DALI (10), atto ad essere accoppiato ad una linea di comunicazione DALI (5) per ricevere segnali di controllo illuminazione (RX) per il pilotaggio di detto dispositivo di illuminazione (3), detti segnali di controllo illuminazione includendo un segnale di attivazione di una condizione di sospensione, o stand-by, del dispositivo di illuminazione (3), caratterizzato dal fatto di comprendere un’unità di controllo spegnimento (12; 28) configurata in modo da attivare detta condizione di stand-by, mediante lo spegnimento di detto stadio convertitore di tensione (8), in risposta a detto segnale di attivazione della condizione di stand-by, in modo che detta tensione convertita (VDC') sia nulla durante detta condizione di stand-by, ed in modo da riaccendere successivamente detto stadio convertitore di tensione (8) al termine di detta condizione di stand-by; e dal fatto che detto stadio DALI (10) comprende un’unità di assorbimento di energia (20; 20') atta ad essere accoppiata a detta linea di comunicazione DALI (5) e configurata in modo da generare, a partire da una tensione di linea presente su detta linea di comunicazione DALI (5), una tensione di alimentazione (Val) per l’alimentazione elettrica di detta unità di controllo spegnimento (12; 28), almeno durante detta condizione di stand-by.

2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, in cui detta unità di controllo spegnimento (12; 28) è configurata in modo da generare un segnale di abilitazione (En) atto a comandare lo spegnimento e la successiva riaccensione di detto stadio convertitore di tensione (8); in cui detta unità di controllo spegnimento (12; 28) è atta a ricavare energia per la generazione di detto segnale di abilitazione (En) da detta unità di assorbimento di energia (20; 20') durante detta condizione di stand-by, in cui detto stadio convertitore di tensione (8) è spento e detta tensione convertita (VDC') è nulla.

3. Dispositivo secondo la rivendicazione 2, in cui detto stadio DALI (10) comprende: un’unità di ricezione (19), atta a fornire all’unità di controllo illuminazione (12), tramite una unità di optoisolamento (18b) i segnali di controllo illuminazione (RX) ricevuti, mediante protocollo DALI, dalla linea di comunicazione DALI (5); ed un’unità di trasmissione (16), atta a fornire sulla linea di comunicazione DALI (5), mediante il protocollo DALI, segnali di trasmissione (TX) ricevuti dall’unità di controllo illuminazione (12) tramite l’interposizione di una rispettiva unità di optoisolamento (18a); ed in cui detta unità di assorbimento di energia (20; 20') è configurata in modo da effettuare una conversione di tensione per la generazione di detta tensione di alimentazione (Val) a partire da detta tensione di linea presente sulla linea di comunicazione DALI (5).

4. Dispositivo secondo la rivendicazione 2 o 3, in cui detto stadio DALI (10) comprende una rispettiva unità di controllo (28), atta ad implementare detta unità di controllo di spegnimento ed inoltre a gestire la comunicazione dei segnali di controllo illuminazione (RX) e dei segnali di trasmissione (TX) attraverso detta linea di comunicazione DALI (5).

5. Dispositivo secondo la rivendicazione 4, comprendente inoltre: uno stadio di pilotaggio (9) accoppiato all’uscita di detto stadio convertitore di tensione (8), in corrispondenza di detto lato secondario (4b), configurato in modo da generare un segnale di pilotaggio (VDC) per detto dispositivo di illuminazione (3) a partire da detta tensione convertita (VDC') ed in funzione di un segnale di riferimento (Vref); ed un’unità di controllo illuminazione (12), configurata in modo da generare detto segnale di riferimento (Vref) per detto stadio di pilotaggio (9) in funzione dei segnali di controllo illuminazione (RX) ricevuti da detta linea di comunicazione DALI (5); in cui detta unità di controllo illuminazione (12) è configurata in modo da implementare detta unità di controllo di spegnimento congiuntamente alla rispettiva unità di controllo (28) di detto stadio DALI (10).

6. Dispositivo secondo la rivendicazione 5, in cui detta unità di controllo illuminazione (12) è configurata in modo da generare un segnale di spegnimento (Soff), atto a causare lo spegnimento di detto convertitore di tensione (8); e la rispettiva unità di controllo (28) di detto stadio DALI (10) è configurata in modo da generare un segnale di accensione (Son), atto a causare la riaccensione di detto convertitore di tensione (8); comprendente inoltre uno stadio di gestione (29) atto a ricevere, dall’unità di controllo illuminazione (12), il segnale di spegnimento (Soff) ed inoltre, dalla rispettiva unità di controllo (28) dello stadio DALI (10), il segnale di accensione (Son), e configurato in modo da generare detto segnale di abilitazione (En) per lo stadio convertitore di tensione (8), tale da attivare la condizione di funzionamento in stand-by con lo spegnimento dello stadio convertitore di tensione (8), in risposta al ricevimento del segnale di spegnimento (Soff), e da terminare la suddetta condizione di funzionamento in stand-by, con la riaccensione dello stadio convertitore di tensione (8), in risposta al ricevimento del segnale di accensione (Son).

7. Dispositivo secondo la rivendicazione 6, in cui detto stadio di gestione (29) è atto a ricevere il segnale di spegnimento (Soff) dall’unità di controllo illuminazione (12) attraverso uno stadio di disaccoppiamento elettrico (14), ed il segnale di accensione (Son) dalla rispettiva unità di controllo (28) dello stadio DALI (10) attraverso un rispettivo stadio di disaccoppiamento elettrico (14').

8. Dispositivo secondo la rivendicazione 6 o 7, in cui il segnale di spegnimento (Soff) ed il segnale di accensione (Son) sono di tipo impulsivo, e lo stadio di abilitazione (29) è configurato per implementare un elemento flip-flop S/R, avente ingresso di set ricevente il segnale di accensione (Son), ingresso di reset ricevente il segnale di spegnimento (Soff) ed uscita fornente il suddetto segnale di abilitazione (En).

9. Dispositivo secondo la rivendicazione 4, comprendente uno stadio sezionatore (32) interposto tra detta sorgente di alimentazione (2) e detto stadio convertitore di tensione (8), comandato da detto segnale di abilitazione (En) e configurato in modo da disconnettere lo stadio convertitore di tensione (8) dalla sorgente di alimentazione (2) durante la condizione di funzionamento in stand-by, in tal modo interrompendone l’alimentazione da parte della tensione di ingresso (VAC).

10. Dispositivo secondo la rivendicazione 9, in cui detto stadio di interfaccia DALI (10) comprende un trasformatore di segnale (31), atto a fornire detto segnale di abilitazione (En) in uscita verso detto stadio sezionatore (32), detto trasformatore di segnale (31) avendo un primo avvolgimento collegato alla, e pilotato dalla, rispettiva unità di controllo (28) di detto stadio DALI (10), ed un secondo avvolgimento collegato all’uscita dello stadio DALI (10) e accoppiato a detto stadio sezionatore (32).

11. Dispositivo secondo la rivendicazione 9 o 10, in cui detto stadio sezionatore (32) è configurato per implementare un elemento transistore, avente un terminale di controllo ricevente il suddetto segnale di abilitazione (En).

12. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 4-11, in cui l’unità di assorbimento di energia (20') di detto stadio DALI (10) è accoppiata direttamente, senza isolamento elettrico, a detta linea di comunicazione DALI (5) ed è configurata per generare in uscita detta tensione di alimentazione (Val) per alimentare detta rispettiva unità di controllo (28).

13. Dispositivo secondo la rivendicazione 12, in cui detta unità di assorbimento di energia (20') presenta uno stesso riferimento di massa (gnd") di detta linea di comunicazione DALI (5).

14. Sistema di illuminazione (1), comprendente: una sorgente di alimentazione (2) atta a fornire una tensione di ingresso (VAC); un dispositivo di illuminazione (3); ed il dispositivo alimentatore elettrico (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, per alimentare il dispositivo di illuminazione (3) a partire da detta tensione di ingresso (VAC).

15. Sistema secondo la rivendicazione 14, in cui detto dispositivo di illuminazione (3) comprende un numero di elementi a LED (3').