MX2007002578A - Dispositivo de iluminacion con ahorro de energia basado en leds. - Google Patents

Abstract

La presente invención describe un dispositivo de iluminación con bajo consumo de energía, que esta constituido por diodos emisores de luz denominados por sus siglas en inglés como LEDs, que utilizan la técnica denominada: "barrido"; con el fin de disminuir el consumo de energía requerido para iluminación. Dicho barrido se logra gracias a un eficiente circuito que determina la secuencia y tiempos de encendido de cada LEO o grupo de LEDs. Este invento no se limita solamente a usar LEDs, sino que puede utilizarse para controlar otro tipo de elementos que puedan ser secuenciados sin alterar su funcionamiento o vida útil. En este caso se aprovecha la velocidad que pueden soportar los LEDs y que supera la del ojohumano, donde se enciende y apaga cada LEO o grupo de LEDs a una frecuencia imperceptible por el ojo humano.También se presentan las soluciones para la reducción de voltaje por medios electrónicos y la rectificación de corriente utilizando los propios LEDs que intervienen también en la iluminación.

Description

Dispositivo de Iluminación con Ahorro de Energía basado en LEDs DESCRIPCIÓN OBJETO DE LA INVENCIÓN El invento aquí descrito es un dispositivo de iluminación cuya fuente de iluminación está constituida por diodos emisores de luz (LED de sus siglas en inglés). Este dispositivo de iluminación se puede conectar en cualquier socket en el que se conecta un foco convencional y también presenta una variante, que consiste en poder conectarse a baterías alimentadas por celdas fotovoltaicas, incluso directamente a celdas fotovoltaicas o cualquier fuente de voltaje de corriente directa. El dispositivo de iluminación contiene una red de LEDs distribuidos en arreglos que pueden ser lineales, matriciales, circulares o de otro tipo de arreglos uniformes o no uniformes. Estos LEDs son conectados de manera individual o en grupos según la cantidad de LEDs que se hayan dispuesto en el dispositivo y la necesidad de iluminación requerida por el usuario. El objetivo principal de la presente invención es reducir el consumo de energía eléctrica necesaria para la iluminación y producir una iluminación eficiente. Esto se logra porque del conjunto de LEDs, sólo se enciende uno o un grupo de LEDs a la vez. Esto se lleva a cabo mediante la técnica denominada por nuestro grupo de investigación como "barrido" mediante la cual los LEDs se van encendiendo y apagando consecutivamente, ya sea de uno por uno o de grupo por grupo. Un grupo está integrado por dos o más LEDs. El encendido y apagado se realiza a una frecuencia tal que el encendido y apagado sea imperceptible para el ojo humano, teniendo como resultado que ojo humano perciba la iluminación como si todo el conjunto de LEDs estuviera siempre encendido. Por consecuencia el dispositivo de iluminación aparenta tener, siempre encendidos todos sus LEDs pero el consumo de energía es proporcional al número de LEDs encendidos y por resultado se obtiene un menor consumo de energía.

ANTECEDENTES La presente invención representa una tecnología para generar iluminación con bajo consumo energético. De manera más particular, el invento que aquí se expone es un dispositivo de iluminación compuesto por una red de LEDs. Es de conocimiento general que los recursos actuales para generación de energía eléctrica en el mundo son muy limitados, y por tanto, es vital consumir la menor cantidad de energía posible, tanto por motivos económicos, como de conservación del medio ambiente. Y con la finalidad de dar solución, primeramente a la problemática de iluminación se han desarrollado diferentes dispositivos de iluminación, entre ellos podemos mencionar los dispositivos convencionales como por ejemplo, la bombilla incandescente que se describe en la publicación: WO/2006/070190, que es de bajo precio, pero muy ineficaz y frágil. Posteriormente intentando disminuir el alto consumo de energía se han desarrollado otros dispositivos como el que describe la publicación: WO/2006/006097 que describe una lámpara fluorescente compacta, que con un principio similar a sus antecesoras utiliza gas inerte que, ante la presencia de electricidad, se ilumina; en general, este dispositivo de iluminación es más eficiente que la bombilla incandescente porque sí permite el ahorro de energía, sin embargo, la lámpara o tubo fluorescente requiere de balastros y encendedores lo cual los hace más complicados y caros, aunado a que generalmente son voluminosos y frágiles. Otra variedad es el foco ahorrador que es conocido como de alta intensidad de descarga (H1D de sus siglas en inglés), como el que se describe en la patente US 4,431 ,942; estos focos logran eficiencias superiores a las de los focos fluorescentes, aunque poseen la desventaja de un alto nivel de emisión de luz ultravioleta, por lo que requieren filtros especiales. También poseen la desventaja de requerir balastros y ayudas para encender similares a los de las lámparas fluorescentes como se describe en la patente US 5,339,005. Otra desventaja de las lámpara HID es que requieren corregir el factor de potencia como se menciona en la patente US 7,078,870. Las lámparas HID son también propensas a que su nivel de ruido se eleve por resonancia acústica, por lo que se requieren medidas especiales como las descritas en la patente US 7084578. El uso de las lámparas HID se ha difundido en focos automotrices, así como en lugares donde se requiere la iluminación de grandes áreas con alta intensidad de iluminación. Una variedad más, enfocada al ahorro de energía eléctrica, son los diodos emisores de luz (LED); los LEDs representan un avance de la tecnología, pues consumen menos energía que los focos incandescentes ya que generan menos calor pero; en el caso de luz blanca aun no logran el nivel de eficiencia de los focos fluorescentes. Aunque en su desarrollo se prevé que logren niveles de eficiencia competitivos. Una característica de un dispositivo de iluminación con LEDs, es que estos al ser diodos emisores de luz pueden ser utilizados como parte de la electrónica requerida para la rectificación de la corriente, disminuyendo así el costo total de esta. Como se muestra en la solicitud de patente MXNL05000079, donde se utilizan los LEDs para rectificar la corriente alterna de una toma de la red eléctrica. En la presente invención también se usa este concepto para dicho fin, sin embargo esta invención difiere con la patente XNL05000079 por que en dicha patente el conjunto de LEDs prenden y apagan todos a frecuencias de 120Hz (60Hz x 2 debido a que el puente de diodos cambia la frecuencia). En la presente invención, hay una etapa de lógica digital, que permite brindar un control especial sobre porciones del total de LEDs, lo que repercute en ahorros de energía mayores. En el presente invento se utilizan los LEDs con un doble propósito, el primero de ellos como dispositivos de iluminación y adicionalmente, para la rectificación de la corriente alterna, con lo que se logra impactar en la disminución del costo. A continuación haremos un recorrido de patentes relacionadas a dispositivos de iluminación basados en LEDs, como la patente US 6,016,038 que reivindica un aparato para generar luz, compuesto por uno o más LEDs, una terminal para conexión a fuente y un procesador direccionable para poder generar señales mediante las cuales se puede cambiar la intensidad o el color de los LEDs; otro ejemplo es la patente US 6, 149,283 que consiste en un foco compuesto por un renglón de LEDs de color azul, rojo, verde, y están configurados de tal manera que la luz resultante es de color blanco y que se puede conectar como cualquier foco convencional, sin embargo su objetivo es limitado a la iluminación sin considerar la disminución de costo. Por otro lado, la patente US 6,227,679 reclama un foco de LEDs diseñado para iluminación en general y de diversos tipos por ejemplo, lámpara decorativa, y semáforos entre otras aplicaciones; este foco comprende una base cónica con dos aberturas circulares, la primera siendo de mayor diámetro que la segunda; un disco plano insertado en la primera abertura, donde se encuentra la circuitería y los LEDs, y una circuitería diseñada para proveer de corriente a los LEDs. Esta patente se enfoca en la iluminación pero no en una configuración especial como en la que presentamos y es motivo de esta invención. La patente US 6,268,801 reclama un método para ajustar un semáforo mediante la sustitución del foco convencional utilizado con un módulo que contiene diodos emisores de luz, una fuente de poder conectada a los LEDs y cables que conectan la fuente de poder a una rosca para focos, sin embargo no utilizan los LEDs para rectificación ni muestran una arreglo de LEDs, como en la presente solicitud que están dispuestos en forma de red. Después de mencionar algunas patentes que describen sistemas de iluminación a base de LEDs, nos enfocaremos a patentes que reflejen el estado de arte actual en lo relacionado al ahorro de energía a base de LEDs y que pudieran compararse al invento motivo de esta solicitud. La patente US 5,850, 126 presenta un foco de rosca con forma convencional, formado por LEDs. Los LEDs se prenden y apagan a frecuencia y manejan corrientes más altas de las que soportan. Dicho concepto prende y apaga todos los LEDs y permanecen una fracción mayor del tiempo apagados que encendidos, pues los pulsos que los encienden son menores a aquellos que los mantienen apagados. Comparado este foco, con el dispositivo de la solicitud aquí presentada, podemos describir como una ventaja que los LEDs son controlados de tal forma que controlamos la cantidad de LEDs apagados y encendidos, de tal forma que la iluminación se mantenga con el menor numero de LEDs encendidos y que esto sea imperceptible para el ojo humano, generando con esto un menor consumo de energía. La patente US 6, 160,354 controla LEDs interconectados como en una red, cuya configuración y objetivo no son la iluminación.

Además de estas patentes, existe el concepto conocido como PWM, (modulación de ancho de pulso de sus siglas en inglés) para manejo de LEDs, sin embargo el uso de dicho concepto es para efectos de intensidad y no representa mucho ahorro de energía dado el enfoque que tiene. Todas estas patentes y solicitudes presentan un panorama del estado del arte actual. Sin embargo, en los documentos de patente mencionados, se enfocan en usar LEDs como fuente alternativa de iluminación pero los esfuerzos no se enfocan a buscar maneras eficientes de utilizar los LEDs para ahorrar electricidad. La presente invención está basada en un diseño que permite utilizar de forma eficiente los LEDs, sin tener pérdidas significativas en iluminación, con lo que se consigue un ahorro aún más substancial de energía eléctrica que puede ser de más de un 80% del consumo total de los LEDs.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS Figura 1 : Concepto de Exterior del Foco Figura 2: Diagrama de bloques del dispositivo de iluminación en su variante de Corriente Alterna (CA). Figura 3 : Diagrama bloques del dispositivo de iluminación en su variante de Corriente Directa (CD). Figura 4: Diagrama Esquemático de la red de LEDs. Figura 5 : Diagrama Esquemático de controlador de LEDs. Figura 6: Diagrama Esquemático completo del dispositivo sin diodos Zener.

Figura 7: Diagrama Esquemático completo del dispositivo con diodos Zener. Figura 8: Rectificador con puente de onda completa simple. Figura 9: Esquemático de rectificación sencillo. Figura 10: Esquemático de rectificación con puentes en paralelo. Figura 1 1 : Convertidor CD-CD.

DESCRIPCION DE LA INVENCIÓN La invención que a continuación se describe se compone de varias partes, primero describiremos el concepto exterior del foco que es de forma de un foco convencional como se muestra en la Figura 1 , como se observa, se utiliza la rosca de un foco convencional ( 1), esto le permite conectarse a un socket convencional. El foco contiene la electrónica necesaria para controlar el encendido secuencial (barrido) de los LEDs así como para proveer el voltaje necesario para su funcionamiento. Los circuitos electrónicos están localizados en su base (2) y dentro del cubo (3) se localizan los circuitos impresos (PCBs) con LEDs. Esta invención tiene la versatilidad de que el dispositivo de iluminación puede funcionar tanto en Corriente Alterna (CA) como con Corriente Directa (CD), es decir, es posible conectarlo a la red eléctrica residencial, comercial y/o industrial o a una fuente de corriente directa, como una batería del tipo comercial. En la figura 2 se presenta un diagrama de bloques de los elementos del dispositivo de iluminación en la variante de CA. Dicha variante cuenta con una parte de rectificación de CA (4) obteniendo del convertidor CD-CD (5) el voltaje VDD para alimentar la red de LEDs (6) y el voltaje VCC para alimentar al controlador (7). Sin embargo, si se desea que el foco funcione con una fuente de CD, no se utiliza la rectificación de CA, lo cual da como resultado el diagrama de bloques del dispositivo de iluminación en su variante CD que se muestra en la Figura 3 en el que solo se requiere el convertidor CD-CD (8) para producir los voltajes VDD y VCC donde estos voltajes alimentan a la red de LEDs (9) y controlador (10), respectivamente. La ventaja de usar una fuente de CD es que es posible acoplar el circuito a una fuente de energía alterna como por ejemplo solar, eólica, entre otras. Una de las novedades de la presente invención se describe en la figura 4 donde se aprecia a manera de ejemplo un arreglo preferido de LEDs formando una red con una configuración similar a la de un plano cartesiano que cuenta con columnas y filas de LEDs. En la Figura 4 las filas son enumeradas de Yl a Yn (1 1) y las columnas de XI a Xm ( 12). Es importante mencionar que cada columna (XI a Xm) cuenta con su propio transistor (13) (en caso de usar un BJT, NPN) el cual tiene a su base una resistencia RB (14), en su emisor se conecta a GND o referencia y en su colector se encuentra una resistencia Re ( 15). Además, cada fila (Y l a Yn) también tiene su propio transistor (16) (en caso de usar un BJT o transistor de unión bipolar, PNP) el cual cuenta con una resistencia RB (14) en su base, en su emisor se conecta a VDD y de su colector se conecta a una cantidad de LEDs igual al numero de columnas que pueden variar de " 1 " a "m". En esta Figura 4 se aprecia la interconexión de los LEDs, donde las columnas, Xi se entrelazan con las filas, Yi, la resistencia Re (15) fija la corriente que pasa por el LED. Es importante destacar que el modelo, familia y características de los transistores no son definitivos ni específicos para el funcionamiento del circuito. Para facilitar la explicación del circuito controlador (barrido) se expondrá un ejemplo fijando tanto "n" como "m" en 4, es decir, se explica un arreglo de 4 LEDs por 4 LEDs, dando un total en la red propuesta de 16 LEDs.

Para el direccionamiento y selección de los LEDs se activa la coordenada correspondiente, a través del controlador descrito en la Figura 5. En el caso específico de 16 LEDs, éstos se seleccionan a través de una cuenta generada por un contador binario de 4 bits. Con estos cuatro bits se logra direccionar los 16 LEDs ya que los LEDs se localizan como "filas" y "columnas". Por ejemplo, al activar el Y4 y X4 al mismo tiempo solamente se encenderá el LED de la esquina superior derecha. Si fuera Y4 y X3 las posiciones activadas, sólo el LED que lo antecede prenderá. Al activar sólo un transistor de columna y otro de fila solo se encenderá un sólo LED a la vez. Dichos transistores en este ejemplo son activados con el controlador de la Figura 5. Su función es seleccionar sólo una fila y una columna a la vez y después de cierto tiempo seleccionar otro par de fila-columna hasta completar la totalidad "n por m", 4 por 4 para el ejemplo, y después reiniciar su cuenta. Para el caso del ejemplo con filas y columnas de 4 bits este controlador se implementa preferentemente mediante un contador binario ( 17) conectado a dos decodificadores (18 y 19) como se muestra en la figura 5, los componentes específicos para el ejemplo de de 16 bits se especifican más adelante. El decodificador (19) utilizado para seleccionar las columnas (XI a Xm); deberá tener sus salidas negadas con un inversor para realizar el control adecuado sobre el transistor NPN en la interconexión entre la red de LEDs y el controlador. Además hay otro decodificador ( 18) para las filas, el cual es conectado directamente a la base del transistor PNP, es decir, éstas no requieren ser invertidas. En este caso particular, la secuencia de barrido primero enciende LED por LED de la primera fila (Y l ), y cuando termina, hace lo mismo en la segunda fila (Y2) y así sucesivamente hasta llegar a la última fila Yn (Y4 para el ejemplo) con la última columna Xm (X4 para el ejemplo) e iniciar de nuevo. Sin embargo la secuencia de barrido puede adaptarse a diferentes requerimientos pudiéndose realizar el encendido en cualquier orden deseado o bien producirse de forma aleatoria. Un contador binario, provee cuentas que llegan hasta una potencia de 2, por ejemplo 4, 8, 16, 32, y así sucesivamente duplicándose. Para este circuito se emplea un contador que puede generar una cuenta que sea igual o superior al número de LEDs. El diseño del circuito es expansible a un número mayor de filas y columnas (n por m), aquí solo se ilustra uno pequeño de 16 bits acomodado como 4 por 4 para facilitar la explicación, pero el invento aquí propuesto puede utilizar cantidades mayores de filas y columnas, donde la cantidad de filas y columnas no son necesariamente iguales. Este barrido se puede expandir, con un solo contador, de diferentes formas, una de las cuales es la siguiente: se determina una cantidad de columnas que sea potencia de 2, y una cantidad de filas que también lo sea. Después se determina la cantidad de bits que generan dichas cuentas y se concatenan, asignando un decodificador a cada cuenta que tenga las líneas necesarias por columna y en su caso fila. De manera general, se tiene una cuenta de X bits que se divide en Y y Z bits, donde Y + Z = X (Y:Z = X). Se utiliza un decodificador de Y a 2Y líneas que es controlado por los bits denominados Y. Otro decodificador de Z a 2Z líneas que es controlado por los bits denominados Z. El circuito controlaría un total de 2X LEDs que encendería solo uno a la vez. La cuenta generada por el único contador decimal en el circuito sería la cuenta Z. Volviendo a la figura 5, ésta muestra un diagrama esquemático de controlador de 16 LEDs. En dicho diagrama se muestran los siguientes componentes: Un contador binario 74393 (17) que es alimentado por una señal cuadrada de frecuencia dependiente al numero de LEDs (60Hz x # de LEDs o superior), en el ejemplo que aquí se describe serían 960Hz (60Hz x 16). A dicho contador binario se le conecta un par de decodificadores donde el primero de ellos es 74138, (18) y controla las filas, toma los bits más significativos, y el segundo, el decodificador 74138 (19) controla las columnas, tomando los bits menos significativos. Las salidas del segundo decodificador (19) tienen que ser invertidas para controlar los transistores NPN como se había mencionado previamente. El sistema de control requiere de dos voltajes, VCC y VDD; dichos voltajes pueden ser obtenidos tanto de la red de CA como de una fuente de CD después de ser convertidos y regulados. Como se ilustra en la Figura 6, el valor de VCC (20) y VDD (21) puede variar. VCC por definición es 5V y VDD será fijado de acuerdo al modelo, número configuración y tipo de LEDs y sus requisitos de voltaje y/o corriente. Dicho valor podrá ser al igual a 5V por facilidad. Si VCC es mayor o igual a VDD se usa el esquemático descrito en la figura 6. De lo contrario, véase la figura 7 que es el diagrama esquemático completo con diodos Zener (22); que se emplea si VDD supera a VCC (5V), y que consiste en que un diodo Zener debe ser agregado en cada fila para proteger el circuito, como se muestra en la figura 7. El valor de dicho diodo Zener (22) debe ser de VDD menos VCC redondeado hacia el valor comercial Zener que le siga en mayor magnitud y deberá ser puesto de tal manera que genere una caída de voltaje en dirección de la base del transistor a la salida del decodificador de la fila como se muestra en dicha figura.

En resumen el barrido se encarga del encendido seleccionado, alterno y consecutivo de LEDs individuales o grupos de LEDs que representan una fracción del total de LEDs del foco. Recapitulando, para obtener VCC y VDD, se requieren de dos fases denominadas rectificación (4) y conversión CD-CD (5); representadas en las figura 2. En la figura 3 solo se encuentra la conversión CD-CD (8) para obtener VCC y VDD. La fase de rectificación, es conformada por LEDs que están conectados en forma de puente rectificador de onda completa Figura 8, alimentados por un voltaje variable pero el rectificador puede tener variantes utilizando más LEDs en el puente como se aprecia en la Figura 9, o varios puentes en paralelo como la figura 10, esto para realizar una mejor rectificación y además así aprovechar el uso de los LEDs rectificadores como fuente luminosa de energía, teniendo como resultado un bajo consumo de potencia ya que no requiere una fase rectificadora extra (CA-CA) para energizar los LEDs y además logra mayor iluminación. Para la etapa de rectificación del circuito mostrado en la Figura 8 se muestra un rectificador típico con un puente de diodos de onda completa. Su objetivo es rectificar el voltaje del socket de foco ( l 10 o 220 Volts CA a 60 o 50 Hz). Esta rectificación se realiza mediante los cuatros LEDs identificados en la figura como D I , D2, D3 y; D4; obteniendo un voltaje pulsante siempre positivo. Se utiliza un capacitor (23) para convertir las pulsaciones en un valor constante de voltaje, lo que ocasiona que la salida del circuito de rectificación sea un voltaje CD sin rizado, que se pasa a la etapa de conversión CD-CD. Esta variante sustituye los diodos por diodos emisores de luz. En la presente invención, lo anterior presenta dos funciones: la rectificación de la onda senoidal de entrada (1 10 o 220 Volts CA) y a la vez produce iluminación, con lo que se pueden utilizar menos LEDs en la etapa de barrido, y así tener más ahorro de energía. La frecuencia de oscilación es aproximadamente constante, ya que depende únicamente de la frecuencia de la toma de corriente (50 o 60 Hertz). El objetivo principal de la etapa de conversión CD-CD es reducir el voltaje CD que entrega el rectificador a un voltaje VDD que sea útil para la red de LEDs, y que se determina según parámetros de funcionamiento de éstos. El circuito básico de esta etapa, mostrado en la figura 1 1 , consta de un convertidor CD-CD, conocido como "chopper" reductor. Este circuito está compuesto elementalmente de un transistor (24), un diodo (25) y un inductor (26), cuyo objetivo es mantener una corriente relativamente constante a la salida del circuito. El transistor (24) permite, mediante un circuito de disparo, decidir qué porcentaje del voltaje de entrada (Ventrada) se transmite a la salida, lo que permite variar el voltaje promedio de salida según se desee. Dado que el voltaje de salida es un voltaje pulsante de forma cuadrada, se utiliza un capacitor (27) para hacer constante Vsalida. Por motivos técnicos se requiere colocar varios de estos circuitos en cascada. A la salida de estas dos etapas, el voltaje obtenido es el requerido para el correcto funcionamiento de la red de LEDs. Los valores de los componentes y el número de circuitos que deben colocarse en cascada para la etapa de conversión CD-CD se determina por los parámetros de voltaje VDD y corriente que se requiera para la red de LEDs. Cuando el voltaje VDD no es igual al requerido para VCC (por ejemplo 5 volts), puede utilizarse un circuito integrado con un regulador de voltaje comercial.

Claims (10)

REIVINDICACIONES Habiendo descrito suficiente nuestra invención, consideramos como novedad y por lo tanto reclamamos como de nuestra exclusiva propiedad, lo contenido en las siguientes cláusulas:

1 . Un dispositivo de iluminación ahorrador de energía caracterizado por el energizado selectivo, secuencial y alterno de una red de elementos de iluminación, preferentemente LEDs a través de un controlador que genera conteos decimales generados por uno o mas contadores binarios y uno o mas decodifícadores a una frecuencia fija preferentemente de 60hz multiplicada por el número de LEDs o grupos de LEDs a controlar. Esta red de LEDs y el controlador son alimentados por una fase de rectificación y por una etapa de conversión CD-CD, en caso de que el dispositivo se conecte a Corriente Alterna (CA). En el caso de que el dispositivo se conecte a una fuente de Corriente Directa, éste solo se conectaría a la etapa de conversión CD-CD sin la fase de rectificación CA-CA.

2. Un dispositivo de iluminación ahorrador de energía de acuerdo a la reivindicación 1 , caracterizado porque el controlador para seleccionar y energizar la red de LEDs utiliza preferentemente una cuenta de X bits que se divide en Y y Z bits, donde Y + Z = X (Y:Z = X). Se utiliza un decodificador de Y a 2Y líneas que es controlado por los bits denominados Y. Otro decodificador de Z a 2Z líneas que es controlado por los bits denominados Z. El circuito controlaría un total de 2X LEDs que encendería solo uno a la vez. Dicha direccionamiento hacia la red de LEDs puede ser logrado de otras formas, aquí se muestra una manera eficiente de hacerlo.

Un dispositivo de iluminación ahorrador de energía de acuerdo a la reivindicación l , caracterizado porque el arreglo en la red de LEDs cuenta con un arreglo de transistores que puedan realizar una conmutación o "switcheo" a los LEDs. Dicho arreglo de LEDs consiste en una red con un enfoque similar al de un plano cartesiano, que cuenta con "m" columnas y "n" filas.

Un dispositivo de iluminación ahorrador de energía de acuerdo a la reivindicación 1 y 3 caracterizado porque la red de LEDs presenta un arreglo tipo malla donde cada columna cuenta con su propio transistor (en caso de usar un BJT, NPN) el cual tiene a su base una resistencia RB, en su emisor se conecta a GND o referencia y en su colector se encuentra una resistencia Re. Cada fila cuenta con su propio transistor (en caso de usar transistores de la familia BJT, PNP) el cual cuenta con una resistencia RB en su base, en su emisor se conecta a VDD y de su colector se conecta una cantidad de LEDs igual al número de columnas. Cada uno de esos LEDs es conectado a la Re de las columnas. También se pueden emplear transistores de otras familias para el mismo fin, el modelo del transistor no es definitivo ni especifico.

Un dispositivo de iluminación ahorrador de energía de acuerdo a la reivindicación 1 y 3 caracterizado porque en el controlador el decodificador utilizado para seleccionar las columnas, deberá tener sus salidas negadas con un inversor para realizar el control adecuado sobre el transistor NPN.

Un dispositivo de iluminación ahorrador de energía de acuerdo a la reivindicación 1 y 3 donde el decodificador utilizado para seleccionar las filas, se agregará un diodo Zener si el voltaje denominado como VDD supera a VCC, el cual alimenta lo circuitos integrados. El valor de dicho diodo Zener sera VDD menos VCC para generar una caída de voltaje en el sentido de la base del transistor, en este caso PNP, a la salida del decodificador de las filas. Si VDD no supera a VCC, no se agrega dicho diodo Zener.

Un dispositivo de iluminación ahorrador de energía de acuerdo a la reivindicación 1 caracterizado porque en caso que el dispositivo opere con Corriente Alterna, utiliza una fase de rectificación de onda completa reemplazando los diodos normales por LEDs, lo cual hace que el sistema tenga un bajo consumo de potencia además de que el puente rectificador también tendría la función de iluminador, incrementando así la intensidad de luz generada por el dispositivo.

Un dispositivo de iluminación ahorrador de energía de acuerdo a la reivindicación 7 caracterizado porque la fase de rectificación esta conformada por los LEDs que están conectados en forma de puente rectificador de onda completa, alimentados por un voltaje variable y el rectificador puede tener variantes utilizando más LEDs en el puente, o varios puentes rectificadores en paralelo para realizar así una mejor rectificación y además aprovechar el uso de los LEDs como fuente luminosa de energía.

9. Un dispositivo de iluminación ahorrador de energía de acuerdo a la reivindicación 7 y 8 caracterizado porque la forma de onda de la señal de voltaje de alimentación no solo queda confinada a la forma senoidal (disponible en la mayoría de los toma corriente del mundo con frecuencias entre 50Hz y 60Hz) sino que se generaliza la presente invención para cualquier forma de onda en la que puedan ser utilizados para su rectificación el puente de onda completa a base de diodos emisores de luz (LEDs).

10. Un dispositivo de iluminación ahorrador de energía de acuerdo a todas las reivindicaciones anteriores desde la 1 a la 9 caracterizado porque entre sus múltiples aplicaciones puede ser utilizado cómo foco convencional, o como fuente de corriente directa para producir iluminación.