MX2011007945A - Suministro de energia electrica para aditamento de iluminacion de diodos emisores de luz en carreteras. - Google Patents

Abstract

Se proporciona un suministro de energía de alta eficiencia de diodos emisores de luz para aditamentos de iluminación de carreteras. El suministro de energía hace posible acondicionar y monitorear la electricidad de entrada y monitorear la corriente de los LEDs para asegurar el funcionamiento consistente del LED y cambiar un factor de corrección de energía. La salida del LED también puede ser ajustada basada en la edad o parámetros de entrada externos y por la modificación del valor del factor de corrección de energía. Además, la salida del LED puede ser regulada, bajada en la salida a un nivel más bajo en cualquier momento de la noche para una duración prescrita con el objeto de ahorrar energía adicional. Esta función de disminución utiliza un esquema de programación que se mantiene rastreando las "estaciones" (verano, otoño, invierno y primavera) de modo que el tiempo de la noche es rastreado de manera exacta durante todo el año.

Description

SUMINISTRO DE ENERGÍA ELÉCTRICA PARA ADITAMENTO DE ILUMINACIÓN DE DIODOS EMISORES DE LUZ EN CARRETERAS Campo de la Invención La presente invención se refiere al suministro de energía de diodos emisores de luz y en particular al suministro de energía para LED para un aditamento de alumbrado de carretera.

Antecedentes de la Invención | I Los aditamentos de alumbrado para carreteras o calles están expuestos a un rango de factores ambientales que impactan el funcionamiento y la longevidad de los aditamentos de alumbrado. El alumbrado de carreteras existente generalmente utiliza focos de descarga de alta intensidad, y con frecuencia lámparas de sodio de alta presión (HPS). Los diseños del suministro de energía eléctrica han ¡sido relativamente simples pero la calidad de la luz, eficiencia y capacidad de control de los aditamentos han sido menos, que ideales. La introducción de aditamentos de alumbrado d!e la nueva generación, tales como, los diodos emisores de luz (LED) basados en aditamentos de alumbrado proporcionan una i eficiencia mayor, calidad de luz y capacidad de control', no obstante, los problemas actuales para asegurar una operación confiable durante la vida del aditamento de alumbrado. Los factores tales como el control térmico, eficiencia de la energía, regulación de corriente y restricciones de empaque deben de ser tomados en cuenta para cubrir los requerimientos de operación. Los extremos de temperatura y las restricciones de empaque requieren un diseño eficiente para asegura!r la confiabilidad. Proporcionar un suministro de energía eléctrica que cumpla con los requerimientos demandantes de diseño y haga frente a los extremos ambientales todavía no se han podido lograr hasta la fecha.

Por consiguiente, el aparato y métodos que hacen posible un suministro de energía eléctrica de LED mejorado todavía es altamente deseable.

Breve Descripción de la Invención De acuerdo con la presente descripción, se proporciona un método de operación de un suministro de energía eléctrica para un módulo de diodo emisor de luz (LED) en un aditamento de carretera, comprendiendo el método: realizar la filtración de interferencia electromagnética (E I) de una corriente alterna entrante (CA); revisando la rectificación de corriente alterna CA a corriente directa (CD) de la corriente alterna; disminuyendo la corriente directa rectificada basada en un valor del factor de corrección de energía (PFC); que proporciona la reducción de la corriente directa al módulo LED; la medición de una corriente a través de un módulo LED; la determinación del valor PFC basado en al menos la corriente medida a través del módulo LED; realimentando la PFC determinada para controlar la corriente directa reducida.

De acuerdo con la presente descripción, también se proporciona un suministro de energía eléctrica para utilizarse con un módulo de diodo emisor de luz (LED) en un aditamento de iluminación de carretera, comprendiendo el suministro de energía eléctrica: un filtro de interferencia electromagnética para filtrar una corriente alterna (CA); un rectif icado;r de corriente alterna para rectificar la corriente alterna para una corriente directa (CD); un circuito de corrección del factor de energía (PFC) que mantiene la forma de onda de corriente directa en fase con los voltajes de la línea cambiando un transformador de tiempo de retorno basado en el valor PFC recibido; un módulo de filtración lateral secundario para r ducir el voltaje y la fluctuación de corriente en la corriente directa; un módulo sensor de corriente LED para detectar un valor de corriente utilizado por el módulo LED en una línea de retorno desde el módulo LED; y un microcontrolador para monitorear la corriente del LED y procesar la entrada para determinar eljvalor PFC que va a ser aplicado al transformador de tiempo de retorno basado en el valor de corriente del LED detectado.

Breve Descripción de los Dibujos ! Las características y ventajas adicionales podrán ser apreciadas a partir de la siguiente descripción detallada, tomada en combinación con los dibujos adjuntos, en los cuales: La figura 1 muestra una representación de un suministro de energía eléctrica de diodo emisor de luz; La figura 2 muestra un método de operación de un suministro de energía eléctrica de LED; La figura 3 muestra una primera etapa detallada del suministro de energía eléctrica; La figura 4 muestra una segunda etapa detallada del suministro de energía eléctrica; La figura 5 muestra una representación del montaje de un suministro de energía eléctrica en un aditamento de alumbrado; y La figura 6 muestra un método para llevar a cab¡o la reducción de energía durante el Tiempo de la Noche.

Se podrá observar que en todos los dibujos adjuntos, las características y similares están identificadas por números de referencia similares.

Descripción Detallada de la Invención Las modalidades se describen más adelante, a mod¡o de ejemplo solamente, haciendo referencia a las figuras de la 1 a la 6.

El suministro de energía eléctrica está diseñado |para proporcionar LEDs con una corriente constante que se puede controlar que determina la salida del lumen. El suministro de energía eléctrica se puede programar para controlar la corriente constante contando el número de veces que se enciende |y se I apaga el alumbrado. El suministro de energía eléctrica utiliza el número de ciclos de encendido con el objeto de agregar aumentos de corriente increméntales con el paso del tiempo, es i decir, algún incremento fijo en la corriente (y por lo tant¡o, el wattage) en cada ciclo de encendido durante 20 años. El suministro de energía eléctrica tiene un modo de control que se puede seleccionar para permitir una sola corriente constante i durante el tiempo de vida del suministro de energía eléctrica. El i suministro de energía eléctrica tiene una eficiencia eléctrica extremadamente alta; la cual es lograda realizandp la conversión de corriente alterna a corriente directa utilizando una sola etapa, el modo discontinuo, el convertidor de titempo de retorno para minimizar las pérdidas de interrupción1 y el número de componentes que conduce a la alta eficiencia. i Además, el circuito de corrección del factor de energía puede utilizar una corrección de factor de energía IC tal como la ST Microelectronics™ L6562 en una sola etapa, modo discontinuo, convertidor de tiempo de retorno que conduce a la alta eficiencia. El monitoreo de la corriente constante es realizado utilizando un aparato tal como un microcontrolador ATtin'y85™ para muestrear la corriente de salida con un efecto mínimo en i la salida y la potencia de dirección de suministro que conduce a I la alta eficiencia. i Los aparatos semiconductores P-N (es decir, Diodos, Mosfets, etc..) con calificaciones de corriente más altas de las i I que se requieren, (por ejemplo, 2 ó 3 veces más altas) son I utilizados para permitir la operación en un extremo muy bajo de los límites de los aparatos, proporcionando una eficiencia máxima en la entrada calificada y una carga que conduce a la alta eficiencia. El suministro de energía eléctrica tiene! una expectativa de vida de más de 20 años. Esto es logrado en I parte utilizando componentes de alta conf labilidad (es decir, de grado automotriz y de aviación o mejor) con rangos de temperatura prolongados (como mínimo +125°C) que conduce a la vida máxima, con tamaños superiores y/o componentes sobrecalificados para asegurar que los componentes operan bien con sus límites de diseño que conducen a la vida máxima, i eliminando el uso de capacitores electrolíticos de aluminio, los cuales son un componente de calificación de altas fallas] que conduce a la vida máxima, proporcionando la disipación térmica superior utilizando un tablero de circuito de núcleo de aluminio con un dieléctrico conductor térmicamente tal comjo el Thermagon de Laird o el Tablero Arlon™, montado directamente I al alojamiento del aditamento de aluminio, conductor térmicamente que proporciona un sumidero de calor pa^a el suministro de energía eléctrica que está abierto a las corrientes de aire de convexión del exterior que conducen a la' vida máxima, y una resistencia superior a la vibración que utiliza componentes de montaje en la superficie los cuales permanecen planos contra el tablero de circuito para el soporte máximo' y un tablero de circuito de cerámica para el soporte adicional, que conduce a una vida máxima.

El suministro de energía eléctrica está diseñado con la capacidad para permitir el control de los niveles de corriente a los aparatos que usan los LEDs tales como, por ejemplo, un microcontrolador que se puede programar ATtiny85 de Atmel que puede ser programado para aceptar datos de sensores externos para controlar la producción de los LEDSj. La producción del LED puede ser detonada, por ejemplo, por la detección de movimiento, el tiempo de reducción de luz de la noche, la compensación de temperatura, control inalámbrico, etc.

El suministro de energía eléctrica proporciona un i microcontrolador controlado, una constante de realimentacíón al circuito cerrado de la corriente de los LEDs mientras son altamente eficientes y con un factor de alta potencia. Un factor de alta potencia (por ejemplo, > 0.98) reduce la energía desperdiciada entre el suministro y servicio de emergía eléctrica, mientras que la alta eficiencia (90% + ) reduce la energía desperdiciada entre el suministro de energía eléctrica y los LEDs. El diseño utiliza el método de utilizar operar un circuito de corrección de factor de energía en un modo de transición (es decir, modo discontinuo) para producir la corrección del factor de energía y la interrupción del tiempo de retorno, todo con un solo chip, reduciendo la cuenca de componentes y aumentando la eficiencia y el factor de potencia. Debido a que el circuito de corrección del factor de potencia necesita una alta fluctuación del voltaje proveniente de, por ejemplo, un rectificador de puente, para la detección correcta de la fase del voltaje de entrada, los capacitores de filtro de entrada electrolítica voluminosos y normalmente grandes pueden ser reemplazados por capacitores de película o cerámica más confiables y mucho más pequeños.

El circuito de control para limitar la cantidad de corriente que va hacia los LEDs es único, en que puede aumentar la corriente que va a los LEDs conforme se van envejeciendo. El circuito de control puede iniciar proporcionando la cantidad mínima de corriente a los LEDs para producir una salida del lumen mínima como lo requieren los estándares IES, y luego aumentar gradualmente la corriente con el paso del tiempo para mantener la producción del lumen para compensar la reducción natural de la producción del lumen por el envejecimiento de los LEDs (la disminución de producción de los LEDs en un 20% durante 20 años). Operando los LEDs en corrientes más bajas se hace que sea mucho más eficiente conforme operan de una manera mucho más fría. Esto puede proporcionar rangos I importantes sobre los aditamentos HPS que necesitan tener una salida inicial más alta (lumen) para mantener los niveles apropiados de IES hacia el final de su vida.

Un microcontrolador es utilizado para controlar la salida de corriente. Siendo utilizado el microcontrolador para controlar la corriente en una realimentación de circuito cerrado, otros esquemas de control pueden ser agregados fácilmente tales como la detección de movimiento para encender o aumentar (o disminuir) los niveles de producción de luz cuando un vehículo o peatón está presente, la compensación de temperatura para reducir la corriente a los LEDs si están operando demasiado calientes, asegurar una vida más larga, la regulación de la electricidad durante el tiempo del día para tener el encendido de la luz o ajustar los niveles de la luz para que coincidan con los ciclos de tráfico, y la operación de control remoto (es decir, inalámbrica) para permitir un control remoto que se puede programar que permite los cambios en los niveles de luz en tiempo real o el cambio de programación del microcontrolador para eventos particulares tales como festivales, emergencias, temporadas turísticas, etc.

El suministro de energía eléctrica está diseñado para aceptar cualquier voltaje de entrada de luz, incluyendo dos voltajes de entrada estándar, es decir, 120 Vac, 60 Hz (Voltaje de América del Norte) o 240 Vac, 50 Hz (Voltaje Europeo);. Por cada voltaje de entrada se utiliza un suministro de en'ergía separado. El diseño general de cada suministro de eníergía j eléctrica es el mismo solamente con varios cambios en los valores de los componentes para cada versión para aceptar los voltajes más bajos o más altos y las frecuencias diferentes.

Este método fue utilizado y preferido sobre los diseñado|s de voltaje de entrada universal típicos debido a que mantienen la eficiencia tan alta como es posible optimizando los valores de los componentes para cada suministro y su entrada correspondiente en vez de hacer un compromiso de modo que el suministro de energía eléctrica funcionara en todos los niveles.

Haciendo referencia a la figura 1, la corriente alternja de entrada 101 es alimentada al filtro EMI 102 para limitar cualquier interferencia conducida introducida por el suministro de energía eléctrica a la rejilla de servicios eliminando el ruido armónico y las emisiones conducidas que podrían transferirse a la rejilla. Un rectificador de puente 104 convierte la entrada de corriente alterna 101 en una entrada de corriente directa por el circuito de corrección del factor de energía eléctrica 114.

El circuito de corrección del factor de energía eléctrica (PFC) 114 recibe la señal de corriente alterna ahora rectificada e interrumpe un transformador de tiempo de retorno 106 de acuerdo con un valor de corrección del factor de energía 115. El transformador de tiempo de retorno es cambiado con un Mósfet para producir un voltaje más bajo requerido por los LEDs. El circuito PFC 114 interrumpe el transformador de tiempo de retorno 106 en sincronización con el voltaje de la línea de í corriente alterna, lo cual mantiene la forma de onda de corriente en fase con el voltaje de la línea. Esto, en conjunto con los picos que limitan la corriente (armónicos), asegura un buen factor de energía, significando que la energía aparente producida por el servicio, y la energía real consumidas por el suministro de energía eléctrica, son muy cercanos a ser el mismo resultando en una energía mínima desperdiciada ya que suministro de energía eléctrica no puede hacer el uso completo de la energía generada por el voltaje y la corriente fuera de fase. El circuito PFC 114 también proporciona la protección contra sobrecargas de voltaje y cortos circuitos; El transformador de tiempo de retorno 106 convierte el voltaje de corriente directa alto para disminuir el voltaje de corriente directa (la reducción de voltaje, por ejemplo, de 165 V a 36 V).

Un filtro lateral secundario 110 es proporcionado | para reducir las fluctuaciones de voltaje y corriente para proporcionar una producción más limpia. La forma de onda de voltaje reducida entonces es proporcionada para operar los LEDs 116. Un resistor de percepción de corriente 118 muestrea la corriente en la línea de retorno de los LEDs, resultando en un voltaje muy pequeño el cual es directamente proporcional a la corriente que fluye a los LEDs.

El voltaje de alta fluctuación, el cual representa una corriente proporcional debida a la naturaleza del convertidor de I tiempo de retorno del PFC, es alimentada a la entrada del microcontrolador 120 (o microprocesador) para ser promediada con el objeto de determinar la corriente promedio que pasa a través de los LEDs 116 y luego compararlo con un valor establecido programado dentro de la memoria del microcontrolador 120. Dependiendo en cual ciclo de encendido se encuentra el suministro de energía eléctrica, el cual corresponde generalmente al número de días en que ha estado operando para el suministro de energía eléctrica, el microcontrolador 120 ajustará el voltaje al circuito PFC 114 con el objeto de producir la corriente correspondiente a la que se hizo referencia por el valor que reside en el microcontrolador 120. El microcontrolador puede operar en una modalidad de rampa de corriente-tiempo con el objeto de producir una corriente aumentada al LED conforme envejecen los LEDs. La edad de los LEDs es determinada generalmente a partir del número de ciclos de encendido.

Alternativamente, el microcontrolador 120 puede operar en un modo de corriente constante con el objeto de producir! una corriente constante a los LED por el tiempo de vida del LED.

El microcontrolador 120 cuenta cada secuencia de encendido y la almacena en su memoria interna para rastrear cuantos días ha estado en operación. Para que el microcontrolador 120 registre un día, el suministro de energía eléctrica está diseñado para monitorear "una vez", determinada, por ejemplo, por la corriente de salida, por un mínimo de cuatro horas para reducir la cuenta falsa debido a fallas o paralización de la energía, etc. Es decir, se considera que ha ocurrido un día cuando la corriente del LED ha sido substancialmente la misma por más de cuatro horas. Se podrá apreciar que son posibles métodos para determinar el número de días de operación, o la edad de los LEDs.

El contador de días no necesita ser preciso, pero proporciona una indicación general de cuanto tiempo ha estado en uso el aditamento. Con este esquema, el microcontrolador 120 puede ser programado para controlar la corriente a los LEDs de cualquier manera que sea especificada. Las entrjadas adicionales pueden ser proporcionadas al microcontrolador 120 tales como sensores de movimiento 122 para detectar el movimiento y el encendido del LED permitiendo ahorros de energía. Esto aplica a una situación en donde la luz del LED ha sido apagada durante períodos de poco tráfico, generalmente después de la media noche. La interfase inalámbrica TX/RX 124 puede ser proporcionada para programar la luz para encender o apagar y/o reducir, y/o monitorear remotamente el funcionamiento ya sea a través de la comunicación inalámbrica directa o a través de redes inalámbricas. Una luz de ambiente y/o un sensor de salida de luz 126 puede ser provisto para monitorear la salida del LED y la luz de día para controller la salida de luz deseada. Otros tipos de entrada tales como valores de temperatura también se pueden proporcionar ! para lograr una eficiencia mejor del suministro de energía eléctrica o detonar la operación de un aditamento del alumbrado. , | Además, el microcontrolador 120 puede calcular adem'ás el nivel de corriente del LED de acuerdo con un programa de reducción de energía almacenada en la memoria 128. El programa de reducción de energía define un nivel de salida de luz deseada del módulo del LED por un período de tiempo de una noche. El microcontrolador 120 controla el nivel de salida ajusfando el valor PFC utilizado por el circuito PFC 114 cuando está reduciendo el voltaje de corriente directa.

El suministro de energía eléctrica puede estar diseñado como un suministro independiente para proporcionar energía a una adaptación de LEDs en paralelo, o puede estar diseñado para proporcionar energía a una sola cadena de LEDs ajustando el tamaño y los valores de los componentes para la aplicación determinada y los requerimientos de energía.

El suministro de energía eléctrica es un controlador PFC de control de retorno de realimentación de circuito cerrado controlado que opera como una fuente de corriente constante. La eficiencia del LED, eficacia (lumen/watts), la expectativa de vida del LED, y la producción de luz son directamente dependientes de la corriente que opera a través del mismo. Manteniendo un nivel constante de corriente a través del LED, estos parámetros pueden ser controlados estrechamente. El suministro de energía eléctrica consiste de cuatro secciones principales.

La figura 2 muestra un método de operación del suministro de energía eléctrica del LED como se muestra en la figura ¡1. La filtración EMI de una corriente alterna entrante es revisada en el paso 202. * La entrada de corriente alterna es entojnces rectificada en el paso 204 para convertir la corriente alterna en un voltaje y corriente directa de onda completa. En el paso 206, el voltaje de corriente directa rectificado es disminuido ! para disminuir el voltaje de corriente directa, por ejemplo, la disminución del voltaje se lleva a cabo de 165 Volts a 36 La corriente primaria es monitoreada en el paso 208 por el circuito PFC 114. Si la corriente excede las tolerancias del diseño se lleva a cabo una protección contra los cortos cirduitos por el circuito PFC 114 en el paso 210.

Basados en la corriente de salida deseada, un valorj PFC puede ser aplicado al circuito PFC 114 en el paso 212 para asegurar que es suministrada la corriente deseada. La filtración lateral secundaria puede entonces ser realizada en el pasó 214 para reducir las fluctuaciones de voltaje y corriente para proporcionar una salida más limpia. La corriente disminuida, y posiblemente filtrada, es entonces aplicada al motor del LED en el paso 216. La corriente del LED es medida en el paso 218. El microcontrolador puede entonces determinar la corriente I promedio que pasa a través de los LEDs en el paso 220. Con el objeto de determinar la corriente promedio que pasa a través de los LEDs, el microcontrolador puede promediar la señal de voltaje percibida la cual puede tener una alta fluctuación (es decir, 120 Hz). El modo de producción del LED es entonces determinado en el paso 222 en donde el microcontrolador es programado para proporcionar corriente constante o corriente de rampa con el paso del tiempo previamente programada para ajustar la producción del LED. El ciclo de encendido de corriente es determinado por el microcontrolador en el paso 224 para determinar la "edad" del aditamento contando los ciclos de encendido. En el paso 226, el microcontrolador 120 determina la corriente requerida por el LED para lograr la producción deseada del LED. El microcontrolador 120 puede entonces enviar una señal de realimentación, por ejemplo, el valor PFC 115, al circuito PFC 114 para ajustar la corriente requerida para el LED. La señal de realimentación puede ser determinada, por ejemplo, calculando la salida de voltaje de realimentación deseada basada en los datos recolectados en el paso 228. El s230 de entrada externa también puede ser provisto para el microcontrolador tal como las señales de los sensores de movimiento 122, la interfase inalámbrica TX/RX 124 o la luz del ambiente y/o el sensor de producción de luz 126. La entrada adicional puede ser proporcionada calculando la condición de encendido/apagado deseada, la intensidad de la luz o corriente requerida para mantener una intensidad de alumbrado del aditamento LED.

Una figura esquemática detallada de la primera etapa 300 j del suministro de energía eléctrica se muestra en la figura 3. La primera etapa es la etapa de entrada del suministro de enérgía eléctrica. La red eléctrica de corriente alterna, es decir! los cables que tienen hasta la luz del LED en el polo de luz, se conecta al suministro de energía eléctrica por medio de un conector "que se asoma en" el montaje de superficie (J1) y pasa a través del filtro EMI (interferencia electromagnética) (C2¡, L1, C3, C1, C4). Éste es un diseño de filtro estándar el cuil es requerido para ayudar a limitar los niveles EMI para que se encuentren dentro de los requerimientos EN55015 y EN61547. El voltaje de corriente alterna entonces es rectificado a un voltaje de corriente directa utilizando un puente de cjliodo separado (D1, D2, D3, y D4). El uso de diodos separados permite una cantidad mayor de flexibilidad para seleccionar los componentes sobrecalificados para que excedan la corriente y la calificación de voltaje designadas, asegurando el nivel más alto de eficiencia y vida del puente. Los diodos estándar son utilizados contra diodos rápidos o ultra rápidos para ayudar a disminuir el tiempo elevado de la forma de onda que ayuda a limitar los tiempos de corriente y armónicos reduciendo el EMI. La salida de esta etapa alimenta ocho canales separados, aunque se pueden utilizar más o menos canales.

El segundo paso 400, como se muestra en la figura 4, consiste del factor de corriente corregido por el convertidor de tiempo de retorno y el circuito de realimentación basado en un microcontrolador. El factor de potencia es la proporción entre la potencia aparente suministrada por el servicio y la potencia real utilizada por el suministro de energía eléctrica. Manteniendo la corriente operando los LEDs en fase con el voltaje de en;rada del servicio, puede ser logrado un factor de potencia alta. Esto, en conjunto con la limitación de la distorsión de la armónica total, asegura un factor alto de corriente general significando que la potencia aparente y la potencia real están muy cerca de ser la misma, dando como resultado muy poca energía desperdiciada entre el servicio y el suministro de energía eléctrica. Utilizando un chip de corrección del factor de potencia (tal como el U10 ST L6562) para ambos la corrección del factor de potencia y la interrupción del tiempo de retorno, la modulación más estándar del ancho de impulso (PWM) IC que es utilizada para cambiar el tiempo de retorno (T4) puede ser eliminada, reduciendo la cuenta de partes y aumentanco la eficiencia del suministro por hasta un 5%. Otro beneficio de solamente utilizar una sola etapa PFC es que puede manejar un voltaje de alta fluctuación de la red eléctrica rectificada y de este modo, puede ser utilizado un capacitor de filtro de valor mucho más bajo (C40, C41). Esto permite que un capacitor no electrolítico (los capacitores electrolíticos de aluminio debidos a su construcción son una fuente principal de la reducción de la confiabilidad), pueden ser utilizados, tales como, capacitores de película y cerámica. Los capacitores de película y cerámica tienen una confiabilidad mucho más alta y tiempo de vida que el electrolítico de aluminio, y son utilizados exclusivamente en el diseño de suministro de energía eléctrica.

El controlador PFC cambia el voltaje de corriente directa rectificado del rectificador del puente en una frecuencia nominal de 120 kHz por medio del Mosfet Q1, que tiene su drenaje conectado a la conexión primaria del transformador de tiempo de retorno T4. La frecuencia en la cual los estándares Europeos más exigentes (CISPR 22, EN55022) comienzan a medir para el EMI es de 150 kHz. 120 kHz fue seleccionada para mantener el transformador tan pequeño como es posible y las pérdidas de interrupción a un mínimo, mientras que se asegura que la frecuencia primaria ha estado bastante debajo de 150 kHz para hacer más fácil atenuar las armónicas de frecuencia más alta para cumplir con los estándares EMI. Una frecuencia más baja podría haber sido seleccionada, sin embargo, el tamaño del transformador aumenta conforme disminuye la frecuencia. La energía inicial para el U10 es proporcionada por el R44. Una vez que el circuito está operando, el embobinado auxiliar del T4 suministra la energía requerida por el U10 a través del| D27 perno 1. Un diodo D26 de Zener asegura que el voltaje al' U10 no puede exceder su límite máximo de voltaje.

El U10 muestra que el voltaje de la red elédtrica rectificado a través de R46 y R53 y cambia el regulador de Q4 de modo que el flujo de corriente producido en el transforrr ador T4 se encuentra en fase, o en sincronía, con el voltaje de entrada.

El Mosfet (Q1) se encuentra sobredimensionado j con respecto a la calificación de corriente para proporcionar una cantidad mayor de confiabilidad, así como los Rds_encendido bajos en (la resistencia "encendida" del Mosfet cuando es I encendido entre el drenaje y la fuente). El Mosfet de corriente más alta generalmente tiene Rds_encendido más bajo debido a que tiene más material semiconductor para llevar la corriente. Esto reduce las pérdidas de corriente de energía asociadas con el Mosfet.

El transformador (T4) consiste del embobinado primario el cual está acoplado al interruptor, el embobinado secundaijio el cual proporciona la salida de 36 V reducida y un embobinado auxiliar el cual produce la energía para el controlador PFC y el microcontrolador después de que el circuito se encuentra encendido y operando. El transformador de tiempo de retorno utiliza un núcleo RM6 para alta eficiencia, tamaño compacto, y baja filtración de inductancia lo cual reduce el esfuerzo en el Mosfet Q1 y reduce el EMI.

La salida proporcionada por el embobinado secundario (perno 6,7) del transformador (T4) consiste del filtro de salida y la percepción de la corriente. El rectificador de salida D23 es j un diodo de carburo de silicón que tiene un tiempo de recuperación de cero eliminando pérdidas de interrupción, que es extremadamente confiable y altamente eficiente. Normalmente, se utilizan dos rectificadores tales como de I solamente la mitad de la corriente fluirá a través de cualquiera de ellos, mejorando adicionalmente la confiabilidad y eficiencia asegurando que los diodos están operando bastante debaji o de sus límites. El uso de un diodo de carburo de silicón, solamente i necesita que sea utilizado para obtener los mismos beneficios que se obtienen usando dos rectificadores. Solamente se requiere 2uF de capacitancia (C38, C39) en la salida ya que los LEDs proporcionan inherentemente la regulación del voltaje para la salida. Esto permite el uso de componentes no electrolíticos en la salida, aumentando la confiabilidad. La fluctuación de salida se encuentra en 120 Hz debido a la topología del PFC y la baja capacitancia de salida, cuando se cubren los requerimientos estrella de Energía y es lo suficientemente alta para eliminar cualquier parpadeo visible en los LEDs.

El sensor de corriente es simplemente un resistor de bajo valor (R50) el cual desarrolla un pequeño voltaje a través del mismo cuando la corriente fluye a través de los LEDs. Este pequeño voltaje es enviado al micro (U11) a través del R49 conforme el voltaje de realimentación es directamente proporcional a la corriente que fluye a través del mismo.

El procesador, tal como el microcontrolador Atmel, ; U11 i (ATTiny85), recibe el voltaje de realimentación del R49 y realiza la función de promediar conforme el voltaje tiene un contenido de fluctuaciones alto de 120 Hz resultante del filtro de producción de baja capacitancia y la topología del PFCi Los voltajes promediados proporcionan la corriente promedio que pasa a través del LED. El esquema de control deseado (corriente de constante de rampa de corriente/tiempo disminución de la energía basada en el tiempo, combinaciones de los mismos, etc.) se puede seleccionar utilizar un saltador en el J13. Las calificaciones superiores futuras también se pueden realizar conectando el programador apropiado al J 13.

El microcontrolador de esquema de programación va a encender los LEDs en una salida de lumen reducida operando cada cadena de LEDs a 160 mA. Esto proporciona la salida del lumen IES requerida para un equivalente, 100W HPS de cabeza de cobra. Conforme la edad del LED con el paso del tiempo, y la depreciación por suciedad de las ópticas aumenta, el microcontrolador aumenta la corriente por una cantidad establecida en cada ciclo de encendido de modo que en e año 20, el LED estará operando en su nivel de corriente completamente calificado de, por ejemplo, 300 mA La operación de los LEDs en una corriente más baja no solamente reduce el consumo de energía en un 50% inicial, sino que también es aumentada su vida. El microcontrolador cuenta y rastrea cada vez que la potencia es aplicada al mismo y almacena los datos en su memoria a bordo. Ésta no necesita ser precisa ya que la cantidad de depreciación por suciedad con el paso del tiempo es imposible de pronosticar y la depreciación del lumen con el paso del tiempo es solamente un estimado, de modo que el aumento en la corriente es una rampa ascendente estrictamente lineal con el paso del tiempo. En contraste, una cabeza de cabra HPS comienza inicialmente en una producción de lumen más alta, y que conduce más energía para compensar la reducción en el funcionamiento del lumen conforme envejece la luz de modo que todavía producirá una producción del lumen IES requerida al final de la vida. Incorporando un microcontrolador basado en la realimentación de circuito cerrado para controlar la corriente; se pueden agregar muchas otras características al diseño del núcleo. Algunos ejemplos incluyeron la detección del movimiento para encender o aumentar los niveles de luz cuando solamente están presentes un vehículo o peatón, la compensación de temperatura para reducir la corriente a los LEDs si están operando demasiado calientes asegurando una vida más larga, el tiempo del día en que se debe de reducir el suministro de energía para hacer que la luz se encienda o ajuste los niveles de luz para que coincidan con los ciclos de tráfico, y la operación de control i remoto para permitir que el usuario remoto ajuste los niveles de luz en tiempo real o cambie la programación del micro para eventos particulares tales como festivales, emergencias, temporadas turísticas, etc. El U11 recibe la energía: del embobinado auxiliar del T4 a través del regulador U12 de 5 | V.

El suministro de energía eléctrica está diseñado específicamente para cubrir los requerimientos de la cantidad óptima de los LEDs en serie para una aplicación determinada. La cantidad óptima de los LEDs en una serie para equilibrar la eficiencia y la modularidad mientras que se cumple cori los requerimientos de suministro de energía eléctrica clase 2 es, por ejemplo, de 12 LEDs. Los 12 LEDs por cadena proporcionan una flexibilidad modular máxima proporcionando los niveles de luz requeridos con al menos la cantidad de LEDs extra. Se i podrá apreciar que pueden ser utilizados otros números de LDS. Esto también reduce de manera amplia el costo y los nivel s de energía utilizando la menor cantidad de LEDs requerida. El suministro de energía eléctrica tiene la capacidad de j suministrar, por ejemplo, 40 V en 350 mA por cadena, el cual es el voltaje máximo que conducirían los 12 LEDs, manteniendo el voltaje de salida bien debajo del límite de 60 V para la operación de clase 2 si es requerida. El aditamento se puede escalar a voltajes más altos simplemente agregando j más cadenas de LEDs y los canales de suministro de energía eléctrica adicionales para operar las cadenas individualmente.

Para lograr la cantidad mayor de ahorro de energía y tener el efecto mayor en la reducción de gases de invernadero, la eficacia y el factor del suministro de energía eléctrica necesita ser tan alto como sea posible. Esto reduce la cantidad de energía desperdiciada consumida por el suministro de energía eléctrica y no entregada a la carga. Es posible tener una alta eficiencia y un factor de baja potencia o un factor de alta potencia y baja eficiencia, pero ambos tienen un e ecto importante en los ahorros generales de energía y la reducción de gases del invernadero, y, por lo tanto, el suministro de energía eléctrica debe estar diseñado para tomar en cuenta ambos factores. El suministro de energía eléctrica descrito es 90%+ eficiente con un factor de potencia de >0.98. Esto fue logrado utilizando solamente una sola etapa, un diseñó de convertidor de tiempo de retorno PFC. Esto reduce las pérdidas de energía de una etapa de un método más típico de dos etapas.

El suministro de energía eléctrica incorpora un microcontrolador basado en el circuito de realimentación de circuito cerrado. La corriente de carga puede ser manipulada i por el microcontrolador, U11, el cual varía el voltaje al perno 3 (perno de compensación) del U10. La señal de voltaje proporciona un valor PFC al U10. El microcontrolador tiene la capacidad de recibir los datos de muchos sensores externos y/u otros circuitos, y luego procesar esos datos de acuerdo con los algoritmos que fueron programados en el microcontrolador para controlar los LEDs. Esto permite una mayor flexibilidad jpara aumentar la funcionalidad de los suministros de energía i eléctrica y agregar nuevas características, mientrasj se mantienen los costos del suministro de energía eléctrica relativamente bajos comparados con otros suministros de inhabilitar selectivamente la producción del suministró de energía eléctrica. Este puede ser utilizado ventajosamente, por ejemplo, para cerrar uno o más módulos de LED de un aditamento.

El suministro de energía eléctrica tiene una calificación de vida de más de 20 años. El calor es la causa principal dé las fallas de los componentes y de la reducción de la longevidad del producto. Nosotros hemos minimizado los efectos del calor de diferentes maneras. Seleccionando componentes que tienen un rango de temperatura prolongado de por lo menos -40°C a + 125°C, los cuales son típicos de componentes de gjrado automotriz y militar, asegurando que los componentes estarán operando bien manteniendo sus límites de diseño térmico dentro de un esfuerzo térmico muy bajo en ellos. El tablero de circuito 502 será un núcleo de metal, un tablero de un solo lado que se sujeta directamente al alojamiento del aditamento 506, con una grasa o almohadilla térmica 504 como una inferíase como se muestra en la figura 5.

Esto permite que el suministro de energía eléctrica utilice el sumidero de calor del aditamento externo para transferir de manera eficiente el calor del suministro de energía eléctrica, el cual se encuentra en una envoltura IP 66, al exterior en donde las corrientes de aire pueden actuar como un sistema de enfriamiento activo. Otra causa principal de falla en la iluminación de las calles es la vibración. Los aditamentos de iluminación de carreteras deben resistir las vibraciones extensas del aire, tráfico, equipo de acondicionamiento de energía eléctrica de servicios (transformadores, Bancos Capacitores, etc, los cuales están montados en el mismo polo que el aditamento) operando en 60 Hz, y otros fenómenos i hechos por el hombre o naturales. Esto se ha tomado en cuenta de varias maneras. Todos los componentes son de tipo de montaje en la superficie para facilitar el montaje a un tablero de núcleo de metal. Esto permite que todos los cuerpos de los componentes puedan permanecer planos sobre el tablero el. cual ofrece el mayor soporte y elimina la necesidad de que sean soportados los componentes solamente por sus cables. Los componentes sensibles a la vibración tienen agregada sili;Cona RTV para mejorar la confiabilidad de la vibración.

Basados en la modularidad en el diseño, puede ser utilizado cualquier número de bloques de LED. Por ejemplo, se pueden hacer bloques de 24 LED proporcionados para una distribución completa de luz deseada en la carretera u otra superficie, el aditamento de luz de LED también puede1 ser fabricado con motores de luz (12 LEDs en el motor izquierdo de luz y 12 LEDs en el motor derecho de luz) que contienen un total de 24 LEDs. Esto constituiría un aditamento de luz con i solamente 24 LEDs en un suministro de energía eléctrica de un solo canal. Como resultado el tamaño general de la luz LED podría ser aproximadamente más pequeña y más ligera, y todavía ofrecer la misma distribución deseada pero con una salida de lumen total que corresponde a 24 LEDs. De un modo similar, las luces del LED pueden ser fabricadas con dos bloques de 24 LEDs, para un total de 48 LEDs y el suministro de energía eléctrica tendría dos canales. La luz del LED podría i ser fabricada para incorporar justamente 48 LEDs en este caso. Este mismo método de fabricación de luz de LED con diferentes números de bloques de 24 LEDs proporciona la capacidad para diseñar y fabricar cualquier tamaño de luz de LED que optimice específicamente el diseño para el número de bloques de LEDs deseados.

El suministro de energía eléctrica es libre de cables. Un Acabado Conservador de la Capacidad para Soldar Orgánica I (OSP) es utilizado para proporcionar un acabado más robusto y una reacción mejor con el soldador libre de cables. La soldadura libre de cables y los componentes son utilizados para cumplir con el RoHS.

Para reducir el tiempo de producción y simplificar el proceso de producción, los conectores del tipo poke-in son utilizados para las conexiones de cable de entrada y salida.

Esto elimina la necesidad de conectores moldeados y solamente requiere que el extremo del cable sea desarmado. Siendo un conector de montaje en la superficie de una sola pieza, es menos susceptible a la desconexión posible debida ¡a la vibración.

Reducción de la Luz del Tiempo de la Noche El suministro de energía eléctrica que puede reducirse hace posible que se realice la reducción de la Luz del Tiempo de la Noche. El suministro de energía eléctrica interna está configurado para ejecutar un programa de reducción de la luz previamente programado como es requerido por el cliente final de la luz de la calle. La reducción de la luz está basada en el tiempo de la noche determinado por el sistema.

La función de la reducción de la Luz del Tiempo de la Noche está basada en el principio de que para una ubicación geográfica determinada, el tiempo real del día puede ser determinado con buena exactitud si es conocido el número de horas entre la puesta del sol y el amanecer, y si es conocido el tiempo relativo a la puesta de sol. El programa lógico realiza dos funciones primarias, en primer lugar, utiliza un algoritmo lógico especial para determinar el tiempo del día, en segundo lugar, ejecuta el programa de reducción de la luz previamente programado basado en el tiempo del día determinado.

Para determinar el tiempo del día, el microprocesador 120 registra el período de tiempo desde la puesta del sol hasta el I ! amanecer. Además, la producción máxima del aditamento de alumbrado puede ser ajustada basada en las condiciones de iluminación en una época del año particular.

El algoritmo lógico ha sido desarrollado para ejecutar el programa de reducción de la luz si por lo menos dos mediciones consecutivas de la puesta del sol al amanecer se han hecho y que se encuentran dentro de la exactitud de medición entre ellas. En el caso de datos insuficientes para ejecutar el programa de reducción de la luz, el alumbrado de la calle se ajustará al encendido completo como un mecanismo librje de fallas. En el caso de mal funcionamiento del equipo del sistema de reducción de la luz, la iluminación de la calle es ajustada automáticamente al encendido completo como un mecanismo seguro contra las fallas basado en el diseño del equipo.

El algoritmo lógico también incluye una lógica espec a para manejar el caso de mediciones que están más allá de la exactitud de medición permitida. En este caso, de las mediciones más allá de la exactitud de medición permitidja, el sistema borrará los datos de medición internos y ajustará el alumbrado de la calle al encendido total hasta que por lo menos dos mediciones consecutivas dentro de la exactitud de medición hayan sido registradas. Esta lógica maneja de manera segura el i caso de la corrupción de datos debida a una interrupción aleatoria de la energía eléctrica, o una situación en donde el alumbrado de la calle es almacenado por un período de tiempo.

Como se muestra en la figura 6, en la puesta del sol, en el paso 602, la energía de la toma eléctrica es aplicada al microprocesador del alumbrado de la calle, a través d ie la operación normal del fotocontrol estándar. El microprocesador I inicia registrando la hora que pasa, en relación con el momento de la puesta del sol (ENCENDIDO). La duración del período de la noche es determinada basada, en la detección del amanecer en el paso 604. Entonces es determinada la medición de la longitud del período de la noche. Si la medición se encuentra dentro de la tolerancia en que el período no es excesivamente largo o corto, Sí en el paso 606, el microprocesador determina un número previamente definido de períodos de la noche han sido almacenados, por ejemplo, por lo menos dos períodos nocturnos. Si el número previamente determinado de períodos son almacenados en la memoria, SÍ en el paso 608, el microprocesador calcula el período de tiempo promedio en el paso 610 desde la puesta del sol al amanecer para el número de días pasados, hasta que un umbral superior tal como los ocho (8) días anteriores conocido como la duración de la puesta del sol-amanecer (promedio). Alternativamente, si no han sido almacenados suficientes períodos nocturnos para proporcionar los datos consecutivos requeridos al módulo del LED la iluminación es ajustada al alumbrado completo en el paso 622 durante el período de iluminación. Observar que si los datos de ocho (8) días no han sido recolectados todavía, el microprocesador promediará solamente los datos que hayan sido recolectados hasta ese momento. Basado en el valor de la duración de la puesta del so el microprocesador puede hacer un est ma o del t empo de la puesta del sol a los quince (15) minutos más cercanos.

Entonces se realiza una consulta en el paso 612 en la tabla del i programa de reducción de luz para determinar una secuencia de reducción de luz asociada que define los valores PFC y el tiempo o período de tiempo para aplicar el valor para controlar la salida de iluminación de los módulos de LED. La consulta coincidirá con el período nocturno promedio para la secuencia de reducción de luz deseada. La salida entonces puede ser controlada en el paso 614, aplicando los valores PFC deseados en los momentos definidos en la secuencia en el paso 614. i En cada ENCENDIDO, correspondiente a la puesta del sol, el microprocesador realiza una revisión de cada medición de duración de la puesta del sol al amanecer nueva antes de que la medición sea almacenada dentro del conjunto de las ocho (8) mediciones anteriores. Si la nueva medición no se encuentra dentro de la exactitud de medición de los valores, NO en el paso 606, en el conjunto de medición, el microprocesador borrará las mediciones anteriores en el paso 602 y ajustará el alumbrado de la calle al encendido total (sin reducción de luz) o un valor previamente determinado para la noche actual én el paso 622. El microprocesador almacenará la nueva medición como la primera lectura potencialmente correctal en continuación del paso 602.

Conociendo la hora de la puesta del sol a los quince (15) minutos más cercanos, y el tiempo desde la puesta del sol (ENCENDIDO), el microprocesador puede estimar el tiempo actual del día dentro de una exactitud de 15 minutos. Con el tiempo del día determinado dentro de una exactitud de quince (15) minutos, el microprocesador puede controlar el inicio de la reducción de luz y la detención de las funciones de la reducción de luz dentro de una exactitud de quince (15) minutos (suponiendo que no existe error introducido por la operación de fotocontrol).

El microprocesador incluye la lógica que maneja de manera correcta el caso de una interrupción de energía. La lógica es la misma, independientemente de si la interrupción de energía de corta duración (varios segundos) o de larga duración (hasta de años). Si ha ocurrido una interrupción de la energía, SÍ en el paso 616, lo almacenado es ajustado nuevamente y el I módulo de LED es ajustado al alumbrado total 622 hasta qüe se hayan almacenado datos suficientes En el ENCENDIDO posterior, si la medición siguiente se encuentra dentro de la exactitud de medición de la lejctura anterior, el microprocesador utilizará dos (2) mediciones almacenadas para ejecutar el programa de reducción de luz programado. Si la nueva medición no se encuentra dentro de la exactitud de medición de los datos ya almacenados, se repetirá el reajuste de la lógica anteriormente descrito, y nuevamente el alumbrado de la calle será ajustado para el encendido completo para la noche actual.

En el caso de una interrupción de energía eléctrica de corto plazo, el microprocesador puede haber capturado una duración de la puesta del sol al amanecer que en su mayor parte está equivocada. En este caso, el microprocesador puede observar una lectura inusualmente corta que no se encuentra dentro de la exactitud de medición del conjunto de datos de medición. El microprocesador ejecuta el alumbrado completo por una noche, vuelve a ajustar el sistema y utiliza la lectura corta como la primer lectura potencialmente correcta. En la segunda noche, el microprocesador observará una lectura mucho más larga que la lectura corta anterior errónea. El microprocesador ejecutará el alumbrado completo por una segunda noche, volverá a ajustar el sistema y utilizará una lectura larga como la primera lectura potencialmente correcta. En la tercera noche, el microprocesador observará una segunda lectura larga que se encuentra dentro de la exactitud de medición de la lectura de la noche anterior. Ahora basado en tener dos lecturas dentro de la exactitud de mediciói, el microprocesador ejecutará un programa de reducción de corriente para la tercera noche. Para resumir, una interrupción de energía corta potencialmente resultará en dos (2) días de alumbrado completo (sin reducción de la electricidad) y volverá a comenzar el programa de reducción en la tercera noche. Observar que tomará ocho (8) días sin una interrupción de la corriente para obtener un conjunto completo de datos y por lo tanto una exactitud óptima.

En el caso de una interrupción de energía de largo plazo, como puede ocurrir cuando un alumbrado de una calle se pone en almacenamiento por un período de tiempo, la lógica del microprocesador asegurará dos días de alumbrado comjpleto (sin reducción de la luz) durante dos (2) días, y luego corregirá la reducción de la luz al tercer día si se sigue el procedimiento de mantenimiento correcto. Si antes del almacenamiento, la iluminación de la calle es desconectada durante la luz del día, el alumbrado de la calle se deja con un juego completo de datos válidos. Para forzar al microprocesador a reajustar sus datos, se requiere un procedimiento de mantenimiento. j El procedimiento comprende simplemente encender ; el microprocesador desviando el fotocontrol con una tapa por un período de un (1) minuto, y luego quitar la electricidad.

Este procedimiento ocasionará que el microprocesador registre una duración muy corta de duración de puesta del sol al amanecer la cual conducirá a un reajuste del sistema. Aho'ra el resultado serán dos (2) días de alumbrado completo (sin reducción de la electricidad) para corregir la reducción de la electricidad en el tercer día, ya que el procedimiento ocasionará que el microprocesador experimente | una interrupción de energía de corto plazo.

Si el procedimiento de mantenimiento no es seguidb, el microprocesador puede exhibir una reducción de la luz incorrecta para el primer día de operación, y luego un alumbrado completo (sin reducción de la luz) en el segundo día de operación, y la reducción de la luz correcta en el tercer día y los días posteriores de operación. | La inexactitud en el programa de reducción de la luz será ocasionada por varios factores como siguen: Algún gradjo de error será introducido por el cambio de puesta del sol al amanecer del fotocontrol. Este error dependerá de la instalación exacta y puede estar basado en el modelo del fotocontrol, la instalación del fotocontrol, y las condiciones del clima. El microprocesador promedia las medidas de los datos de duración del período entre la puesta del sol y el amanecer por un período de ocho (8) días para minimizar los efectos del error aleatorio tal como, por ejemplo, los ocasionados por las condiciones del clima. | El error es introducido por el hecho de que el sistema tiene una resolución de tiempo de quince (15) minutos, de modo i que la hora del día puede ser conocida dentro de una exactitud de quince (15) minutos. Para asegurar que cualquier inexactitud del sistema que ocurra no afecta la seguridad del alumbrado de la calle, el microprocesador está programado de modo que la inexactitud ocasiona una pérdida de solamente el nivel de luz baja, y nunca una pérdida del nivel de luz alto. La inexactitud, entonces, reduce los ahorros de energía pero no la seguridad. Cada instalación de un grupo de alumbrados de la calle que utiliza la reducción de la Luz del Tiempo de la Noche debe realizarse con una evaluación de las inexactitudes reales del sistema, de modo que el microprocesador esté configurado de manera correspondiente.

Un resumen de las funciones de reducción de la luz en el Tiempo de la Noche se proporciona en la Tabla 1.

Tabla 1: Resumen del Funcionamiento de la Reducción de la Luz en el Tiempo de la Noche Aquellos expertos en la técnica apreciarán que se pueden hacer numerosas modificaciones y salirse de las modalidades específicas aquí descritas sin salirse del espíritu y alcance de la presente invención. !

Claims (28)

REIVINDICACIONES

1. Un método para operar un suministro de energía eléctrica para módulos de diodos emisores de luz (LED) en un aditamento de carretera, comprendiendo el método: realizar una filtración de interferencia electromagnética (EMI) de una corriente alterna (CA) entrante; ' realizar la rectificación de corriente alterna a corriente directa (CD) de la corriente alterna; I reducir la corriente directa rectificada basada en un valor del factor de corrección de la energía (PFC); | proporcionar la corriente directa reducida al módulo de LED; medir una corriente a través del módulo LED; determinar el valor PFC basado por lo menos ejn la corriente medida a través del módulo LED; y realimentar la PFC determinada para controlar la reducción de la corriente directa. !

2. El método tal y como se describe en la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además la realización cJe la filtración secundaria de la corriente directa reducida para reducir las fluctuaciones de voltaje y corriente.

3. El método tal y como se describe en cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque la medición de la corriente del LED comprende además promediar la corriente medida la cual tiene un contenido de fluctuaciones del alto voltaje para determinar una corriente promedio que pasa a través del módulo LED. I

4. El método tal y como se describe en cualquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 3, caracterizado además porque comprende determinar una modalidad de salida del aditamento de la carretera basado en un módulo de corriente constante para proporcionar una corriente constante durante el tiempo de vida del módulo de LED y ajustar el valor PFC para mantener una corriente constante a través del módulo de LED.

5. El método tal y como se describe en cualquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 3, caracterizado además porque comprende un modo de corriente de rampa sobre tiempo para i producir un aumento de corriente para el módulo de LED para mantener la salida de iluminación con el tiempo ajustando el valor PFC.

6. El método tal y como se describe en la reivindicación 5, caracterizado porque comprende además determinar un ¡ciclo de encendido utilizado para determinar una edad del módulo LED.

7. El método tal y como se describe en la reivindicación 6, caracterizado porque el valor PFC es determinado además basado en el modo de salida determinado y la edad determinada del módulo LED. i

8. El método tal y como se describe en cualquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 7, caracterizado porque el cálculo del valor PFC está basado además en una entrada externa .

9. El método tal y como se describe en la reivindicación 8, caracterizado porque la entrada externa es seleccionada del grupo que comprende: un sensor de movimiento, un transmisor/receptor inalámbrico, un sensor de salida de luz^ y un sensor de luz del ambiente.

10. El método tal y como se describe en la reivindicación 1, caracterizado porque el valor de corrección de PFC está basado además en una secuencia de reducción de corr'iente recuperada de un programa de reducción de corriente que define un nivel de salida de luz deseado del módulo I LED durante la duración de un período nocturno.

11. El método tal y como se describe en la reivindicación 10, caracterizado porque comprende además determinar el programa de reducción de la luz: ' determinando la duración del período nocturno desde el tiempo de la puesta del sol al tiempo del amanecer determinado de un sensor de luz; ¡ almacenar la duración determinada del período de la noche en la memoria; j determinar si una pluralidad requerida de duraciones de períodos nocturnos consecutivos ha sido almacenada; ! promediar la pluralidad requerida de duraciones de períodos nocturnos consecutivos; y j realizar una consulta en un programa de reducción de la luz basado en la duración promedio del período de la Joche para determinar la secuencia de reducción de la luz asociada con la duración del período de la noche.

12. El método tal y como se describe en la reivindicación 11, caracterizado porque si la pluralidad requerida de duraciones de períodos nocturnos consecutivos no ha sido almacenada, el nivel de salida de luz deseado del módulo! LED es ajustado a un valor por omisión (default).

13. El método tal y como se describe en la reivindicación i 11, caracterizado porque comprende además borrar los períodos nocturnos consecutivos almacenados si la duración determinada del período nocturno no se encuentra dentro de un rango de tolerancia definido y en donde el nivel de salida dje luz deseado del módulo LED es ajustado a un valor por omisión (default).

14. El método tal y como se describe en la reivindicación 11, caracterizado porque comprende además determinar, que una interrupción de energía ha ocurrido y borrar los perí'odos nocturnos consecutivos almacenados y en donde el nivel de salida de luz deseado del módulo LED es ajustado a un alor por omisión (default). i

15. Un suministro de energía eléctrica para utilizarse con un módulo de diodo emisor de luz (LED) en un aditamento de iluminación de carretera, comprendiendo el suministro de i energía eléctrica: un filtro de interferencia electromagnética para filtrar una corriente alterna (CA); un rectificador de corriente alterna para rectificar la corriente alterna a una corriente directa (CD); un circuito de corrección del factor de corriente eléctrica (PFC) que mantiene la forma de onda de corriente directa en la fase con los voltajes en línea mediante la interrupción de un transformador de tiempo de retorno basado en el valor recibido; un módulo de filtración lateral secundario para reduc fluctuaciones de voltaje y corriente en la corriente directa; un módulo sensor de corriente de LED para detectar un valor de corriente utilizado por el módulo LED en una línea de retorno del módulo LED; y un microcontrolador para monitorear la corriente del LED y procesar la entrada para determinar el valor PFC que va a ser aplicado al transformador de tiempo de retorno basado én el valor de la corriente de LED detectada.

16. El suministro de energía eléctrica tal y como se describe en la reivindicación 15, caracterizado porque el rectificador de corriente alterna es un puente de diodo separado.

17. El suministro de energía eléctrica tal y como se describe en cualquiera de las reivindicaciones 15 ó; 16, i caracterizado porque el transformador de tiempo de retorno convierte el voltaje de corriente directa de 165 V a 36 V.

18. El suministro de energía eléctrica tal y comjo se describe en cualquiera de las reivindicaciones de la 15 a iL 17, caracterizado porque el sensor de corriente del LED detecta el valor de corriente muestreando la corriente en la línea de retorno del módulo de LED dando como resultado un voltaje pequeño el cual es directamente proporcional con la corriente que fluye al módulo de LED.

19. El suministro de energía eléctrica tal y comjo se describe en cualquiera de las reivindicaciones de la 15 a la 18, caracterizado porque el microcontrolador utiliza voltajes de alta fluctuación que representan una corriente de proporción y es promediado y comparado con un valor del conjunto prograrnado en la memoria del microcontrolador para determinar el valor PFC. j I

20. El suministro de energía eléctrica tal y como se describe en cualquiera de las reivindicaciones de la 15 a la 19, caracterizado porque el microcontrolador cuenta cada una de las secuencias de encendido y la almacena en su memoria interna para rastrear cuantos días tiene para determinar el valor PFC para compensar la degradación de producción de LED debido al envejecimiento.

21. El suministro de energía eléctrica tal y como se describe en cualquiera de las reivindicaciones de la 15 a la 20, i caracterizado porque el microcontrolador recibe la entrada de un sensor de salida de luz que va a ser utilizado para determinar el valor PFC.

22. El suministro de energía eléctrica tal y como se i describe en la reivindicación 21, caracterizado porque el microcontrolador comprende además una memoria ¡para almacenar una tabla de programación de reducción de luz que comprende una pluralidad de secuencias de reducción de^ luz, cada una basada en la duración promedio del período nocturno, definiendo las secuencias de reducción de luz uno o más valores PFC asociados que van a ser aplicados en un período de iluminación. !

23. El suministro de energía eléctrica tal y como se describe en la reivindicación 22, caracterizado porque el programa de reducción de luz es determinado por un microprocesador: determinando la duración del período nocturno dé un tiempo de la puesta del sol al tiempo del amanecer determinado de un sensor de luz; j almacenar la duración determinada del período nocturno en la memoria; I determinar si se requiere una pluralidad de duraciones de períodos nocturnos consecutivos que han sido almacenados!; promediar la pluralidad requerida de duraciones de períodos nocturnos consecutivos; y ' realizar una consulta de la tabla de programación de reducción de luz basada en la duración promedio del período nocturno para determinar la secuencia de reducción de luz asociada con la duración del período nocturno.

24. El suministro de energía eléctrica tal y como se i describe en la reivindicación 23, caracterizado porque jsi la pluralidad de duraciones requerida de los períodos nocturnos consecutivos no han sido almacenados, el nivel de salida die luz deseado del módulo LED es ajustado a un valor por omisión (default). j

25. El suministro de energía eléctrica tal y como se describe en la reivindicación 23, caracterizado porque comprende además borrar los períodos nocturnos consecutivos almacenados si la duración determinada del período nocturno no se encuentra dentro de un rango de tolerancia definido y en donde el nivel salida de luz deseado del módulo LED es I ajustado a un valor por omisión (default) para la secuencia de reducción de luz. ¡

26. El suministro de energía eléctrica tal y como se describe en la reivindicación 25, caracterizado porque comprende además determinar que una interrupción de energía eléctrica ha ocurrido y borrar los períodos nocturnos consecutivos almacenados y en donde el nivel de salida dé luz deseada del módulo LED es ajustado a un valor por omisión (default) para la secuencia de reducción de luz. j 48

27. El suministro de energía eléctrica tal y como se describe en cualquiera de las reivindicaciones de la 15 a la 26, caracterizado porque el microcontrolador recibe la entrada de un transmisor/receptor inalámbrico para ser utilizada ! para determinar el valor PFC.

28. El suministro de energía eléctrica tal y como se describe en cualquiera de las reivindicaciones de la 15 a ija 27, caracterizado porque el microcontrolador recibe la entrada de un sensor de movimiento que va a ser utilizada para determinar el valor PFC.