PT85841B

PT85841B - Dispositivo de alimentacao electrica de uma fonte luminosa utilizando lampadas de halogeneo

Info

Publication number: PT85841B
Application number: PT85841A
Authority: PT
Inventors: Jacques Le Gars
Original assignee: Le Dev Des Production Electron
Priority date: 1986-09-30
Filing date: 1987-09-30
Publication date: 1994-01-31
Also published as: FR2604540B1; EP0263026B1; NO874082D0; FR2604540A1; FI86357C; FI86357B; FI874268A; FI874268A0; NO170178B; EP0263026A1; ATE67062T1; NO874082L; NO170178C; ES2024535B3; DE3772694D1; PT85841A

Description

Dispositivo de alimentação eléctrica de uma fonte luminosa utilizando lâ_m padas de halogéneo para que sociÉte^z D'ETUDES POLIR LE DEVELOPPEMENT DES PRODUCTIONS ELECTRONIQUES, preten de obter privilégio de invenção em Po_r tugal.

RESUMO presente invento refere-se a um dispositivo de alimentação eléctrica de uma fonte luminosa (1) utilizando lâmpadas de halogéneo.

dispositivo de acordo com o invento compreende uma unidade de alimentação por corte (3) cuja tensão de saída é regulada por um regulador (4) que recebe um valor de regulação fornecido a partir de um detector de luminosidade ambie_n te (5,6) e um valor real fornecido por um detector (7) da lui minosidade da dita fonte luminosa (1).

invento aplica-se em particular aos dispositivos de sinalização ou de afixação.

FIG.1

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-2MEMORIA descritiva presente invento refere-se a um dispositivo de alimentação eléctrica destinado a alimentar uma fonte luminosa que compreende lâmpadas de halogéneo. As lâmpadas de halogjá neo são cada vez mais utilizadas em virtude do seu rendimento; utilizam-se por exemplo nos dispositivos de sinalização ou afixação tais como os painéis de sinalização das auto-estradas. Neste último caso, os painéis são geralmente de difí. cil acesso e a sua manutenção é um problema. Por esse motivo é desejável aumentar a duração de vida das lâmpadas de haloqé neo utilizadas, afim de reduzir as operações de manutenção. Assim, por exemplo, a duração de vida destas lâmpadas de halo, géneo é de cerca de 3000 horas o que obriga a operações de rna nutenção várias vezes por ano.

Por outro lado a eficiência de um dispositivo de afixação ou sinalização é função do contraste com a luminosidade ambiente e, por exemplo nos ditos painéis de afixação das a_u to-estradas apenas está prevista uma posição dia na qual as ampolas de halogéneo são alimentadas a 12 V e uma posição noi. te na qual as ampolas de halogéneo são alimentadas a 6 V. Se o contraste é muito elevado (superior a 7 ou 8) há uma perda de visibilidade e as ampolas utilizadas são então sobrealime_n tadas o que provoca mais tarde uma perda de potência.

presente invento tem portanto por objectivo um disp_o sitivo de alimentação eléctrica duma fonte luminosa compreeri do lâmpadas de halogéneo que permite além de aumentar a dura ção de vida das lâmpadas aumentar a eficácia dos dispositivos de afixação ou de sinalização que utilizam estas lâmpadas.

dispositivo de alimentação de acordo com o invento é especialmente digno de nota por compreender uma unidade de alimentação eléctrica por corte cuja tensão de saída é regulji da por um regulador recebendo um valor de regulação fornecido a partir de um detector de luminosidade ambiente e um valor real fornecido por um detector da luminosidade da fonte lumi

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RT/FrB 11652 nosa de halogéneo.

A unidade de alimentação por corte compreende um dispçi sitivo de nivelamento o qual elimina as vibrações do filameri to das lâmpadas que são geralmente alimentadas por corrente alterna de 50 Hz donde resulta um aumento da sua duração de vida. Aliás a regulação permite por um lado obter o melhor rendimento dos dispositivos de afixação ou de sinalização que utilizam lâmpadas de halogéneo e por outro lado permite limitar a potência fornecida às lâmpadas; ou a duração de v_i da das lâmpadas de halogéneo aumenta desde que elas sejam ut_i lizadas com potâncias reduzidas.

De acordo com uma outra característica do invento, a unidade de alimentação eléctrica por corte compreende um lim_i tador de corrente. Graças a esta disposição a corrente que atravessa o filamento é limitada eliminando-se os choques té_r micos, em particular quando do arranque destas lâmpadas de ha logéneo, o que é particularmente interessante para os dispos_i tivos de afixação ou de sinalização intermitentes, pois que neste caso, a lâmpada de halogéneo é submetida a arranques muito frequentes.

De acordo ainda com uma outra carac terís tica do inve_n to, o detector da luminosidade ambiente é formado por vários captadores que estão dispostos segundo direcçães diferentes e cujos sinais são ligados entre si. Deste modo, pode-se melho rar notavelmente a eficiência da regulação e obter a melhor utilização das lâmpadas de halogéneo.

Uantajosamente, as lâmpadas de halogéneo são escolhidas de modo a que, enquanto elas são novas, a tensão máxima de regulação é inferior à sua tensão de utilização nominal. Deste modo as lâmpadas de halogéneo são utilizadas com potêji cia reduzida, pelo menos enquanto não sofrerem um envelhecimento importante.

dispositivo de alimentação eléctrica de acordo com o invento pode compreender um detector de envelhecimento cons tituído por um comparador que compara a luminosidade real,

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-4fornecida pela lâmpada para a tensão máxima de regulação, com um sinal de impulso correspondente a um valor de luminosidade inferior ao fornecido por uma lâmpada nova, para esta tensão máxima de regulação e que fornece um alarme logo que o valor da luminosidade real fornecido pela lâmpada se torna inferior ao sinal de impulso supracitado. Este alarme avisa que a lâmpada de halogéneo sofreu um envelhecimento tal que não se poderá mais assegurar o contraste óptimo, logo que a luminosidade ambiente seja máxima.

valor do impulso desligando o alarme pode ser escolhido como igual ou superior ao valor máximo possível da luminosidade que pode ser fornecida pela lâmpada. Com efeito, o olho não é sensível a variaçães de luz menores ou iguais a 2, portanto pode-se escolher um impulso correspondente a 50% da luminosidade fornecida por uma lâmpada nova, para a tensão máxima de regulação, o que permite ainda a duração de funcijo namento da lâmpada.

valor real da luminosidade pode ser medido por meio de uma fibra óptica que ligue pelo menos uma lâmpada de hal£ géneo ao detector de luminosidade da fonte luminosa.

De acordo ainda com uma outra caracterís tica do inveri to, no caso onde as lâmpadas de halogéneo alimentam um feixe de fibras ópticas constituindo, por exemplo, pontos de afixa^ ção, utilizam-se lâmpadas de halogéneo que apresentam uma distância focal elevada, o que permite utilizar um feixe de fibras ópticas de material sintético; a utilização de fibras ópticas de material sintético em vez de fibras ópticas em vi. dro permite reduzir consideravelmente □ preço de custo do dispositivo de afixação ou de sinalização, utilizando uma fonte luminosa de lâmpadas de halogéneo.

No caso de um painel luminoso de sinalização e/ou de afixação, o detector de luminosidade ambiente pode ser constituído por um captador dirigido para a frente do painel, um captador dirigido para detrás do painel e um captador dirigi do para o alto.

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-5Dutras características e vantagens do invento ressaltam da descrição que se segue, assim como dos desenhos anexos em que:

- a Figura 1 é um esquema de uma instalação de afixa- ção compreendendo um dispositivo de alimentação eléctrica em concordância com o presente invento e,

- a Figura 2 ilustra através de um esquema a aplica- ção do invento a um dispositivo de sinalização intermitente.

Representou-se na figura 1 um dispositivo de afixação que compreende uma fonte luminosa 1, compreendendo pelo menos uma lâmpada ou ampola de halogéneo que ilumina um feixe de f_i bras ópticas 2; as diferentes fibras ópticas alimentam eleindividuais de afixação luminosa, de mentos exemplo de um dispositivo pedido de patente francês que compreende uma matriz de

Pode-se tratar por como o descrito no de Dulho de 1985 e afixação tal

176 de 22 pontos constituídos cada um por ϊ

'Λ uma célula elementar de afixação compreendendo uma placa que apresenta uma face reflectora e uma face negra, estando a dJL ta placa montada com articulação entre uma posição activa ori de ela apresenta a face reflectora e uma posição de repouso onde ela apresenta a face negra, estando a extremidade duma fibra óptica disposta atrás da dita placa que apresenta um orifício em frente da extremidade da dita fibra óptica logo que a dita placa se encontra na posição activa.

De acordo com o invento, a alimentação eléctrica das diferentes ampolas de halogéneo realiza-se através de uma uni dade por corte 3 que compreende um dispositivo de nivelamento de modo a fornecer uma tensão média quase contínua.

De acordo com o invento, prevê-se um regulador 4 da tensão de saída da unidade de alimentação 3. Este regulador recebe desde logo um valor de regulação que é fornecido por um detector da luminosidade ambiente.

Este detector compreende vários captadores 5, três no

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-6exemplo representado, cujos sinais de saída são ligados num circuito 6 de modo a obter um ualor de regulação representativo da luminosidade ambiente.

regulador 4 recebe um sinal correspondente ao valor real da luminosidade fornecida pela fonte luminosa 1; este valor real é fornecido por um captador 7 o qual, no caso de uma fonte luminosa alimentando um feixe de fibras ópticas, é alimentado por uma fibra óptica 8 do feixe 2.

Em conformidade com o invento, as lâmpadas de halogéneo utilizadas na fonte luminosa 1 são escolhidas de tal modo que enquanto elas são novas, a tensão máxima de regulação, isto é a tensão correspondente a um corte de cem por cento da unidade de alimentação 3, é inferior à sua tensão de utilizai ção nominal. Assim, por exemplo, em lugar de utilizar ampolas de halogéneo que fornecem uma potência de 50 W com uma tensão de 12U e para as quais a duração de vida é de 3000 ho ras, pode-se, de acordo com o invento, utilizar ampolas fornecendo 75W para uma tensão nominal de 12V utilizando-as a uma tensão reduzida, sendo a potência de 50W fornecida por uma tensão de 10V. 0 efeito de utilizar lâmpadas de halogéneo com tensão e potência reduzidas, reduz notavelmente os fenómenos de envelhecimento e pode-se assim, graças à utiliz^a ção de potências reduzidas, obter uma duração de vida de 10.000 horas.

De acordo com o invento, prevê-se um detector de enve lhecimento que fornece um alarme logo que o valor real da ljj minosidade da fonte luminosa para a tensão máxima de regulação, se torna inferior a um valor de luminosidade inferior ao fornecido por uma lâmpada nova para a mesma tensão máxima de regulação. No exemplo representado, este detector de impulso compreende essencialmente um comparador 9 que recebe por um lado o sinal fornecido pelo captador 7 de luminosidade real e por outro lado um valor de impulso regulado fornecido pelo circuito 11. Para detectar se uma ampola de halogéneo atingiu um envelhecimento tal que não possa fornecer mais um contraste suficiente para o valor máximo da luminosi

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-7dade ambiente, alimenta-se a dita ampola com a tensão máxima de utilização (100% de corte) e se o valor do sinal fornecido pelo captador 7 é inferior ao valor do sinal de impulso forne eido pelo circuito 11, o comparador 9 actua sobre um circuito de alarme 12 que pode fornecer um alarme visual ou Fornecer um alarme a um sistema central de vigilância por um dispositj. uo de telecomunicação.

impulso fornecido pelo circuito (11) pode ser escolhido por corresponder pelo menos a 50% da luminosidade fornecida por uma lâmpada noua para a tensão máxima de regulação. Com efeito, uma baixa de luminosidade de 50% é percebível p_e lo olho humano.

Se se escolhe um valor de impulso um pouco inferior a 50%, dispor-se-á então ainda de uma reserva de potência, pejr mitindo esta em particular, suprimir as ampolas de reserva que estão previstas nos dispositivos de sinalização conhecidos, que compreendem um dispositivo que faz cair a alimentação nas ampolas de socorro logo que a ampola normal não fornece a potência necessária. A supressão desta ampola de reserva permite uma redução importante do preço de custo, porque não apenas se suprime esta ampola mas também se suprime □ feixe de fibras ópticas que era utilizado com as ampolas de reserva. Resulta portanto numa economia notável no que respeita ao preço de custo assim como um ganho em luminosida^ de pois que se utiliza menos o feixe útil das ampolas.

Pode-se igualmente detectar o envelhecimento duma lâm pada medindo a tensão de regulação que se deve aplicar para que esta lâmpada forneça uma dada luminosidade. Por exemplo, podem-se registar um certo número de valores de tensão de al_i mentação correspondentes a certos valores de luminosidade p_a ra uma lâmpada nova. A título de exemplo, se uma lâmpada no va fornece uma luminosidade de 20 candelas a 12V e uma luminosidade de 10 candelas a 9,5V, pode-se comparar a tensão de alimentação necessária para obter uma luminosidade de 10 can delas com uma ampola usada com o valor de 9,5V duma lâmpada

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-8nova, o valor de impulso é então superior ao valor para uma lâmpada nova; se escolhermos um impulso superior em 20%, l_q go que a tensão de alimentação seja de 10,5V para uma lumino sidade de 10 candelas, o comparador fornecerá um sinal de alarme indicando que a lâmpada considerada atingiu o limiar de envelhecimento.

Baseado no exemplo descrito na Figura 1, representam-se três captadores simples que servem para determinar o valor de regulação; estes captadores podem ser, por exemplo, dispostos respectivamente de maneira e em direcção ao alto do painel que utiliza a fonte luminosa de halogéneo. 0 circuito de correlação 6 fornece um valor de regulação óptimo em função das medidas dadas pelos três captadores 5.

Vantajosamente, a unidade de alimentação compreende um circuito de limitação de corrente, o qual permite suprimir os picos de corrente em particular quando se dá o arranque das ampolas; estes picos de corrente provocam choques térmicos importantes no filamento da ampola. Isto representa uma grande vantagem no caso das ampolas que são usadas de maneira intermitente pois que elas são submetidas a um ciclo de arran que importante.

Para limitar ainda o preço de custo dos dispositivos de sinalização e/ou afixação que utilizam ampolas de halogéneo iluminando um feixe de fibras ópticas, escolheram-se ampolas de halogéneo cuja distância focal é importante; isto permite alongar a extremidade do feixe 2. Podem-se então uti. lizar fibras ópticas de material sintético em vez de fibras ópticas de vidro o que permite limitar o preço de custo numa proporção importante.

Na Figura 2 representou-se um outro exemplo de aplica ção do invento a um aparelho de afixação e/ou de sinalização que compreende uma fonte luminosa 21 que compreende várias ampolas de halogéneo 22 cuja energia luminosa é utilizada di_ rectamente sem interposição de fibras ópticas. Pode-se tratar, por exemplo, de um dispositivo de sinalização intermi66 732

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-9tente. Neste caso, como foi exposto atrás, é particularmente importante que a unidade de alimentação 3 compreenda um limi tador de corrente. Representou-se em 23 a unidade de comando do funcionamento intermitente da fonte 21. Neste exemplo de realização, o valor real da luminosidade é obtido por meio de um captador 24 situado na proximidade de uma das ampolas

22.

Verifica-se que o invento permite aumentar de modo no tável a duração de vida das ampolas de halogéneo utilizadas nos dispositivos de afixação e de sinalização, o que provoca, em particular, uma redução importante nas operaçães de manutenção e a possibilidade de suprimir as ampolas de reserva. Por outro lado, as fontes luminosas de acordo com o presente invento possuem uma estrutura e um preço de custo bastante re duzidos pois que a supressão das ampolas de reserva reduz o número de componentes.

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Claims

1 - Dispositivo de alimentação eléctrica de uma Ponte luminosa (1,21) utilizando lâmpadas de halogéneo (22), caraç. terizado por compreender uma unidade de alimentação eléctrica por corte (3) cuja tensão de saída é regulada por um requ lador (4) que recebe um valor de regulação fornecido a partir de um detector de luminosidade ambiente (5,6) e um valor real fornecido por um detector (7,24) da luminosidade da dita fori te luminosa (1,21).

2 - Dispositivo de alimentação eléctrica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a unidade de alimert tação eléctrica por corte (3) compreender um limitador de cor rente.

3 - Dispositivo de alimentação eléctrica de acordo com uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado por o dete£ tor de luminosidade ambiente compreender vários captores (5) que estão dispostos segundo direcções diferentes e cujos sinais estão ligados entre si.

4 - Dispositivo de alimentação eléctrica de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por as lâmpadas de halogéneo (22) serem escolhidas de maneira a que enquanto são novas, a tensão máxima de regulação é inferior à sua tensão de utilização nominal.

5 - Dispositivo de alimentação eléctrica de acordo com a reivindicação .4, caracterizado por compreender um deteç_ tor de envelhecimento constituído por um comparador, que com para a luminosidade real fornecida pela lâmpada para a tensão máxima de regulação, a um sinal de impulso correspondente a um valor de luminosidade inferior à que é fornecida por uma lâmpada nova para a mesma tensão máxima de regulação e que fornece um alarme logo que o valor da luminosidade real fornecida pela lâmpada se torna inferior ao sinal de impulso já citado.

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6 - Dispositivo de alimentação eléctrica de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por o valor do impulso que desliga o alarme corresponder a uma luminosidade igual ou sjj perior a 50/& da luminosidade fornecida por uma lâmpada nova para a tensão máxima da tensão de alimentação.

7 - Dispositivo de alimentação eléctrica de acordo com qualquer das reivindicações de 1 a 6, caracterizado por o va lor real da luminosidade da fonte luminosa ser medido por meio duma fibra (θ) que liga pelo menos uma lâmpada de haloqé neo ao captador (7).

8 - Dispositivo de alimentação eléctrica de acordo com qualquer das reivindicações de 1 a 7, caracterizado por a ou as lâmpadas de halogéneo (22) apresentarem uma distância focal elevada e por elas iluminarem um feixe de fibras ópticas de material sintético.

9 - Dispositivo de alimentação eléctrica de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por o detector de luminosida^ de ambiente (5,6) compreender um captador (5) dirigida para a frente, um captador (5) dirigido para trás e um captador (5) dirigido para o alto do dispositivo de afixação e/ou de sina lização que utiliza a fonte luminosa (1,21) com lâmpadas de halogéneo.