RU2462004C2

RU2462004C2 - Modular solid-state lighting system

Info

Publication number: RU2462004C2
Application number: RU2009144140/07A
Authority: RU
Inventors: Адриан УЭСТОН (CA); Адриан УЭСТОН; Ион ТОМА (CA); Ион ТОМА; Лоуренс ШМЕЙКЭЛ (CA); Лоуренс ШМЕЙКЭЛ
Original assignee: Конинклейке Филипс Электроникс Н.В.
Priority date: 2007-04-30
Filing date: 2008-04-23
Publication date: 2012-09-20
Also published as: BRPI0813162A2; JP2010525528A; EP2145509A1; CN101682958A; WO2008131524A1; RU2009144140A; KR20100017530A

Abstract

FIELD: physics.

SUBSTANCE: disclosed herein is a modular solid-state lighting system, including a power supply module (PSM) for providing power to the system, a light-emitting element module (LEEM), and a slave control module (SCM), operatively connected to the LEEM and configured to provide one or more drive signals. The LEEM includes one or more light-emitting elements (LEE) for providing light in response to the one or more drive signals. The SCM is further configured to generate the one or more drive signals based on at least one predetermined parameter of the light, and at least one operating condition of the LEEM and/or the PSM.

EFFECT: design of a system which does not require replacement of modules.

14 cl, 59 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к твердотельному освещению и, в частности, к модульным системам твердотельного освещения.The present invention relates to solid state lighting and, in particular, to modular solid state lighting systems.

Уровень техникиState of the art

Монолитные системы освещения обычно не могут легко конфигурироваться, обслуживаться, расширяться, модернизироваться или ремонтироваться или без замены, или без изменения всей системы. В противоположность этому, модульные системы освещения содержат соединенные между собой компоненты, допускающие эффективное и гибкое проектирование системы, улучшенную расширяемость и экономически эффективное обслуживание.Monolithic lighting systems usually cannot easily be configured, maintained, expanded, modernized or repaired either without replacement or without changing the entire system. In contrast, modular lighting systems contain interconnected components that allow efficient and flexible system design, improved extensibility and cost-effective maintenance.

Достижения в проектировании и улучшениях светового потока светоизлучающих устройств, таких как твердотельные полупроводниковые и органические светоизлучающие диоды (LED), сделали эти устройства пригодными для использования в обычных применениях освещения, включающих в себя архитектурное, развлекательное и дорожное освещение. Функциональные преимущества и выгоды LED включают в себя преобразование большой энергии и высокую оптическую эффективность, надежность, более низкую стоимость эксплуатации и многие другие, делая источники света на основе LED все более конкурентоспособными с традиционными источниками света, такими как лампы накаливания, люминесцентные лампы и разрядные лампы высокой интенсивности. Также последние достижения в технологии LED и постоянно расширяющаяся возможность выбора длин волн LED обеспечили эффективные и надежные источники света на LED белого цвета и с изменением цвета, которые делают возможным множество эффектов освещения во многих применениях. Поэтому эффективные системы твердотельного освещения могут извлечь выгоду из проектирования модульных систем, которое обеспечивает новые пути взаимосвязанности компонентов и позволяет реализовывать и эксплуатировать системы сетей светильников легко и экономически эффективно.Advances in the design and improvement of the luminous flux of light-emitting devices, such as solid state semiconductor and organic light-emitting diodes (LEDs), have made these devices suitable for use in conventional lighting applications, including architectural, entertainment and road lighting. The functional advantages and benefits of LEDs include high energy conversion and high optical efficiency, reliability, lower operating costs, and many others, making LED-based light sources increasingly competitive with traditional light sources such as incandescent, fluorescent, and discharge lamps high intensity. Also, recent advances in LED technology and the ever-expanding choice of LED wavelengths have provided efficient and reliable light sources with white and color-changing LEDs, which make many lighting effects possible in many applications. Therefore, efficient solid-state lighting systems can benefit from the design of modular systems, which provides new ways for component interconnection and allows the implementation and operation of luminaire network systems easily and cost-effectively.

Ранее был предложен ряд модульных систем твердотельного освещения. Многие известные решения, однако, основаны на системах управления, которые требуют замену модулей системы твердотельного освещения подобными или практически идентичными модулями этого же вида, что может быть нежелательным ограничением. Поэтому существует потребность в модульной системе твердотельного освещения, которая решает по меньшей мере данный недостаток существующих систем.A number of modular solid-state lighting systems have previously been proposed. Many well-known solutions, however, are based on control systems that require the replacement of solid-state lighting system modules with similar or almost identical modules of the same type, which may be an undesirable limitation. Therefore, there is a need for a modular solid-state lighting system that solves at least this drawback of existing systems.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Задачей настоящего изобретения является обеспечение модульной системы твердотельного освещения, в которой модули освещения являются легко заменяемыми и взаимозаменяемыми с модулями заданных совместимых типов. Конфигурация модульной системы обеспечивает возможность изменения или обслуживания системы посредством замены одного или нескольких модулей без обязательной необходимости замены всей системы. Различные типы модулей, включая модули, которые могут отличаться аппаратными или аппаратно-программными средствами или программными средствами или комбинацией одного или нескольких из аппаратных, программных и аппаратно-программных средств, могут объединяться для построения и функционирования модульной системы твердотельного освещения с заданным количеством различных светильников. Модули могут соединяться между собой в системы с многочисленными светильниками.An object of the present invention is to provide a modular solid-state lighting system in which the lighting modules are easily interchangeable and interchangeable with modules of predetermined compatible types. The configuration of a modular system provides the ability to modify or maintain the system by replacing one or more modules without the need to replace the entire system. Various types of modules, including modules that may differ in hardware or hardware-software or software or a combination of one or more of hardware, software and hardware-software, can be combined to build and operate a modular solid-state lighting system with a given number of different luminaires. Modules can be interconnected in systems with multiple fixtures.

В основном, в одном аспекте, настоящее изобретение относится к модульной системе твердотельного освещения, включающей в себя модуль светоизлучающих элементов (LEEM), имеющий первое множество рабочих состояний и содержащий по меньшей мере один светоизлучающий элемент (LEE) для генерирования света, имеющего по меньшей мере один заданный параметр, под действием одного или нескольких сигналов возбуждения. Система дополнительно включает в себя ведомый модуль управления (SCM), работоспособно соединенный с LEEM и выполненный с возможностью приема сигналов, указывающих на по меньшей мере одно рабочее состояние из первого множества рабочих состояний; и модуль источника питания (PSM), работоспособно соединенный с SCM для подачи на него питания управляемым образом, причем PSM имеет второе множество рабочих состояний. SCM дополнительно выполнен с возможностью генерирования одного или нескольких сигналов возбуждения, основанных на по меньшей мере одном заданном параметре света и по меньшей мере одном рабочем состоянии из первого и/или второго множества рабочих состояний.Basically, in one aspect, the present invention relates to a modular solid-state lighting system comprising a light emitting element module (LEEM) having a first plurality of operating states and comprising at least one light emitting element (LEE) for generating light having at least one given parameter, under the action of one or more excitation signals. The system further includes a slave control module (SCM) operably connected to the LEEM and configured to receive signals indicative of at least one operating state from the first plurality of operating states; and a power supply module (PSM) operably connected to the SCM for supplying power to it in a controlled manner, wherein the PSM has a second plurality of operating states. SCM is further configured to generate one or more excitation signals based on at least one predetermined light parameter and at least one operating state from the first and / or second plurality of operating states.

В другом аспекте, настоящее изобретение сосредотачивается на ведомом модуле управления (SCM) для использования в модульной системе твердотельного освещения, которая включает в себя модуль светоизлучающих элементов (LEEM), имеющий первое множество рабочих состояний и содержащий по меньшей мере один светоизлучающий элемент (LEE) для генерирования света, имеющего по меньшей мере один заданный параметр, под действием одного или нескольких сигналов возбуждения, и модуль источника питания (PSM), имеющий второе множество рабочих состояний. SCM работоспособно соединен с LEEM и PSM и выполнен с возможностью приема сигналов, указывающих по меньшей мере одно рабочее состояние из первого множества рабочих состояний; и генерирования одного или нескольких сигналов возбуждения, основанных на по меньшей мере одном заданном параметре света и на по меньшей мере одном рабочем состоянии из первого и/или второго множества рабочих состояний.In another aspect, the present invention focuses on a slave control module (SCM) for use in a modular solid-state lighting system that includes a light emitting element module (LEEM) having a first plurality of operating states and comprising at least one light emitting element (LEE) for generating light having at least one predetermined parameter under the action of one or more excitation signals, and a power supply module (PSM) having a second plurality of operating states. SCM is operably connected to LEEM and PSM and is configured to receive signals indicative of at least one operational state from a first plurality of operational states; and generating one or more excitation signals based on at least one predetermined light parameter and at least one operating state from the first and / or second plurality of operating states.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Фиг.1 иллюстрирует блок-схему модульной системы твердотельного освещения согласно варианту осуществления настоящего изобретения.1 illustrates a block diagram of a modular solid-state lighting system according to an embodiment of the present invention.

Фиг.2, 3 и 4 схематически иллюстрируют блок-схемы модульных систем твердотельного освещения согласно различным вариантам осуществления настоящего изобретения.2, 3, and 4 schematically illustrate block diagrams of modular solid-state lighting systems according to various embodiments of the present invention.

Фиг.5 иллюстрирует примерный вариант осуществления ведомого модуля управления согласно варианту осуществления настоящего изобретения.5 illustrates an exemplary embodiment of a slave control module according to an embodiment of the present invention.

Фиг.6А, 6В, 7А и 7В иллюстрируют различные виды примерных модулей на светоизлучающих элементах согласно вариантам осуществления настоящего изобретения.6A, 6B, 7A, and 7B illustrate various views of exemplary modules on light-emitting elements according to embodiments of the present invention.

Фиг.8 иллюстрирует подробности примерного корпуса светочувствительного датчика согласно варианту осуществления настоящего изобретения.FIG. 8 illustrates details of an example photosensitive sensor housing according to an embodiment of the present invention.

Фиг.9-15 иллюстрируют схематику примерных компонентов модульной системы твердотельного освещения согласно варианту осуществления настоящего изобретения.9-15 illustrate a schematic diagram of exemplary components of a modular solid-state lighting system according to an embodiment of the present invention.

Фиг.16, 17 и 18 иллюстрируют примерную схему компонентов модулей светоизлучающих элементов согласно варианту осуществления настоящего изобретения.FIGS. 16, 17 and 18 illustrate an exemplary component diagram of modules of light-emitting elements according to an embodiment of the present invention.

Фиг.19-25 иллюстрируют принципиальные схемы примерных компонентов модульной системы твердотельного освещения согласно варианту осуществления настоящего изобретения.19-25 illustrate circuit diagrams of exemplary components of a modular solid-state lighting system according to an embodiment of the present invention.

Фиг.26-36 иллюстрируют принципиальные схемы примерных компонентов модульной системы твердотельного освещения согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения.26-36 illustrate circuit diagrams of exemplary components of a modular solid-state lighting system according to another embodiment of the present invention.

Фиг.37 иллюстрирует примерный ведущий узел микропроцессора связи и примерную схему согласно варианту осуществления настоящего изобретения.Fig. 37 illustrates an exemplary communication microprocessor master node and an exemplary circuit according to an embodiment of the present invention.

Фиг.38 иллюстрирует примерный ведомый микропроцессор или микропроцессор подсистемы света и примерную схему согласно варианту осуществления настоящего изобретения.38 illustrates an example slave microprocessor or microprocessor of a light subsystem and an example circuit according to an embodiment of the present invention.

Фиг.39 иллюстрирует примерный преобразователь постоянного тока и примерную схему обратной связи автокалибровки для канала красного цвета согласно варианту осуществления настоящего изобретения.Fig. 39 illustrates an exemplary DC / DC converter and an exemplary auto-calibration feedback circuit for a red channel according to an embodiment of the present invention.

Фиг.40 иллюстрирует примерный преобразователь постоянного тока и примерную схему обратной связи автокалибровки для канала зеленого цвета согласно варианту осуществления настоящего изобретения.40 illustrates an exemplary DC-DC converter and an exemplary auto-calibration feedback circuit for a green channel according to an embodiment of the present invention.

Фиг.41 иллюстрирует примерный преобразователь постоянного тока и примерную схему обратной связи автокалибровки для канала синего цвета согласно варианту осуществления настоящего изобретения.Fig. 41 illustrates an exemplary DC-DC converter and an exemplary auto-calibration feedback circuit for a blue channel according to an embodiment of the present invention.

Фиг.42 иллюстрирует примерный преобразователь постоянного тока и примерную схему обратной связи автокалибровки для канала янтарного цвета согласно варианту осуществления настоящего изобретения.Fig. 42 illustrates an exemplary DC / DC converter and an exemplary auto-calibration feedback circuit for an amber channel according to an embodiment of the present invention.

Фиг.43 иллюстрирует схемы для примерной схемы связи RS485, примерной схемы управления напряжением преобразования постоянного тока, примерного моста SPI/I2C (последовательный интерфейс/интерфейс связи между интегральными схемами) и примерной цифровой схемы интерфейса ввода-вывода согласно варианту осуществления настоящего изобретения.FIG. 43 illustrates circuits for an exemplary RS485 communication circuit, an exemplary DC-DC voltage control circuit, an exemplary SPI / I2C bridge (serial / communication interface between integrated circuits), and an exemplary digital input / output interface circuit according to an embodiment of the present invention.

Фиг.44 иллюстрирует примерный драйвер LED постоянного тока и примерный источник опорного напряжения согласно варианту осуществления настоящего изобретения.Fig. 44 illustrates an example direct current LED driver and an example reference voltage source according to an embodiment of the present invention.

Фиг.45 иллюстрирует примерный драйвер LED постоянного тока и примерный источник опорного напряжения согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения.Fig. 45 illustrates an exemplary DC LED driver and an exemplary reference voltage source according to another embodiment of the present invention.

Фиг.46 иллюстрирует примерный стабилизатор 5 В и 3,3 В, примерную схему напряжения источника питания, примерный фильтр цифроаналоговой земли и примерный встроенный термистор согласно варианту осуществления настоящего изобретения.Fig. 46 illustrates an exemplary 5V and 3.3V stabilizer, an exemplary power supply voltage circuit, an exemplary digital-to-analog ground filter, and an exemplary built-in thermistor according to an embodiment of the present invention.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

ОпределенияDefinitions

Термин «светоизлучающий элемент» (LEE) используется для определения устройства, которое излучает излучение в области или комбинации областей электромагнитного спектра, например видимая область, инфракрасная или ультрафиолетовая область, при активизировании посредством приложения разности потенциалов к нему или пропускания тока через него, из-за, по меньшей мере частично, электролюминесценции. LEE могут иметь монохроматические, квазимонохроматические, полихроматические или широкополосные спектральные характеристики излучения. Примеры LEE включают в себя полупроводниковые, органические или полимерные светоизлучающие диоды (LED), LED с люминофорным покрытием и с оптической накачкой, нанокристаллические LED с оптической накачкой или другие подобные устройства, что легко понятно. Кроме того, термин «LEE» используется для определения заданного устройства, которое излучает излучение, например кристалл LED, и в равной степени может использоваться для определения комбинации заданного устройства, которое излучает излучение, вместе с кожухом или корпусом, внутри которого размещены заданное устройство или устройства.The term “light emitting element” (LEE) is used to define a device that emits radiation in a region or combination of regions of the electromagnetic spectrum, for example, the visible region, the infrared or ultraviolet region, when activated by applying a potential difference to it or passing a current through it, due to at least in part, electroluminescence. LEEs can have monochromatic, quasi-monochromatic, polychromatic, or broadband spectral emission characteristics. Examples of LEEs include semiconductor, organic, or polymer light emitting diodes (LEDs), phosphor-coated and optically pumped LEDs, optically pumped nanocrystalline LEDs, or other similar devices, which is easily understood. In addition, the term “LEE” is used to define a given device that emits radiation, such as an LED crystal, and can equally be used to define a combination of a given device that emits radiation, together with a casing or case inside which the given device or devices are placed .

Термин «твердотельное освещение» используется для ссылки на освещение, которое может использоваться для пространственных или декоративных или указательных целей и которое обеспечивается посредством промышленных источников света, таких как, например, арматура или светильники, которые, по меньшей мере частично, могут генерировать свет вследствие электролюминесценции.The term "solid state lighting" is used to refer to lighting that can be used for spatial or decorative or indicative purposes and which is provided by industrial light sources, such as, for example, fixtures or luminaires that can at least partially generate light due to electroluminescence .

Как используется в данном документе, термин «около» ссылается на отклонение +/-10% от номинального значения. Необходимо понять, что такое отклонение всегда включено в любое данное значение, предусмотренное в данном документе, упоминается ли оно конкретно или нет.As used herein, the term “about” refers to a deviation of +/- 10% from the nominal value. You must understand that such a deviation is always included in any given value provided in this document, whether it is specifically mentioned or not.

Если не определено иначе, все технические и научные термины, используемые в данном документе, имеют такое же значение, что и обычно понимаемые специалистом в данной области техники, к которой относится данное изобретение.Unless otherwise specified, all technical and scientific terms used in this document have the same meaning as commonly understood by a person skilled in the art to which this invention pertains.

Настоящее изобретение обеспечивает модульную систему твердотельного освещения, содержащую модуль источника питания (PSM) для обеспечения питанием системы, модуль светоизлучающих элементов (LEEM), включающий в себя один или несколько светоизлучающих элементов (LEE), для обеспечения света под действием одного или нескольких сигналов возбуждения и ведомый модуль управления (SCM), работоспособно соединенный с LEEM и выполненный с возможностью обеспечения одного или нескольких сигналов возбуждения. SCM дополнительно выполнен с возможностью генерирования одного или нескольких сигналов возбуждения, основанных на требуемых характеристиках или некоторых заданных параметрах света и рабочих состояниях, включая некоторые рабочие характеристики, LEEM и/или PSM. Каждый модуль может обеспечивать одну или несколько функций. Модульная система твердотельного освещения опционально может содержать оптический модуль для генерирования заданного освещения, модуль интерфейса ввода-вывода для приема, передачи или трансляции данных и ведущий модуль управления для управления одним или несколькими SCM.The present invention provides a modular solid-state lighting system comprising a power supply module (PSM) for providing power to the system, a light emitting element module (LEEM) including one or more light emitting elements (LEE), for providing light under the action of one or more excitation signals, and a slave control module (SCM) operably connected to a LEEM and configured to provide one or more drive signals. SCM is further configured to generate one or more excitation signals based on desired characteristics or certain predetermined light parameters and operating states, including some operating characteristics, LEEM and / or PSM. Each module can provide one or more functions. The modular solid-state lighting system may optionally contain an optical module for generating a given lighting, an input-output interface module for receiving, transmitting or broadcasting data and a master control module for controlling one or more SCMs.

Фиг.1 иллюстрирует блок-схему модульной системы 10 твердотельного освещения согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Как изображено, система 10 может содержать, например, ряд модулей, включая модуль 40 источника питания (PSM), LEEM 30, ведомый модуль 20 управления (SCM) для возбуждения LED, оптический модуль 60, модуль 70 интерфейса ввода-вывода и ведущий модуль 50 управления (MCM). Каждый модуль может содержать программные или аппаратно-программные средства или как программные, так и аппаратно-программные средства, включающие в себя соответствующие интерфейсы прикладного программирования для работы модулей. Каждый модуль может содержать или может быть работоспособно соединен с одним или несколькими пользовательскими интерфейсами (UI). Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, светильник может содержать по меньшей мере LEEM, SCM и PSM.1 illustrates a block diagram of a modular solid-state lighting system 10 according to an embodiment of the present invention. As depicted, system 10 may comprise, for example, a number of modules, including a power supply module (PSM) 40, LEEM 30, a slave control module (SCM) 20 for driving LEDs, an optical module 60, an input / output interface module 70, and a master module 50 Management (MCM). Each module may contain software or hardware-software tools, or both software and hardware-software tools, which include the corresponding application programming interfaces for the operation of the modules. Each module can contain or can be operably connected to one or more user interfaces (UIs). According to one embodiment of the present invention, the luminaire may comprise at least LEEM, SCM and PSM.

Согласно варианту осуществления настоящего изобретения модули являются легкозаменяемыми и взаимозаменяемыми на заданные совместимые типы модулей. Модульная конфигурация системы обеспечивает возможность изменения или обслуживания системы посредством замены одного или нескольких модулей без обязательной необходимости замены всей системы. Различные типы модулей, включая модули, которые могут отличаться аппаратными или аппаратно-программными или программными средствами, или комбинацией одного или нескольких из аппаратных, программных и аппаратно-программных средств, могут объединяться для построения и работы модульной системы твердотельного освещения с заданным количеством различных светильников. Модули могут соединяться между собой в системы с многочисленными светильниками.According to an embodiment of the present invention, the modules are easily interchangeable and interchangeable with predetermined compatible types of modules. The modular configuration of the system provides the ability to change or maintain the system by replacing one or more modules without the need to replace the entire system. Various types of modules, including modules that may differ in hardware or hardware-software or software, or a combination of one or more of hardware, software and hardware-software, can be combined to build and operate a modular solid-state lighting system with a given number of different luminaires. Modules can be interconnected in systems with multiple fixtures.

Модульная система твердотельного освещения согласно варианту осуществления настоящего изобретения может быть выполнена с возможностью управления иерархическим образом посредством применения одного или нескольких SCM в комбинации с одним или несколькими опциональными MCM. Модули опционально могут обеспечивать многочисленные функции для комплексного использования, которое допускает многочисленные системные функции. Модули могут иметь один или несколько интерфейсов ввода-вывода для обмена данными и для приема и передачи управляющих сигналов на заданные системы межсоединений или от них или для того, например, чтобы сделать возможными различные конфигурации межсоединений и сетевые топологии. Модули могут содержать опциональные пользовательские интерфейсы, например переключатели, ползунковые переключатели, кнопки, дисплеи, экраны или индикаторы или другие элементы, что может быть легко понятным для специалиста в данной области техники.The modular solid-state lighting system according to an embodiment of the present invention can be arranged in a hierarchical manner by applying one or more SCMs in combination with one or more optional MCMs. Modules can optionally provide numerous functions for complex use, which allows numerous system functions. The modules can have one or more input-output interfaces for exchanging data and for receiving and transmitting control signals to or from predetermined interconnect systems or, for example, to enable various interconnect configurations and network topologies. The modules may contain optional user interfaces, for example, switches, sliders, buttons, displays, screens or indicators or other elements, which can be easily understood by a person skilled in the art.

Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения различные системы твердотельного освещения с различными функциями могут монтироваться посредством объединения различных модулей или посредством применения различных конфигураций межсоединений или сетевых топологий. Заданные модули модульных систем твердотельного освещения согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения могут конфигурироваться так, что они подвергаются автоматическому самоконфигурированию или реконфигурированию под действием заданных изменений конфигураций системы освещения.According to some embodiments of the present invention, various solid state lighting systems with different functions can be mounted by combining different modules or by applying different interconnect configurations or network topologies. The predetermined modules of the modular solid-state lighting systems according to one embodiment of the present invention can be configured so that they undergo automatic self-configuration or reconfiguration under the influence of predetermined changes to the lighting system configurations.

Фиг.2, 3 и 4 иллюстрируют блок-схемы модульных систем твердотельного освещения (MSSLS) согласно различным вариантам осуществления настоящего изобретения. Необязательные компоненты, модули или соединения указаны пунктирными линиями. Как показано, MSSLS может содержать различное количество модулей в различных комбинациях или модулей, которые различным образом соединены между собой.2, 3, and 4 illustrate block diagrams of modular solid state lighting systems (MSSLS) according to various embodiments of the present invention. Optional components, modules, or connections are indicated by dashed lines. As shown, MSSLS may contain a different number of modules in various combinations or modules that are interconnected in various ways.

Как показано на фиг.2, MSSLS может содержать PSM 40, работоспособно соединенный с SCM 20, который, в свою очередь, может быть работоспособно соединен с LEEM 30. LEEM 30 может содержать опциональную память 33 калибровки, например, для хранения информации о рабочих состояниях LEEM 30. Память 33 калибровки может быть работоспособно соединена с SCM 20 для предоставления SCM 20 данных о рабочих характеристиках LEEM 30. Память 33 калибровки может опционально быть соединена с SCM 20 через соединение 245 для приема данных. Соединения 240 и 245 могут быть интегрально выполнены в виде единственного двунаправленного соединения (не показано), что легко понятно специалисту в данной области техники.As shown in FIG. 2, MSSLS may comprise a PSM 40 operably connected to the SCM 20, which in turn may be operably connected to the LEEM 30. LEEM 30 may comprise an optional calibration memory 33, for example, for storing operational status information LEEM 30. Calibration memory 33 may be operably coupled to SCM 20 to provide SCM 20 with performance data of LEEM 30. Calibration memory 33 may optionally be connected to SCM 20 via connection 245 for receiving data. Connections 240 and 245 can be integrally made as a single bi-directional connection (not shown), which is easily understood by a person skilled in the art.

LEEM 30 может дополнительно содержать опциональную систему 37 датчика обратной связи, работоспособно соединенную с SCM 20 для предоставления заданных данных датчика. Система 37 датчика обратной связи может содержать ряд датчиков, например оптические датчики для восприятия части света, излучаемого посредством LEE в LEEM, или датчики температуры или прямого напряжения LEE для определения рабочей температуры LEE. LEEM 20 может быть работоспособно соединен с SCM 20 через соединение 235 для приема сигналов возбуждения LEE.LEEM 30 may further comprise an optional feedback sensor system 37 operably connected to the SCM 20 to provide predetermined sensor data. The feedback sensor system 37 may comprise a number of sensors, for example optical sensors for sensing a portion of the light emitted by the LEE in the LEEM, or temperature or forward voltage sensors LEE for determining the operating temperature of the LEE. The LEEM 20 can be operably connected to the SCM 20 via a connection 235 for receiving LEE drive signals.

Как дополнительно показано, PSM 40 может быть выполнен с возможностью приема питания из приведенной соответствующим образом в определенное состояние электрической энергии через соответствующее соединение 210 питания. PSM может подавать электрическую энергию заданных форматов на SCM 20 через соединение 220. LEEM 30 может быть опционально соединен для приема питания от PSM 40 через оптическое соединение 225. Далее, SCM 20 может быть опционально соединен с PSM 40 через соединение 215, чтобы подавать управляющие сигналы на PSM 40 для управления, например, одним или несколькими выходными напряжениями или выходными токами PSM 40. SCM 20 может быть опционально соединен через межсоединение 250 с системой межсоединений (не показана) для приема или передачи сигналов DMX или иным образом сконфигурированных сигналов межсоединений.As further shown, the PSM 40 may be configured to receive power from an appropriately brought into a certain state of electrical energy through the corresponding power connection 210. PSM can supply electrical energy of predetermined formats to SCM 20 via connection 220. LEEM 30 can optionally be connected to receive power from PSM 40 via optical connection 225. Further, SCM 20 can optionally be connected to PSM 40 via connection 215 to provide control signals on the PSM 40 to control, for example, one or more output voltages or output currents of the PSM 40. The SCM 20 can optionally be connected via interconnect 250 to an interconnect system (not shown) to receive or transmit DMX signals or otherwise configure gurirovannyh signal interconnects.

Фиг.3 иллюстрирует модульную систему твердотельного освещения согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения, причем данный вариант осуществления MSSLS подобен изображенному на фиг.2. Как показано на фиг.3, PSM 40 может быть интегрально или модульно объединен с интерфейсом 310 ручного управления (MCI) в объединенный модуль 330 питания и управления (CPC). MCI может предоставлять ряд функций, как описано в данном документе, например, принимать пользовательский ввод 311 или обеспечивать, например отображать, информацию о системе пользователю. CPC 330 может быть работоспособно соединен с SCM 20 через соединение 320 для передачи информации о системе или пользовательского ввода между MCI 310 и SCM 20. MSSLS по фиг.3 в других отношениях подобна показанной на фиг.2.FIG. 3 illustrates a modular solid-state lighting system according to another embodiment of the present invention, wherein this embodiment of MSSLS is similar to that shown in FIG. 2. As shown in FIG. 3, the PSM 40 may be integrally or modularly integrated with a manual control interface (MCI) 310 into a combined power and control (CPC) module 330. The MCI may provide a number of functions as described herein, for example, to receive user input 311 or to provide, for example, display, system information to a user. The CPC 330 may be operably connected to the SCM 20 via a connection 320 for transmitting system information or user input between the MCI 310 and the SCM 20. The MSSLS of FIG. 3 is in other respects similar to that shown in FIG. 2.

Фиг.4 изображает модульную систему твердотельного освещения согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения, причем данный вариант осуществления MSSLS подобен тому, который изображен на фиг.2. Как показано на фиг.4, MCI 310 может быть работоспособно соединен с SCM 20 для приема пользовательского ввода 410. MCI также может использоваться для предоставления ряда функций, как описано, например, прием пользовательского ввода или обеспечение отображения информации о системе. MSSLS по фиг.4 в других отношениях подобна показанным на фиг.2 и 3.FIG. 4 shows a modular solid-state lighting system according to another embodiment of the present invention, wherein this embodiment of MSSLS is similar to that shown in FIG. As shown in FIG. 4, the MCI 310 can be operably connected to the SCM 20 to receive user input 410. The MCI can also be used to provide a number of functions, as described, for example, receiving user input or displaying system information. The MSSLS of FIG. 4 is otherwise similar to those shown in FIGS. 2 and 3.

Модуль источника питания (PSM)Power Supply Module (PSM)

Модуль источника питания (PSM) выполнен с возможностью преобразования электрической энергии первого формата, обеспечиваемого на входе, в электрическую энергию второго формата, обеспечиваемого на выходе. Согласно варианту осуществления настоящего изобретения PSM может быть выполнен с возможностью подачи электрической энергии третьего или дополнительного формата на соответствующие дополнительные выходы. PSM может быть выполнен с возможностью преобразования мощности, предоставляемой заданными напряжениями, например, сети переменного тока, на входе в напряжения постоянного тока на одном или нескольких выходах. Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения PSM может быть выполнен с возможностью подачи электрической энергии в формате постоянного тока на заданном выходе. Согласно варианту осуществления настоящего изобретения PSM может содержать один или несколько из нескольких различных источников постоянного тока, например линейный источник постоянного тока, или другие источники стабилизированного или нестабилизированного постоянного тока, что легко понятно для специалиста в данной области техники.The power supply module (PSM) is configured to convert electrical energy of the first format provided at the input to electrical energy of the second format provided at the output. According to an embodiment of the present invention, the PSM may be configured to supply electrical energy of a third or additional format to respective additional outputs. The PSM may be configured to convert power provided by predetermined voltages, for example, an AC network, at the input to DC voltages at one or more outputs. According to another embodiment of the present invention, the PSM may be configured to supply electrical energy in DC format at a given output. According to an embodiment of the present invention, the PSM may comprise one or more of several different direct current sources, for example a linear direct current source, or other stabilized or unstabilized direct current sources, which is readily apparent to those skilled in the art.

Согласно различным вариантам осуществления настоящего изобретения PSM может быть выполнен с виде управляемого PSM для обеспечения входа для приема одного или нескольких управляющих сигналов для управления одним или несколькими из одного или нескольких выходных напряжений или выходных токов. Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения PSM может быть выполнен в виде самостабилизирующегося источника питания, который может обеспечивать ограничивающие ток или напряжение функции, что легко понятно для специалиста в данной области техники.According to various embodiments of the present invention, the PSM may be configured as a controlled PSM to provide an input for receiving one or more control signals to control one or more of one or more output voltages or output currents. According to another embodiment of the present invention, the PSM may be in the form of a self-stabilizing power supply that can provide current or voltage limiting functions, which is readily apparent to those skilled in the art.

Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения PSM может быть выполнен с возможностью обеспечения одного или нескольких заданных напряжений или токов. Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения PSM может быть выполнен с возможностью обеспечения ручного управления одним или несколькими выходными напряжениями или выходными токами или обоими, или он может содержать интерфейс для подключения PSM к подходящему пользовательскому интерфейсу, который может использоваться для управления заданными функциями PSM. Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения PSM может быть выполнен в качестве программируемого PSM для обеспечения одного или нескольких заданных выходных напряжений или выходных токов или обоих.According to another embodiment of the present invention, the PSM may be configured to provide one or more predetermined voltages or currents. According to another embodiment of the present invention, the PSM may be configured to provide manual control of one or more output voltages or output currents, or both, or it may comprise an interface for connecting the PSM to a suitable user interface that can be used to control predetermined PSM functions. According to another embodiment of the present invention, the PSM may be configured as a programmable PSM to provide one or more predetermined output voltages or output currents, or both.

Ведомый модуль управления (SCM)Slave Control Module (SCM)

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения способность модульной системы твердотельного освещения адаптироваться к заданным системным конфигурациям может обеспечиваться, по меньшей мере частично, посредством применения соответствующим образом сконфигурированного SCM. Соответствующим образом сконфигурированный SCM может обеспечивать заданное количество автоадаптивных функциональных возможностей. Автоадаптивная функциональная возможность включает в себя способность системы автоматически подстраиваться к заданным изменениям номинальных рабочих характеристик заменяемых модулей, в то же время сохраняя способность поддерживать требуемое освещение и освещенность при рабочих состояниях. Кроме того, автоадаптивная функциональная возможность может включать в себя способность поддерживать требуемое освещение и освещенность при рабочих состояниях под действием флуктуаций напряжения или электрического тока, обеспечиваемого при помощи PSM. Она может включать в себя изменения, которые могут быть вызваны реакциями PSM на изменяющиеся требования по питанию системы.According to one embodiment of the present invention, the ability of a modular solid-state lighting system to adapt to predetermined system configurations can be achieved, at least in part, by using an appropriately configured SCM. An appropriately configured SCM can provide a given amount of auto-adaptive functionality. The auto-adaptive functionality includes the ability of the system to automatically adapt to specified changes in the nominal operating characteristics of the replaced modules, while at the same time maintaining the ability to maintain the required lighting and illumination under operating conditions. In addition, the auto-adaptive functionality may include the ability to maintain the required lighting and illumination under operating conditions under the influence of voltage fluctuations or electric current provided by the PSM. It may include changes that may be caused by PSM responses to changing system power requirements.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения SCM может быть работоспособно соединен с PSM для приема электрического питания от PSM и для подачи сигналов возбуждения на LEEM и, таким образом, подачи питания на LEEM для возбуждения LEE. Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения SCM может приводить в определенное состояние питание для подачи сигналов возбуждения на LEEM в видах, которые могут указывать токи возбуждения или напряжения возбуждения или как токи, так и напряжения для возбуждения LEE. Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения SCM может подавать сигналы возбуждения на LEEM, который просто указывает токи возбуждения или напряжения возбуждения, необходимые для возбуждения LEE. В зависимости от конфигурации сигналов возбуждения LEEM, если потребуется, может преобразовывать сигналы возбуждения в токи возбуждения или напряжения возбуждения, необходимые для возбуждения LEE. Если потребуется, LEEM может быть работоспособно соединен с PSM для приема питания для работы LEE непосредственно от PSM, а не через SCM.According to one embodiment of the present invention, the SCM can be operably connected to the PSM for receiving electrical power from the PSM and for supplying drive signals to the LEEM, and thus supplying power to the LEEM to drive the LEE. According to another embodiment of the present invention, the SCM may condition the power for supplying drive signals to the LEEM in forms that can indicate drive currents or drive voltages, or both currents and voltages for driving LEEs. According to another embodiment of the present invention, the SCM may provide excitation signals to the LEEM, which simply indicates the excitation currents or excitation voltages necessary to drive the LEE. Depending on the configuration of the excitation signals, LEEM, if required, can convert the excitation signals into excitation currents or excitation voltages necessary for LEE excitation. If required, LEEM can be operably connected to the PSM to receive power for LEE operation directly from the PSM, rather than through the SCM.

Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения SCM может быть выполнен с возможностью работы в широком диапазоне входных напряжений или входных токов, которые могут обеспечиваться посредством PSM. Например, SCM может быть работоспособно соединен со сконфигурированным соответствующим образом управляемым PSM, так что SCM может управлять выходным сигналом PSM.According to some embodiments of the present invention, the SCM may be configured to operate over a wide range of input voltages or input currents that may be provided by the PSM. For example, the SCM can be operably connected to a suitably configured PSM, so that the SCM can control the output of the PSM.

Сигналы возбужденияExcitation signals

Сигналы возбуждения могут быть аналоговыми или цифровыми. Сигналы возбуждения могут обеспечивать информацию для генерирования одного или нескольких напряжений возбуждения или одного или нескольких токов возбуждения, или они сами могут обеспечивать одно или несколько напряжений возбуждения или токов возбуждения. Цифровые сигналы возбуждения могут содержать импульсные сигналы, например цифровые сигналы возбуждения с широтно-импульсной модуляцией (PWM), с импульсно-кодовой модуляцией (PCM), с битово-угловой модуляцией (BAM) или другие случайные цифровые сигналы возбуждения (RDS), что легко понятно для специалиста в данной области техники. Известно, что сконфигурированные соответствующим образом импульсные сигналы обеспечивают более точное и воспроизводимое управление над более широким диапазоном интенсивностей света, излучаемого посредством LEE при рабочих состояниях, чем для LEE, которые управляются аналоговыми сигналами.Excitation signals can be analog or digital. The drive signals can provide information for generating one or more drive voltages or one or more drive currents, or they themselves can provide one or more drive voltages or drive currents. Digital excitation signals can contain pulsed signals, for example, pulse width modulated (PWM), pulse-code modulated (PCM) digital signals, bit-angular modulated (BAM) signals, or other random digital excitation signals (RDS), which is easy understandable to a person skilled in the art. Appropriately configured pulsed signals are known to provide more accurate and reproducible control over a wider range of intensities of light emitted by the LEE under operating conditions than for LEEs that are driven by analog signals.

Согласно нескольким различным вариантам осуществления настоящего изобретения сигналы возбуждения, токи возбуждения или напряжения возбуждения могут быть импульсными, PWM, PCM или другими, например, случайными асинхронными многоканальными PWM-сигналами возбуждения, или случайными цифровыми сигналами возбуждения (RDS). RDS может представлять собой случайно генерируемый цифровой сигнал, обеспечиваемый электронной схемой под управлением набора подпрограмм, реализованных, например, аппаратно-программными средствами. RDS может быть установлен на предварительно вычисленный рабочий цикл в реальном времени, который находится в пределах заданного времени, основываясь на данных, принятых от блока обработки.According to several different embodiments of the present invention, the excitation signals, excitation currents, or excitation voltages can be pulsed, PWM, PCM, or other, for example, random asynchronous multi-channel PWM excitation signals, or random digital excitation signals (RDS). RDS can be a randomly generated digital signal provided by an electronic circuit under the control of a set of subprograms implemented, for example, by hardware and software. RDS can be set to a pre-calculated real-time duty cycle that is within a predetermined time based on data received from the processing unit.

Схема ограничения тока (CLC)Current Limit Circuit (CLC)

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения SCM может содержать схему возбуждения для генерирования токов возбуждения LED, которая может включать в себя схему ограничения тока (CLC) для подавления нежелательных выбросов тока возбуждения во время переходных процессов тока возбуждения. CLC может быть выполнена с возможностью подавления или практически исключения нежелательных выбросов тока возбуждения особенно при работе SCM в комбинации с PSM, когда PSM не обеспечивает функций ограничение тока. Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения PSM может содержать, например, один или несколько источников постоянного тока или линейные источники постоянного тока или другие подходящие элементы, которые могут обеспечивать функцию ограничения тока. CLC может быть выполнена в виде интегрального или модульного компонента модульной системы твердотельного освещения согласно настоящему изобретению.According to one embodiment of the present invention, the SCM may comprise an excitation circuit for generating LED drive currents, which may include a current limiting circuit (CLC) for suppressing undesired surges of the drive current during the transient processes of the drive current. The CLC can be configured to suppress or virtually eliminate unwanted surges in the field current, especially when operating the SCM in combination with the PSM when the PSM does not provide current limiting functions. According to one embodiment of the present invention, the PSM may comprise, for example, one or more direct current sources or linear direct current sources or other suitable elements that may provide a current limiting function. CLC can be implemented as an integral or modular component of the modular solid-state lighting system according to the present invention.

Согласно варианту осуществления настоящего изобретения CLC может быть выполнена с возможностью гарантирования, что токи возбуждения LEE остаются в пределах заданного диапазона токов возбуждения, например диапазона номинальных токов возбуждения, которые могут соответствовать номинальным рабочим состояниям одного или нескольких LEE в LEEM. CLC может применяться в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, чтобы исключить повреждение LEE или других деталей системы твердотельного освещения, которые иначе могут быть вызваны избыточными токами возбуждения. Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения CLC может применяться для того, чтобы гарантировать точное управление с прямой связью интенсивностью света, излучаемого посредством LEE в рабочих состояниях. Управление с прямой связью в комбинации с функциональными возможностями ограничения тока могут применяться для того, чтобы способствовать управлению с прямой связью яркостью LEE в системах твердотельного освещения, управляемых высокочастотной широтно-импульсной модуляцией.According to an embodiment of the present invention, the CLC may be configured to ensure that the LEE field currents remain within a predetermined range of field currents, for example, a range of rated field currents that can correspond to the rated operational states of one or more LEEs in the LEEM. CLC may be used in some embodiments of the present invention to prevent damage to the LEE or other parts of the solid state lighting system that might otherwise be caused by excessive field currents. According to another embodiment of the present invention, the CLC can be used to guarantee accurate direct-control of the intensity of the light emitted by the LEE in operational states. Direct coupling control in combination with current limiting functionality can be used to facilitate direct coupling of LEE brightness in solid state lighting systems controlled by high frequency pulse width modulation.

Автоматическая калибровкаAuto calibration

В одном варианте осуществления настоящего изобретения SCM может оценивать соответствующие прямые напряжения для LEE во время процедуры автоматической калибровки и затем устанавливать на ранее калиброванные значения. Процесс калибровки определяет наименьшие прямые напряжения, которые требуются для каждого цветного канала LEE, чтобы обеспечить заданные токи возбуждения в каждом канале, в то же время поддерживая требуемый цвет и интенсивность света, излучаемого посредством LEE в каждом из заданного количества цветовых каналов LEE. Как известно, цветность света, излучаемого некоторыми типами LEE, также может нежелательно отклоняться от ее номинального значения, когда ток возбуждения ниже заданного минимального номинального тока возбуждения. Это может оказать влияние на конфигурацию и рабочие характеристики соответствующей процедуры автоматической калибровки.In one embodiment of the present invention, the SCM may evaluate the corresponding forward voltages for the LEE during the automatic calibration procedure and then set to previously calibrated values. The calibration process determines the smallest forward voltages that are required for each color channel of the LEE in order to provide the specified drive currents in each channel, while maintaining the desired color and intensity of the light emitted by the LEE in each of a given number of color channels of the LEE. As you know, the color of the light emitted by some types of LEE can also undesirably deviate from its nominal value when the excitation current is lower than a given minimum rated excitation current. This may affect the configuration and performance of the corresponding automatic calibration procedure.

Чтобы избежать перегрева, процедура калибровки может учитывать информацию о рабочей температуре LEE. Как известно в технике, прямые напряжения могут потребовать уменьшения с повышением рабочих температур LEE, чтобы сохранить таким же ток возбуждения. Рабочие температуры LEE могут быть получены из прямых напряжений LEE или, например, от датчиков температуры. Напряжения LEE могут восприниматься посредством ряда датчиков и схем, которые могут обеспечивать подходящий сигнал датчика на SCM. Может применяться программируемая схема с замкнутым контуром для определения, установки и поддержания прямых напряжений, которые должны подаваться на LEE.To avoid overheating, the calibration procedure may take into account LEE operating temperature information. As is known in the art, forward voltages may require a decrease with increasing operating temperatures of the LEE in order to maintain the same field current. LEE operating temperatures can be obtained from forward LEE voltages or, for example, from temperature sensors. LEE voltages can be sensed through a series of sensors and circuits that can provide a suitable sensor signal to the SCM. A closed-circuit programmable circuit can be used to determine, set, and maintain the forward voltages to be supplied to the LEE.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения SCM может обращаться к памяти, связанной с LEEM, которая содержит информацию, относящуюся к светоизлучающим элементам, связанным с LEEM. Таким образом, SCM может активно обращаться к информации, которая может обеспечить средство для калибровки.In one embodiment of the present invention, the SCM may access a memory associated with the LEEM, which contains information related to the light emitting elements associated with the LEEM. In this way, SCM can actively access information that can provide a means for calibration.

SCM дополнительно выполняется с возможностью управления входной мощностью и, по меньшей мере частично, уровнем световой отдачи LEE, основываясь на заданной взаимозависимости между входной мощностью и уровнем световой отдачи LEE. SCM дополнительно выполняется с возможностью управления потерями мощности и тепловыделением, как в модуле(ях) SCM, так и в LEE. SCM выполняется с заданным временем реакции, чтобы управлять описанными характеристиками, не вызывая нежелательных задержек или времени ожидания по меньшей мере части полезной световой отдачи. Нежелательные эффекты нагревания поэтому могут быть снижены, и может быть повышена общая эффективность системы. Повторные перекалибровки через соответствующее время работы могут эффективно поддерживать требуемую яркость и цветность света, излучаемого посредством LEE, и они могут обеспечивать хорошие рабочие характеристики системы и длительный срок службы системы. Например, даже небольшие повышения эффективности могут существенно снизить требования по питанию системы. Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения автоадаптивный SCM, который может снизить требования по питанию системы на 10%, может понизить рабочие температуры модуля SCM на 10°С. Примерный вариант осуществления SCM изображен на фиг.5.SCM is further configured to control the input power and at least partially the LEE of the light output based on a predetermined relationship between the input power and the LEE of the light output. SCM is additionally configured to control power loss and heat generation in both the SCM module (s) and the LEE. SCM is performed with a predetermined response time to control the described characteristics without causing undesirable delays or waiting times for at least a portion of the useful light output. Undesirable effects of heating can therefore be reduced, and the overall efficiency of the system can be increased. Repeated recalibrations after appropriate runtimes can effectively maintain the required brightness and color of the light emitted by the LEE, and they can provide good system performance and long system life. For example, even small efficiency gains can significantly reduce system power requirements. According to one embodiment of the present invention, an auto-adaptive SCM, which can reduce system power requirements by 10%, can lower the operating temperatures of an SCM module by 10 ° C. An exemplary embodiment of SCM is shown in FIG.

Различные варианты осуществления SCM могут быть адаптированы для управления различным количеством каналов LEE. Модули LEE могут быть спроектированы так, чтобы LEE были расположены или сгруппированы в каналы LEE, например, по номинальному цвету, если это требуется. Канал LEE может представлять собой, например, последовательное или другое соединение двух или более LEE. Канал LEE также может содержать более сложную комбинацию LEE и других устройств.Various SCM embodiments may be adapted to control a different number of LEE channels. LEE modules can be designed so that the LEEs are arranged or grouped into LEE channels, for example, at a nominal color, if required. The LEE channel may be, for example, a series or other connection of two or more LEEs. The LEE channel may also contain a more complex combination of LEE and other devices.

Фиг.5 иллюстрирует блок-схему SCM согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, в котором SCM работоспособно соединен со светоизлучающими элементами LEEM. SCM содержит заданное количество каналов LEE (CHANy - причем y представляет собой номер канала) и заданное количество групп из одного или нескольких каналов LEE (GRx - причем х представляет собой номер группы). Различные каналы могут содержать различное количество LEE, и, например, конкретная группа LEE может содержать многочисленные LEE, идентифицированные многочисленными каналами. Номинальный цвет или интенсивность LEE в различных каналах или на канал могут быть различными.FIG. 5 illustrates a block diagram of an SCM according to one embodiment of the present invention, wherein the SCM is operably connected to the light emitting elements of the LEEM. SCM contains a given number of LEE channels (CHANy - where y is the channel number) and a specified number of groups of one or more LEE channels (GRx - where x is the group number). Different channels may contain a different number of LEEs, and, for example, a particular LEE group may contain multiple LEEs identified by multiple channels. The nominal color or LEE intensity in different channels or per channel may be different.

SCM может независимо управлять до заданного количества каналов. SCM содержит центральный блок 510 обработки (CPU), схему 520 восприятия тока (CSC), схему 530 управления напряжением (VCC) и схему 540 выбора канала (CHSC). Управляющее устройство может быть подсоединено к одной или нескольким группам LEE, содержащим один или несколько каналов. Каждый канал может содержать LEE одинакового номинального цвета. SCM может опционально включать в себя схему 555 управления напряжением источника питания (PSVC) для управления выходным напряжением работоспособно подсоединенного PSM (не показан). SCM может устанавливать токи возбуждения LEE на канал в соответствии с типом LEE в канале.SCM can independently control up to a given number of channels. The SCM comprises a central processing unit 510 (CPU), a current sensing circuit (CSC) 520, a voltage control circuit (VCC) 530, and a channel selection circuit (CHSC) 540. The control device may be connected to one or more LEE groups containing one or more channels. Each channel may contain LEE of the same nominal color. The SCM may optionally include a power supply voltage control (PSVC) circuit 555 for controlling the output voltage of an operably connected PSM (not shown). SCM can set the LEE field currents per channel according to the type of LEE in the channel.

SCM содержит CPU с двумя микропроцессорами 512 и 514, которые могут быть соединены между собой в архитектуру с многими ведущими узлами, например, при помощи указанных систем и интерфейсов 518 и 519 последовательных шин I2C и RS485. Каждый микропроцессор 512 или 514 может иметь свою собственную память и, опционально, может совместно использовать общую память 517.SCM contains a CPU with two microprocessors 512 and 514, which can be interconnected into the architecture with many leading nodes, for example, using the indicated systems and interfaces 518 and 519 of the serial buses I2C and RS485. Each microprocessor 512 or 514 can have its own memory and, optionally, can share a common memory 517.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения CPU может принимать и передавать данные с программируемой скоростью в цифровом формате по последовательному интерфейсу 511 RS485. CPU обрабатывает и преобразовывает входные данные в поток соответствующе форматированных инструкций для совместимого управления VCC 530 и CHSC 540.According to one embodiment of the present invention, the CPU can receive and transmit data at a programmable speed in digital format over the RS485 serial interface 511. The CPU processes and converts the input into a stream of appropriately formatted instructions for compatible control of the VCC 530 and CHSC 540.

Архитектура с многими ведущими узлами может быть реализована с использованием протокола многих ведущих узлов для связи между двумя микропроцессорами по системе последовательной шины I2C. Скорость передачи данных по системе шины I2C может программироваться. CPU обрабатывает инструкции в соответствии со способом адаптивного управления, например, для определения каждого минимального прямого напряжения, которое необходимо в соответствующем канале LEE, чтобы получить требуемый ток возбуждения LEE. CPU может быть выполнен с возможностью приема сигналов восприятия тока от CSC 520 и посылки инструкций на VCC 530 для обеспечения соответствующих прямых напряжений.A multi-host architecture can be implemented using a multi-host protocol for communication between two microprocessors over an I2C serial bus system. The data rate on the I2C bus system can be programmed. The CPU processes the instructions in accordance with an adaptive control method, for example, to determine each minimum forward voltage that is necessary in the corresponding LEE channel in order to obtain the required LEE drive current. The CPU may be configured to receive current sensing signals from the CSC 520 and send instructions to the VCC 530 to provide appropriate forward voltages.

VCC может содержать одну или несколько подсистем управления напряжением (VCCx - причем x представляет собой номер подсистем) для каждой группы LEE и может преобразовывать цифровые входные сигналы в аналоговые выходные сигналы. VCC 530 может принимать адреса и команды от CPU 510 и может обрабатывать команды и обеспечивать соответствующие уровни выходного напряжения для каждой группы LEE, определяемые принятыми адресами. VCC может включать в себя энергозависимую или энергонезависимую память, в которой могут храниться адреса и команды.A VCC can contain one or more voltage control subsystems (VCCx - where x represents the number of subsystems) for each LEE group and can convert digital input signals to analog output signals. VCC 530 can receive addresses and commands from the CPU 510 and can process commands and provide appropriate output voltage levels for each LEE group, determined by the received addresses. VCC may include volatile or non-volatile memory in which addresses and commands can be stored.

PSVC 555 может применять систему цифроаналогового преобразования для приема данных в цифровом формате от CPU 510 и может подавать эту информацию на PSM. Например, она может быть выполнена с возможностью преобразования информации в аналоговый сигнал для подачи на усилитель рассогласования стабилизатора напряжения источника питания. SCM может быть выполнен с возможностью регулировки выходного напряжения работоспособно подсоединенного PSM (не показан) при помощи PSVC 555. PSVC 555 может подавать питание через CSC 520 на VCC 530.The PSVC 555 can use a digital-to-analog conversion system to receive digital data from the CPU 510 and can send this information to the PSM. For example, it can be configured to convert information into an analog signal for supplying to the amplifier a mismatch in the voltage regulator of the power source. The SCM can be configured to adjust the output voltage of a properly connected PSM (not shown) using the PSVC 555. The PSVC 555 can supply power through the CSC 520 to the VCC 530.

CSC 520 может быть частью контура обратной связи по току и может преобразовывать токи возбуждения группы LEE в соответствующие аналоговые сигналы, которые могут представлять токи возбуждения. SCM может быть выполнен так, что каждый аналоговый сигнал может преобразовываться так, чтобы он соответствовал заданному диапазону величин, и затем преобразовывался из аналоговой в цифровую форму и обрабатывался. Как показано, аналого-цифровое преобразование может происходить в CPU 510 или альтернативно в отдельном устройстве (не показано). CSC 520 может опционально предоставлять информацию о напряжениях группы LEE.The CSC 520 can be part of a current feedback loop and can convert LEE group drive currents to corresponding analog signals that can represent drive currents. SCM can be designed so that each analog signal can be converted so that it matches a given range of values, and then converted from analog to digital and processed. As shown, analog-to-digital conversion can occur in the CPU 510 or alternatively in a separate device (not shown). The CSC 520 can optionally provide LEE group voltage information.

CHSC 540 может применять цифровую схему для включения или отключения каналов в группах LEE в соответствии с принятыми инструкциями CPU. CHSC может содержать одну или несколько схем выбора канала (EN GRx) на группу LEE (GRx). Любой микропроцессор 512 или 514 CPU может обращаться к CHSC.The CHSC 540 can use a digital circuit to enable or disable channels in LEE groups in accordance with accepted CPU instructions. A CHSC may contain one or more channel selection schemes (EN GRx) per LEE group (GRx). Any microprocessor 512 or 514 CPU can access the CHSC.

Модуль светоизлучающих элементов (LEEM)Light Emitting Element Module (LEEM)

Согласно различным вариантам осуществления настоящего изобретения модуль светоизлучающих элементов (LEEM) включает в себя заданное количество LEE одного или нескольких заданных цветов, подложку, на которой LEE при функционировании расположены вдоль соответствующей схемы возбуждения, соответствующие соединения и интерфейсные компоненты. LEEM может быть выполнен с возможностью приема сигналов возбуждения для возбуждения LEE. Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения LEEM может быть выполнен с возможностью преобразования сигналов возбуждения в токи возбуждения или напряжения возбуждения. Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения LEEM может быть выполнен с возможностью использования надлежащих сигналов возбуждения для возбуждения LEE в рабочих состояниях. Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения LEEM может опционально включать в себя интерфейс питания для приема электрической энергии подходящего формата. Во многих вариантах осуществления LEEM может быть выполнен так, чтобы допускать генерирование различных эффектов динамического изменения цвета и/или монохроматического света с изменяемой интенсивностью.According to various embodiments of the present invention, the light emitting element module (LEEM) includes a predetermined number of LEEs of one or more predetermined colors, a substrate on which LEEs are located along the respective drive circuit, corresponding connections and interface components when operating. The LEEM may be configured to receive drive signals for driving the LEE. According to one embodiment of the present invention, the LEEM may be configured to convert drive signals to drive currents or drive voltages. According to another embodiment of the present invention, the LEEM may be configured to use appropriate drive signals to drive the LEE in operational states. According to one embodiment of the present invention, the LEEM may optionally include a power interface for receiving electrical energy of a suitable format. In many embodiments, the LEEM may be configured to allow the generation of various effects of dynamic color change and / or monochromatic light with variable intensity.

Согласно варианту осуществления настоящего изобретения LEEM может быть опционально выполнен с возможностью обеспечения или работоспособного соединения с системой памяти. Согласно варианту осуществления настоящего изобретения система памяти может использоваться для хранения некоторого количества данных, касающихся, например, заданных рабочих состояний LEEM или компонентов LEEM, таких как номинальные или максимальные токи возбуждения или номинальные или максимальные рабочие температуры одного или нескольких LEE, данные калибровки прямого напряжения, данные оптической калибровки, предыстория использования или данные о старении, или информация об одном или нескольких оптических датчиках системы датчиков, и другие характеристики и параметры. Система памяти может содержать несколько различных типов энергонезависимой или энергозависимой памяти, включая постоянное запоминающее устройство (ROM), программируемое ROM (PROM), стираемое программируемое ROM (EPROM), электрически стираемое программируемое ROM (EEPROM), магнитную память, флэш-память или оптическую память, например, или другие виды устройств памяти, что легко понятно для специалиста в данной области техники.According to an embodiment of the present invention, the LEEM may optionally be configured to provide or work with a memory system. According to an embodiment of the present invention, the memory system can be used to store a certain amount of data relating, for example, to the specified operating conditions of the LEEM or LEEM components, such as the rated or maximum driving currents or the rated or maximum working temperatures of one or more LEEs, forward voltage calibration data, optical calibration data, usage history or aging data, or information about one or more optical sensors of the sensor system, and other characteristics and parameters. A memory system may comprise several different types of non-volatile or non-volatile memory, including read-only memory (ROM), programmable ROM (PROM), erasable programmable ROM (EPROM), electrically erasable programmable ROM (EEPROM), magnetic memory, flash memory or optical memory , for example, or other types of memory devices, which is easily understood by a person skilled in the art.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения LEEM может содержать опциональную систему датчиков для обеспечения обратной связи о рабочих состояниях LEEM, например, на SCM. Согласно варианту осуществления настоящего изобретения система датчиков может содержать один или несколько датчиков для восприятия заданной величины света, излучаемого одним или несколькими из одного или нескольких LEE в LEEM, или для, например, восприятия температуры или прямых напряжений одного или нескольких LEE для определения рабочих температур LEE.According to one embodiment of the present invention, the LEEM may comprise an optional sensor system for providing feedback on the operating states of the LEEM, for example, on the SCM. According to an embodiment of the present invention, the sensor system may comprise one or more sensors for sensing a predetermined amount of light emitted by one or more of one or more LEEs in a LEEM, or for, for example, sensing the temperature or forward voltages of one or more LEEs for determining operating temperatures of a LEE .

Интерфейс ручного управленияManual control interface

Согласно варианту осуществления настоящего изобретения заданные аспекты модульной системы твердотельного освещения могут управляться посредством одного или нескольких интерфейсов ручного управления (MCI). Один или несколько MCI могут быть модульно соединены между собой или монолитно интегрированы в другие модули системы освещения, такие как SCM или объединенный модуль питания и управления (CPC). CPC может содержать PSM, например, со съемной или заменяемой платой интерфейса. MCI может обеспечивать или может быть соединен с надлежащим количеством переключателей, кнопок, ползунковых переключателей, джойстиков, сенсорных панелей или компонентов пользовательского интерфейса на сенсорном экране с соответствующими элементами, экраном в комбинации с указательным устройством или клавиатурой, например, или другими компонентами пользовательского интерфейса, что легко понятно для специалиста в данной области техники.According to an embodiment of the present invention, predetermined aspects of the modular solid-state lighting system can be controlled by one or more manual control interfaces (MCIs). One or more MCIs can be modularly interconnected or seamlessly integrated into other modules of the lighting system, such as SCM or integrated power supply and control module (CPC). The CPC may comprise a PSM, for example with a removable or replaceable interface board. The MCI can provide or can be connected to an appropriate number of switches, buttons, sliders, joysticks, touch panels or user interface components on a touch screen with corresponding elements, a screen in combination with a pointing device or keyboard, for example, or other components of a user interface that easily understood by a person skilled in the art.

Согласно варианту осуществления настоящего изобретения один или несколько MCI могут использоваться для управления светильником несколькими различными путями, например, посредством разрешения ввода координат цветности и значений интенсивности или посредством отдельного управления светом, излучаемым различными цветными LEE светильника, или посредством циклического повторения различных заданных рабочих состояний. Например, MCI может содержать три кнопки для управления характеристиками смешанного света, одна для изменения x-координаты цветности, одна для изменения y-координаты цветности и одна для изменения интенсивности. Нажатие на кнопку может или увеличивать, или уменьшать соответствующую характеристику заданным образом, например на заданную величину, или динамически, в зависимости от давления или времени, в течение которого нажата кнопка.According to an embodiment of the present invention, one or more MCIs can be used to control the luminaire in several different ways, for example, by allowing the input of chromaticity coordinates and intensity values, or by separately controlling the light emitted from different color LEEs of the luminaire, or by cyclic repetition of various predetermined operating states. For example, the MCI may contain three buttons for controlling the characteristics of mixed light, one to change the x-coordinate of chroma, one to change the y-coordinate of chroma, and one to change the intensity. Pressing a button can either increase or decrease the corresponding characteristic in a predetermined manner, for example, by a predetermined value, or dynamically, depending on the pressure or time during which the button is pressed.

Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения MCI может содержать заданное количество кнопок для управления интенсивностями заданного количества цветов LEE, например красными, зелеными и синими (RGB) LEE в LEEM или светильнике, содержащем один или несколько LEEM. Альтернативно, например, две или три кнопки могут использоваться для управления индивидуальными интенсивностями RGB относительно друг друга в отношении опорного сигнала, и соответствующая третья или четвертая кнопка может использоваться для управления интенсивностью объединенного света. MCI также может содержать, например, две кнопки для просмотра заданных (предварительно установленных) состояний освещения светильника. Предварительно установленные состояния освещения могут сохраняться в памяти с подходящей емкостью хранения. Память может быть частью MCI или компонентом другого модуля. Согласно варианту осуществления настоящего изобретения предварительно установленные состояния освещения могут обеспечиваться при помощи системы межсоединений.According to another embodiment of the present invention, the MCI may comprise a predetermined number of buttons for controlling intensities of a predetermined number of LEE colors, for example red, green and blue (RGB) LEE in a LEEM or a luminaire containing one or more LEEMs. Alternatively, for example, two or three buttons may be used to control individual RGB intensities relative to each other with respect to the reference signal, and a corresponding third or fourth button may be used to control the intensity of the combined light. The MCI may also contain, for example, two buttons for viewing preset (pre-set) lighting conditions for the luminaire. Preset lighting conditions can be stored in memory with a suitable storage capacity. The memory may be part of the MCI or a component of another module. According to an embodiment of the present invention, preset lighting conditions can be provided by an interconnect system.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения MCI может быть выполнен с возможностью опциональной поддержки межсоединения модуля синхронизатора (ESM). ESM может использоваться для подачи общего сигнала привязки ко времени для одного или нескольких компонентов модульной системы твердотельного освещения, который может использоваться для синхронизации наступления нескольких различных событий в системе. Например, ESM может использоваться, чтобы способствовать выполнению программ динамического освещения, которые требуют синхронизированного переключения между различными предварительными установками в более чем одном светильнике.According to one embodiment of the present invention, the MCI may be configured to optionally support the interconnection of a synchronizer module (ESM). An ESM can be used to provide a common time reference signal for one or more components of a modular solid-state lighting system, which can be used to synchronize the occurrence of several different events in the system. For example, an ESM can be used to facilitate dynamic lighting programs that require synchronized switching between different presets in more than one luminaire.

Система межсоединенийInterconnect system

Модули модульных систем твердотельного освещения согласно вариантам осуществления настоящего изобретения могут соединяться между собой с целью обмена данными или управления сигналами несколькими различными путями посредством применения одной или нескольких из нескольких различных систем межсоединений. Например, SCM может быть соединен с PSM, или один или несколько SCM могут быть соединены с MCM.Modules of modular solid-state lighting systems according to embodiments of the present invention can be interconnected to exchange data or control signals in several different ways by applying one or more of several different interconnect systems. For example, the SCM may be connected to the PSM, or one or more SCM may be connected to the MCM.

Модули систем освещения согласно настоящему изобретению могут быть выполнены с возможностью поддержки нескольких систем межсоединений для обмена информацией и данными, включая DMX, цифровой адресный интерфейс освещения (DALI), дистанционное управление устройствами (RDM) или транспортную шину (TBUS), например, или других общеизвестных систем межсоединений. Согласно варианту осуществления настоящего изобретения модули модульной системы твердотельного освещения могут быть выполнены с возможностью поддержки заданной одной или заданной комбинации из двух или более из DMX, DALI, RDM, TBUS, управления линией питания или других систем межсоединений.The lighting system modules of the present invention can be configured to support multiple interconnect systems for exchanging information and data, including DMX, digital address lighting interface (DALI), device remote control (RDM) or transport bus (TBUS), for example, or other well-known interconnect systems. According to an embodiment of the present invention, the modules of the modular solid state lighting system can be configured to support a predetermined one or a predetermined combination of two or more of DMX, DALI, RDM, TBUS, power line control or other interconnect systems.

Наборы команд систем межсоединений могут включать в себя функциональную возможность для передачи команд на один или несколько модулей прямым выделенным или широковещательным образом для управления рабочими состояниями модулей системы освещения, например для установки цветности или интенсивности, или предварительных установок интенсивности и цветности, а также для синхронизации требуемых переходов рабочих состояний в двух или более модулях. Полудуплексные или полнодуплексные системы межсоединений могут применяться для поддержки протоколов сообщений, которые позволяют модулям передавать данные на MCM, которые могут использоваться, например, для запроса рабочих состояний одного или нескольких модулей системы у MCM.The sets of instructions for interconnect systems can include the ability to transmit commands to one or more modules in a direct, dedicated or broadcast manner to control the operating states of the lighting system modules, for example, to set the color or intensity, or to preset the intensity and color, as well as to synchronize the required state transitions in two or more modules. Half-duplex or full-duplex interconnect systems can be used to support message protocols that allow modules to transfer data to the MCM, which can be used, for example, to query the operating states of one or more system modules from the MCM.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения может применяться система межсоединений управления линией питания. Управление линией питания может использовать сети распределения питания надлежащей топологии для физического соединения с другими модулями и обмена управляющими сигналами с ними в системе освещения. Например, управляющие сигналы в соответствии с протоколом управления линией питания могут накладываться на управляющие сигналы линии питания в системе линии питания, что легко понятно для специалиста в данной области техники.According to one embodiment of the present invention, a power line management interconnect system may be used. Power line management can use appropriate topology power distribution networks to physically connect to other modules and exchange control signals with them in the lighting system. For example, control signals in accordance with a power line control protocol can be superimposed on control signals of a power line in a power line system, which is readily apparent to those skilled in the art.

Кроме того, различные системы межсоединений, совместно использующие один и тот же физический уровень, могут применяться в различных вариантах осуществления настоящего изобретения. Системы межсоединений для использования в вариантах осуществления настоящего изобретения могут применять схемы симплексной, полудуплексной или полнодуплексной связи или, например, использовать формат сообщений и команд, равный или подобный, или отсутствующий или отличный от DMX, DALI, RDM или TBUS. Такие форматы сообщений могут включать в себя выделенные схемы адресования и протоколы сообщений и поддерживать, например, наборы команд, подобные или превосходящие те, которые широко применяются с DMX. Отмечается, что существует широкий спектр других видов систем межсоединений, известных в технике сетевой пересылки данных, которые могут применяться или быть подходящими для использования в различных вариантах осуществления настоящего изобретения.In addition, various interconnect systems sharing the same physical layer can be used in various embodiments of the present invention. Interconnect systems for use in embodiments of the present invention may employ simplex, half-duplex, or full-duplex communication schemes, or, for example, use a message and command format equal or similar or absent or different from DMX, DALI, RDM, or TBUS. Such message formats may include dedicated addressing schemes and message protocols and support, for example, instruction sets similar or superior to those commonly used with DMX. It is noted that there is a wide range of other types of interconnect systems known in the network forwarding technique that may be used or suitable for use in various embodiments of the present invention.

USITT DMX512-A (DMX) представляет собой основанную на RS-485 систему межсоединений, которая наиболее широко применяется для управления эффектами освещения в ряде применений, например при сценическом освещении. Как хорошо известно в технике, DMX был разработан Технической комиссией Института театральных технологий США (USITT). DMX был признан в качестве стандарта с 1986 г. с исправлениями в 1990 г. и 2004 г. DMX может использоваться в модульных системах твердотельного освещения согласно настоящему изобретению.The USITT DMX512-A (DMX) is an RS-485-based interconnect system that is most widely used to control lighting effects in a number of applications, such as stage lighting. As is well known in technology, DMX was developed by the Technical Commission of the Institute of Theater Technology of the USA (USITT). DMX has been recognized as a standard since 1986, as amended in 1990 and 2004. DMX can be used in the modular solid-state lighting systems of the present invention.

Один или несколько модулей модульной системы твердотельного освещения согласно варианту осуществления настоящего изобретения могут содержать один или несколько интерфейсов, включая соединители, аппаратные средства поддержки связи и соответствующие программные или аппаратно-программные средства для установления соответствующих соединений с системой межсоединений. Модули, которые могут быть соединены с устройством управления DMX, которое может включать в себя, например, SCM, опционально могут быть выполнены с возможностью реагирования на команды, форматированные в соответствии с другими системами межсоединений, которые совместно используют физическую конфигурацию системы межсоединений. Такие модули могут автоматически обнаруживать, отформатированы ли команды в соответствии с DMX или другой системой межсоединений.One or more modules of the modular solid-state lighting system according to an embodiment of the present invention may comprise one or more interfaces, including connectors, communication support hardware, and corresponding software or hardware-software means for establishing appropriate connections to the interconnect system. Modules that can be connected to a DMX control device, which can include, for example, SCM, can optionally be configured to respond to commands formatted according to other interconnect systems that share the physical configuration of the interconnect system. Such modules can automatically detect whether commands are formatted according to DMX or another interconnect system.

Один или несколько модулей модульных систем твердотельного освещения согласно варианту осуществления настоящего изобретения могут опционально выполняться с возможностью соответствующей работы на основе команд, представляемых в форматах, соответствующих различным системам межсоединений. Такие команды могут использоваться для завершения некоторых этапов во время начального конфигурирования систем освещения, например назначения адресов DMX некоторым модулям, а также загрузки предварительных установок в модуль SCM. Согласно другому варианту осуществления адреса DMX, альтернативно, также могут устанавливаться вручную в модулях, которые обеспечивают соответствующие компоненты, такие как подходящее количество микропереключателей в корпусе с двухрядным расположением выводов или поворотных переключателей.One or more modules of the modular solid-state lighting systems according to an embodiment of the present invention can optionally be adapted to work accordingly based on instructions presented in formats corresponding to different interconnect systems. Such commands can be used to complete some steps during the initial configuration of lighting systems, such as assigning DMX addresses to some modules, as well as loading presets into the SCM. According to another embodiment, the DMX addresses can alternatively also be manually set in modules that provide the appropriate components, such as a suitable number of microswitches in a housing with double row pins or rotary switches.

Ниже изобретение описывается с ссылкой на конкретные примеры. Понятно, что нижеследующие примеры предназначены для описания вариантов осуществления изобретения и не предназначены никоим образом для ограничения изобретения.The invention is described below with reference to specific examples. It is understood that the following examples are intended to describe embodiments of the invention and are not intended in any way to limit the invention.

ПримерыExamples

Фиг.6А, 6В, 7А и 7В иллюстрируют примерный модуль LEE на виде сверху и сбоку. Фигуры иллюстрируют примерное положение корпуса датчиков света. Отмечается, что примерный модуль LEE в комбинации с оптическим модулем может быть разработан для конкретной цели освещения. Конфигурация примерного модуля LEE определяется, по существу, пространственным выравниванием в нем LEE. LEE двух или более различных номинальных цветов в модуле LEE могут, как правило, располагаться заданным образом, который может определять эффективность смешивания света, излучаемого различными LEE, или возможность модуля LEE способствовать созданию заданных цветных растров.6A, 6B, 7A, and 7B illustrate an exemplary LEE module in a top and side view. The figures illustrate an exemplary position of the light sensor housing. It is noted that an exemplary LEE module in combination with an optical module can be designed for a specific lighting purpose. The configuration of an exemplary LEE module is determined essentially by the spatial alignment of the LEE in it. The LEEs of two or more different nominal colors in the LEE module can typically be arranged in a predetermined manner, which can determine the mixing efficiency of the light emitted by the various LEEs, or the ability of the LEE module to contribute to the creation of specified color rasters.

Фиг.8 иллюстрирует подробности корпуса светочувствительных датчиков. Фиг.6А, 6В, 7А и 7В изображают другие виды корпуса светочувствительных датчиков. Изображенный корпус светочувствительных датчиков обеспечивает четыре заданные расположения для размещения LEE. Корпус светочувствительных датчиков может выполняться с возможностью сбора заданных частей света от LEE в каждом из этих четырех положений и перенаправлять и опционально концентрировать этот свет в одном или нескольких заданных расположениях на поверхности корпуса светочувствительных датчиков для надлежащего экспонирования расположенных соответствующим образом светочувствительных датчиков. Другие варианты осуществления настоящего изобретения могут включать в себя другие корпуса светочувствительных датчиков различной формы, расположения и с другим количеством положений LEE или положений датчиков.Fig. 8 illustrates details of a case of photosensitive sensors. 6A, 6B, 7A and 7B depict other views of the body of the photosensitive sensors. The illustrated photosensitive housing provides four preset locations for LEE placement. The photosensitive sensor housing can be configured to collect predetermined parts of the light from the LEE in each of these four positions and redirect and optionally concentrate this light in one or more predetermined locations on the surface of the photosensitive sensor housing to properly expose the respective photosensitive sensors. Other embodiments of the present invention may include other photosensitive sensor housings of various shapes, locations, and with a different number of LEE positions or sensor positions.

Корпус светочувствительных датчиков способствует надлежащему выравниванию одного или нескольких оптических датчиков и гарантирует, что один или несколько датчиков захватывают надлежащие части света, излучаемого соответствующими LEE и, если присутствуют, LEE другого цвета в модуле LEE. Корпус светочувствительных датчиков может выполняться с возможностью, по меньшей мере частично, блокирования окружающего света. Корпус светочувствительных датчиков также может выполняться с возможностью оптической связи заданных датчиков с заданными LEE, т.е. на датчик, по меньшей мере заданная первая часть света от первых заданных LEE, но не заданная вторая часть света от LEE, исключая первые заданные LEE, достигает датчика.The casing of the photosensitive sensors facilitates the proper alignment of one or more optical sensors and ensures that one or more sensors capture the proper parts of the light emitted by the respective LEEs and, if present, LEEs of a different color in the LEE module. The housing of the photosensitive sensors may be configured to at least partially block ambient light. The housing of the photosensitive sensors can also be configured to optically couple the given sensors with the given LEEs, i.e. to the sensor, at least a predetermined first portion of the light from the first predetermined LEEs, but not a predetermined second portion of the light from the LEE, excluding the first predetermined LEEs, reaches the sensor.

Фиг.9, 10, 11, 12, 13, 14 и 15 изображают схематику примерных компонентов модульной системы твердотельного освещения согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Фиг.9 иллюстрирует схематику деталей ведомого модуля управления согласно варианту осуществления настоящего изобретения. SCM включает в себя микроконтроллер, интерфейсную схему возбуждения и подсистему возбуждения LEE для возбуждения восемь каналов LEE. Интерфейсная схема возбуждения обеспечивает соединяемость с MCI, системой межсоединений и интерфейсом программирования. Интерфейс программирования может использоваться для обеспечения аппаратно-программных средств для SCM во время этапа конфигурирования. Интерфейсная схема возбуждения содержит схему интерфейса 4 кнопок/синхронизации. Примерная интерфейсная схема 4 кнопок/синхронизации изображена на фиг.10.9, 10, 11, 12, 13, 14, and 15 are schematic diagrams of exemplary components of a modular solid-state lighting system according to an embodiment of the present invention. 9 illustrates a schematic diagram of parts of a slave control module according to an embodiment of the present invention. SCM includes a microcontroller, an excitation interface circuit, and an LEE excitation subsystem for driving eight LEE channels. The fieldbus interface provides connectivity to the MCI, interconnect system and programming interface. The programming interface can be used to provide firmware for SCM during the configuration phase. The excitation interface circuit comprises a 4 button / sync interface circuit. An exemplary interface circuit 4 buttons / synchronization is shown in Fig.10.

Фиг.11 изображает схематическое изображение схемы тока возбуждения с функцией ограничения тока возбуждения для использования в SCM согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Схема тока возбуждения включает в себя подсхему ограничения тока возбуждения, которая может ограничивать токи возбуждения в заданных пределах. Заданные пределы могут устанавливаться, чтобы избежать повреждения деталей модульной системы твердотельного освещения. Примерная схема может использоваться для того, чтобы избежать чрезмерных токов возбуждения, которые, в противном случае, могут иметь место во время работы SCM в комбинации с PSM, которые не могут соответствующим образом ограничивать электрический ток, подаваемый PSM. PSM, содержащие один или несколько линейных источников постоянного тока, например, однако, могут обеспечивать ограниченные токи возбуждения даже во время быстро изменяющихся состояний нагрузки.11 is a schematic diagram of a drive current circuit with a function to limit drive current for use in SCM according to an embodiment of the present invention. The excitation current circuit includes a subcircuit for limiting the excitation current, which can limit the excitation currents to predetermined limits. Preset limits can be set to avoid damage to parts of a modular solid-state lighting system. An exemplary circuit can be used to avoid excessive excitation currents that might otherwise occur during operation of the SCM in combination with the PSM, which cannot appropriately limit the electric current supplied by the PSM. PSMs containing one or more linear DC sources, for example, however, can provide limited excitation currents even during rapidly changing load conditions.

Подсхема ограничения тока возбуждения может способствовать обеспечению стабильных амплитуд импульсов тока возбуждения и, следовательно, способствовать обеспечению стабильных рабочих состояний в модульных системах твердотельного освещения при управлении с прямой связью без оптической обратной связи согласно настоящему изобретению. Импульсные токи возбуждения со стабильными амплитудами, даже на высоких частотах импульсов, могут генерироваться посредством SCM согласно настоящему изобретению даже от PSM с импульсными источниками постоянного тока, но могут потребовать более сложных и дорогостоящих схем. Фиг.10-15 изображают другие компоненты модульной системы твердотельного освещения по фиг.9.The subcircuit of limiting the excitation current can help to ensure stable amplitudes of the pulses of the excitation current and, therefore, help to ensure stable operating conditions in modular solid-state lighting systems with direct coupling control without optical feedback according to the present invention. Stable pulse currents with stable amplitudes, even at high pulse frequencies, can be generated by the SCM according to the present invention even from PSMs with pulsed direct current sources, but may require more complex and expensive circuits. Figure 10-15 depict other components of the modular solid-state lighting system of figure 9.

Фиг.16, 17 и 18 изображают схематику элементов трех примерных модулей LEE согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения. Каждый изображенный примерный LEEM включает в себя EEPROM для сохранения информации, которая может использоваться для калибровки LEEM, включая фотометрические и характеристические параметры старения и использования для LEE. Информация может считываться и использоваться посредством SCM, например, для поддержания соответствующих рабочих состояний при управлении LEEM. Информация может опционально обновляться.FIGS. 16, 17, and 18 depict a schematic of elements of three exemplary LEE modules according to some embodiments of the present invention. Each exemplary LEEM depicted includes an EEPROM for storing information that can be used to calibrate LEEM, including photometric and characteristic aging and usage parameters for LEE. Information can be read and used through SCM, for example, to maintain appropriate operating conditions when managing LEEM. Information can optionally be updated.

Фиг.19-25 иллюстрируют схематику примерных компонентов системы освещения согласно варианту осуществления настоящего изобретения.19-25 illustrate a schematic diagram of exemplary components of a lighting system according to an embodiment of the present invention.

Фиг.26-36 иллюстрируют схематику примерных компонентов системы освещения согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения.26-36 illustrate a schematic diagram of exemplary components of a lighting system according to another embodiment of the present invention.

Фиг.37-46 иллюстрируют схематику примерных компонентов системы освещения согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения.Figures 37-46 illustrate a schematic diagram of exemplary components of a lighting system according to another embodiment of the present invention.

Фиг.37 иллюстрирует примерный ведущий микропроцессор/микропроцессор связи и соответствующую примерную схему согласно варианту осуществления настоящего изобретения.Fig. 37 illustrates an exemplary master communication microprocessor / microprocessor and a corresponding exemplary circuit according to an embodiment of the present invention.

Фиг.38 иллюстрирует примерный ведомый микропроцессор/микропроцессор механизма света и примерную схему согласно варианту осуществления настоящего изобретения.Fig. 38 illustrates an example slave microprocessor / microprocessor of a light mechanism and an example circuit according to an embodiment of the present invention.

Фиг.39 иллюстрирует примерную схему преобразователя постоянного тока и обратной связи автокалибровки для канала красного цвета согласно варианту осуществления настоящего изобретения.Fig. 39 illustrates an example circuit of a DC-DC converter and auto-calibration feedback for a red channel according to an embodiment of the present invention.

Фиг.40 иллюстрирует примерную схему преобразователя постоянного тока и обратной связи автокалибровки для канала зеленого цвета согласно варианту осуществления настоящего изобретения.40 illustrates an example circuit of a DC-DC converter and auto-calibration feedback for a green channel according to an embodiment of the present invention.

Фиг.41 иллюстрирует примерную схему преобразователя постоянного тока и обратной связи автокалибровки для канала синего цвета согласно варианту осуществления настоящего изобретения.FIG. 41 illustrates an example circuit of a DC-DC converter and auto-calibration feedback for a blue channel according to an embodiment of the present invention.

Фиг.42 иллюстрирует примерную схему преобразователя постоянного тока и обратной связи автокалибровки для канала янтарного цвета согласно варианту осуществления настоящего изобретения.Fig. 42 illustrates an example circuit of a DC-DC converter and auto-calibration feedback for an amber channel according to an embodiment of the present invention.

Фиг.43 иллюстрирует примерные схемы для связи по стандарту RS485, контроллера напряжений преобразования постоянного тока, моста SPI/I2C и цифрового интерфейса ввода-вывода согласно варианту осуществления настоящего изобретения.FIG. 43 illustrates exemplary circuits for RS485 communication, a DC / DC voltage controller, an SPI / I2C bridge, and a digital I / O interface according to an embodiment of the present invention.

Фиг.44 иллюстрирует примерный драйвер LED постоянного тока и примерное опорное напряжение согласно варианту осуществления настоящего изобретения.Fig. 44 illustrates an example direct current LED driver and an example reference voltage according to an embodiment of the present invention.

Фиг.45 иллюстрирует примерный драйвер LED постоянного тока и примерное опорное напряжение согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения.Fig. 45 illustrates an example constant current LED driver and an example reference voltage according to another embodiment of the present invention.

Фиг.46 иллюстрирует примерный стабилизатор 5 В и 3,3 В, примерную схему напряжений источника питания, примерный фильтр цифроаналоговой земли и встроенный термистор согласно варианту осуществления настоящего изобретения.Fig. 46 illustrates an exemplary 5 V and 3.3 V stabilizer, an exemplary power supply voltage circuit, an exemplary digital-to-analog ground filter, and an integrated thermistor according to an embodiment of the present invention.

Характеристики и список деталей для примерных компонентовFeatures and parts list for sample components

Ниже представлен список примерных особенностей, достигаемых посредством перечисленных примерных деталей согласно вариантам осуществления настоящего изобретения:The following is a list of exemplary features achieved by the enumerated exemplary details according to embodiments of the present invention:

В одном варианте осуществления примерные особенности системы включают в себя: несколько каналов, например, 3, 4, 6, 8 или 12, каждый со случайными цифровыми сигналами постоянного тока на частоте 100 кГц с программируемым отношением времени ВКЛЮЧЕНО/ВЫКЛЮЧЕНО для управления отдельными группами или цветами LEE, программируемый рабочий цикл, контур автокалибровки прямого напряжения и управления с обратной связью по току, использующий четыре программируемых преобразователя постоянного тока, схему управления напряжением источника питания, один или несколько микропроцессоров с опциональными интерфейсами SPI/I2C и периферийными схемами и, опционально, считывание температуры платы SCD и платы LEE.In one embodiment, exemplary system features include: multiple channels, such as 3, 4, 6, 8, or 12, each with random digital DC signals at a frequency of 100 kHz with a programmable ON / OFF time ratio to control individual groups or colors LEE, programmable duty cycle, forward voltage auto-calibration circuit and current feedback control using four programmable DC / DC converters, power supply voltage control circuit, one and and several microprocessors with optional SPI / I2C interfaces and peripheral circuits, and optional board temperature reading of SCD and LEE board.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения система включает в себя автотестирование схемы аппаратных средств (HW), ведущие и ведомые интерфейсы JTAG (Объединенной группы по автоматизации тестирования), используемые для загрузки прикладного кода, интерфейс RS485, до 1 Мбит/с, для внешних соединений, цифровые интерфейсы 4-кнопочного ввода-вывода, синхронизатора переменного тока и выбора адреса и напряжение постоянного тока +5 В и +3,3 В.In one embodiment of the present invention, the system includes a hardware circuit (HW) auto-test, JTAG (Joint Test Automation Team) master and slave interfaces used to download application code, RS485 interface, up to 1 Mbps, for external connections, digital interfaces of 4-button input-output, AC synchronizer and address selection and DC voltage +5 V and +3.3 V.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения система выполняет ведущий и ведомый прикладной код, включающий в себя следующие основные функции: генерирует сигнал RDS под управлением алгоритма RDS, реализует встроенный протокол связи SPI/I2C, выполняет автокалибровку, дистанционное управление источником питания, алгоритмы автотестирования HW, выполняет алгоритм снижения номинальных значений температуры, выполняет алгоритмы/протоколы интерфейса ввода-вывода и выполняет протокол сетевой связи с внешними устройствами.In one embodiment of the present invention, the system performs the master and slave application code, which includes the following main functions: generates an RDS signal under the control of the RDS algorithm, implements the built-in communication protocol SPI / I2C, performs auto calibration, remote control of the power supply, HW autotest algorithms, performs an algorithm for reducing the nominal temperature values, executes the algorithms / protocols of the input-output interface and performs the network communication protocol with external devices.

Список запасных деталейSpare Parts List

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения алгоритмы компенсации температуры и старения требуют ведущий микропроцессор с памятью 128 Кбайт.According to one embodiment of the present invention, temperature compensation and aging algorithms require a host microprocessor with a memory of 128 Kbytes.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения характеристики ведущего микропроцессора включают в себя: микропроцессор U1 - MC56F8145VFGE (Freescale/Motorola, 16-разрядный объединенный DSP & MCU (процессор цифровой обработки сигнала/микропроцессорное устройство управления), ядро на CPU 60 МГц и внутренней шиной, SPI, I2C, RS232, флэш-память 128 Кбайт, оперативное запоминающее устройство (RAM) 8 Кбайт, флэш-память загрузки 8 Кбайт.In one embodiment of the present invention, the characteristics of the host microprocessor include: U1 microprocessor - MC56F8145VFGE (Freescale / Motorola, 16-bit integrated DSP & MCU (digital signal processor / microprocessor control device), core on a 60 MHz CPU and internal bus, SPI , I2C, RS232, 128 Kbytes flash memory, 8 Kbytes of random access memory (RAM), 8 Kbytes of loading flash memory.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения ведущий модуль SCD SSL MODULE включает в себя: двунаправленный интерфейс SCI (последовательный интерфейс связи), максимум 1 Мбит/с, ведущий-ведомый протокол связи SPI/I2C, управление схемой управления напряжением, алгоритм автокалибровки, алгоритм снижения номинальных значений температуры считывания температуры платы PCB и LEE, алгоритмы компенсации температуры и старения.In one embodiment of the present invention, the SCD SSL MODULE master module includes: bidirectional SCI (serial communication interface), maximum 1 Mbps, master-slave communication protocol SPI / I2C, voltage control circuit management, autocalibration algorithm, derating algorithm PCB and LEE temperature readings, temperature compensation and aging algorithms.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения поддержка связи включает в себя: двунаправленный интерфейс SCI 2×1 Мбит/с, интерфейс I2C 100 Кбит/с / 400 Кбит/с на кристалле, SPI, согласующий мост SPI/I2C, U3 Philips SC18IS600IPW.In one embodiment of the present invention, communication support includes: 2 × 1 Mbit / s bi-directional SCI, 100 Kbit / s / 400 Kbit / s on-chip I2C interface, SPI, SPI / I2C bridge matching, Philips SC18IS600IPW U3.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения цифровой интерфейс ввода-вывода включает в себя: цифровой интерфейс для размещения внешней схемы одной или нескольких кнопок, синхронизатора, установки адреса, SWINT0…8, PRSTINCR, PRSTDIR, TXD0, RXD0.In one embodiment of the present invention, the digital I / O interface includes: a digital interface for hosting an external circuit of one or more buttons, a synchronizer, setting an address, SWINT0 ... 8, PRSTINCR, PRSTDIR, TXD0, RXD0.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения управление напряжением LEE включает в себя: U4 - цифровой потенциометр AD5254BRUZ50 I2C с четырьмя программируемыми выходами, устанавливающими входы для схемы управления напряжением (VCRED, VCGR, VCBL, VCAMB), U8 - цифровой потенциометр AD5258BRMZ1 - I2C с одним программируемым выходом, устанавливающим напряжение PS, аналого-цифровая обратная связь автокалибровки - CS_RED, CS_GREEN, CS_BLUE, CS_AMBER, VRED_LEE, VGREEN_LEE, VBLUE_LEE, VAMB_LEE.In one embodiment of the present invention, the LEE voltage control includes: U4 - a digital potentiometer AD5254BRUZ50 I2C with four programmable outputs, setting inputs for a voltage control circuit (VCRED, VCGR, VCBL, VCAMB), U8 - a digital potentiometer AD5258BRMZ1 - I2C with one programmable PS voltage setting output, analogue-digital auto-calibration feedback - CS_RED, CS_GREEN, CS_BLUE, CS_AMBER, VRED_LEE, VGREEN_LEE, VBLUE_LEE, VAMB_LEE.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения контролирование температуры включает в себя: аналого-цифровые входы TEMP1, TEMP2 - температура платы LEE, и TEMP3 - температура PCB.In one embodiment of the present invention, temperature control includes: analog-to-digital inputs TEMP1, TEMP2 — temperature of the LEE board, and TEMP3 — temperature of the PCB.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения сброс включает в себя схему сброса при включении питания DS1818.In one embodiment of the present invention, the reset includes a power-on reset circuit of the DS1818.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения интерфейс JTAG включает в себя: P1 интерфейс JTAG для загрузки прикладного кода во внутреннюю флэш-память.In one embodiment of the present invention, the JTAG interface includes: P1 a JTAG interface for loading application code into internal flash memory.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения характеристики ведомого микропроцессора следующие: Freescale MC56F8013, 16-разрядный объединенный DSP & MCU, ядро CPU 32 МГц и внутренняя шина, SPI, I2C, RS232, флэш-память 16 Кбайт, RAM 4 Кбайта.In one embodiment of the present invention, the characteristics of the slave microprocessor are as follows: Freescale MC56F8013, 16-bit integrated DSP & MCU, 32 MHz CPU core and internal bus, SPI, I2C, RS232, 16 Kbytes flash memory, 4 Kbytes RAM.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения аппаратно-программные средства включают в себя: SCM SSL MODULE Slave - механизм света и связь, источник случайного цифрового сигнала с программируемым отношением времени ВКЛЮЧЕНО/ВЫКЛЮЧЕНО, протокол связи I2C и сигналы SCL и SDA.In one embodiment of the present invention, the hardware and software include: SCM SSL MODULE Slave — a light and communication mechanism, a random digital signal source with a programmable ON / OFF ratio, I2C communication protocol, and SCL and SDA signals.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения схема поддержки связи включает в себя I2C 100 Кбит/с / 400 Кбит/с на кристалле.In one embodiment of the present invention, the communication support scheme includes an I2C of 100 Kbit / s / 400 Kbit / s on a chip.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения схема генерирования сигналов возбуждения включает в себя: LEDCH_R1, LEDCH_G1, LEDCH_B1, LEDCH_A1, 4 х случайных цифровых сигнала с программируемым отношением времени ВКЛЮЧЕНО/ВЫКЛЮЧЕНО, 100 КГц.In one embodiment of the present invention, an excitation signal generating circuit includes: LEDCH_R1, LEDCH_G1, LEDCH_B1, LEDCH_A1, 4 x random digital signals with a programmable ON / OFF time ratio, 100 KHz.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения схема сброса включает в себя Dallas DS1818 - схема сброса при включении питания.In one embodiment of the present invention, the reset circuit includes a Dallas DS1818 power-on reset circuit.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения схема интерфейса JTAG включает в себя интерфейс JTAG для загрузки прикладного кода во внутреннюю FLASH, схему управления напряжением PS, U8 - энергонезависимый цифровой потенциометр AD5258, выход 0 В - 5 В. Алгоритм автокалибровки прямого напряжения устанавливает минимальное напряжение PS, необходимое для питания SCD SSL MODULE. Выходной сигнал представляет собой аналоговый сигнал, доступный на соединителе JP2, U8 соединен с интерфейсом I2C и управляется цифровым образом ведущим процессором.In one embodiment of the present invention, the JTAG interface circuit includes a JTAG interface for loading application code into the internal FLASH, PS voltage control circuit, U8 is a non-volatile digital potentiometer AD5258, output 0 V - 5 V. The forward voltage auto-calibration algorithm sets the minimum voltage PS, Needed to power SCD SSL MODULE. The output signal is an analog signal available on the JP2 connector, U8 is connected to the I2C interface and is digitally controlled by the host processor.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения схема считывания температуры включает в себя: R201 - термистор 6.8K NCP18XW682J03RB, Murata, TEMP3 - аналоговый сигнал, отражающий температуру на плате, вход в встроенный в кристалл A/D, преобразователь ведущего процессора, TEMP3 обрабатывается алгоритмом снижения номинальных значений температуры.In one embodiment of the present invention, the temperature reading circuit includes: R201 - 6.8K thermistor NCP18XW682J03RB, Murata, TEMP3 - analog signal reflecting the temperature on the board, input to the integrated A / D chip, the converter of the host processor, TEMP3 is processed by the derating algorithm temperature values.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения схема интерфейса LEE включает в себя: JP1 - 22 вывода, 2-1445120-2 Tyco, держатель MTA-50, монтаж в отверстие платы; вертикальный угол установки, оловянно-свинцовое покрытие, средняя линия (мм [дюйм])= 1,27 [0,050] - поляризованные VRED_LEE, VBL_LEE, VGR_LEE, VAMB_LEE - выходные сигналы схемы управления напряжением, приложенные к группам LEE, LEDOUT_xx - выходные сигналы драйверов постоянного тока, подсоединенных к цепочке LEE.In one embodiment of the present invention, the LEE interface circuit includes: JP1-22 pins, 2-1445120-2 Tyco, MTA-50 holder, hole mounting of a board; vertical installation angle, tin-lead coating, center line (mm [in]) = 1.27 [0.050] - polarized VRED_LEE, VBL_LEE, VGR_LEE, VAMB_LEE - output signals of the voltage control circuit applied to the LEE, LEDOUT_xx groups - output signals of the drivers DC connected to the LEE circuit.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения схема контролирования температуры включает в себя TEMP1 и TEMP2 для восприятия температуры платы LEE, SDA, сигналов интерфейса SCL-I2C, которые соединяют EEPROM и фотодатчик, расположенный на плате LEE, VCC 3.3V - 3,3 В цифровые для памяти EEPROM и фоточувствительного кристалла, расположенного на плате LEE, VDDA3.3V - 3,3 В аналоговые, питает схемы считывания температуры, GND - цифровая земля, GNDA - аналоговая земля.In one embodiment of the present invention, the temperature control circuitry includes TEMP1 and TEMP2 for sensing the temperature of the LEE board, SDA, SCL-I2C interface signals that connect the EEPROM and the photo sensor located on the LEE board, VCC 3.3V - 3.3V digital for the EEPROM memory and the photosensitive crystal located on the LEE board, VDDA3.3V - 3.3 V analog, supplies temperature reading circuits, GND - digital ground, GNDA - analog ground.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения схема интерфейса ввода-вывода RS485 включает в себя: J2.2, J2.3 - 1 Мбит/с RS485_AIN, RS485_BIN двунаправленный, J2.1 - экран.In one embodiment of the present invention, the RS485 I / O interface circuit includes: J2.2, J2.3 - 1 Mbps RS485_AIN, RS485_BIN bidirectional, J2.1 - screen.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения схема стабилизатора 5 В и 3,3 В включает в себя: LM2676S-5.0, National Semiconductor, понижающий стабилизатор 5 В, LM1117T-3.3, National Semiconductor, стабилизатор 3,3 В с низким падением напряжения.In one embodiment of the present invention, the 5 V and 3.3 V stabilizer circuit includes: LM2676S-5.0, National Semiconductor, 5 V step-down stabilizer, LM1117T-3.3, National Semiconductor, 3.3 V low voltage drop stabilizer.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения GND и GNDA включают в себя фильтр нижних частот для защиты аналоговой земли от шума, наводимого цифровыми схемами L6, L7, C105 … C107, C87, C88.In one embodiment of the present invention, GND and GNDA include a low-pass filter to protect the analog ground from noise induced by digital circuits L6, L7, C105 ... C107, C87, C88.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения схема VPSIN включает в себя VPSIN - напряжение, подаваемое источником питания. Подавитель напряжения переходного процесса TVS3, и два восстанавливаемых предохранителя Polyfuse используются для защиты SCD от напряжения выше 29 В (пробивное напряжение).In one embodiment of the present invention, the VPSIN circuitry includes a VPSIN voltage supplied by a power source. The TVS3 transient voltage suppressor and two resettable Polyfuse fuses are used to protect the SCD from voltages above 29 V (breakdown voltage).

В одном варианте осуществления настоящего изобретения схема управления напряжением LEE включает в себя: U4 - цифровой потенциометр AD5254BRUZ50 I2C с четырьмя программируемыми выходами, устанавливающими входы на схему управления напряжением (VCRED, VCGR, VCBL, VCAMB), четыре выхода от 0 В до 5 В.In one embodiment of the present invention, the LEE voltage control circuit includes: U4 - a digital potentiometer AD5254BRUZ50 I2C with four programmable outputs that set the inputs to the voltage control circuit (VCRED, VCGR, VCBL, VCAMB), four outputs from 0 V to 5 V.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения схема моста SPI/I2C включает в себя: периферийные схемы I2C подсоединены к Master CPU при помощи U3, преобразователь SPI/I2C Philips SC18IS600IPW.In one embodiment of the present invention, the SPI / I2C bridge circuit includes: I2C peripheral circuits connected to the Master CPU via U3, Philips SP18IS600IPW converter SPI / I2C.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения схема интерфейса RS485 включает в себя: интерфейс RS485 поддерживает скорости передачи в бодах до 1 Мбит/с. Он двунаправленный и использует кристалл Analog Device ADM4853ARZ. Сигнал /RRDY1 устанавливает направление передачи данных, TVS1 & TVS2, SMAJ6.5CA и предохранители Polyfuse F1 & F2, MINISMDC014F-2 защищают интерфейс от перенапряжения и избыточного тока, RXD1 и TXD1 подсоединены к SCI1, одному из двух последовательных интерфейсов Master.In one embodiment of the present invention, the RS485 interface circuit includes: the RS485 interface supports baud rates of up to 1 Mbps. It is bidirectional and uses an Analog Device ADM4853ARZ crystal. The signal / RRDY1 sets the data transfer direction, TVS1 & TVS2, SMAJ6.5CA and fuses Polyfuse F1 & F2, MINISMDC014F-2 protect the interface from overvoltage and overcurrent, RXD1 and TXD1 are connected to SCI1, one of the two serial interfaces of Master.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения цифровой интерфейс ввода-вывода включает в себя: Р3 содержит 14 выводов, которые подключаются к 4-кнопочной панели, синхронизатору переменного тока и линейным или поворотным переключателям для установки адреса SCD, когда он подключается к сети.In one embodiment of the present invention, the digital I / O interface includes: P3 contains 14 pins that connect to a 4-button panel, an AC synchronizer, and linear or rotary switches to set the SCD address when it is connected to the network.

Хотя в данном документе были описаны и изображены несколько обладающих признаками изобретения вариантов осуществления, специалисты в данной области техники легко представят многочисленные другие средства и/или конструкции для выполнения назначения и/или получения результатов и/или одного или нескольких преимуществ, описанных в данном документе, и предполагается, что каждый такой вариант и/или модификация находится в пределах объема обладающими признаками изобретения вариантов осуществления, описанных в данном документе. Обычно специалисты в данной области техники легко поймут, что все параметры, размеры, материалы и конфигурации, описанные в данном документе, как предполагается, являются примерными, и что фактические параметры, размеры, материалы и/или конфигурации будут зависеть от конкретного применения или применений, для которых применяются идеи изобретения. Специалист в данной области техники узнает, или может установить, используя не более чем общепринятое экспериментирование, многие эквиваленты для конкретных обладающих признаками изобретения вариантов осуществления, описанных в данном документе. Поэтому необходимо понять, что вышеприведенные варианты осуществления представлены только в качестве примера и что, в пределах объема прилагаемой формулы изобретения и ее эквивалентов, обладающие признаками изобретения варианты осуществления могут быть выполнены на практике иначе, чем конкретно описано и заявлено. Обладающие признаками изобретения варианты осуществления настоящего раскрытия относятся к каждому индивидуальному признаку, системе, изделию, материалу, комплекту и/или способу, описанным в данном документе. Кроме того, любое объединение двух или более таких признаков, систем, изделий, материалов, комплектов и/или способов, если такие признаки, системы, изделия, материалы, комплекты и/или способы не являются взаимно несовместимыми, включено в обладающий признаками изобретения объем настоящего раскрытия.Although several embodiments of the invention have been described and depicted in this document, those skilled in the art will readily present numerous other means and / or constructions to accomplish the purpose and / or obtain the results and / or one or more of the advantages described herein. and it is contemplated that each such embodiment and / or modification is within the scope of the inventive embodiments described herein. Typically, those skilled in the art will readily understand that all of the parameters, sizes, materials and configurations described herein are assumed to be exemplary, and that the actual parameters, sizes, materials and / or configurations will depend on the particular application or applications, for which the ideas of the invention are applied. One of ordinary skill in the art will recognize, or can establish, using nothing more than routine experimentation, many equivalents for the particular inventive embodiments described herein. Therefore, it is necessary to understand that the above embodiments are provided by way of example only and that, within the scope of the appended claims and their equivalents, the inventive embodiments may be practiced otherwise than specifically described and claimed. Possessing features of the invention, embodiments of the present disclosure relate to each individual feature, system, product, material, kit, and / or method described herein. In addition, any combination of two or more of such features, systems, products, materials, kits and / or methods, if such features, systems, products, materials, kits and / or methods are not mutually incompatible, is included in the scope of the invention disclosures.

Все определения, определенные и использованные в данном документе, должны пониматься как контролирующие словарные определения, определения в документах, включенных по ссылке, и/или обычные значения определенных терминов.All definitions defined and used in this document should be understood as controlling vocabulary definitions, definitions in documents incorporated by reference, and / or the usual meanings of certain terms.

Элементы, используемые в данном документе в описании изобретения и в формуле изобретения в единственном числе, если ясно не указано противоположное, должны пониматься как означающие «по меньшей мере один».The elements used in this document in the description of the invention and in the claims in the singular, unless clearly indicated otherwise, should be understood as meaning "at least one".

Фраза «и/или», используемая в данном документе в описании изобретения и в формуле изобретения, должна пониматься как означающая «любой или оба» из элементов, объединенных таким образом, т.е. элементов, которые вместе присутствуют в некоторых случаях и отдельно присутствуют в других случаях. Многочисленные элементы, перечисленные с «и/или», должны истолковываться подобным образом, т.е. «один или более» из элементов, объединенных таким образом. Другие элементы могут опционально присутствовать за исключением элементов, конкретно определенных фразой «и/или», относящихся или не относящихся к этим элементам, конкретно определенным. Таким образом, в качестве неограничивающего примера, ссылка на «А и/или В», когда она используется совместно с формулировкой открытого типа, такой как «содержащий», может относится, в одном варианте осуществления, только к А (опционально включая элементы кроме В); в другом варианте осуществления - только к В (опционально включая элементы кроме А); в еще другом варианте осуществления - как к А, так и к В (опционально включая другие элементы); и т.д.The phrase “and / or” used in this document in the description of the invention and in the claims should be understood as meaning “either or both” of the elements combined in this way, i.e. elements that are present together in some cases and separately present in other cases. Numerous elements listed with “and / or” should be construed in this way, i.e. “One or more” of the elements combined in this way. Other elements may optionally be present with the exception of elements specifically defined by the phrase “and / or”, relating or not related to these elements, specifically defined. Thus, by way of non-limiting example, a reference to “A and / or B,” when used in conjunction with an open-ended wording such as “comprising,” may refer, in one embodiment, to A only (optionally including elements other than B ); in another embodiment, only to B (optionally including elements other than A); in yet another embodiment, both to A and B (optionally including other elements); etc.

Как используется в данном документе в описании изобретения и в формуле изобретения, «или» должно пониматься как имеющее то же значение, что и «и/или», как определено выше. Например, при разделении элементов в списке «или» или «и/или» должны интерпретироваться как включающие, т.е. включение по меньшей мере одного, но также включающие более одного, из ряда или списка элементов, и, опционально, дополнительные не перечисленные элементы. Только члены, ясно указанные противоположно, такие как «только один из» или «точно один из», или, при использовании в формуле изобретения, «состоящий из», ссылаются на включение точно одного элемента из ряда или списка элементов. Вообще термин «или», используемый в данном документе, должен интерпретироваться только как указывающий исключающие альтернативы (т.е. «один или другой, но не оба»), когда ему предшествуют термины исключительности, такие как «любой», «один из», «только один из» или «точно один из». Фраза «состоящий, по существу, из», когда она используется в формуле изобретения, должна иметь свое обычное значение, используемое в области патентного права.As used herein in the description of the invention and in the claims, “or” should be understood to have the same meaning as “and / or” as defined above. For example, when separating items in a list, either “or” and “and / or” should be interpreted as including, i.e. the inclusion of at least one, but also including more than one, from a number or list of elements, and, optionally, additional elements not listed. Only members clearly indicated oppositely, such as “only one of” or “exactly one of”, or, as used in the claims, “consisting of”, refer to the inclusion of exactly one element from a row or list of elements. In general, the term “or” used in this document should only be interpreted as indicating exclusive alternatives (ie, “one or the other, but not both”) when it is preceded by terms of exclusivity, such as “any”, “one of” , "Only one of" or "exactly one of." The phrase “consisting essentially of”, when used in the claims, should have its usual meaning used in the field of patent law.

Как используется в данном документе в описании изобретения и в формуле изобретения, фраза «по меньшей мере один», с ссылкой на список из одного или нескольких элементов, должна пониматься как означающая по меньшей мере один элемент, выбранный из любого одного или нескольких элементов в списке элементов, но опционально включающая в себя по меньшей мере один из каждого и любого элемента, конкретно перечисленного в списке элементов, и не исключающая никакие комбинации элементов в списке элементов. Это определение также допускает то, что элементы могут опционально присутствовать кроме элементов, специально определенных в списке элементов, к которым относится фраза «по меньшей мере один», относящаяся или не относящаяся к этим элементам, специально определенным. Таким образом, в качестве неограничивающего примера, «по меньшей мере один из А и В» (или, эквивалентно, «по меньшей мере один из А или В», или, эквивалентно, «по меньшей мере один из А и/или В») может ссылаться в одном варианте осуществления на по меньшей мере один, опционально включая более одного, А без присутствующего В (и, опционально, включая элементы, кроме В); в другом варианте осуществления на по меньшей мере один, опционально включая более одного, В без присутствующего А (и, опционально, включая элементы, кроме А); в еще другом варианте осуществления на по меньшей мере один, опционально включая более одного, А и по меньшей мере один, опционально включая более одного, В (и опционально включая другие элементы ); и т.д.As used herein in the description of the invention and in the claims, the phrase “at least one”, with reference to a list of one or more elements, should be understood as meaning at least one element selected from any one or more elements in the list elements, but optionally including at least one of each and any element specifically listed in the list of elements, and not excluding any combination of elements in the list of elements. This definition also assumes that elements may optionally be present other than elements specifically defined in the list of elements to which the phrase “at least one” refers, whether or not related to these elements specifically defined. Thus, by way of non-limiting example, “at least one of A and B” (or, equivalently, “at least one of A or B”, or, equivalently, “at least one of A and / or B” ) may refer in one embodiment to at least one, optionally including more than one, A without B present (and, optionally, including elements other than B); in another embodiment, at least one, optionally including more than one, B without A present (and optionally including elements other than A); in yet another embodiment, at least one, optionally including more than one, A and at least one, optionally including more than one, B (and optionally including other elements); etc.

Также необходимо понять, что, если ясно не указано противоположное, в любом способе, заявленном в данном документе, который включает в себя больше одного этапа или действия, порядок этапов или действий способа не ограничивается обязательно порядком, в котором указаны этапы или действия способа.It is also necessary to understand that, unless the opposite is clearly indicated, in any method claimed in this document, which includes more than one step or action, the order of steps or actions of the method is not necessarily limited to the order in which the steps or actions of the method are indicated.

В формуле изобретения, а также в описании изобретения выше, все переходные фразы, такие как «содержащий», «включающий в себя», «переносящий», «имеющий», «содержащий», «включающий в себя», «содержащий», «состоящий из» и т.п., должны пониматься как открытые, т.е. означать «включающий», но не «ограничивающий». Только переходные фразы «состоящий из» и «состоящий, по существу, из» должны быть закрытыми или полузакрытыми переходными фразами, соответственно.In the claims, as well as in the description of the invention above, all transitional phrases, such as “comprising”, “including”, “transferring”, “having”, “comprising”, “including”, “comprising”, “ consisting of ", etc., should be understood as open, i.e. mean “including,” but not “limiting.” Only the transitional phrases “consisting of” and “consisting essentially of” should be closed or half-closed transitional phrases, respectively.

Claims

1. A modular solid-state lighting system comprising:
(a) a light emitting element module (LEEM) having a first plurality of operating states and comprising at least one light emitting element (LEE) for generating light having at least one predetermined parameter by one or more excitation signals;
(b) a slave control module (SCM), in operation, coupled to the LEEM and configured to receive signals indicative of at least one operating state from the first plurality of operating states; and
(c) a power supply module (PSM), in operation, coupled to the SCM to supply power to it in a controlled manner, wherein the PSM has a second plurality of operating states;
moreover, SCM is further configured to generate one or more excitation signals based on
(i) at least one predefined light parameter, and
(ii) at least one operational state of the first and / or second plurality of operational states.

2. The modular solid-state lighting system according to claim 1, wherein the LEEM further comprises a memory for storing the first plurality of operating states, wherein the SCM is configured to access memory, thereby enabling SCM calibration.

3. The modular solid-state lighting system according to claim 2, wherein the SCM is further configured to receive signals representing the operating temperature of at least one LEE, thereby allowing additional SCM calibration to be performed.

4. The modular solid-state lighting system according to claim 1, wherein the SCM is configured to determine excitation current levels for at least one LEE.

5. The modular solid-state lighting system according to claim 1, in which the SCM comprises a current limiting circuit (CLC) configured to limit at least one excitation current obtained from one or more excitation signals.

6. The modular solid-state lighting system according to claim 5, in which the CLC is configured to maintain at least one excitation current in a predetermined range.

7. The modular solid-state lighting system according to claim 1, wherein the SCM further provides an interface for a working connection with a predefined interconnect system for receiving or transmitting interconnect signals.

8. The modular solid-state lighting system according to claim 7, in which the interconnect signals contain at least indications of the required light properties.

9. The modular solid-state lighting system according to claim 7, further comprising a master control module, while in operation, connected to the interconnect system for receiving or transmitting interconnect signals.

10. The modular solid-state lighting system of claim 7, wherein the interconnect system comprises at least one of a DMX, DALI, or TBUS interconnect system.

11. The modular solid-state lighting system according to claim 1, further comprising at least one manual control interface module (MCIM) for receiving and displaying information representing at least one operational state from the first and / or second plurality of operating states.

12. A slave control module (SCM) for use in a modular solid-state lighting system, the system comprising a light emitting element module (LEEM) having a first plurality of operating states and comprising at least one light emitting element (LEE) for generating light having at least one predefined parameter, under the action of one or more excitation signals, and a power supply module (PSM) having a second set of operating states, the SCM being connected to the LEEM and PSM during operation and with the opportunity
(a) receiving signals indicative of at least one operational state from a first plurality of operational states; and
(b) generating one or more excitation signals based on
(i) at least one predefined light parameter, and
(ii) at least one operational state of the first and / or second plurality of operational states.

13. The slave control module of claim 12, wherein the LEEM further comprises a memory for storing the first plurality of operating states, wherein the SCM is configured to access memory, thereby enabling SCM calibration.

14. The slave control module of claim 12, wherein the SCM comprises a current limiting circuit (CLC) configured to limit at least one drive current obtained from one or more drive signals and maintain at least one drive current in a preliminarily given range.