WO2012120165A1 - Alimentación de una carga constituida por una pluralidad de cargas elementales led - Google Patents

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WO2012120165A1
WO2012120165A1 PCT/ES2012/000053 ES2012000053W WO2012120165A1 WO 2012120165 A1 WO2012120165 A1 WO 2012120165A1 ES 2012000053 W ES2012000053 W ES 2012000053W WO 2012120165 A1 WO2012120165 A1 WO 2012120165A1
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WO
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load
elementary
power
feeding
module
Prior art date
Application number
PCT/ES2012/000053
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Inventor
Pablo ZUMEL VAQUERO
Cristina FERNÁNDEZ HERRERO
Antonio LÁZARO BLANCO
Andrés BARRADO BAUTISTA
Clara Marina SANZ GARCÍA
Original Assignee
Universidad Carlos Iii De Madrid
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Publication date
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/40—Details of LED load circuits
    • H05B45/44—Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix
    • H05B45/48—Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix having LEDs organised in strings and incorporating parallel shunting devices
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the present invention describes a method and system for feeding a load consisting of a plurality of elementary charges, in particular LED, preferably for HBLED, from the power grid with a reduced injection of current harmonics.
  • This control method is based on dividing the load into several modules and operating each of them spaced in time. As a consequence, the energy that is required to be stored is radically reduced, and the use of electrolytic type capacitors can be avoided.
  • Energy efficiency is a concern of the whole society, and lighting in particular is a field in which a radical change in the way of using electric energy is expected.
  • a new EU directive sets the deadlines for the gradual removal of incandescent bulbs.
  • HBLEDs high brigth / brightness light emitting diodes, or high brightness light emitting diodes
  • HBLEDs are a very interesting alternative in the replacement of conventional lighting means, especially those that use energy inefficiently.
  • HBLEDs the proposed method and system is equally valid for conventional LEDs.
  • HBLEDs must be accompanied by a duration of the electronic equipment that feeds them equal or superior, in order to make the application of lighting with HBLEDs viable to medium or high power environments.
  • the typical life time of a fluorescent lamp can be placed in the vicinity of 20,000 hours.
  • HBLEDs provide a luminous flux proportional to the current that passes through them.
  • the LED does not need a warm-up period or ramp lighting such as energy-saving lamps, but its lighting can be very fast, which results in the user's comfort level, both indoor and outdoor lighting .
  • HBLED a warm-up period or ramp lighting
  • the luminaire's power covers a range of tens of watts to even a few hundred watts.
  • CFP Power factor correction
  • This term refers to the requirement that the AC / DC converter demands from the network a current as sinusoidal as possible and in phase with the network voltage.
  • the EN 61000-3-2 standard legally limits the current harmonics that can be injected into the network, the limits for the so-called Class C applicable to lighting equipment being especially restrictive.
  • - Life time of the AC / DC converter comparable to that of HBLEDs.
  • the most widespread solution for AC / DC converters with CFP uses an elevator / Flyback DC / DC converter whose input current is modulated so that its harmonic content is below the norm. This is the so-called resistance emulator.
  • This converter requires for its operation an electrolytic capacitor of high capacity and size, connected at its output in parallel with the load, capable of providing sufficient energy to the load, when at the input it is not available since the network sine voltage It is going through zero. And it is precisely the storage capacitor that limits the lifetime of the AC / DC converter and, consequently, the complete system, subtracting one of its main advantages from HBLEDs, which is the number of hours of the light emitting device. .
  • HBLEDs are used for screen backlighting, car lighting, emergency, commercial, residential and street lighting, due to their high life time, commitment to the environment and high performance in terms of the relationship between power and light emission.
  • a conventional HBLED lamp power system consists of an AC / DC converter like the one in Figure 1, where the load consumes a constant power. If it is assumed that the converter is going to function as a resistance emulator, there is a need for intermediate energy storage, since the sinusoidal power grid cannot provide power constant.
  • the reduction strategy of the storage capacitor consists in intentionally increasing the voltage ripple in the storage capacitor, so that it has a smaller capacity and a film capacitor can be used instead of an electrolytic one.
  • Another method to reduce the capacitor is to inject a third harmonic into the reference input current, so that the power factor regulations (0.9 for Energy STAR) are met. In this way, a generalization of this method is proposed, injecting not only a third harmonic, but also a fifth to reduce the relationship between peak and average current in HBLEDs. In this case, the capacity of the storage capacitor is reduced and the electrolytic type capacitor is dispensed with.
  • European patent EP2252131 (Al) consists of a system and method for feeding and controlling several lines of LEDs, generating for each of them an independent control signal or phase. Unlike this patent, the invention focuses on how to choose the control signals that minimize the necessary capacity of the output capacitor, an aspect not mentioned in this patent, since it has several lines of LEDs independently controlled but fed from The same converter is already known. As can be seen in this patent, the use of the "bulk capacitor" is essential in all embodiments of the invention.
  • the PCT patent application WO2009029553 uses a general control line and N control lines with variable duty cycle to independently control the LEDs. As in the previous case, it does not describe the set of control signals with the aim of the invention to minimize the necessary capacity of the output capacitor. Thus, the existence of the capacitor 220 is observed in all figures, and at no time is the importance of lowering its capacity or replacing it to increase the lifetime of illumination of the LEDs mentioned.
  • the invention proposes to address the problem of changing technology in capacitors to increase the life of the converter, focusing on the modularization of the load.
  • the proposed solution is to adapt the instantaneous power consumed by the load to the power that the power grid can provide, always complying with the current harmonic injection regulations. Since in such a situation it is not necessary to store energy, electrolytic capacitors can be eliminated or replaced by film capacitors, increasing the life time of the power supply and matching it to that of the lamp (see example of embodiment in Figure 2 ).
  • the invention proposes in a first inventive aspect, a method: of feeding a load consisting of a plurality of elementary charges, in particular of LEDs, where the system is powered by an alternating current (ac) source and comprises , an ac / dc converter module, which converts the source of alternating current into direct current,
  • ac alternating current
  • ac / dc converter module which converts the source of alternating current into direct current
  • At least one DC / DC converter module connected to the AC / DC converter module, for feeding one or more elementary loads, a plurality of switch modules that can be connected and disconnected by respective control signals, and
  • control system (not shown in the figures) generating the said control signals that produce the connection or disconnection of the elementary charges, the method comprising the following steps, discretizing the power to be consumed by the load in a plurality of levels, so that the instantaneous power in the load adapts to the power that the input alternating current source can supply, the discretization comprising,
  • control signals that produce the connection or disconnection of a sequence of switch modules with a time offset throughout the voltage cycle of the source of alternating current (ac), where the connection of a switch module produces the growth in a level of the input power to the load in a step, and the disconnection of a switch module produces the decrease in a level of the power of entrance to the load in a step, and where the number of elementary loads to be managed is equal to the number of discretization levels sought of the power to be consumed by the load, and synchronize the generation of control signals with the evolution of the power of the AC power source of the system,
  • connection of a switch module to produce the growth in a level of the input power to the load supposes the feeding of an additional elementary load not previously fed and the disconnection of a switch module to produce the decrease in a level of the input power to the load means removing the power from an additional elementary load previously fed.
  • the concrete proposal for the instantaneous power of the load to follow that of the electrical network, considering a current demanded from the network with low harmonic content, is to modularize the power supply and the load. As illustrated in an example of embodiment in Figure 2, several modules are constructed, each of them in charge of feeding a part of the load. Each module will consume a constant power when connected. In this way, the total power consumed by the load is equal to the sum of the power consumed by the active modules, and by regulating the connection and disconnection thereof, the instantaneous consumption can be controlled until a quasi-sinusoidal input current is achieved.
  • the generation of the module control scheme is easy: the instantaneous power to be consumed is discretized on as many levels as modules (n).
  • the first step of increasing power corresponds to the connection of the first module, the second to the connection of the second module, and so on until the n levels are completed.
  • the first decreasing power step corresponds to the disconnection of the first module and thus the modules continue to be disconnected. If the target instantaneous power has certain quarter-period symmetry (for example a triangular or a sine wave with an offset such that its minimum value is zero), the duty cycle of each module will be equal to 50%, and its connection frequency will be equal to twice the frequency of the network.
  • the proposal of a system is presented: power supply of a load consisting of a plurality of elementary charges, in particular LED diodes, wherein said power system is powered by an alternating current source (AC) and comprises, an ac / dc converter module, which converts the source of alternating current (ac) into direct current,
  • AC alternating current source
  • ac alternating current
  • control system (not shown in the figures) generating the said control signals that produce the connection or disconnection of the elementary loads, characterized in that the control system comprises, a synchronization module referenced to the source of alternating current, and
  • control signal generator module synchronized with the alternating current (ac) source by said synchronization module, wherein the control signal generator module is adapted to discretize the maximum power to be consumed by the load in a plurality of levels, so that the instantaneous power in the load adapts to the power that the input alternating current (ac) source can supply, generating for this purpose control signals that produce the connection or disconnection of a sequence of switch modules with a time offset throughout the voltage cycle of the alternating current (ac) source, so that the connection of a module
  • the switch produces growth at a level of the input power to the load in a step, and the disconnection of a switch module causes a decrease in a level of the input power to the load in a step, and where the number of elementary loads to be managed is equal to the number of discretization levels sought from the maximum power to be consumed by the load.
  • FIG. 1 This figure shows an AC / DC converter (1) of! state of the art The device is characterized by having constant output power and energy storage in an electrolytic capacitor.
  • FIG. 2 This figure shows in an embodiment of the invention, the configuration of the proposed AC / DC converter. With variable output power and no energy storage. In this case, the example of parallel connection with a DC / DC converter (3) is seen for each elementary load or HBLED (Dx).
  • FIG. 3 This figure shows the block and waveform diagram of a serial configuration of an HBLED array.
  • an exemplary embodiment is seen with the serial connection and a switch module (4) for each elementary load or HBLED (Dx).
  • FIG. 4 This figure shows the block diagram of the other example of a serial embodiment of an HBLED array.
  • another embodiment is seen with the serial connection and two switch modules (4.x and 4.xb) for each elementary load or HBLED (Dx) except for the last one (Dn).
  • all switch modules "a” have a common terminal (9) and all modules “B” switches have another common terminal (10).
  • Each pair of switch modules (4.x and 4.xb) have a common terminal at the output of the elementary loads or HBLED (Dx).
  • Figure 5 Comparison chart when using different number of modules against the harmonic injection regulation to the network (EN -61000-3-2 Class C). It can be seen how increasing the number of modules remains within the limits imposed by the standard. DETAILED EXHIBITION OF THE INVENTION
  • a conventional feeding system of an H BLED lamp consists of an AC / DC converter (1) like that of Figure 1, where the load (2) consumes a constant power.
  • the load (2) consumes a constant power.
  • the need for said capacitor is eliminated, or the necessary capacity is considerably reduced, allowing the use of a film capacitor, therefore of longer life than an electrolytic one, and said capacitor being of low capacity and by So low volume.
  • the lifetime of the AC / DC converter (1) is greater than 50,000 hours, as is the lifetime of the load (2), in the case that the elementary charges (Dl-Dn) be HBLED.
  • the lifetime of the drawn capacitor is less than 10,000 hours, so it is the limitation of the lifetime of the entire circuit.
  • FIG Ib a graph with the main input voltage ac (5) and the main input current (6) is observed.
  • the figure shows in the shaded area the times when energy is stored in the electrolytic capacitor and the striped area the times when energy is provided by the electrolytic capacitor.
  • the figure shows the voltage consumed by the load (2) that is almost constant.
  • the modularization of the load (2) can be carried out both by the parallel connection of several modules, as illustrated in Figure 2, in an exemplary embodiment; as for the serial connection of the modules, as indicated in Figure 3, in another embodiment. Both configurations can achieve good results in terms of the waveforms achieved.
  • FIG. 2 An example of embodiment of the invention is shown in Figure 2 with the configuration of the modules in parallel and where the power is consumed by each of the modules of the proposed system.
  • the load (2) composed of the elementary loads (Dl-Dn) and so many cc / cc converters (3.1, ..., 3.n), each one of them with its switch module (4), as elementary loads are connected.
  • Figure 2 shows the exemplary embodiment with 5 modules arranged in parallel.
  • Figure 2b shows the ac voltage (5) and input ac current (6).
  • Figure 2c shows the ideal input power (7) and the real one (8).
  • Figure 2d shows the individual contribution of each module to the real total power.
  • the parallel configuration ( Figure 2) requires less power from the converters, with a control signal to activate and deactivate each module.
  • the first embodiment of the serial configuration allows the use of a single DC / DC converter (3), but requires so many switch modules (4.1 to 4.n) to connect or disconnect the load (2) as levels have been distinguished by discretizing the waveform of instantaneous power.
  • Figure 3.a shows the block diagram of a serial configuration.
  • the dc / dc converter (3) is a current controlled reducing converter output, so the elementary charges (Dl-Dn) are fed at all times by a constant current source.
  • Figure 3b shows the input voltage ac (5) and the input current ac (6).
  • Figure 3c shows the ideal input power ac with sinusoidal current (7) and the power demanded by the elementary loads or modularized HBLEDs (Dl-Dn).
  • Figure 3 shows the current of the converter that has been used as an example in this case. Activating and deactivating the switch modules (4) of each LED module or HBLEDs (Dl-Dn), the load (2) connected to the converter (3) is varied. In this way, the output voltage of the converter varies depending on the number of elementary loads (Dl-Dn) that are currently connected, but the instantaneous sinusoidal power (5) is perfectly reconstructed.
  • FIG. 3 shows the third embodiment of the invention, it is seen how the first group of switch modules (4.1aa 4. (nl) .a) all have a common terminal (9) which is the input of the DC converter / cc (3), and the second group of switch modules (4.1ba 4. (nl) b) all have another common terminal (10) which is the other terminal of the cc / cc converter (3).
  • Each pair of switch modules (4.x and 4.xb) have a common terminal at the output of at least one elementary load (Dx) or LED or HBLED.
  • the last elementary load (Dn) does not have switches, so for each group of switch modules there will be one switch less than the number of modules. This case is of easier practical realization and allows the elementary loads Dl-Dn to be short-circuited independently of each other (as in the case of the switch modules in parallel with each LED).
  • Figure 5 shows the harmonic content of the current injected into the network.
  • the harmonic injection standard in the EN-61000-3-2 Class C network is drawn, and compared to the behavior of the circuit depending on the number of modules.
  • 5 modules there is still some frequency (around 1000 and 1400 Hz) that the regulations are not met.
  • 7 modules around 1600 and 1800 Hz you are very close to the limits imposed by the regulations, and with 9 modules we can see that the regulations are fully complied with. Therefore, a number of modules greater than 3 and preferably greater than 9 is selected.
  • HBLEDs operate in a switched way during the middle of the period, and do so with constant current when connected.
  • varying the luminescence by modifying the average current value involves variations in color, while the pulsating current allows more precise color control.

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Abstract

La presente invención describe un método y sistema de alimentación de una carga constituida por una pluralidad de cargas elementales, en particular de LED, preferentemente para HBLED, a partir de la red eléctrica con una reducida inyección de armónicos de corriente. Este método de control está basado en dividir la carga en varios módulos y hacer funcionar cada uno de ellos de forma espaciada en el tiempo. Como consecuencia, la energía que se requiere almacenar es radicalmente reducida, y se puede evitar la utilización de condensadores de tipo electrolítico.

Description

ALI ENT ACIÓN PE UNA CARGA CONSTITUIDA POR UNA PLURALIDAD DE CARGAS
ELEMENTALES LED
DESCRIPCIÓN
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención describe un método y sistema de alimentación de una carga constituida por una pluralidad de cargas elementales, en particular de LED, preferentemente para HBLED, a partir de la red eléctrica con una reducida inyección de armónicos de corriente. Este método de control está basado en dividir la carga en varios módulos y hacer funcionar cada uno de ellos de forma espaciada en el tiempo. Como consecuencia, la energía que se requiere almacenar es radicalmente reducida, y se puede evitar la utilización de condensadores de tipo electrolítico.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
La eficiencia energética es una preocupación de toda la sociedad, y la iluminación en particular es un campo en el que se prevé un cambio radical en la manera de utilizar la energía eléctrica. Como ejemplo, una nueva directiva de la UE establece los plazos para la retirada gradual de las bombillas incandescentes.
Los HBLED (high brigth/brightness light emitting diodes, o diodos emisores de luz de alto brillo) son una alternativa muy interesante en la sustitución de medios convencionales de iluminación, especialmente aquellos que utilizan la energía de forma poco eficiente. A lo largo de la patente se ha hecho referencia a los HBLED, sin embargo, él método y sistema propuesto es igualmente válido para los LEDs convencionales.
Las características más importantes de los HBLED son las siguientes:
- Larga duración, que se puede establecer entre 50000 y 100000 horas de vida.
Esta gran ventaja de los HBLED debe ir acompañada de una duración del equipo electrónico que los alimenta igual o superior, con el fin de hacer viable la aplicación de la iluminación con HBLEDs a entornos de media o alta potencia. Como dato comparativo, el tiempo de vida típico de una lámpara fluorescente se puede situar en el entorno de 20000 horas.
- Elevado rendimiento lumínico: las mejores expectativas se sitúan en torno a los 100 Lm/W.
- Mejora del impacto medioambiental: los procesos de fabricación y la utilización de los HBLED producen menos residuos medioambientalmente peligrosos, como el mercurio y el plomo presentes en lámparas fluorescentes.
- Facilidad para regular el flujo luminoso (dimming). Los HBLED proporcionan un flujo luminoso proporcional a la corriente que los atraviesa.
- Rapidez de encendido. El LED no necesita un periodo de calentamiento ni encendido en rampa tal como las lámparas de bajo consumo, sino que su encendido puede llegar a ser muy rápido, lo cual redunda en el nivel de confort del usuario, tanto de luminarias de interior como de exterior. Actualmente se pretende extender el uso de HBLED para la iluminación de entornos residenciales, industriales, comerciales, etc. En estos casos, la potencia de la luminaria abarca un intervalo de decenas de vatios hasta incluso pocas centenas de vatios. Además, las luminarias se conectan a la red convencional de corriente alterna (CA = 220V 50 Hz en Europa). Todo ello hace que se necesiten convertidores de potencia, tanto para la conexión a red como para el gobierno de los HBLED.
La iluminación mediante HBLEDs para su implantación en el mercado, requiere en primer lugar no exigir el cambio de la línea de alimentación de las luminarias actualmente en uso. Por tanto la energía se deberá tomar de una red por ejemplo de CA de 220V eficaces en el caso español. Por otro lado, la alimentación final del LED más eficaz pasa por una corriente continua aunque pueda presentar un cierto nivel de rizado. Por todo ello se requiere una conversión ca/cc con los siguientes requisitos:
- Corrección del factor de potencia, CFP. Este término hace referencia a la exigencia de que el convertidor ca/cc demande de la red una corriente lo más sinusoidal posible y en fase con la tensión de la red. En Europa la norma EN 61000-3-2 limita legalmente los armónicos de corriente que se pueden inyectar a la red siendo especialmente restrictivos los límites para la denominada Clase C aplicable a los equipos de iluminación. - Tiempo de vida del convertidor ca/cc comparable al de los HBLEDs. La solución más extendida para los convertidores ca/cc con CFP utiliza un convertidor cc/cc elevador o Flyback cuya corriente de entrada, se modula para que su contenido armónico esté por debajo de la norma. Éste es el denominado emulador de resistencia. Este convertidor requiere para su funcionamiento un condensador electrolítico de elevada capacidad y tamaño, conectado en su salida en paralelo con la carga, capaz de proporcionar la energía suficiente a la carga, cuando en la entrada no está disponible ya que la tensión sinusoidal de la red está pasando por cero. Y es precisamente el condensador de almacenamiento quien limita el tiempo de vida del convertidor ca/cc y en consecuencia del sistema completo, restándole a la iluminación mediante HBLEDs una de sus principales ventajas, que es el número de horas de vida del dispositivo emisor de luz.
Puesto que una de las mayores ventajas de los LEDs de alto brillo es su tiempo de vida, los equipos electrónicos utilizados como acondicionadores de energía para este tipo de dispositivos deberían tratar de evitar tecnologías como la de los condensadores electrolíticos, que reducen significativamente el tiempo de vida del equipo. Actualmente, los HBLED son utilizados para la retroiluminación de pantallas, iluminación en coches, luces de emergencia, comerciales, residenciales e iluminación de calles, debido a su alto tiempo de vida, compromiso con el medio ambiente y alto rendimiento en términos de la relación entre potencia y emisión de luz.
En muchas de estas aplicaciones, es necesario proporcionar la energía de funcionamiento de los HBLED a partir de la red eléctrica, empleando un convertidor ca/cc que debe cumplir con la normativa de inyección de armónicos a la red eléctrica. Para que las soluciones basadas en HBLED sean atractivas desde un punto de vista económico, el tiempo de vida de este acondicionador debe ser similar al tiempo de vida de la propia lámpara. Considerando este aspecto, el componente más crítico en un convertidor ía/cc convencional es el condensador de almacenamiento, que limita significativamente el tiempo de vida del convertidor electrónico. Un sistema convencional de alimentación de una lámpara HBLED consiste en un convertidor ca/cc como el de la Figura 1, donde la carga consume una potencia constante. Si se asume que el convertidor va a funcionar como un emulador de resistencia, es necesario que exista un almacenamiento de energía intermedio, puesto que la red eléctrica sinusoidal no puede proporcionar potencia constante. Debido a la capacidad requerida y la tensión de funcionamiento, la energía se suele almacenar en condensadores electrolíticos que limitan el tiempo de vida de la fuente de alimentación. Hay trabajos previos en convertidores ca/cc que pueden aplicarse para la resolución de este problema, como convertidores ca/cc en una única etapa, en los que se permite algo de distorsión en la corriente de entrada para reducir el condensador de almacenamiento, por supuesto siempre respetando la normativa de inyección de armónicos de corriente a la red. Considerando otras posibles soluciones, en otros trabajos se propone una estrategia de control para un convertidor ca/cc en una única etapa que alimenta una lámpara de HBLED cumpliendo la normativa correspondiente a aplicación de iluminación (ΕΝ-6100Ό-3- 2 Class C para potencias menores que 25W). Por medio de una rampa de compensación apropiada, la corriente de entrada cumple la normativa empleando un circuito estándar de bajo coste y muy sencillo.
Por otra parte, también existe en el estado de la técnica un convertidor corrector del factor de potencia con un condensador de almacenamiento reducido gracias a la selección de la topología. En otros trabajos, la estrategia de reducción del condensador de almacenamiento consiste en aumentar intencionadamente el rizado de tensión en el condensador de almacenamiento, de modo que tiene una capacidad menor y puede emplearse un condensador de film en lugar de uno electrolítico. Otro método para reducir el condensador consiste en inyectar un tercer armónico en la corriente de entrada de referencia, de tal modo que se cumple la normativa del factor de potencia (0,9 para Energy STAR). De este modo se propone una generalización de este método, inyectando no sólo un tercer armónico, sino también un quinto para reducir la relación entre la corriente de pico y la media en los HBLEDs. En este caso, se reduce la capacidad del condensador de almacenamiento y se llega a prescindir del condensador de tipo electrolítico.
Uh estudio experimental de la degradación de las características de los HBLEDs cuando se les aplica diferentes corrientes pulsantes con el mismo valor medio muestra que, dependiendo de la potencia de los dispositivos, los resultados son diferentes. En dispositivos de alta potencia, corrientes pulsantes con altos ciclos de trabajo (típicamente mayores del 50%) no aceleran la degradación del funcionamiento del dispositivo, incluso si estas corrientes tienen un valor de pico mayor que la corriente media máxima del dispositivo. Por lo tanto la degradación de las prestaciones por alimentar los HBLEDs con corriente pulsante depende de su potencia. Además, se han comparado distintas técnicas de control de HBLEDs. La luminiscencia que se consigue es mayor aplicando una corriente constante que una corriente pulsante con el mismo valor medio.
Por otro lado, en el estado de la técnica existen las siguientes patentes del mismo campo de la invención:
La patente europea EP2252131 (Al) consiste en un sistema y método para alimentar y controlar varias líneas de LEDs, generando para cada una de ellas una señal de control independiente o fase. A diferencia de esta patente, la invención se centra en la forma de elegir las señales de control que consiguen minimizar la capacidad necesaria del condensador de salida, aspecto no mencionado en esta patente, ya que disponer de varias líneas de LEDs controladas independientemente pero alimentadas desde un mismo convertidor ya es conocido. Como se puede observar en esta patente el uso del "bulk capacitor" es imprescindible en todas las realizaciones de la invención.
La solicitud de patente PCT WO2009029553 (A2) utiliza una línea de control general y N líneas de control con ciclo de trabajo variable para controlar independientemente los LEDs. Al igual que en el caso anterior, no describe el conjunto de las señales de control con el objetivo de la invención de minimizar la capacidad necesaria del condensador de salida. Así, se observa en todas las figuras la existencia del condensador 220, y en ningún momento se menciona la importancia de bajar su capacidad o sustituirlo para aumentar el tiempo de vida de iluminación de los LEDs.
La invención propone abordar el problema del cambio de tecnología en los condensadores para incrementar el tiempo de vida del convertidor, centrándose en la modularización de la carga. PESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
De forma general, la solución propuesta es adaptar la potencia instantánea consumida por la carga a la potencia que la red eléctrica puede proporcionar, cumpliendo siempre con la normativa de inyección de armónicos de corriente. Puesto que en una situación así no es necesario almacenar energía, los condensadores electrolíticos pueden ser eliminados o sustituidos por condensadores de film, incrementando el tiempo de vida de la fuente de alimentación y equiparándolo al de la lámpara (ver ejemplo de realización en la Figura 2).
Así, la invención propone en un primer aspecto inventivo, un método: de alimentación de una carga constituida por una pluralidad de cargas elementales, en particular de diodos LED, en donde el sistema está alimentado por una fuente de corriente alterna (ca) y comprende, un modulo convertidor ca/cc, que convierte la fuente de corriente alterna en corriente continua,
al menos un módulo convertidor cc/cc conectado al módulo convertidor ca/cc, para la alimentación de una.o más cargas elementales, una pluralidad de módulos interruptores susceptibles de ser conectados y desconectados por respectivas señales de control, y
un sistema de control (no representado en las figuras) generador de las referidas señales de control que producen la conexión o desconexión de las cargas elementales, el método comprendiendo las siguientes etapas, discretizar la potencia a consumir por la carga en una pluralidad de niveles, de modo que la potencia instantánea en la carga se adapte a la potencia que la fuente de corriente alterna de entrada puede suministrar, la discretización comprendiendo,
- generar señales de control que producen la conexión o desconexión de una secuencia de módulos interruptores con un decalaje en el tiempo a lo largo del ciclo de tensión de la fuente de corriente alterna (ca), en donde la conexión de un módulo interruptor produce el crecimiento en un nivel de la potencia de entrada a la carga en un escalón, y la desconexión de un módulo interruptor produce la disminución en un nivel de la potencia de entrada a la carga en un escalón, y en donde el número de cargas elementales a gestionar es igual al número de niveles de discretización buscado de la potencia a consumir por la carga, y sincronizar la generación de señales de control con la evolución de la potencia de la fuente de corriente alterna (ca) de alimentación del sistema,
, y
de tal modo que la conexión de un módulo interruptor para producir el crecimiento en un nivel de la potencia de entrada a la carga supone la alimentación de una carga elemental adicional previamente no alimentada y la desconexión de un módulo interruptor para producir la disminución en un nivel de la potencia de entrada a la carga supone retirar la alimentación de una carga elemental adicional previamente alimentada.
La propuesta concreta para que la potencia instantánea de la carga siga la de la red eléctrica, considerando una corriente demandada de la red con bajo contenido armónico, es modularizar la fuente de alimentación y la carga. Como se ilustra en un ejemplo de realización en la Figura 2, se construyen varios módulos, cada uno de ellos encargado de alimentar una parte de la carga. Cada módulo consumirá una potencia constante cuando está conectado. De este modo, la potencia total consumida por la carga es igual a la suma de la potencia consumida por los módulos activos, y regulando la conexión y desconexión de los mismos, puede controlarse el consumo instantáneo hasta conseguir una corriente de entrada cuasi-sinusoidal. La generación del esquema de control de los módulos es fácil: la potencia instantánea que quiere consumirse se discretiza en tantos niveles como módulos (n). El primer escalón creciente de la potencia se corresponde con la conexión del primer módulo, el segundo con la conexión del segundo módulo, y así hasta completar los n niveles. Del mismo modo, el primer escalón decreciente de la potencia se corresponde con la desconexión del primer módulo y así siguen desconectándose los módulos. Si la potencia instantánea objetivo tiene cierta simetría de cuarto de período (por ejemplo una triangular o una sinusoidal con un offset tal que su valor mínimo es cero), el ciclo de trabajo de cada módulo será igual al 50%, y su frecuencia de conexión será igual al doble de la frecuencia de la red.
En un segundo aspecto inventivo, se presenta la propuesta de un sistema: de alimentación de una carga constituida por una pluralidad de cargas elementales, en particular de diodos LED, en donde dicho sistema de alimentación está alimentado por una fuente de corriente alterna (ca) y comprende, un modulo convertidor ca/cc, que convierte la fuente de corriente alterna (ca) en corriente continua,
- al menos un módulo convertidor cc/cc conectado al módulo convertidor ca/cc, para la alimentación de una o más cargas elementales,
- una pluralidad de módulos interruptores susceptibles de ser conectados y desconectados por respectivas señales de control, y
un sistema de control (no representado en las figuras) generador de las referidas señales de control que producen la conexión o desconexión de las cargas elementales, caracterizado porque el sistema de control comprende, un módulo de sincronización referenciado a la fuente de corriente alterna, y
un módulo generador de señales de control, sincronizado con la fuente de corriente alterna (ca) por el referido módulo de sincronización, en donde el módulo generador de señales de control está adaptado para discretizar la potencia máxima a consumir por la carga en una plu ralidad de niveles, de modo que la potencia instantánea en la carga se adapte a la potencia que la fuente de corriente alterna (ca) de entrada puede suministrar, generando para ello señales de control que producen la conexión o desconexión de una secuencia de módulos interruptores con un decalaje en el tiempo a lo largo del ciclo de tensión de la fuente de corriente alterna (ca), de modo que la conexión de un módulo ¡nterruptor produce el crecimiento en un nivel de la potencia de entrada a la carga en un escalón, y la desconexión de un módulo interruptor produce la disminución en un nivel de la potencia de entrada a la carga en un escalón, y en donde el número de cargas elementales a gestionar es igual al número de niveles de discretización buscado de la potencia máxima a consumir por la carga.
Las reivindicaciones dependientes así como los objetos de protección que resultan por su dependencia se incorporan por referencia a esta descripción.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Estas y otras características y ventajas de la invención, se pondrán más claramente de manifiesto a partir de la descripción detallada que sigue de una forma preferida de realización, dada únicamente a título de ejemplo ilustrativo y no limitativo, con referencia a las figuras que se acompañan.
Figura 1: En esta figura se muestra un convertidor ca/cc (1) de! estado de la técnica. El dispositivo se caracteriza por tener potencia de salida constante y almacenamiento de energía en un condensador electrolítico.
Figura 2: En esta figura se muestra en un ejemplo de realización de la invención, la configuración del convertidor ca/cc propuesto. Con potencia de salida variable y sin almacenamiento de energía. En este caso se ve el ejemplo de conexión en paralelo con un convertidor cc/cc (3) por cada carga elemental o HBLED (Dx).
Figura 3: En esta figura se presenta el diagrama de bloques y formas de onda de una configuración serie de un array de HBLED. En este caso se ve un ejemplo de realización con la conexión serie y un módulo interruptor (4) por cada carga elemental o HBLED (Dx).
Figura 4: En esta figura se presenta el diagrama de bloques del otro ejemplo de realización serie de un array de HBLED. En este caso se ve otro ejemplo de realización con la conexión serie y dos módulos interruptores (4.xa y 4.xb) por cada carga elemental o HBLED (Dx) excepto para el último (Dn). Se observa que todos los módulos interruptores "a" tienen un terminal común (9) y todos los módulos ¡nterruptores "b" tienen otro terminal común (10). Cada par de módulos interruptores (4.xa y 4.xb) tienen un terminal común a la salida de las cargas elementales o HBLED (Dx). Figura 5: Gráfica de comparación al utilizar distinto número de módulos frente a la normativa de inyección de armónicos a la red (EN -61000-3-2 Class C). Se aprecia como al incrementar el número de módulos se mantiene dentro de los límites impuestos por la norma. EXPOSICIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
Como se ha mencionado, en el estado de la técnica, un sistema convencional de alimentación de una lámpara H BLED consiste en un convertidor ca/cc (1) como el de la Figura 1, donde la carga (2) consume una potencia constante. En este caso, como se ha visto, es necesario que exista un almacenamiento de energía intermedio en un condensador, puesto que la red eléctrica sinusoidal no puede proporcionar potencia constante. Con la presente invención se elimina la necesidad de dicho condensador, o se reduce considerablemente la capacidad necesaria, permitiendo el uso de un condensador de película, por lo tanto de mayor tiempo de vida que un electrolítico, y siendo dicho condensador de baja capacidad y por lo tanto bajo volumen. En este caso, el tiempo de vida de el convertidor ca/cc (1) es mayor que 50.000 horas, al igual que el tiempo de vida de la carga (2), en el caso de que las cargas elementales (Dl-Dn) sean HBLED. El tiempo de vida del condensador dibujado es menor de 10.000 horas, por lo que es el limitante del tiempo de vida del circuito completo.
En la Figura Ib, se observa una gráfica con el voltaje principal ac de entrada (5) y la corriente principal de entrada (6). En la Figura le se observa en la zona sombreada los tiempos en que la energía es almacenada en el condensador electrolítico y la zona rayada los tiempos en que la energía es proporcionada por el condensador electrolítico. Así, en la Figura le se aprecia el voltaje consumid por la carga (2) que es casi constante. Aquí se aprecia el efecto del condensador electrolítico, con la etapa sombreada cuando el condensador electrolítico está almacenando energía y la zona rayada cuando la está entregando. Así, la modularización de la carga (2) puede llevarse a cabo tanto por la conexión en paralelo de varios módulos, como se ilustra en la Figura 2, en un ejemplo de realización; como por la conexión en serie de los módulos, según se indica en la Figura 3, en otro ejemplo de realización. Ambas configuraciones pueden conseguir buenos resultados en cuanto a las formas de onda conseguidas.
En la Figura 2 se muestra un ejemplo de realización de la invención con la configuración de los módulos en paralelo y donde la potencia es consumida por cada uno de los módulos del sistema propuesto. En dicha figura se dispone de un módulo convertidor ca/cc (1), la carga (2) compuesta por las cargas elementales (Dl-Dn) y tantos convertidores cc/cc (3.1,..., 3.n), cada uno de ellos con su módulo interruptor (4), como cargas elementales haya conectadas. También se observa en las Figuras 2b a 2d cómo gracias a la activación y desactivación de los módulos se consigue la reconstrucción de una forma de onda de potencia sinusoidal, con cinco niveles (ejemplo de realización con n=5) de discretización. En la Figura 2 se observa el ejemplo de realización con 5 módulos dispuestos en paralelo. En la Figura 2b se observan el voltaje ca (5) y corriente ca (6) de entrada. En la Figura 2c se observa la potencia de entrada ideal (7) y la real (8). Y por último en la Figura 2d se ve la aportación individ ual de cada módulo a la potencia total real.
La configuración paralelo (Figura 2) requiere una menor potencia de los convertidores, con una señal de control para activar y desactivar cada módulo.
El primer ejemplo de realización de la configuración serie, Figura 3, permite el uso de un único convertidor cc/cc (3), pero requiere de tantos módulos interruptores (4.1 a 4.n) para conectar o desconectar la carga (2) como niveles se hayan distinguido al discretizar la forma de onda de la potencia instantánea. La Figura 3.a muestra el diagrama de bloques de una configuración serie. En la Figura 3.b se representan las formas de onda conseguidas mediante simulación de la configuración serie con 10 módulos de LEDS o HBLEDs (ejemplo de realización con n=10). El convertidor cc/cc (3) es un convertidor reductor controlado por corriente de salida, por lo que las cargas elementales (Dl-Dn) son alimentadas en todo momento por una fuente de corriente constante.
En la Figura 3b se observa el voltaje de entrada ac (5) y la corriente de entrada ac (6). En la Figura 3c se observa la potencia de entrada ideal ca con corriente sinusoidal (7) y la potencia demandada por las cargas elementales o HBLEDs (Dl- Dn) modularizadas. Por último en la Figura 3d se observa la corriente del convertidor reductor que se ha utilizado como ejemplo en este caso. Activando y desactivando los módulos interruptores (4) de cada módulo de LEDs o HBLEDs (Dl-Dn) se varía la carga (2) conectada al convertidor (3). De este modo, la tensión de salida del convertidor varía dependiendo del número de cargas elementales (Dl-Dn) que están conectadas en ese momento, pero se reconstruye la potencia instantánea sinusoidal (5) perfectamente. Solamente aparece una pequeña distorsión en la forma de onda de corriente (6) en los pasos por cero, pero la corriente de entrada sigue razonablemente la tensión de entrada sin la necesidad de ningún condensador de almacenamiento. En la Figura 3.b la corriente de entrada ha sido filtrada con un filtro paso-bajo con una frecuencia de corte igual a 10 kHz.
En la Figura 4 se aprecia el tercer ejemplo de realización de la invención, se ve como el primer grupo de módulos interruptores (4.1a a 4.(n-l).a) tienen todos un terminal común (9) que es la entrada del convertidor cc/cc (3), y el segundo grupo de módulos interruptores (4.1b a 4.(n-l)b) tienen todos otro terminal común (10) que es el otro terminal del convertidor cc/cc (3). Cada par de módulos interruptores (4.xa y 4.xb) tienen un terminal común a la salida de al menos una carga elemental (Dx) o LED o HBLED. La última carga elemental (Dn) no dispone de interruptores, por lo que para cada grupo de módulos interruptores habrá un interruptor menos que el número de módulos. Este caso es de más fácil realización práctica y permite que las cargas elementales Dl-Dn se puedan cortocircuitar independientemente unos de otros (como en el caso de los módulos interruptores en paralelo con cada LED).
En la Figura 5 se observa el contenido armónico de la corriente inyectada a la red. Se dibuja la norma de inyección de armónicos en la red EN-61000-3-2 Class C, y se compara con el comportamiento del circuito dependiendo del número de módulos. Así, con 5 módulos todavía hay alguna frecuencia (alrededor de 1000 y 1400 Hz) que no se cumple la normativa. Con 7 módulos, alrededor de 1600 y 1800 Hz se está muy cerca de los límites impuestos por la normativa, y con 9 módulos podemos ver que se cumple la normativa en su totalidad. Por ello, se selecciona un número de módulos mayor que 3 y preferentemente mayor que 9.
En todos los ejemplos de realización propuestos en el caso de haber dibujado un diodo LED (cada ejemplo de carga elemental Dx), se considera posible insertar un array de LEDs o HBLEDs, tanto en serie como en paralelo entre ellos.
Efecto de la corriente pulsante en los HBLEDs:
Según la propuesta de esta patente, los HBLEDs operan de forma conmutada durante la mitad del período, y lo hacen con corriente constante cuando están conectados.
Además, variar la luminiscencia modificando el valor medio de corriente conlleva variaciones en el color, mientras que la corriente pulsante permite un control más preciso del color.

Claims

REIVINDICACIONES
Método de alimentación de una carga (2) constituida por una pluralidad de cargas elementales (Dl-Dn), en particular de diodos LED, en donde el sistema está alimentado por una fuente de corriente alterna (ca) y comprende,
un modulo convertidor ca/cc (1), que convierte la fuerite de corriente alterna en corriente continua,
- al menos un módulo convertidor cc/cc (3) conectado al módulo convertidor ca/cc, para la alimentación de una o más cargas elementales,
una pluralidad de módulos interruptores (4) susceptibles de ser conectados y desconectados por respectivas señales de control, y
- un sistema de control generador de las referidas señales de control que producen la conexión o desconexión de las cargas elementales (Dl-Dn), el método comprendiendo las siguientes etapas,
- discretizar la potencia a consumir por la carga (2) en una pluralidad de niveles, de modo que la potencia instantánea en la carga (2) se adapte a la potencia que la fuente de corriente alterna de entrada puede suministrar, la discretización comprendiendo,
o generar señales de control que producen la conexión o desconexión de una secuencia de módulos interruptores (4) con un decalaje en el tiempo a lo largo del ciclo de tensión de la fuente de corriente alterna (ca), en donde la conexión de un módulo interruptor (4) produce el crecimiento en un nivel de la potencia de entrada a la carga (2) en un escalón, y la desconexión de un módulo interruptor (4) produce la disminución en un nivel de la potencia de entrada a la carga (2) en un escalón, y en donde el número de cargas elementales (Dl-Dn) a gestionar es igual- al número de niveles de discretización buscado de la potencia máxima a consumir por la carga (2), y
o sincronizar la generación de señales de control con la evolución de la potencia de la fuente de corriente alterna (ca) de alimentación del sistema,
, y
- de tal modo que la conexión de un módulo interruptor (4) para producir el crecimiento en un nivel de la potencia de entrada a la carga (2) supone la alimentación de una carga elemental adicional (Dx) previamente no alimentada y la desconexión de un módulo interruptor (4) para producir la disminución en un nivel de la potencia de entrada a la carga (2) supone retirar la alimentación de una carga elemental adicional (Dx) previamente alimentada.
2. Método de alimentación de una carga (2) constituida por una pluralidad de cargas elementales (Dl-Dn), en particular de diodos LED, según la reivindicación 1, donde el ciclo de trabajo de cada carga elemental (Dx) es igual al 50%.
3. Método de alimentación de una carga (2) constituida por una pluralidad de cargas elementales (Dl-Dn), en particular de diodos LED, según las reivindicaciones 1 y 2, donde la frecuencia de conexión de cada carga elemental (Dx) es el doble que la frecuencia de la fuente de corriente alterna (ca).
4. Método de alimentación de una carga (2) constituida por una pluralidad de cargas elementales (Dl-Dn), en particular de LED, según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, donde el diodo LED es del tipo HBLED.
5. Método de alimentación de una carga (2) constituida por una pluralidad de cargas elementales (Dl-Dn), en particular de LED, según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, donde la corriente de entrada al modulo convertidor ca/cc (1) es sinusoidal.
6. Sistema de alimentación de una carga (2) constituida por una pluralidad de cargas elementales (Dl-Dn), en particular de diodos LED, en donde dicho sistema de alimentación está alimentado por una fuente de corriente alterna (ca) y comprende,
- un modulo convertidor ca/cc (1), que convierte la fuente de corriente alterna (ca) en corriente continua,
- al menos un módulo convertidor cc/cc (3) conectado al módulo convertidor ca/cc, para la alimentación de una o más cargas elementales,
una pluralidad de módulos interruptores (4) susceptibles de ser conectados y desconectados por respectivas señales de control, y un sistema de control generador de las referidas señales de control producen la conexión o desconexión de las cargas elementales (Dl-Dn), caracterizado porque el sistema de control comprende,
- un módulo de sincronización referenciado a la fuente de corriente alterna (ca), y
un módulo generador de señales de control, sincronizado con la fuente de corriente alterna (ca) por el referido módulo de sincronización, en donde el módulo generador de señales de control está adaptado para discretizar la potencia máxima a consumir por la carga (2) en una pluralidad de niveles, de modo que la potencia instantánea en la carga (2) se adapte a la potencia que. la fuente de corriente alterna (ca) de entrada puede suministrar, generando para ello señales de control que producen la conexión o desconexión de una secuencia de módulos interruptores (4) con un decalaje en el tiempo a lo largo del ciclo de tensión de la fuente de corriente alterna (ca), de modo que la conexión de un módulo interruptor (4) produce el crecimiento en un nivel de la potencia de entrada a la carga (2) en un escalón, y la desconexión de un módulo interruptor (4) produce la disminución en un nivel de la potencia de entrada a la carga (2) en un escalón, y en donde el número de cargas elementales (Dl-Dn) a gestionar es igual al número de niveles de discretización buscado de la potencia máxima a consumir por la carga(2).
Sistema de alimentación de una carga (2) constituida por una pluralidad de cargas elementales (Dl-Dn), en particular de diodos LED, según la reivindicación 6, donde los diodos LED son del tipo HBLED.
Sistema de alimentación de una carga (2) constituida por una pluralidad de cargas elementales (Dl-Dn), en particular de diodos LED, según cualquiera de las reivindicaciones 6 ó 7, que comprende:
- una pluralidad de módulos convertidores cc/cc (3.1 a 3.n),
- al menos igual número de módulos interruptores (4.x) en paralelo con una carga elemental (Dx) que módulos convertidores cc/cc (3), donde dichos módulos interruptores (4) se conectan a los módulos convertidores cc/cc (3), y
- donde dichos módulos convertidores cc/cc (3) se disponen en paralelo entre sí.
9. Sistema de alimentación de una carga (2) constituida por una pluralidad de cargas elementales (Dl-Dn), en particular de diodos LED, según cualquiera de las reivindicaciones 6 ó 7, que comprende:
- un único módulo convertidor cc/cc (3),
- una pluralidad de módulos interruptores (4.1 a 4.n) en para lelo con unas cargas elementales (Dl-Dn), y
- donde las cargas elementales (Dl-Dn) se disponen en serie entre sí y conectadas al módulo convertidor cc/cc (3).
10. Sistema de alimentación de una carga (2) constituida por una pluralidad de cargas elementales (Dl-Dn), en particular de LED, según cualquiera de las reivindicaciones 6 o 7, que comprende
- un único módulo convertidor cc/cc (3),
- n cargas elementales (Dl-Dn) en serie entre sí, conectadas al convertidor cc/cc (3),
- un primer grupo de interruptores (4.1a-4.(n-l)a) con un terminal común (9) conectado al módulo convertidor cc/cc (3),
- un segundo grupo de interruptores (4.1b-4.(n-l)b) con un terminal común (10) conectado al módulo convertidor cc/cc (3), y
- el otro terminal de cada interruptor (4.xa, 4.xb) está conectado a la salida de la carga elemental Dx.
11. Sistema de alimentación de una carga (2) constituida por una pluralidad de cargas elementales (Dl-Dn), en particular de LED, según cualquiera de las reivindicaciones 6 a 10 donde el número de cargas elementales (Dl-Dn) es mayor que 3 y preferentemente, mayor que 9.
12. Sistema de alimentación de una carga (2) constituida por una pluralidad de cargas elementales (Dl-Dn), en particular de LED, según cualquiera de las reivindicaciones 6 a 11, donde en cada carga elemental (Dx), en el caso de haber más de un LED, éstos están conectados en serie.
13. Sistema de alimentación de una carga (2) constituida por una pluralidad de cargas elementales (Dl-Dn), en particular de LED, según cualquiera de las reivindicaciones 6 a 11, donde en cada carga elemental (Dx), en el caso de haber más de un LED, éstos están conectados en paralelo.
14. Sistema de alimentación de una carga (2) constituida por una pluralidad de cargas elementales (Dl-Dn), en particular de LED, según cualquiera de las reivindicaciones 6 a 13 donde se emplea un condensador de película, como medio de almacenamiento de energía.
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