WO2021038114A1 - Dispositivo de iluminación de emergencia de tecnología led o equivalente, base para la iluminación común - Google Patents

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WO2021038114A1
WO2021038114A1 PCT/ES2019/070580 ES2019070580W WO2021038114A1 WO 2021038114 A1 WO2021038114 A1 WO 2021038114A1 ES 2019070580 W ES2019070580 W ES 2019070580W WO 2021038114 A1 WO2021038114 A1 WO 2021038114A1
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pcb
lighting
equivalent
common
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PCT/ES2019/070580
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Inventor
Carlos Alejandro Llamas Linares
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Carlos Alejandro Llamas Linares
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/50—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED] responsive to malfunctions or undesirable behaviour of LEDs; responsive to LED life; Protective circuits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S8/00—Lighting devices intended for fixed installation
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries

Definitions

  • the object of the present invention is an emergency lighting device, characterized by the use of LED-type lighting fixtures or other similar improved ones, materialized on a circuit board or on a printed circuit (PCB), the basis for providing lighting at the same time.
  • PCB printed circuit
  • This function is carried out by feeding electrically from the network, as well as the energy coming from a battery located within the circuit.
  • the presence of a microcontroller allows a great variety of lighting effects to be programmed that improve the information to be displayed through its lighting elements.
  • the invention that is exposed deals with an emergency lighting device, and which is now combined with the general one, with LED-type luminaires or similar improved technology, which, thanks to the presence of a microcontroller, can be programmed within a great repertoire of effects in order to improve its effectiveness.
  • emergency lighting and evacuation systems responsible for providing sufficient visibility and indications to allow leaving an enclosure in an orderly manner, are an essential measure that has been the focus of innovation in recent times. Its regulation is determined by national and European standards that seek to establish a series of procedures to effectively keep the security lighting system in operation.
  • the present invention not only to favor the increase of vision in a space assisted by an emergency light, (usually equipped with incandescent or fluorescent lamps of low visibility) but to provide said area with other benefits and resources than it make it safer for those affected by a risk situation, such as the detection of smoke or dangerous increase in heat, indicator of the exit direction, indicator of the exact location of the emergency exit, actuator of an emergency door in certain situations, activator of fire sprinkler systems, variator in emergency light of a conventional luminaire powered up to then by the electrical network, converter of the different luminaires (until then static) in a network of direction indicators, location, actions to make, etc., as well as it can serve to warn of calls or bells in noisy places or people with disabilities .
  • an emergency light usually equipped with incandescent or fluorescent lamps of low visibility
  • the luminous intensity or luminance obtained can be adjustable so that it is easily adapted to the area to be illuminated, since in a small space, a certain excessive intensity can be even dangerous.
  • the printed circuit board by means of the appropriate sensor, it could distinguish between day / night with the utility or the benefit that this could suppose.
  • the composition of this new emergency lighting system manages to solve the drawbacks and deficiencies described and not described, since new solutions have not been considered until now in a luminaire, nor for the most elementary cases that seek to guarantee safety and security. integrity of people.
  • the present invention refers at its base to an emergency luminous device that, as such, is embodied in a circuit board or PCB (Printed Circuit Board) that has an area with light emitters, LED type or other compatible technology. future that is adapted or replaced by improvement, and on the other the electronics that allow its operation.
  • PCB Print Circuit Board
  • the position of the LEDs could be on the same face where the electronics resides, on the back face of the board or printed circuit and even in a separate piece, the PCB being composed as a set of two or more communicating pieces and not as an indivisible piece. .
  • Said circuit board or printed circuit is made without the limitation of a specific shape since it can adopt the one that suits, adapting to the luminaire support that you want to reuse since its morphological versatility is one of its main characteristics, which contributes saving time and money from reusing existing fixture supports.
  • the printed circuit board could be presented in a fractional version, in which an electronic part within the box of switching the light (for example) while the led diodes would be integrated into a lamp cap serving for the communication of the same current wires, thereby allowing the location coordinates of the different electronic elements present to vary without changing the connection between them.
  • the power supply is of the switched type, which is prepared to work the different possible voltages, exempting it from human intervention for possible voltage changes.
  • the indicated power system allows us to install the circuit board (PCB) as a conventional light, reusing the same support, which will certify it to become an emergency light in an invaluable way when the failure or absence of electric current occurs.
  • PCB circuit board
  • the set will or could be equipped with a pilot light and even attenuate the intensity of the light since the transition will go unnoticed by the naked eye and it is advisable to warn the user that the dependence on light is limited to battery charge.
  • the set has an integrated charge management circuit that is responsible for correctly managing the battery charge while an octocoupler, connected directly to the power supply and the microcontroller, will be in charge of supplying information. on the input / interruption of the electric current to divert the consumption from the mains to the battery and vice versa.
  • the battery is guaranteed in this system a charge replacement management to ensure its maximum availability at all times.
  • the system envisages that the instant that elapses between the transition from being powered by the electric current to being powered by the battery and vice versa, the switching is covered or protected by the presence of a capacitor.
  • a microcontroller to govern the main lighting functions, as well as security and control, and the different effects that we want to produce with them through a driver.
  • the presence of communication ports on the printed circuit board allows us to guarantee the incorporation of such important elements as the sensors and the PLC through which we can make an interaction of the device with the external environment exist by which certain events will be recognized. and it ensures that the planned or scheduled events occur. These would include remote management that will facilitate the execution of instructions remotely through a control panel, interface or graphic window, being able to assign different orders that would affect the entire set at the same time.
  • the programming may or will include various operating effects, influenced by the sensors above all, and which will be present both by a button in the manual version and by an interface in the more advanced version. Among these effects we can find:
  • a diagram is attached as an integral part of said description, in which, for illustrative and non-limiting purposes, a circuit has been represented in a configuration valid for all types of facilities, from the most basic for a home or office, shop, etc., to those that respond to larger areas of public lighting or large spaces such as parking lots, stadiums, theaters, enclosures in which concerts are given, etc., and where we can include special facilities such as navy ships, oil tankers, ocean liners, etc.
  • This diagram represents the different elements or components with which the circuit board or PCB is provided, having chosen a traditional representation in which one of the many figures that could describe its contour has been chosen: square, but which could also be rectangular, hexagonal, triangular, circular and even be divided into several parts, so that one part could be hexagonal (where is contained electronics for example), while another would be circular (where the LEDs are contained). Everything is a matter of adapting it to the space that we want to reuse with this new device.
  • the diagram shows us the presence of a switched power supply, a load management integrated circuit, a microcontroller, a battery, an octocoupler, a power switching relay, a configuration button, a capacitor, fuses, a varistor, a mosfet, a PLC device, communication ports, sensors that connect to the communication ports, LED lighting diodes and LED indicators of operation and the way in which they interact.
  • a preferred embodiment In view of the diagram, it can be interpreted that the constitution of a circuit board or printed circuit (PCB) in a first non-limiting embodiment is composed of a switched power supply on which the power supply of the system rests mainly and It is connected directly to the electrical network, so it has previous protection elements for overload, overvoltage, etc., such as a fuse and a varistor.
  • PCB printed circuit
  • the circuit In order to provide the system with a second alternate power supply, the circuit has a battery that takes on this role when the common electrical fluid is suspended. This power supply provides current to a switching relay and to the rest of the components that make up the system, one of them being a LED that indicates that the power supply is operating.
  • this switched power supply feeds an integrated charge management circuit for the battery on the circuit board or PCB in order to replenish its charge when it is below the preset level and only when the system It is powered exclusively by the switched source.
  • This integrated circuit Charge management is also in charge of managing the correct operating state of the battery, indicating it through an indicator led.
  • the system In order for the system to switch from one supply to another, from switched to battery source, the system is supported by two elements: a switching relay and an octacoupler.
  • the switching relay has the function of automatically and mechanically switching the position of its contacts when it stops receiving current from the power supply, to which it is directly connected, which leads the system to draw current from the battery.
  • This absence of current affects in the same way the octocoupler, which is also directly connected to the power supply, so that, when the power supply stops, the infrared emitting diode stops saturating the phototransistor, causing a change that is detected by the microcontroller that It then executes the part of the program dedicated to managing this power supply state, in the same way that the reverse will happen when the common electrical current supply is restored.
  • the microcontroller governs the printed circuit (PCB) for which it is in communication with the different components of the system, such as the octocoupler, the integrated battery charge management circuit, the relay, etc. And now, also, with the communication ports located in the circuit board or printed circuit (PCB).
  • PCB printed circuit
  • the system is completed with the lighting sector, composed of the different LEDs that emit light and are managed / controlled by means of the mosfet that is subordinate to the microcontroller from whom it receives the orders to amplify or change the lighting until it reaches the desired one. in whose repertoire would be to scale the intensity, set it intermittently, etc., all facilitated by a button to the effect that, Depending on the different pulse intervals to which it is subjected, it will establish the function that has previously been memorized in the program.
  • the most outstanding incorporation will be a PLC that allows a programming of response functions to other elements also connected to the other communication ports, such as sensors from which it will receive information from the outside, translating it into an automated response to carry out events that may be of a light, acoustic nature, activation of mechanisms, etc.,
  • the presence of the PLC allows remote programming of each of the luminaires, indicating individualized orders or in groups through the possibility of an interface or graphic window that can be recreated for screens.
  • the sensors that can be coupled to the communication ports cover the entire spectrum of those that exist or could be compatible in the future, so the dimension of information accessible to the system would range from levels of heat, humidity, sound of door bells or telephone etc., until saturation of smoke, presence, movement, etc.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

Dispositivo de iluminación de emergencia de tecnología led o equivalente, base para la iluminación común de los que comprenden una base PCB, que puede ser fraccionable, entre cuyos componentes se encuentra una fuente de alimentación conmutada directamente conectada a la red eléctrica, lo que le permiten trabajar a distintas tensiones así como una batería y un sistema de gestión de carga.. Dicha fuente de alimentación se complementa con un optocoplador que informa sobre la ausencia de corriente eléctrica o a la inversa. Dicha placa cuentan con puertos de comunicación y cualquier conjunto de ella se controlan mediante software y a través de una ventana gráfica o consola.

Description

DISPOSITIVO DE ILUMINACIÓN DE EMERGENCIA DE TECNOLOGÍA LED O EQUIVALENTE, BASE PARA LA ILUMINACIÓN COMÚN
El objeto de la presente invención es un dispositivo de iluminación de emergencia, caracterizado por el uso de iluminarias tipo LED u otros similares mejorados, materializado en una placa de circuito o en un circuito impreso (PCB), base para proveer a la vez de iluminación convencional, en el que la placa de circuito puede presentarse fraccionada en partes convenientemente conectadas y operativas entre sí.
Dicha función se realiza alimentándose eléctricamente de la red, así como, de la energía proveniente de una batería localizada dentro del circuito. La presencia de un microcontrolador permite que pueda programarse también una gran variedad de efectos luminosos que mejoran la información a mostrar a través de sus elementos de iluminación. Sector de la técnica
La invención que se expone versa sobre un dispositivo de iluminación de emergencia, y que ahora se combina con la general, con luminarias de tipo led o de semejante tecnología mejorada, que, gracias a la presencia de un microcontrolador, puede ser programada dentro de un gran repertorio de efectos con la finalidad de mejorar su eficacia.
Estado de la técnica
En los últimos tiempos ha aumentado la sensibilidad de la población en lo referente a la seguridad, sobre todo como consecuencia de episodios donde la integridad y la seguridad de las personas en espacios de pública concurrencia, se han visto comprometida muy gravemente.
Igualmente, sin llegar a estos casos tan extremos y relacionados con los fenómenos de masas, la vida cotidiana en el ámbito laboral y doméstico resultan afectados del mismo i modo por lo que algunos episodios pueden convertirse en auténticos laberintos para los afectados y, aun cuando existen protocolos y estándares de seguridad, pierden efectividad si el perjudicado se ve privado de estas referencias. En este contexto, la iluminación de emergencia y los sistemas de evacuación, encargados de proporcionar la suficiente visibilidad e indicaciones para permitir abandonar un recinto de forma ordenada, son una medida esencial que está siendo foco de innovación en los últimos tiempos. Su regulación viene determinada por normas nacionales y de ámbito europeo que pretende establecer una serie de procedimientos para mantener de forma eficaz el sistema de alumbrado de seguridad en funcionamiento.
Uno de los inconvenientes que presenta su implementación es que cuando un proyecto se encuentra en fase de ejecución, partidas como la iluminación de emergencia, en ocasiones son consideradas como secundarias, revertiendo en una instalación de equipos que, estando homologados y garantizando el cumplimiento normativo, no permiten una monitorización, una gestión y mantenimientos óptimos que acabarán reduciendo considerablemente estos gastos derivados. Por lo tanto, el reto radica en poder demostrar que los sistemas de seguridad más avanzados son totalmente compatibles con unos costes ajustados y justificados pero para ello es preciso amentar la efectividad de estos mecanismos que, si bien se basan por ejemplo en el sentido de la vista, podrían combinarse con otras soluciones que mejoraran las vías de evacuación reduciendo las consecuencias de un siniestro, si no evitándolos.
La relevancia de la luminaria de emergencia sobre las señales estáticas, por ejemplo, es cada vez más notable de ahí que los avances tecnológicos la lleven a situarse a la cabeza de los recursos para la gestión del riesgo de los siniestros y de su encarnación. Aun cuando muchos de los nuevos proyectos de construcción supone la implementación de sistemas más eficientes, seguros y de costes más reducidos de la luminaria de emergencia esto no afecta de forma notable a los sistemas obsoletos que se mantienen instalados, seguramente porque dichos sistemas de emergencia se ven aún como una incómoda obligación y un gasto que, sin querer anticiparlo, pueda resultar útil en una de las situación más elementales de la vida, como es su preservación, y en una situación donde la visibilidad podría ser la diferencia entre la vida y la muerte. Sería por tanto deseable que el sistema de iluminación de emergencia se integrara en la iluminación convencional lo que evitaría hacer diferencias que, al final, favorecen su discriminación y anima a reducir las partidas que se destinan a ella.
Por tanto, es propósito de la presente invención no solo favorecer el aumento de visión en un espacio auxiliado por una luz de emergencia, (habitualmente dotados de lámparas incandescentes o fluorescentes de escasa visibilidad) sino dotar a dicha zona de otras prestaciones y recursos que la hagan más segura para los afectados de una situación de riesgo, como puede ser la detección de humos o aumento peligroso del calor, indicador de la dirección de salida, indicador de la ubicación exacta de la salida de emergencia, actuador de una puerta de emergencia en situaciones determinadas, activador de sistemas de aspersión contra incendios, variador en luz de emergencia de una luminaria convencional alimentada hasta entonces por la red eléctrica, conversor de las distintas luminarias (hasta entonces estáticas) en una red de indicadores de dirección, ubicación, acciones a realizar, etc., al igual que puede servir para advertir de llamadas o timbres en lugares ruidosos o a personas discapacitadas. Todo ello como resultado de la combinación eficiente de los elementos electrónicos que componen la placa de circuito o circuito impreso (PCB). Decir también que la intensidad luminosa o luminancia obtenida puede ser ajustable con lo que se adecúa fácilmente al área a iluminar pues en un espacio reducido, cierta intensidad excesiva, puede ser hasta peligrosa. En otra de las funciones posibles de la placa impresa de circuito, mediante el sensor adecuado, podría distinguir entre día/noche con la utilidad o el beneficio que esto pudiera suponer.
Descripción de la invención La composición de este nuevo sistema de iluminación de emergencia logra resolver los inconvenientes y deficiencias descritos y no descritos ya que se aportan nuevas soluciones hasta ahora no contempladas en una luminaria, ni para los supuestos más elementales que pretenden garantizar la seguridad e integridad de las personas. La presente invención se refiere en su base a un dispositivo luminoso de emergencia que, como tal, se materializa en una placa de circuito o PCB (Placa impresa de circuito) que presenta un área con los emisores de luz, tipo LED u otra tecnología compatible futura que se adapte o la sustituya por mejora, y por la otra la electrónica que permite su funcionamiento.
La posición de los ledes podría ser en la misma cara donde reside la electrónica, en la cara posterior de la placa o circuito impreso e incluso en una pieza separada componiéndose el PCB como un conjunto de dos o más piezas comunicadas y no como una pieza indivisible.
Dicha placa de circuito o circuito impreso (PCB) se realiza sin la limitación de una forma concreta ya que podrá adoptar la que convenga adaptándose al soporte de luminaria que se desea reutilizar pues su versatilidad morfológica es una de sus característica principales, con lo que contribuye al ahorro de tiempo y dinero que supone reutilizar los soportes de luminarias existentes. Es más, si el espacio con el que se cuenta es demasiado reducido, la placa impresa de circuito podría presentarse en una versión fraccionada, en la que podrán presentarse de forma superpuesta adecuadas al espacio disponible e incluso distantes, una parte electrónica dentro del cajetín de conmutación de la luz (por ejemplo) mientras los diodos led se encontrarían integrados en un casquillo de lámpara sirviéndose para la comunicación de los mismos hilos de corriente, con lo cual se permite que varíen las coordenadas de situación de los distintos elementos electrónicos presentes sin variar la conexión entre ellos.
En un ejemplo no limitativo, tomamos como referencia la placa de circuito que nutrimos directamente de la red eléctrica disponible, ajustando su salida para proporcionar la energía eléctrica necesaria al conjunto.
La fuente de alimentación es del tipo conmutada, que viene preparada para trabajar las distintas tensiones posibles, eximiéndole de intervención humana para los posibles cambios de tensión.
El sistema de alimentación indicado nos permite instalar la placa de circuito (PCB) como luz convencional, reutilizando el mismo soporte, lo que la homologará para transformarse en luz de emergencia de forma inapreciable cuando se produzca el fallo o la ausencia de corriente eléctrica. Para avisar y confirmar cuándo entra en modo emergencia, por ejemplo, el conjunto estará o podría estar dotado de un piloto e incluso atenuar la intensidad de la luz ya que la transición pasará inadvertida a simple vista y es recomendable avisar al usuario que la dependencia de la luz está limitada a la carga de la batería.
Para que esto sea así, el conjunto cuenta con un circuito integrado de gestión de carga que se ocupa de gestionar correctamente la carga de la batería mientras que un octocoplador, conectado directamente a la fuente de alimentación y al microcontrolador, será el encargado de suministrar información sobre la entrada/interrupción de la corriente eléctrica para desviar el consumo de la red a la batería y viceversa. La batería tiene garantizado en este sistema una gestión de reposición de carga para que se asegure su máxima disponibilidad en todo momento. El sistema tiene previsto que el instante que transcurre entre el paso de estar alimentado por la corriente eléctrica a estar alimentado por la batería y viceversa, la conmutación se vea cubierta o amparada por la presencia de un condensador. Finalmente contamos con un microcontrolador para que gobierne las principales funciones de iluminación, así como la seguridad y el control, y los distintos efectos que se desean producir con ellas a través un driver.
La presencia de puertos de comunicación en la placa impresa de circuito nos permite garantizar la incorporación de elementos tan importantes como los sensores y el PLC mediante los cuales podemos hacer que exista una interacción del dispositivo con el medio exterior por la cual van a reconocerse determinados eventos y se asegura que acontezcan los sucesos previstos o programados. Entre ellos figuraría la telegestión que facilitará la ejecución de instrucciones a distancia mediante un panel de control, interfaz o ventana gráfica, pudiendo asignar diferentes órdenes que afectarían a todo el conjunto a la vez.
Por supuesto, en función de los eventos que deseamos reproducir tendremos presente en la placa impresa de circuito sensores de detección día/noche, humo, calor, presencia, llamada telefónica, movimiento, etc., habilitándoles en ese caso su ubicación más conveniente dentro o no de la estructura de la luminaria.
Como se ha anticipado, con la composición de elementos dada y la programación adecuada de su microcontrolador y otros componentes necesitado de ello, en una versión básica, se logrará que se reproduzcan los eventos más elementales de alternancia entre iluminación común e iluminación de emergencia así como, mediante un interruptor o conmutador cualquiera, dividir en varias fases la intensidad o entre luz continua y secuencias de apagado y encendido, para que revelen situaciones de excepcionalidad. Todo ello de forma manual ante la ausencia de sensores y PLC. La versión más avanzada que hemos descrito desde un principio, se logra mediante la presencia de dispositivos sensores, PLC y panel de control o ventana gráfica, habilitados todos ellos por una aplicación informática o software que serviría de interfaz entre el operador y los dispositivos. Dicho software cuenta en su programación con los diferentes eventos que pueden demandarse, de manera que de una forma visual, intuitiva y muy rápida se pueda acceder y ejecutar parte o la totalidad de ellos.
La programación podrá o incluirá efectos diversos de funcionamiento, influida por los sensores sobre todo, y que se harán presentes tanto por un pulsador en la versión manual como por una interfaz en la versión más avanzada. Entre estos efectos podemos encontrar:
Entrada inmediata e inapreciable de la alimentación auxiliar por batería sobre la luminaria por falta de suministro de la red eléctrica, conservando la luminosidad otorgada por la alimentación común.
Encendido de piloto o cualquier perturbación de iluminación que indique la entrada en modo alimentación auxiliar por ausencia del fluido eléctrico de la red común.
Cambios en la intensidad de la luz o ejecución de series de encendido/apagado para alertar sobre situaciones de peligro detectadas por los distintos sensores que sus puertos de comunicación permiten adscribir al sistema.
Ejecución de señales lumínicas compuestas por reacciones de encendido alternativo que indican dirección de evacuación.
Ejecución de señales lumínicas que pueden determinar el lugar de la salida de emergencia a través de señal distinta a la de dirección de evacuación, aviso de peligro indeterminado, etc.
Apertura de puertas de salida de emergencias antes de que la multitud se agolpe sobre las mismas y estas no puedan abrirse. - Ejecución de señales luminosas que permitan a personas con deficiencias auditivas a conocer cuando llaman al timbre o al teléfono.
- Ejecución de señales luminosas para advertir cuando la batería se aproxima a su agotamiento. - Activación de un indicador que muestre la correcta función de recarga y buen estado de la batería.
- Activación de señales acústicas paralelas o independientes de las señales lumínicas antes mencionadas.
- Activación de señales acústicas/luminosas al detectar por puerto actividad de sistemas de alarma, ya sea por corte de suministro eléctrico, incendio, etc., para prevenir, sobre todo, a personas disminuidas físicamente en cualquiera de sus sentidos.
- Activación del sistema de alarma independiente cuando se detecte por sensores la concurrencia de cualquiera de los eventos preestablecidos
Etc.
Su gran versatilidad le permite ejercer como fuente de luz común, de emergencia, como luz portátil, como baliza de señalización de posición, etc., y ofrece grandes ventajas por su fácil reemplazo e integración en el soporte de la luminaria convencional a la que viene a sustituir, por la innecesaria preparación que se requiere para reemplazar con ella a otra convencional, por la práctica utilización de cualquier corriente eléctrica para alimentarla, etc., lo que la convierte en una excepcional candidata para la sustitución de luminarias en: navios militares o civiles, espacios en superficie o bajo superficie, minas, locales de pública y masiva concurrencia, aparcamientos subterráneos o en superficie con más de 100 m (donde son obligatorias luces de emergencia), grandes superficies comerciales, estaciones de metro o tren, farolas y demás alumbrado público, aseos generales de planta en edificios e instalaciones comerciales, ... y, en conjunto, de forma principal, en espacios que requieran o precisen de vías de evacuación, por su obligatoriedad, sin descuidar espacios como el doméstico, la oficina, consultas, academias, etc., donde se requiere y se necesita un mínimo de luz que permita seguir o finalizar ordenadamente la actividad que se venía desarrollando antes del corte, sobre todo si además la falta de suministro es de corta duración.
En todas o algunas de las situaciones antes descritas, como por ejemplo, en el caso de una luz de emergencia en un navio, cubrir la placa de circuito con una fina capa de un barniz protector y estar instalada casi de forma obligatoria en una estructura estanca, le permite ser arrojada al agua como baliza de posición para determinar el lugar de una emergencia o salvamento, cubriendo con ello funciones distintas pero esenciales y que no obligan a invertir más recursos ni hacer acopio de más material. El ahorro que reporta este dispositivo es muy considerable, en todos los sentidos, pues cabría extender su funcionamiento incluso al interior de piscinas, interior de piscifactorías, etc. En definitiva, sobre prácticamente todos los espacios donde el ser humano vive, trabaja o desarrolla cualquier tipo de actividad.
Breve descripción de los dibujos
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un diagrama en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado un circuito en una configuración válida para todo tipo de instalaciones tanto desde las más básicas para un domicilio o despacho, comercio, etc., hasta aquellas que responden a áreas más extensas de alumbrado público o grandes espacios tales como aparcamientos, estadios, teatros, recintos en los que se dan conciertos, etc., y donde podemos incluir instalaciones especiales como buques de la armada, petroleros, transatlánticos, etc.
En este diagrama se representan los distintos elementos o componentes con los que se dota a la placa de circuito o PCB, habiendo escogido una representación tradicional en la que se ha optado por una de las múltiples figuras que podría describir su contorno: cuadrada, pero que igualmente podría ser rectangular, hexagonal, triangular, circular y hasta estar dividida en varias partes, por lo que una parte podría ser hexagonal (donde se contenga la electrónica por ejemplo), mientras otra sería circular (donde se contienen los ledes). Todo es cuestión de adaptarla al espacio que deseamos reutilizar con este nuevo dispositivo.
Esencialmente el diagrama nos muestra la presencia de una fuente alimentación conmutada, un circuito integrado de gestión de carga, un microcontrolador, una batería, un octocoplador, un relé de conmutación de alimentación, un pulsador de configuración, un condensador, fusibles, un varistor, un mosfet, un dispositivo PLC, puertos de comunicación, sensores que se conectan a los puertos de comunicación, diodos led de iluminación y leds indicadores de funcionamiento y el modo en el que interactúan.
Un modo preferente de realización A la vista del diagrama puede interpretarse que la constitución de una placa de circuito o circuito impreso (PCB) en una primera realización no limitativa está compuesta por una fuente de alimentación conmutada sobre la que recae principalmente la alimentación del sistema y que se encuentra conectada directamente a la red eléctrica, por lo que cuenta con elementos previos de protección por sobrecarga, sobretensión, etc., tales como un fusible y un varistor.
Con el fin de conceder al sistema una segunda fuente de alimentación alterna, el circuito dispone de una batería que asume este cometido cuando el fluido eléctrico común se suspende. Esta fuente de alimentación proporciona corriente a un relé de conmutación y al resto de los componentes que forman el sistema, siendo uno de ellos un led indicador de que se encuentra en funcionamiento la alimentación por red eléctrica.
De la misma forma, esta fuente conmutada alimenta a un circuito integrado de gestión de carga para la batería con la que cuenta la placa de circuito o PCB a fin de reponer su carga cuando ésta se halle por debajo del nivel prefijado y sólo cuando el sistema se encuentre alimentado exclusivamente por la fuente conmutada. Este circuito integrado de gestión de carga también se encarga de gestionar el correcto estado de funcionamiento de la batería indicándolo a través de un led indicador.
Para que el sistema pase de una alimentación a otra, de la fuente conmutada a la de batería, el sistema se respalda con dos elementos: un relé de conmutación y un octocoplador.
El relé de conmutación tiene la función de conmutar automática y mecánicamente la posición de sus contactos cuando deja de recibir corriente de la fuente de alimentación, a la que se encuentra directamente conectado, lo que lleva al sistema a tomar la corriente de la batería. Esta ausencia de corriente afecta del mismo modo al octocoplador que también se encuentra directamente conectado a la fuente de alimentación, por lo que, cuando cesa la alimentación, el diodo infrarrojo emisor deja de saturar al fototransistor provocando un cambio que es detectado por el microcontrolador que ejecuta entonces la parte del programa dedicado a gestionar este estado de alimentación, del mismo modo que sucederá a la inversa cuando se restablezca la alimentación de corriente eléctrica común.
Durante el breve intervalo de conmutación, que es inapreciable, la alimentación del sistema queda asegurada por la participación de un condensador dispuesto para cubrir esta tarea.
El microcontrolador gobierna el circuito impreso (PCB) para lo cual éste se encuentra en comunicación con los distintos componentes del sistema como, por ejemplo, el octocoplador, el circuito integrado de gestión de carga para la batería, el relé, etc. Y ahora, también, con los puertos de comunicación radicados en la placa de circuito o circuito impreso (PCB).
Finalmente, el sistema se completa con el sector lumínico, compuesto por los distintos leds que emiten luz y se gestionan/controlan por medio del mosfet que se encuentra subordinado al microcontrolador de quien recibe las órdenes para amplificar o cambiar la iluminación hasta alcanzar la deseada, en cuyo repertorio estaría escalar la intensidad, fijarla en intermitencia, etc., todo ello facilitado por un pulsador al efecto que, en función de los distintos intervalos de pulsación a los que se someta, establecerá la función que previamente se la haya memorizado en programa.
En una segunda realización, partiendo de la placa de circuito o circuito impreso (PCB), tal como se ha descrito, podemos incorporar en cualquiera de sus puertos de comunicación elementos electrónicos más avanzados que permiten aumentar significativamente las prestaciones del dispositivo.
La incorporación más destacada será un PLC que permite una programación de funciones de respuesta a otros elementos conectados igualmente a los otros puertos de comunicación, tales como sensores de los que recibirá información del exterior traduciéndola en una respuesta automatizada para llevar a cabo eventos que podrán ser de naturaleza lumínica, acústica, de activación de mecanismos, etc.,
Todo ello bajo las conexiones adecuadas tanto para la alimentación como para la recepción/transmisión de órdenes de control y gestión de acciones.
En este segundo caso de realización y gracias al PLC podemos fraccionar la placa de circuito o circuito impreso (PLC), separando la porción que contiene los leds de la porción que soporta el resto de elementos electrónicos siendo los hilos de corriente eléctrica los que sirven de soporte para la comunicación de estas fracciones, dando como resultado un funcionamiento distante idéntico al que se produce en uno monopieza.
La presencia del PLC permite programar a distancia cada una de las luminarias indicándole órdenes individualizadas o en grupos mediante la posibilidad de un interfaz o ventana gráfica que se pueda recrear para pantallas.
Los sensores que pueden acoplarse a los puertos de comunicación abarcan todo el espectro de los que existen o pudieran serles compatibles en el futuro por lo que la dimensión de información accesible para el sistema alcanzaría desde niveles de calor, humedad, sonido de timbres de puerta o teléfono etc., hasta saturación de humos, presencia, movimiento, etc.

Claims

REIVINDICACIONES
1 Dispositivo de iluminación de emergencia de tecnología led o equivalente, base para la iluminación común, de los que comprenden una base PCB esencialmente caracterizado porque en ella se alojan: - una fuente de alimentación conmutada,
- una batería,
- un relé de conmutación de alimentación,
- un circuito integrado de gestión de carga,
- un condensador, - un microcontrolador,
- un octocoplador,
- fusibles,
- un varistor,
- un mosfet, - un PLC,
- sensores,
- puertos de comunicación,
- diodos led y
- ledes indicadores, provistos los componentes convenientes del software de programación necesario para la gestión, control y seguridad del sistema de iluminación, incluyendo la posibilidad de ofrecer una ventana gráfica o panel de control al operador.
2.- Dispositivo de iluminación de emergencia de tecnología led o equivalente, base para la iluminación común de los que comprenden una base PCB, caracterizado, según la reivindicación 1 , porque la placa de circuito o PCB se puede realizar o ajustar en su forma al espacio anfitrión, por lo que podrá incluso presentarse fraccionada constructivamente, manteniendo en ese caso comunicadas operativamente sus partes, aprovechando la comunicación por PLC, incluso entre luminarias no fraccionadas o íntegras.
3.- Dispositivo de iluminación de emergencia de tecnología led o equivalente, base para la iluminación común de los que comprenden una base PCB, caracterizado, según la reivindicación 1 , porque el sistema cuenta con una fuente de alimentación conmutada que trabaja a diferentes tensiones, directamente conectada a la red eléctrica y dotada para su protección de un fusible y un varistor, utilizando un relé para la conmutación entre ambas alimentaciones con la previsión de un condensador que cumple la función de garantizar la estabilidad de la transición entre ambas alimentaciones, por lo que la entrada en acción de la batería es automática por ausencia de la red eléctrica común.
4.- Dispositivo de iluminación de emergencia de tecnología led o equivalente, base para la iluminación común de los que comprenden una base PCB, caracterizado, según la reivindicación 1 y 3, porque el relé de conmutación y los distintos elementos del dispositivo se hallan alimentados por la fuente de alimentación hasta que dicho relé deja de recibir corriente eléctrica de la red común por lo que el sistema obtiene información de este suceso y activa automáticamente el suministro de energía desde la batería, que dispone de alimentación suficiente fruto de un circuito de gestión de carga, que detecta cuando se encuentra en situación de reposo y cuando su carga está por debajo del nivel prefijado y que cuenta con un led indicador luminoso, acústico o similar para advertir de la falta de suministro eléctrico común y avisar de que existe un determinado plazo de tiempo de suministro eléctrico auxiliar, siendo inapreciable la conmutación entre ambos suministros.
5.- Dispositivo de iluminación de emergencia de tecnología led o equivalente, base para la iluminación común de los que comprenden una base PCB, caracterizado, según las reivindicaciones anteriores, porque el circuito integrado encargado de la gestión de carga comunica mediante un indicador visual, cuándo está recargando la batería para confirmar su correcto funcionamiento, acción que se ha previsto solo pueda realizarse cuando el dispositivo esté alimentado por la fuente de alimentación conmutada.
6.- Dispositivo de iluminación de emergencia de tecnología led o equivalente, base para la iluminación común de los que comprenden una base PCB, caracterizado, según la reivindicación 1a, porque la fuente de alimentación se complementa con un octocoplador cuya misión es la de informar sobre la ausencia de entrada de corriente en la fuente de alimentación y a la inversa cuando el suministro se restablece para que el microcontrolador ejecute la parte del programa que corresponda al estado de alimentación en el que se encuentre.
7.- Dispositivo de iluminación de emergencia de tecnología led o equivalente, base para la iluminación común de los que comprenden una base PCB, caracterizado, según la reivindicación 1a, caracterizado por disponer un conjunto de diodos de tecnología LED alojados en la misma base PCB o en una fracción de ella constituida como un elemento independiente pero que responde a la electrónica del conjunto a través del PLC, donde la parte electrónica del PCB, en una de sus posibles variantes, podrá realizarse hasta reducirla al tamaño adecuado de un cajetín de conmutación de luz de pared convencional, adaptando la programación para que los distintos eventos que se requieren sean fruto de la retención, la repetición de movimientos o cualquier acción llevada a cabo sobre los pulsadores, gracias al software; mientras los diodos led estarán alojados, por ejemplo, en el casquillo de una lámpara, que podrá ser sustituida cuando convenga sin afectar a la electrónica instalada en el conmutador de luz de pared y que dichos ledes serán gestionados y controlados por el mosfet incluido en la electrónica, gobernado a su vez por el microcontrolador al que se encuentra conectado.
8.- Dispositivo de iluminación de emergencia de tecnología led o equivalente, base para la iluminación común de los que comprenden una base PCB, caracterizado, según la reivindicación 1 y 6, porque el octocoplador está directamente conectado con el microcontrolador y con la fuente de alimentación, por lo que, cuando hay un corte en la alimentación eléctrica común, éste deja de funcionar provocando un cambio de estado en su salida que trae como consecuencia que el microprocesador ejecute, a través del drive con el que está dotado, parte del software programado en función al estado de alimentación que adopte.
9.- Dispositivo de iluminación de emergencia de tecnología led o equivalente, base para la iluminación común de los que comprenden una base PCB, caracterizado, según la reivindicación 1a, porque la placa de circuito o PCB consta de un pulsador que permite una versión básica, sin PLC, que fija, mediante combinaciones de pulsación ya programadas en el microcontrolador, las distintas intensidades de luz que ofrece el sistema y las distintas variaciones de iluminación: fija, discontinua o cualesquiera otra combinación que permita significar una situación de excepcionalidad.
10.- Dispositivo de iluminación de emergencia de tecnología led o equivalente, base para la iluminación común de los que comprenden una base PCB, caracterizado, según la reivindicación 1 , 7 y 9, porque la placa de circuito o PCB cuenta con puertos de comunicación conectados al microcontrolador de los cuales, en uno de ellos, instalaremos un PLC que dota al conjunto de un sistema de comunicación necesario para la versión avanzada y, a su vez, estos mismos puertos permiten la inserción de los sensores indispensables que garantizan la interacción del dispositivo con el medio exterior ya sea que se sitúen dentro de la luminaria o fuera.
11.- Dispositivo de iluminación de emergencia de tecnología led o equivalente, base para la iluminación común de los que comprenden una base PCB, caracterizado, según la reivindicación 1 , caracterizado porque admite su sellado mediante la aplicación de un barniz que le preserva de los efectos adversos en ambientes hostiles o de degradación de materiales.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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GB2397872A (en) * 2003-02-01 2004-08-04 David John Abram Encapsulated lighting elements
ES2655283T3 (es) * 2012-06-07 2018-02-19 Philips Lighting Holding B.V. Sistema y método para iluminación de emergencia
WO2018215171A1 (en) * 2017-05-22 2018-11-29 Tridonic Gmbh & Co Kg Emergency lighting converter

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