ES2533041T3 - Fuente de luz LED - Google Patents
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Abstract
Fuente de luz LED que comprende - un primer terminal (K1) de entrada y un segundo terminal (K2) de entrada para la conexión a una fuente de tensión de alimentación que suministra una tensión de alimentación de CA de baja frecuencia con una frecuencia f, - un rectificador (I) acoplado a los terminales (K1, K2) de entrada para rectificar la tensión de alimentación de CA de baja frecuencia, - una disposición en serie que comprende N cargas (LED1,..., LED4) de LED, acoplándose un primer y un segundo extremo de dicha disposición en serie a un primer terminal de salida y un segundo terminal de salida del rectificador, respectivamente, estando la fuente de luz LED caracterizada por que comprende además: - medios (S1 ,..., S4, II) de control para, posteriormente, en un primer estado de funcionamiento durante un semiperiodo de la tensión de CA de baja frecuencia, hacer que las cargas de LED transporten corriente, una tras otra en un primer orden y en función de la amplitud momentánea de la tensión de alimentación de CA de baja frecuencia cuando aumenta la amplitud, y para, posteriormente, hacer que las cargas de LED dejen de transportar corriente, una tras otra y en un segundo orden, que se invierte con respecto al primer orden, y en función de la amplitud momentánea de la tensión de alimentación de CA de baja frecuencia cuando disminuye la amplitud, y para, posteriormente, en un segundo estado de funcionamiento durante un semiperiodo de la tensión CA de baja frecuencia, hacer que las cargas de LED transporten corriente, una tras otra y en el segundo orden y en función de la amplitud momentánea de la tensión de alimentación de CA de baja frecuencia cuando aumenta la amplitud, y para, posteriormente, hacer que las cargas de LED dejen de transportar corriente, una tras otra en el primer orden, y en función de la amplitud momentánea de la tensión de alimentación de CA de baja frecuencia cuando disminuye la amplitud, y en la que los medios (S1,...,S4, II) de control están equipados adicionalmente con una circuitería para cambiar el estado de funcionamiento en cada cruce por cero de la tensión de alimentación de CA de baja frecuencia.
Description
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S3 son conductores al principio de este siguiente período y se apagan todas las fuentes de corriente. En la primera mitad de este siguiente período, las cargas de LED comienzan a transportar corriente una tras otra, en un orden que se invierte con respecto al orden en el que comenzaron a transportar corriente durante el primer período. En este siguiente período, solo se activa la fuente 14 de corriente y se inhabilitan las fuentes 11, 12 y 13 de corriente.
La amplitud momentánea de la tensión de CC periódica aumenta, y cuando es igual a la tensión directa de la carga LED4 de LED, se enciende la fuente 14 de corriente y la carga LED4 de LED comienza a transportar corriente. Cuando la amplitud momentánea de la tensión de CC periódica es igual a la suma de las tensiones directas de las cargas LED4 y LED3 de LED, el conmutador S3 se vuelve no conductor y la carga LED 3 de LED comienza a conducir corriente. De manera similar, cuando la amplitud momentánea de la tensión de CC periódica es igual a la suma de las tensiones directas de las cargas LED4, LED3 y LED2 de LED, el conmutador S2 se vuelve no conductor y la carga LED2 de LED comienza a conducir corriente. Cuando la amplitud momentánea aumenta más en una cantidad igual a la tensión directa de la primera carga LED 1 de LED, el conmutador S1 se vuelve no conductor y la primera carga LED 1 de LED comienza a transportar corriente.
La amplitud momentánea de la tensión de CC periódica aumenta más hasta su valor máximo y, a continuación, comienza a disminuir. Durante esta disminución, las cuatro cargas LED1-LED4 de LED dejan de transportar corriente una tras otra en orden inverso, comenzando con la carga LED 1 de LED. Cuando la amplitud momentánea de la tensión de CC periódica cae por debajo de la suma de las tensiones directas de las cuatro cargas de LED, el conmutador S1 se vuelve conductor y la primera carga LED 1 de LED deja de conducir corriente. Cuando la amplitud momentánea cae más y llega a ser menor que la suma de las tensiones directas de las cargas LED2, LED3 y LED4 de LED, el conmutador S2 se vuelve conductor y la segunda carga LED2 de LED deja de conducir corriente. De manera similar, cuando la amplitud momentánea cae más y llega a ser menor que la suma de las tensiones directas de las cargas LED3 y LED4 de LED, el conmutador S3 se vuelve conductor y la tercera carga LED 3 de LED deja de conducir corriente. Cuando la amplitud momentánea disminuye más y llega a ser menor que la tensión directa de la carga LED4 de LED, se apaga la fuente 14 de corriente y la cuarta carga LED4 de LED deja de transportar corriente. La amplitud momentánea de la tensión de CC periódica disminuye más hasta cero y, a continuación, comienza el siguiente período de la tensión de CC periódica.
En este siguiente período, los medios de control están de nuevo en el primer estado de funcionamiento y comienza, una vez más, el funcionamiento descrito anteriormente en el presente documento.
La figura 3 muestra una implementación de uno de los conmutadores S1 en las realizaciones mostradas en la figura 1 y la figura 2. S1 es un transistor bipolar. El electrodo de base del conmutador S1 bipolar se conecta al colector de un conmutador bipolar adicional FS por medio de una resistencia R1. El emisor del conmutador bipolar adicional se conecta al segundo terminal de salida del rectificador, que está en potencial de tierra (véanse también la figura 1 y la figura 2). El conmutador S1 puede controlarse en un estado conductor o no conductor controlando el conmutador adicional FS en un estado conductor o un estado no conductor, respectivamente. Las señales de control para controlar el conmutador adicional FS pueden generarse con relativa facilidad, debido a que el emisor del conmutador adicional FS está en potencial de tierra. Como consecuencia, la parte de circuito mostrada en la figura 3 permite un control relativamente simple de los conmutadores comprendidos en las cadenas de control.
La figura 4 muestra la forma de las tensiones y las corrientes en una fuente de luz LED de la técnica anterior que comprende cuatro cargas de LED y se suministra en la red eléctrica europea. Se muestran dos períodos de la tensión de red rectificada.
La figura 4 muestra, además, la forma de la corriente a través de cada una de las cargas de LED. Los medios de control de dicha fuente de luz LED de la técnica anterior están siempre en el mismo estado de funcionamiento. Como consecuencia, la forma de la corriente a través de las cargas de LED es la misma en cada periodo de la tensión de CC periódica. En consecuencia, la corriente promedio a través de cada una de las cargas de LED es diferente y la corriente promedio a través de la carga LED4 de LED es mucho menor que la corriente promedio a través de la carga LED1 de LED.
La figura 5 muestra la forma de las tensiones y las corrientes correspondientes en una fuente de luz LED de acuerdo con la invención, que comprende cuatro cargas de LED y se suministra en la red eléctrica europea.
Debe observarse que la corriente a través de la primera carga LED1 de LED, promediada durante dos períodos de la tensión de CC periódica, es igual a la corriente a través de la carga LED4 de LED, promediada durante dos períodos de la tensión de CC periódica. De manera similar, las corrientes promedio a través de la segunda carga LED2 de LED y la tercera carga LED3 de LED también son iguales entre sí. Además, las corrientes promedio a través de la primera carga LED1 de LED y la segunda carga LED2 de LED de una fuente de luz LED de acuerdo con la invención difieren menos que la corriente promedio a través de la primera carga LED1 de LED y la corriente promedio a través de la cuarta carga LED4 de LED en una fuente de luz LED de la técnica anterior.
Esto se ilustra con más detalle en la figura 6. En la figura 6, las primeras columnas muestran la corriente promedio a través de cada una de las cuatro cargas de LED de una fuente de luz LED de la técnica anterior que funciona
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siempre en el mismo estado de funcionamiento (una fuente de luz mencionada en el primer párrafo de la página 1). Las segundas columnas muestran la corriente promedio a través de cada una de las cuatro cargas de LED de una fuente de luz LED de acuerdo con la invención. Puede observarse que las diferencias entre las corrientes promedio a través de las cargas de LED es mucho menor en el caso de una fuente de luz LED de acuerdo con la invención. Esto significa que la utilización LED es mucho mayor y, por lo tanto, los paquetes de LED usados para formar las cargas de LED pueden ser mucho más baratos.
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