ES2982666T3 - Método y aparato para accionar un led - Google Patents

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Bertrand Hontele
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Abstract

La invención proporciona un método y un aparato para superar el parpadeo de LED causado por un control asincrónico de un estado de encendido o apagado de LED y una fuente de alimentación de modo conmutado para el LED. Se proporciona un sistema de control complementario adaptado para anular un sistema de control primario para la fuente de alimentación de modo conmutado y controlar un inductor de almacenamiento de energía de la fuente de alimentación de modo conmutado. En particular, en respuesta a un deseo indicado de encender el LED, el sistema de control complementario establece la corriente en el inductor de almacenamiento de energía a un nivel predeterminado. De esta manera, cuando se enciende el LED, se conoce la corriente a través del inductor y, por lo tanto, se reduce el parpadeo del LED. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Método y aparato para accionar un led
Campo de la invención
Esta invención se refiere al campo de los controladores de iluminación para LED.
Antecedentes de la invención
Las unidades de iluminación de estado sólido y, en particular, las luminarias basadas en LED, son cada vez más populares en hogares, oficinas y otros edificios. Además de su alta eficiencia, también atraen a los consumidores debido a sus nuevas características de diseño, diferentes temperaturas de color, capacidades de atenuación, etc.
Se ha empleado una variedad de métodos para permitir la atenuación de un LED. Por ejemplo, un estado de encendido o apagado de un LED puede controlarse mediante una señal de modulación de ancho de pulso (PWM, por sus siglas en inglés) que opera según un esquema de modulación de ancho de pulso. Alternativamente, un controlador de iluminación del LED puede comprender un suministro de energía de modo conmutado adaptado para alterar un voltaje/una corriente promedio proporcionado al LED. Las realizaciones particularmente ventajosas emplean ambos de estos métodos para proporcionar un mayor nivel de control sobre una salida de LED y permitir una atenuación extremadamente profunda.
Sin embargo, pueden surgir problemas a niveles de atenuación bajos debido a una histéresis de la energía proporcionada por el suministro de energía de modo conmutado al LED. En particular, cuando un ancho de pulso de la señal de PWM es bajo (por ejemplo, a una atenuación baja), cada pulso de una señal de PWM se asociará con una corriente promedio diferente a través del LED, lo que dará como resultado un parpadeo del LED.
Una frecuencia de conmutación más alta y/o una histéresis más baja del suministro de energía de modo conmutado pueden disminuir este parpadeo del LED, pero pueden provocar pérdidas de energía significativas. La sincronización de la señal de PWM con la conmutación del suministro de energía de modo conmutado (por ejemplo, usando un pin de habilitación del suministro de energía de modo conmutado) es una solución alternativa, pero puede provocar un retraso significativo en el inicio. Así mismo, el ciclo de trabajo máximo de la señal de PWM será limitado, lo que conllevará una mayor pérdida de energía del LED.
El documento US-7.759.881 describe un sistema de iluminación con diodos emisores de luz (LED, por sus siglas en inglés) que incluye un controlador para controlar la corriente en uno o más LED en respuesta a una entrada de nivel de atenuación. El sistema de iluminación con LED implementa una estrategia de atenuación que tiene dos modos de operación que permiten que el sistema de iluminación con LED atenúe los LED usando un valor activo de una corriente de LED menor que un valor completo de corriente de LED mientras mantiene la operación en modo de conducción continua. En un modo de operación de variación de valor activo, el controlador varía un valor activo de la corriente del LED para un primer conjunto de niveles de atenuación. En un modo de operación de modulación del ciclo de trabajo de valor activo, el ciclo de trabajo del controlador modula un valor activo de la corriente del LED para un segundo conjunto de niveles de atenuación. En al menos una realización, el valor activo de la corriente del LED varía desde un valor activo completo hasta un valor activo intermedio a medida que disminuyen los niveles de atenuación.
Resumen de la invención
La invención se define por las reivindicaciones.
Según ejemplos según un aspecto de la invención, se proporciona un controlador de iluminación con LED para una disposición de iluminación que tiene un LED, en donde el estado de encendido o apagado del LED se controla mediante una señal de control de iluminación. El controlador de iluminación con LED comprende: un suministro de energía de modo conmutado que comprende: un inductor que se puede conectar a la disposición de iluminación, en donde una corriente a través del inductor define una corriente a través de la disposición de iluminación; y un sistema de control primario adaptado para mantener una corriente a través del inductor y la disposición de iluminación dentro de un rango predeterminado usando un regulador de conmutación. El controlador de iluminación con LED también comprende un sistema de control suplementario adaptado para: recibir una señal de control suplementario que indica una transición de apagado y encendido deseada del LED; y, en respuesta a que la señal de control suplementario indique un deseo de conmutar el LED a un estado de encendido, anular el sistema de control primario y alterar una corriente a través del inductor. El controlador de iluminación con LED también comprende un sistema de control de iluminación adaptado para emitir la señal de control de iluminación y, en respuesta a que la corriente a través del inductor se altere mediante el sistema de control suplementario y alcance un nivel predeterminado, controlar la señal de control de iluminación para conmutar el LED a un estado de encendido.
El método da como resultado que se proporcione una misma corriente promedio a través del LED para diferentes transiciones de apagado y encendido del LED, sin la necesidad de sincronizar un suministro de energía de modo conmutado y una señal de control del LED. Esto da como resultado una reducción del parpadeo del LED.
En particular, cuando se desea encender un LED (por ejemplo, según un esquema de modulación de ancho de pulso o durante el encendido del LED), el suministro de energía de modo conmutado se interrumpe mediante un sistema de control secundario y un sistema de control de iluminación. El sistema de control secundario altera una corriente a través de un inductor hasta que alcanza un nivel predeterminado. Posteriormente, el sistema de control de iluminación enciende el LED.
Por lo tanto, se puede predeterminar una corriente a través del LED antes de que un LED conmute de un estado de apagado a un estado de encendido, garantizándose que no haya parpadeo del LED. El método propuesto proporciona una implementación de bajo consumo para reducir un parpadeo de corriente de un LED a niveles de atenuación bajos. Así mismo, el método ha reducido significativamente los tiempos de inicio en comparación con las metodologías consideradas anteriormente.
El sistema de control suplementario puede adaptarse para acoplar selectivamente un primer extremo del inductor a un voltaje de referencia. Esto proporciona un aparato sencillo y de baja energía para controlar una corriente a través del inductor.
Opcionalmente, el sistema de control suplementario comprende un transistor y un resistor conectados en serie entre el primer extremo del inductor y el voltaje de referencia. Por lo tanto, el sistema de control suplementario puede comprender una fuente de corriente para controlar la corriente a través del inductor.
En algunas realizaciones, el controlador de iluminación está adaptado de manera que el suministro de energía de modo conmutado comprenda un diodo acoplado entre un primer extremo del inductor y la disposición de iluminación; en donde un segundo extremo del inductor está acoplado a la disposición de iluminación; y el sistema de control primario del suministro de energía de modo conmutado está adaptado para acoplar selectivamente el primer extremo del inductor a un voltaje de referencia.
Por lo tanto, el controlador de iluminación puede comprender un convertidor reductor adaptado para controlar una corriente a través del LED. Una realización de este tipo proporciona un mecanismo sencillo y de baja energía para regular una corriente y un voltaje a través del LED.
La señal de control suplementario y/o la señal de control de iluminación es, opcionalmente, una señal de pulsación según un esquema de modulación de ancho de pulso para el LED. La señal de control de iluminación también puede ser una señal de pulsación que tenga una misma frecuencia que la señal de control suplementario.
De este modo, el LED puede controlarse según un esquema de modulación de ancho de pulso. Esto permite un nivel significativo de control sobre las capacidades de atenuación del LED y, al mismo tiempo, minimiza el parpadeo del LED. Las ventajas de la presente invención son particularmente prominentes cuando el LED se controla según un esquema de modulación de ancho de pulso, ya que una corriente promedio en un pulso en estado de encendido se mantiene sustancialmente igual para pulsos en estado de encendido consecutivos.
El sistema de control suplementario puede adaptarse, además, para anular el sistema de control primario únicamente cuando la señal de control de iluminación es una señal de pulsación según un esquema de modulación de ancho de pulso para el LED y un ancho de pulso deseado de la señal de control de iluminación está por debajo de un valor de ancho de pulso predeterminado.
Por lo tanto, el sistema de control suplementario únicamente puede activarse cuando se desea una atenuación profunda del LED. En particular, el esquema de control suplementario únicamente se activa cuando se realiza una atenuación profunda del LED mediante un esquema de modulación de ancho de pulso. Esto mejora la eficiencia energética del controlador de iluminación, ya que el sistema suplementario se activa únicamente cuando comienzan a aparecer los efectos de la atenuación (parpadeo del LED).
El valor predeterminado se determina, opcionalmente, con base en una frecuencia de conmutación del suministro de energía de modo conmutado. Por ejemplo, el valor de ancho de pulso predeterminado puede ser, aproximadamente, igual al recíproco de la frecuencia de conmutación (es decir, el período de conmutación) o la mitad del período de conmutación o, posiblemente, un cuarto del período de conmutación.
El sistema de control suplementario puede adaptarse, además, para mantener una corriente a través del inductor al nivel predeterminado al menos mientras la señal de control de iluminación controla que el LED esté en el estado de encendido.
Esto garantiza que la corriente a través del LED se mantenga a un nivel constante mientras el LED está encendido, minimizando de este modo aún más el parpadeo de un LED, y también proporciona una salida de luz más constante.
El sistema de control suplementario puede adaptarse para dejar de anular el sistema de control primario y dejar de alterar la corriente a través del inductor en respuesta a que la corriente a través del inductor alcance el nivel predeterminado.
Una realización de este tipo garantiza, similarmente, que se reduzca el parpadeo de un LED, minimizando al mismo tiempo una pérdida de energía debido, por ejemplo, al drenaje de corriente por parte del sistema de control suplementario.
Las realizaciones pueden proporcionar una luminaria que comprende: el controlador de iluminación como se ha descrito anteriormente; y una disposición de iluminación que comprende un LED, en donde el estado de encendido o apagado del LED se controla mediante la señal de control de iluminación.
En algunas realizaciones, la disposición de iluminación comprende además, un transistor de derivación conectado en paralelo con el LED, en donde el transistor de derivación está adaptado para controlar un flujo de corriente en el LED con base en la señal de control de iluminación.
Por lo tanto, se propone un método sencillo para controlar si un LED está en un estado de encendido (es decir, conduciendo corriente y emitiendo luz) o un estado de apagado (es decir, sin conducir corriente ni emitir luz) con un drenaje de energía mínimo y un tiempo de inicio relativamente rápido.
Según ejemplos según un aspecto de la invención, se proporciona un método para controlar un LED de una disposición de iluminación, en donde un estado de encendido o apagado del LED se controla mediante una señal de control de iluminación, comprendiendo el método: usar un sistema de control primario, que mantiene una corriente a través de un inductor de un suministro de energía de modo conmutado dentro de un rango predeterminado, en donde una corriente a través del inductor define una corriente a través de la disposición de iluminación; recibir una señal de control suplementario indicativa de un estado de encendido o apagado deseado del LED; usar un sistema de control suplementario y, en respuesta a que la señal de control suplementario indique un deseo de conmutar el LED al estado de encendido, anular el sistema de control primario y alterar una corriente a través del inductor del suministro de energía de modo conmutado; y usar un sistema de control de iluminación adaptado para emitir la señal de control de iluminación y, en respuesta a que el sistema de control suplementario altere la corriente a través del inductor del suministro de energía de modo conmutado y la corriente a través del inductor alcance un nivel predeterminado, controlar la señal de control de iluminación para conmutar el LED a un estado de encendido.
En algunas realizaciones, la señal de control suplementario es una señal de pulsación según un esquema de modulación de ancho de pulso para el LED.
El método puede comprender, además, usar el sistema de control suplementario, manteniendo una corriente a través del inductor al nivel predeterminado al menos mientras la señal de control de iluminación controla que el LED esté en un estado de encendido.
De cualquier otra manera, el método puede comprender dejar de anular el sistema de control primario y dejar de alterar la corriente a través del inductor usando el sistema de control suplementario, en respuesta a que la corriente a través del inductor alcance el nivel predeterminado.
Breve descripción de los dibujos
A continuación, se describirán en detalle ejemplos de la invención con referencia a los dibujos adjuntos, en donde:
la Figura 1 ilustra un diagrama de circuito de una luminaria;
las Figuras 2 a 4 ilustran señales de la luminaria sometidas a modulación de ancho de pulso;
la Figura 5 ilustra un diagrama de circuito de una luminaria que comprende un controlador de iluminación según una realización;
las Figuras 6 y 7 representan señales de la luminaria, que comprende el controlador de iluminación según la realización, según diferentes esquemas de control;
la Figura 8 ilustra un diagrama de circuito de una luminaria que comprende un controlador de iluminación según otra realización; y
la Figura 9 es un diagrama de flujo que ilustra un método según una realización.
Descripción detallada de las realizaciones
La invención proporciona un método y un aparato para superar el parpadeo del LED provocado por un control asíncrono del estado de encendido o apagado de un LED y un suministro de energía de modo conmutado para el LED. Se proporciona un sistema de control suplementario adaptado para anular un sistema de control primario para el suministro de energía de modo conmutado y controlar un inductor de almacenamiento de energía del suministro de energía de modo conmutado. En particular, en respuesta a un deseo indicado de encender el LED, el sistema de control suplementario ajusta la corriente en el inductor de almacenamiento de energía hasta un nivel predeterminado. De esta manera, cuando se enciende el LED, se conoce la corriente a través del inductor y, de este modo, se reduce el parpadeo del LED.
Según un concepto de la invención, se propone un sistema de control suplementario para un sistema de control de iluminación con LED que tiene un suministro de energía de modo conmutado. El sistema de control suplementario garantiza que la corriente a través de un inductor tenga un valor predeterminado antes de que un LED conmute al estado de encendido. Esto garantiza, particularmente si el LED se controla según un esquema de PWM, que se minimice el parpadeo de un LED.
Las realizaciones se basan, al menos en parte, en la comprensión de que el parpadeo del LED de un LED sometido a modulación de ancho de pulso se puede minimizar si se garantiza que la corriente proporcionada al LED sea a un valor ajustado o conocido cuando se pulsa el LED. Por lo tanto, un perfil de una corriente suministrada a un LED es sustancialmente el mismo para pulsos en estado de encendido del LED sucesivos.
Se pueden emplear realizaciones ilustrativas, por ejemplo, en arquitecturas de energía integrada para iluminación. Se obtienen ventajas particulares en arquitecturas para iluminación que requieren capacidades de atenuación profunda (es decir, salida de luz a baja intensidad).
Como se usa en la presente memoria, un “ estado de encendido” de un LED se refiere, generalmente, a un estado en donde el LED conduce corriente y emite luz; un “ estado de apagado” de un LED se refiere, generalmente, a un estado en donde el LED no conduce corriente ni emite luz.
La Figura 1 ilustra un diagrama de circuito de una luminaria 1. La luminaria 1 comprende una disposición 2 de iluminación y un controlador de iluminación, formado únicamente por un suministro 4 de energía de modo conmutado. Un suministro 5 de energía de CC, tal como una fuente de voltaje de bus, proporciona energía al suministro 4 de energía de modo conmutado. Alternativamente, el suministro 4 de energía de modo conmutado puede comprender un rectificador y estar conectado a un suministro de energía de CA.
La disposición 2 de iluminación comprende un LED D<l>, donde una corriente a través del LED se controla mediante una señal S<l>de control de iluminación. Por lo tanto, un estado de encendido o apagado del LED D<l>se controla mediante la señal S<l de control de iluminación>.
La señal S<l>de control de iluminación controla la operación de un transistor T<l>de derivación, que está adaptado para derivar selectivamente el LED D<l>. Para los fines de esta realización, el transistor de derivación es un MOSFET (transistor de efecto de campo de metal óxido semiconductor, por sus siglas en inglés) de canal p, aunque se pueden usar apropiadamente otros transistores. Cuando el transistor T<l>de derivación está cerrado (es decir, la señal S<l>de control de iluminación es baja), el LED está apagado; cuando el transistor T<l>de derivación está abierto (es decir, la señal S<l>de control de iluminación es alta), el LED está en estado de encendido.
Para realizar la atenuación, el LED D<l>puede modularse en ancho de pulso mediante la señal S<l>de control de<iluminación>. Es decir, la señal S<l>de control de iluminación puede ser una señal de pulsación, donde el ancho de pulso promedio afecta a la intensidad promedio de la luz de salida del LED. Una frecuencia de la señal S<l de control de iluminación>, cuando se realiza una modulación de ancho de pulso, se denomina frecuencia de PWM.
La señal S<l>de control de iluminación puede proporcionarse mediante un sistema de control de iluminación (no mostrado). El sistema de control de iluminación puede controlar la señal de control de iluminación con base en un nivel de atenuación deseado, por ejemplo, como se indica en una señal de atenuación proporcionada por un atenuador (no mostrado).
El suministro 4 de energía de modo conmutado es un convertidor de energía de CC a CC que se puede conectar entre el suministro 5 de energía de CC y la disposición 2 de iluminación. El suministro 4 de energía de modo conmutado regula un voltaje y una corriente proporcionados a la disposición 2 de iluminación. La regulación de una corriente es de particular importancia para minimizar el parpadeo en la disposición 2 de iluminación.
El suministro 4 de energía de modo conmutado comprende un inductor 6 que se puede acoplar a la disposición 2 de iluminación. Una corriente a través del inductor (corriente ia del inductor) define una corriente a través de la disposición 2 de iluminación (corriente I2 de la disposición de iluminación).
El suministro 4 de energía de modo conmutado también comprende un sistema 7 de control primario, que está adaptado para controlar la corriente ia del inductor. En particular, el sistema 7 de control primario mantiene la corriente Ia del inductor dentro de un rango predefinido, para regular de este modo la corriente y el voltaje a través de la disposición 2 de iluminación.
La operación de un suministro 4 de energía de modo conmutado es ampliamente conocida por el experto y puede incluir un convertidor reductor, un convertidor elevador y/o un convertidor reductor-elevador. Típicamente, un suministro de energía de modo conmutado comprende un inductor 6 y un regulador de conmutación T<b>, D<b>para controlar la corriente a través del inductor. En algunas realizaciones, el diodo D<b>puede sustituirse por un elemento activo (por ejemplo, un BJT [transistor de unión bipolar, por sus siglas en inglés] o un MOSFET) para crear un convertidor síncrono rectificado (es decir, reductor).
No obstante, se proporciona una breve explicación del suministro 4 de energía de modo conmutado, que aquí comprende un convertidor reductor. El experto en la materia conocería bien otros suministros de energía de modo conmutado (por ejemplo, donde el inductor está acoplado selectivamente al suministro 5 de energía de CC).
Un conmutador T<b>acopla selectivamente un primer extremo 6A del inductor 6 a un voltaje de referencia (aquí, masa o tierra). El conmutador se controla mediante una señal S<b de conmutación reductora>.
Cuando el primer extremo 6A del inductor se mantiene al voltaje de referencia (es decir, un estado cerrado del conmutador T<b>), la fuente 5 de voltaje de CC acciona la disposición 2 de iluminación y el inductor 6. Un voltaje entre el primer extremo 6A y un segundo extremo 6B del inductor es negativo, ya que el inductor produce un voltaje opuesto a través de sus terminales. Una corriente a través del inductor 6 y un campo magnético almacenado por el inductor 6 aumentan. Un diodo reductor D<b>(es decir, un diodo de rueda libre) no conducirá corriente, ya que el voltaje en el ánodo (del diodo) es más bajo que el voltaje en el cátodo, ya que el primer extremo 6A del inductor (que se conecta al ánodo) se mantiene al voltaje de referencia. Por lo tanto, existe una trayectoria de corriente desde la fuente 5 de voltaje, a través de la disposición 2 de iluminación, a través del inductor 6 y a través del conmutador T<b>a un voltaje de referencia.
Cuando el primer extremo 6A del inductor no se mantiene al voltaje de referencia (es decir, un estado abierto del conmutador T<b>), el campo magnético mantenido mediante el inductor colapsa. Una polaridad del inductor se invierte y el inductor actúa como fuente de corriente para la disposición 1 de iluminación. En particular, se proporciona un flujo de corriente desde el primer extremo 6A, a través del diodo reductor D<b>, a través de la disposición 2 de iluminación y hasta el segundo extremo 6B del inductor 6. La corriente a través del inductor 6 se reduce gradualmente a medida que colapsa el campo magnético. El voltaje entre el primer extremo 6A y el segundo extremo 6B del inductor 6 es positivo.
De esta manera, se puede controlar una corriente a través del inductor y, de este modo, a través de la disposición de iluminación, al acoplar selectivamente un extremo del inductor a un voltaje de referencia. En particular, la señal S<b>de conmutación reductora controla el aumento y la caída de la corriente I6 del inductor y, por lo tanto, la corriente I<2>a través de la disposición de iluminación. La corriente a través de la disposición de iluminación se mantiene dentro de un rango predeterminado, para que sea sustancialmente constante.
La operación del conmutador T<b>(es decir, la señal S<b>de conmutación reductora) se controla mediante un monitor 8 de corriente, que monitoriza la corriente I<2>que fluye a través de la disposición de iluminación. Esto se puede realizar al determinar un voltaje a través de un resistor detector R<s>conectado en serie a la disposición de iluminación 2 (que será proporcional a la corriente I6 del inductor). Cuando el voltaje a través del resistor detector aumenta por encima de un primer valor predeterminado, el conmutador T<b>puede desacoplar el primer extremo 6A del inductor del voltaje de referencia. Cuando el voltaje a través del resistor detector R<2>cae por debajo de un segundo valor predeterminado, el conmutador puede acoplar el primer extremo 6A del inductor al voltaje de referencia. De esta manera, se puede mantener una corriente con un rango predeterminado (que tiene un nivel superior y un nivel inferior).
De este modo, el suministro 4 de energía de modo conmutado puede estar asociado con una frecuencia de conmutación reductora, que es una frecuencia de la señal S<b>de conmutación reductora. Alterar la frecuencia de conmutación reductora altera la histéresis de la corriente I6 del inductor y viceversa. Por ejemplo, un usuario/controlador puede ingresar una corriente I6 del inductor deseada o una histéresis deseada (es decir, un rango predeterminado) de la corriente del inductor, y la frecuencia de conmutación puede alterarse en consecuencia. La frecuencia de conmutación también está determinada por el voltaje de salida variable (proporcionado a la disposición de iluminación), así como el voltaje de entrada de la fuente 5 de voltaje y el valor del inductor 6.
El monitor 8 de corriente puede alterar el rango predeterminado de la corriente I6 del inductor al alterar el primer y/o el segundo valor predeterminado o los niveles superior/inferior del rango predeterminado. De este modo, el monitor de corriente puede ajustar la corriente a través de la disposición 2 de iluminación. Esto se puede usar para controlar una atenuación del<l>E<d>D<l>al controlar un voltaje máximo disponible para el LED. Un control de atenuación de este tipo puede suplementar, por ejemplo, la atenuación proporcionada por una modulación de ancho de pulso adecuada del LED.
El conmutador T<b>y el diodo reductor D<b>pueden considerarse, en conjunto, un regulador de conmutación.
Típicamente, la frecuencia de conmutación reductora (por ejemplo, aproximadamente 200 kHz) es mucho más alta que una frecuencia de PWM de la señal de control de iluminación S<l>(por ejemplo, alrededor de 1 kHz). Sin embargo, a niveles de atenuación muy bajos, la duración del pulso de una señal S<l>de control de iluminación modulada por ancho de pulso se acercará a, o irá por debajo de, el período de conmutación (recíproco de la frecuencia de conmutación reductora) del suministro de energía de modo conmutado. Este submuestreo de la frecuencia de conmutación reductora conducirá a una variación de corriente a baja frecuencia (a través del LED D<l>) para pulsos en estado de encendido del LED Dl sucesivos y, por lo tanto, un parpadeo visible.
Una operación asíncrona del suministro de energía de modo conmutado y la señal de control de iluminación proporciona un parpadeo del LED a bajas intensidades debido a un ciclo de trabajo muy pequeño de la señal de control de iluminación. Por lo tanto, es ventajoso proporcionar una sincronización del suministro de energía de modo conmutado con la señal de control de iluminación.
Esta cuestión se hace más evidente con referencia a las Figuras 2, 3 y 4, que ilustran corrientes de la luminaria 1 durante una atenuación baja. En las situaciones ilustradas mediante estas Figuras, el ancho de pulso de la señal S<l de control de iluminación>, que define el “ tiempo de encendido” del LED, es significativamente menor que el período de conmutación de la señal S<b>de conmutación reductora.
La Figura 2 ilustra la corriente ia del inductor sometida a regulación de corriente dentro de un rango predeterminado, que tiene un límite superior I<h>y un límite inferior I<l>. Es decir, la corriente ia del inductor se alterna mediante el sistema 7 de control primario entre un límite inferior I<l>y un límite superior I<h>. En particular, el sistema de control primario conmuta entre una fase de carga del inductor y una fase de descarga del inductor. Esto mantiene una corriente I<av>promedio del inductor, así como un voltaje promedio suministrado a la disposición de iluminación.
La Figura 2 también ilustra la señal S<l de control de iluminación>, que define un estado de encendido o apagado del LED. Es decir, cuando la señal S<l>de control de iluminación es alta, el LED está encendido y emite luz. Cuando la señal S<l>de control de iluminación es baja, el LED está apagado y no emite luz.
Las Figuras 3 y 4 ilustran la corriente ia del inductor, una corriente a través del LED D<l>(corriente I<dl>del LED) y la señal S<l de control de iluminación>. Cuando la señal S<l>de control de iluminación se activa, hay un pequeño retraso antes de que el LED D<l>se encienda. Cuando el LED D<l>se enciende, la corriente I<dl>del LED rastrea la corriente ia del inductor.
En una primera situación 21 (figura 3), la señal S<l>de control de iluminación se activa poco después de que la señal S<b>de conmutación reductora controle la corriente ia del inductor para que aumente y, en una segunda situación 22 (figura 4), la señal S<l>de control de iluminación se activa poco antes de que la señal S<b>de conmutación reductora controle la corriente ia del inductor para que aumente. Si la señal S<b>de conmutación reductora y la señal S<l>de control de iluminación son asincrónicos entre sí, estas dos situaciones pueden producirse muy cerca entre sí (por ejemplo, en pulsos 21,22 sucesivos de la señal S<l de control de iluminación>), como se ilustra en la Figura 2.
Puede haber una serie de ciclos de la señal S<b>de conmutación reductora entre los dos pulsos 21, 22 de la señal de control de iluminación (por ejemplo, debido a diferencias de frecuencia). Esto hace que la relación de fase entre la señal S<b>de conmutación reductora y la señal S<l>de control de iluminación sean difíciles de predecir.
Está claro que el promedio de la corriente I<dl>del LED durante el “ estado de encendido” del LED será diferente en las dos situaciones. Esto se debe a la varianza de la corriente a través del inductor, provocada por el hecho de que el control del regulador de conmutación induce histéresis, y al período relativamente corto de estado de encendido del LED. Por lo tanto, si la señal de conmutación reductora y el control de iluminación son asíncronos, entonces una corriente promedio del LED para cada pulso de la señal S<l>de control de iluminación puede ser diferente, lo que dará como resultado que el LED parpadee.
La Figura 5 ilustra una luminaria 10 que comprende un controlador 9 de iluminación según una realización de la invención. La luminaria 10 comprende una disposición 2 de iluminación y el controlador de iluminación comprende un suministro 4 de energía de modo conmutado, como se ha descrito anteriormente. La fuente 5 de voltaje proporciona energía de CC al suministro 4 de energía de modo conmutado.
El suministro 4 de energía de modo conmutado opera de la misma manera que el controlador 1 de iluminación y no se repetirá en aras de la brevedad. Cabe señalar que, dado que se puede aplicar conmutación en derivación para controlar el brillo de la disposición de iluminación, el suministro de energía de modo conmutado puede no comprender un condensador. La disposición 2 de iluminación también opera de manera similar y comprende un LED D<l>controlado mediante una señal S<l>de control de iluminación.
La disposición 2 de iluminación puede comprender uno o más LED adicionales, tales como un segundo LED D<l>2 y un tercer LED D<l>3. Cada LED adicional puede controlarse mediante una señal de control respectiva. Por ejemplo, el segundo LED D<l>2 puede controlarse mediante una segunda señal S<l>2 de control de iluminación (controlando una operación de un segundo transistor T<l>2 de derivación) y el tercer LED D<l>3 puede controlarse mediante una tercera señal S<l>3 de control de iluminación (controlando la operación de un tercer transistor T<l>3 de derivación). En algunas realizaciones, cada LED se controla mediante una misma señal de control de iluminación.
En algunas realizaciones, los LED de la disposición de iluminación pueden comprender un LED azul, un LED rojo y un LED verde controlados mediante señales de control respectivas. Esto permitiría proporcionar colores específicos de la disposición de iluminación.
Se pueden controlar diferentes LED de diferentes maneras para permitir una atenuación de diversos aspectos de un espectro de luz emitido mediante la disposición de iluminación. Por ejemplo, si se desea emitir una luz naranja, un LED rojo se puede mantener en un estado de encendido, un LED azul se puede mantener en un estado de apagado y un lEd verde se puede modular en ancho de pulso mediante una señal de control de iluminación para que esté ligeramente atenuado.
La(s) señal(es) de control de iluminación puede(n) ser una señal de pulsación según un esquema de modulación de ancho de pulso. De esta manera, la(s) señal(es) de control de iluminación puede(n) controlar una intensidad promedio de salida de luz por parte de la disposición de iluminación.
El controlador 10 de iluminación comprende un sistema 12 de control suplementario adaptado para anular el sistema 7 de control primario del suministro 4 de energía de modo conmutado.
El sistema de control suplementario está adaptado para acoplar, de manera controlable, el primer extremo 6A del inductor 6 a un voltaje de referencia (por ejemplo, tierra o masa). Por lo tanto, el sistema 7 de control suplementario puede controlar la corriente ia del inductor de la misma manera que el conmutador T<b>controla la corriente ia del inductor.
Preferiblemente, el sistema 12 de control suplementario comprende un transistor suplementario T<sup>y un resistor suplementario R<sup>conectados en serie. Una señal S<sup>de control suplementario controla la operación del transistor suplementario T<sup>. La señal S<sup>de control suplementario proporciona de este modo control suplementario a la corriente ia del inductor. El sistema 12 de control suplementario actúa como fuente de corriente lineal.
La máxima corriente ia del inductor posible, cuando se controla mediante el sistema de control suplementario, se define por el valor de la fuente 5 de voltaje y el resistor suplementario R<sup>. El tiempo de carga del inductor 6 se define por la constante de tiempo del resistor suplementario R<sup>y el inductor 6.
El controlador 10 de iluminación también comprende un sistema 11 de control de iluminación. El sistema 11 de control de iluminación está adaptado para emitir la(s) señal(es) S<l>de control de iluminación para los LED D<l>de la disposición 2 de iluminación. Por lo tanto, el sistema de control de iluminación controla el estado de encendido o apagado de los LED y, de este modo, puede controlar un nivel de salida de luz por parte de los LED, por ejemplo, usando un esquema de modulación de ancho de pulso.
Una operación del sistema de control suplementario se controla mediante un controlador suplementario. Aquí, el controlador suplementario se incorpora como un aspecto del sistema de control de iluminación. Por lo tanto, el sistema 11 de control de iluminación también emite la señal S<sup>de control suplementario. En otras realizaciones, un controlador suplementario independiente controla la operación del sistema de control suplementario.
En respuesta a la señal S<sup de control suplementario>, el sistema de control suplementario anula el sistema 7 de control primario y controla la corriente ia del inductor.
El sistema 11 de control de iluminación está adaptado para, en respuesta a que el sistema de control suplementario haga que la corriente del inductor alcance un valor predeterminado, controlar que el LED D<l>esté en un estado de encendido. Es decir, el sistema de control de iluminación controla la señal S<l>de control de iluminación con base en una corriente del inductor controlada por el sistema de control suplementario. Por lo tanto, el sistema de control de iluminación se controla para conmutar el LED D<l>a un estado de encendido en respuesta a que la corriente del inductor alcance un valor predeterminado controlado por la señal S<sup de control suplementario>.
De esta manera, la señal S<sup>de control suplementario se considera indicativa de un deseo de conmutar el LED de un estado de apagado a un estado de encendido. Por lo tanto, la señal S<sup>de control suplementario es indicativa de una transición de apagado y encendido del LED. La señal S<sup>de control suplementario puede, de este modo, actuar como señal de indicación de luz.
El sistema 11 de control de iluminación puede monitorizar la corriente ia del inductor, por ejemplo, al monitorizar un voltaje a través del resistor suplementario R<sup>y/o el resistor detector R<s>. En algunas realizaciones, el sistema 11 de control de iluminación puede recibir una señal del monitor 8 de corriente del suministro de energía primaria que proporciona una indicación de la corriente ia del inductor.
Alternativamente, el sistema 11 de iluminación puede suponer que, después de un período predeterminado de tiempo de operación del sistema de control suplementario (por ejemplo, un tiempo durante el que la señal S<sup>de control suplementario es alta), la corriente Ia del inductor ha alcanzado con éxito el valor predeterminado. Este tiempo se puede calcular con base en una constante (T) de tiempo del inductor 6 y el resistor suplementario R<sup>.
Para un parpadeo del LED mínimo, el ancho de pulso mínimo de la señal de control suplementario debe ser, aproximadamente, tres veces la constante T de tiempo. De cualquier otra manera, existe la posibilidad de que se introduzcan parpadeos debido a diferentes ajustes de corriente.
Por ejemplo, si un valor del inductor es 100 pH y un valor del resistor suplementario es 47 O, hay una constante de tiempo de 2,13 ps. Por lo tanto, a aproximadamente 6 ps, se puede suponer que se ha alcanzado el valor predeterminado de la corriente la del inductor.
Para reducir aún más las pérdidas del controlador 9 de iluminación, el sistema 7 de control suplementario puede adaptarse para operar únicamente con una atenuación profunda de la disposición de LED.
En particular, el sistema 12 de control suplementario puede adaptarse para que únicamente esté operativo cuando un ancho de pulso de un esquema de PWM deseado para el LED D<l>esté por debajo de un valor predeterminado. Por lo tanto, la señal de control suplementario únicamente puede controlar el sistema de control suplementario cuando una frecuencia de PWM o ancho de pulso deseado del LED está por debajo de un valor predeterminado. Este valor predeterminado puede definirse por una frecuencia de conmutación del suministro de energía de modo conmutado, ya que los efectos de parpadeo del LED se observan, principalmente, cuando un ancho de pulso de una señal de control de iluminación de PWM es significativamente menor que un período de conmutación del suministro de energía de modo conmutado.
En otras realizaciones, el sistema 12 de control suplementario está adaptado para operar con base en un nivel de atenuación deseado de la disposición de iluminación (por ejemplo, con base en una señal recibida desde un atenuador). Por ejemplo, si un nivel de atenuación deseado está por debajo de un valor predeterminado, esto puede hacer que el sistema 12 de control suplementario entre en operación.
En lo anterior, la señal S<sup>de control suplementario se controla según un estado de encendido o apagado deseado del LED y, en particular, según un deseo de conmutar el LED de un estado de apagado a un estado de encendido, para que sea indicativo de una transición de apagado y encendido del LED. Por lo tanto, la señal S<sup>de control suplementario puede considerarse indicativa de un estado de encendido o apagado deseado del LED.
Como se ha mencionado anteriormente, un controlador suplementario emite y altera la señal de control suplementario. Aquí, el controlador suplementario es un aspecto del sistema 11 de control de iluminación. Sin embargo, en otras realizaciones, el controlador suplementario puede ser una disposición separada del controlador 9 de iluminación.
La señal S<sup>de control suplementario se puede generar con base en una señal de indicación de luz o una señal de atenuación indicativa de una salida de luz deseada del LED D<l>.
Por ejemplo, el sistema 11 de control de iluminación puede recibir una señal de atenuación desde un atenuador (no mostrado) indicativa de un nivel de atenuación deseado del LED D<l>. El sistema 11 de control de iluminación puede generar la señal S<sup>de control suplementario y la señal S<l>de control de iluminación con base en el nivel de atenuación deseado, según un esquema de modulación de luz (por ejemplo, un esquema de PWM).
Aún en otras realizaciones, un controlador de luz existente puede proporcionar una señal de indicación de luz al sistema de control de iluminación. El controlador de luz existente puede ser, por ejemplo, un controlador de luz que habría controlado previamente la operación de la disposición de iluminación según un esquema de modulación. Un sistema 11 de control de iluminación u otro controlador suplementario puede recibir una señal de indicación de luz de este tipo para controlar la señal S<sup>de control suplementario y/o la señal S<l de control de iluminación>adecuadamente.
Por lo tanto, un controlador de luz existente (no mostrado) puede, por ejemplo, procesar una señal de atenuación u otra señal de intensidad de luz para determinar un esquema de modulación de ancho de pulso apropiado para el LED D<l>. La señal de control suplementario puede controlarse para que tenga una misma frecuencia que el esquema de modulación de ancho de pulso determinado y la señal de control de iluminación puede tener una misma frecuencia y un mismo ancho de pulso que el esquema de modulación de ancho de pulso determinado (para garantizar que el LED opere según el esquema de PWM determinado).
Por lo tanto, se pueden instalar realizaciones en sistemas de iluminación existentes, lo que permite, ventajosamente, una compatibilidad con versiones anteriores en sistemas de luminarias existentes.
En términos generales, el sistema 11 de control de iluminación y/o el controlador suplementario pueden emitir la señal S<sup>de control suplementario y la señal S<l>de control de iluminación según un esquema de modulación de ancho de pulso deseado o un estado de encendido/apagado del LED.
En algunas realizaciones, el sistema 11 de control de iluminación u otro controlador suplementario está adaptado para controlar únicamente la operación del sistema de control suplementario cuando un ancho de pulso deseado de un esquema de PWM para el LED está por debajo de una longitud de ancho de pulso predeterminada. Preferiblemente, esta longitud de ancho de pulso se determina con base en la frecuencia de conmutación de la señal S<b>de conmutación reductora del suministro de energía de modo conmutado.
Por ejemplo, si una longitud de ancho de pulso deseada es menor que (por ejemplo, menos de la mitad o menos de un cuarto de) un período de la señal S<b>de conmutación reductora (es decir, el recíproco de la frecuencia de conmutación), entonces el sistema de control de iluminación controla la operación del sistema de control suplementario; de cualquier otra manera, el sistema de control de iluminación no controla la operación del sistema de control suplementario.
En algunos ejemplos, el sistema 11 de control de iluminación puede enviar de este modo la(s) señal(es) de control de iluminación a la disposición de iluminación sin que se active el sistema de control suplementario.
Se describirá un esquema de control del sistema 11 de control de iluminación con referencia a la Figura 6, que ilustra diversas señales del controlador 10 de iluminación.
La Figura 6 ilustra una situación en donde se desea encender el LED DL (es decir, de un estado de apagado a un estado de encendido). Esto puede ser según un esquema de modulación de ancho de pulso para el LED DL o, posiblemente, en un primer inicio de la disposición de iluminación. Una señal de indicación de luz (por ejemplo, desde un atenuador o una disposición de control de luz existente) puede proporcionar una indicación del estado de encendido o apagado deseado del LED.
La Figura 6 ilustra la corriente Ia del inductor, la señal S<sup>de control suplementario, la señal S<l>de control de iluminación y la corriente I<dl>del LED.
Cuando se desea conmutar el LED a un estado de encendido, la señal S<sup>de control suplementario se activa alta en un tiempo T1. Esto hace que el sistema 12 de control suplementario anule el sistema 7 de control primario y provoca que la corriente del inductor 6 aumente.
Cuando la corriente la del inductor ha alcanzado un valor predeterminado I<max>, en un tiempo t2, la señal S<sup>de control suplementario se apaga y la señal S<l>de control de iluminación se envía alta. Esto hace que una corriente fluya a través del LED D<l>, provocando de este modo la presencia de la corriente I<dl>del LED.
Un ancho de pulso de la señal S<l>de control de iluminación controla la intensidad promedio de la salida de luz por parte del LED D<l>.
Será evidente que la corriente la del inductor tiene un valor predeterminado I<max>cuando el LED D<l>se enciende. Esto da como resultado que un promedio de la corriente I<dl>del LED sea la misma constante para pulsos consecutivos de la señal de control de iluminación y, de este modo, pulsos en estado de encendido del LED L<dl>consecutivos. De este modo, se minimiza el parpadeo del LED.
Apagar el sistema de control suplementario (es decir, enviar la señal S<sup>de control suplementario baja) cuando la corriente la del inductor ha alcanzado el valor predeterminado minimiza la pérdida de energía provocada por el sistema de control suplementario (por ejemplo, al accionar la carga del resistor suplementario R<sup>).
Cuando el sistema 12 de control suplementario se ha apagado, el sistema 7 de control primario vuelve a regular la corriente la del inductor usando el regulador T<b>, D<b>de conmutación, para mantener la corriente la del inductor dentro del rango predeterminado.
El valor predeterminado I<max>de la corriente la del inductor es, preferiblemente, igual o mayor que un límite superior I<h>del rango predeterminado de la corriente la del inductor controlada por el sistema de control primario. Esta corriente la del inductor se detectará mediante el monitor 8 de corriente del suministro 4 de energía de modo conmutado y evitará el encendido del conmutador TB.
Si el valor I<max>está por encima del límite superior I<h>, existirá una situación estable, en donde el conmutador T<b>del convertidor reductor se apaga cuando se alcanza el valor predeterminado I<max>y toda la corriente del inductor/la disposición de iluminación fluye a través de la combinación transistor-resistor. Si el valor para I<max>es inferior al límite superior I<h>, el conmutador T<b>puede permanecer hasta que se alcance I<max>. Si bien esto reducirá efectivamente la ondulación de corriente, es posible que no la haga cero. Por lo tanto, se prefiere garantizar que el valor predeterminado I<max>sea mayor que el límite superior I<h>del rango predeterminado.
A partir de lo anterior, será evidente que la constante de tiempo del resistor suplementario R<sup>y el inductor 6 puede restringir una frecuencia de PWM y/o un ancho de pulso máximo de una señal S<l>de control de iluminación. Esto se debe a la necesidad de cargar la corriente ia del inductor al valor predeterminado I<max>antes de pulsar el LED D<l>al estado de encendido.
La Figura 7 ilustra un esquema de control alternativo para el sistema 11 de control de iluminación. La Figura 7 ilustra la corriente ia del inductor, la señal S<sup>de control suplementario y la señal S<l>de control de iluminación.
Antes de un tiempo t3, la corriente del inductor se regula mediante el sistema 7 de control primario para alternar entre un nivel alto y un nivel bajo (es decir, dentro de un rango predeterminado).
En un momento t3, se desea conmutar el LED a un estado de encendido. La señal suplementaria S<sup>se activa alta y la corriente ia del inductor comienza a aumentar (controlada por el sistema 12 de control suplementario).
En un momento t<4>, la corriente a través del inductor ha alcanzado un valor predeterminado I<max>. Sin embargo, de manera contraria al esquema de control anterior, la señal suplementaria S<sup>no se apaga y la corriente ia del inductor se mantiene en el valor predeterminado I<max>. La señal S<l>de control de iluminación puede, entonces, encenderse (por ejemplo, según un esquema de PWM).
La señal S<sup>de control suplementario mantiene la corriente del inductor en el valor predeterminado I<max>mientras que el LED D<l>está encendido y la señal Sl de control de iluminación es alta. Por lo tanto, la corriente I<dl>del LED es constante durante el estado de encendido del LED D<l>, minimizando de este modo aún más el parpadeo del LED.
En un momento t5, la señal S<sup>de control suplementario se envía baja y el sistema 7 de control primario vuelve a comenzar a alternar la corriente ia del inductor entre un nivel alto y bajo.
Por lo tanto, la señal S<sup>de control suplementario se controla según un esquema de iluminación deseado del LED D<l>. En particular, cuando se desea conmutar el LED D<l>a un estado de encendido, la señal de control suplementario enciende el sistema de control suplementario y ajusta la corriente ia del inductor a un valor predeterminado. La señal S<l>de control de iluminación se activa posteriormente según el esquema de iluminación deseado para controlar de este modo una salida del LED D<l>.
En algunas realizaciones, el LED se controla según un esquema de modulación de ancho de pulso. En tales realizaciones, una frecuencia de la señal de control suplementario y la señal de control de iluminación es la misma. Un ciclo de trabajo de la señal de control de iluminación puede variar según la intensidad de iluminación deseada. Un ciclo de trabajo de la señal de control suplementario puede variar dinámicamente, ya que depende de una corriente presente en el inductor ia, que varía según la señal de control reductora S<b>.
En al menos una realización, la señal S<sup>de control suplementario controla la operación del sistema de control suplementario durante al menos un período de tiempo predeterminado antes de cada pulso de una señal S<l de control de iluminación modulada por ancho de pulso>. Por ejemplo, este período de tiempo predeterminado se puede calcular con base en una constante T de tiempo del inductor y los resistores suplementarios R<sup>. Para un parpadeo del LED mínimo, el período de tiempo mínimo predeterminado debe ser, aproximadamente, tres veces esta constante T de tiempo (por ejemplo, aproximadamente cuatro veces la constante T de tiempo).
La Figura 8 proporciona un diagrama de circuito de un controlador 20 de iluminación según otra realización. El controlador 20 de iluminación consiste en un controlador 10 de iluminación ligeramente modificado. La descripción de componentes iguales o similares no se repetirá en aras de la brevedad.
El sistema 12 de control suplementario está provisto, además, de un regulador D<sup>en derivación. Este regulador en derivación está adaptado para garantizar que el transistor suplementario T<sup>opere en su región lineal. La provisión de un regulador en derivación de este tipo reduce el tiempo de estabilización para que la corriente del inductor alcance el valor predeterminado. El tiempo de estabilización es la duración de tiempo que tarda el sistema 7 de control suplementario en cargar el inductor ia.
Una realización de este tipo es particularmente beneficiosa para reducir las pérdidas de energía. Así mismo, esto garantiza que la corriente del inductor obtenida sea independiente del voltaje a través de la disposición 2 de iluminación que podría cambiar debido, por ejemplo, a una conmutación en derivación apropiada del suministro de energía de modo conmutado. La conmutación en derivación del suministro de energía de modo conmutado se puede realizar para, por ejemplo, alterar una intensidad de la salida de luz por parte de la disposición de iluminación.
En algunas realizaciones, en lugar de que un sistema 11 de iluminación proporcione tanto la señal S<sup>de control suplementario como la señal S<l>de control de iluminación, la señal S<sup>de control suplementario puede derivarse a partir de señales de control de iluminación existentes (es decir, de dispositivos conocidos) destinadas a controlar la disposición de iluminación. Un sistema 11 de control de iluminación puede recibir las señales de control de iluminación existentes y/o la señal de control suplementario derivada, para determinar cuándo enviar señales de control de iluminación a la disposición de iluminación.
Por lo tanto, las señales de control de iluminación existentes pueden interceptarse y usarse para generar el sistema de control suplementario y nuevas señales de control de iluminación. Las señales de control de iluminación existentes pueden ser señales de pulsación según un esquema de PWM. Las nuevas señales de control de iluminación pueden, por ejemplo, tener un mismo ancho de pulso y una misma frecuencia que las señales de control de iluminación existentes, pero se desfasan para tener en cuenta la carga del inductor provocada por el sistema de control suplementario.
El desfase puede realizarse durante un período de tiempo predeterminado, por ejemplo, un período de tiempo predeterminado durante el que la señal de control suplementario es alta. Alternativamente, la cantidad de desfase puede ser dinámica para ciclos sucesivos de la señal de control de iluminación y depende del tiempo de estabilización del sistema de control suplementario.
El monitor 8 de corriente, el sistema 12 de control suplementario y el sistema 11 de control de iluminación pueden formarse como un único controlador o microcontrolador. Esto disminuye aún más el uso de energía del controlador 10 de iluminación.
La Figura 9 ilustra un método 90 para controlar un LED según una realización, en donde un estado de encendido o apagado del LED se controla mediante una señal de control de iluminación. El método comprende usar un sistema de control primario, manteniendo 91 una corriente a través de un inductor de un suministro de energía de modo conmutado dentro de un rango predeterminado, en donde una corriente a través del inductor define una corriente a través de la disposición de iluminación; obtener 92 una señal de control suplementario indicativa de una transición de apagado y encendido deseada del LED; usar un sistema de control suplementario y, en respuesta a que la señal de control suplementario indique un deseo de conmutar el LED al estado de encendido, anular 93 el sistema de control primario y alterar una corriente a través del inductor del suministro de energía de modo conmutado; y usar un sistema de control de iluminación adaptado para emitir la señal de control de iluminación y, en respuesta a que el sistema de control suplementario altere la corriente a través del inductor del suministro de energía de modo conmutado y la corriente a través del inductor alcance un nivel predeterminado, controlar 94 la señal de control de iluminación para conmutar el LED a un estado de encendido.
Como se ha analizado anteriormente, las realizaciones hacen uso de un controlador. El controlador se puede implementar de numerosas maneras, consoftwarey/ohardware,para realizar las diversas funciones requeridas. Un procesador es un ejemplo de un controlador que emplea uno o más microprocesadores que pueden programarse utilizandosoftware(p. ej., un microcódigo) para realizar las funciones requeridas. Sin embargo, un controlador puede implementarse con o sin emplear un procesador, y también puede ejecutarse como una combinación de unhardwarededicado para realizar algunas funciones y un procesador (p. ej., uno o más microprocesadores programados y circuitos asociados) para llevar a cabo otras funciones.
Ejemplos de componentes de controlador que pueden emplearse en diversas realizaciones de la presente descripción incluyen, sin limitación, microprocesadores convencionales, circuitos integrados de aplicación específica (ASIC) y matrices de puertas lógicas programables en campo (FPGA).
En diversas implementaciones, un procesador o controlador puede estar asociado a uno o más medios de almacenamiento, tales como memorias informáticas volátiles y no volátiles, tales como RAM, PROM, EPROM y EEPROM. Los medios de almacenamiento pueden codificarse con uno o más programas que, cuando se ejecutan en uno o más procesadores y/o controladores, llevan a cabo las funciones requeridas. Pueden fijarse diversos medios de almacenamiento en un procesador o controlador o pueden ser transportables, de manera que los uno o más programas almacenados en los mismos puedan cargarse en un procesador o controlador.

Claims (13)

REIVINDICACIONES
1. Una luminaria (10) que comprende:
- una disposición (2) de iluminación que comprende un LED (D<l>), en donde un estado de encendido o apagado del LED (D<l>) se controla mediante una señal (S<l>)<de control de iluminación>, y
un controlador (9) de iluminación con LED que comprende:
- un suministro (4) de energía de modo conmutado que comprende:
- un inductor (6) conectado a la disposición (2) de iluminación, en donde una corriente (ia) a través del inductor (6) define una corriente (I2) a través de la disposición (2) de iluminación; y
- un sistema (7) de control primario adaptado para mantener una corriente (ia) a través del inductor (6) y la disposición (2) de iluminación dentro de un rango predeterminado usando un regulador (T<b>, D<b>) de conmutación;
- un sistema (12) de control suplementario adaptado para:
- recibir una señal (S<sup>) de control suplementario indicativa de una transición de apagado y encendido deseada del LED (D<l>); y
- en respuesta a que la señal (S<sup>) de control suplementario indique un deseo de conmutar el LED (D<l>) a un estado de encendido, anular el sistema (7) de control primario y alterar la corriente (ia) a través del inductor (6) hasta un nivel predeterminado; y
un sistema (11) de control de iluminación adaptado para emitir la señal (S<l>) de control de iluminación y, en respuesta a que la corriente (Í<6>) a través del inductor (6) se altere mediante el sistema (S<su p>) de control suplementario y alcance el nivel predeterminado, controlar la señal (S<l>)<de control de iluminación>para conmutar el LED (D<l>) a un estado de encendido,
caracterizado porquela disposición (2) de iluminación comprende además, un transistor (T<l>) de derivación conectado en paralelo con el LED (D<l>), en donde el transistor (T<l>) de derivación está adaptado para controlar un flujo de corriente en el LED (D<l>) con base en la señal (S<l>)<de control de iluminación>.
2. La luminaria (10) de la reivindicación 1, en donde el sistema de control suplementario está adaptado para acoplar selectivamente un primer extremo (6A) del inductor a un voltaje de referencia.
3. La luminaria (10) de la reivindicación 2, en donde el sistema de control suplementario comprende un transistor (T<sup>) y un resistor (R<sup>) conectados en serie entre el primer extremo del inductor y el voltaje de referencia.
4. La luminaria (10) de cualquier reivindicación anterior, en donde:
el suministro de energía de modo conmutado comprende un diodo (D<b>) acoplado entre un primer extremo (6A) del inductor y la disposición de iluminación;
un segundo extremo (6B) del inductor está acoplado a la disposición de iluminación; y
el sistema de control primario del suministro de energía de modo conmutado está adaptado para acoplar selectivamente el primer extremo del inductor a un voltaje de referencia.
5. La luminaria (10) de cualquier reivindicación anterior, en donde la señal de control suplementario es una señal de pulsación según un esquema de modulación de ancho de pulso para el LED y, opcionalmente, en donde la señal de control de iluminación es una señal de pulsación que tiene una misma frecuencia que la señal de control suplementario.
6. La luminaria (10) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el sistema de control suplementario está adaptado, además, para anular el sistema de control primario únicamente cuando la señal de control de iluminación es una señal de pulsación según un esquema de modulación de ancho de pulso para el LED y un ancho de pulso deseado de la señal de control de iluminación está por debajo de un valor de ancho de pulso predeterminado.
7. La luminaria (10) de la reivindicación 6, en donde el valor de ancho de pulso predeterminado se determina con base en una frecuencia de conmutación del suministro de energía de modo conmutado.
8. La luminaria (10) de cualquier reivindicación anterior, en donde el sistema de control suplementario está adaptado, además, para mantener una corriente a través del inductor al nivel predeterminado al menos mientras la señal de control de iluminación controla que el LED esté en el estado de encendido.
9. La luminaria (10) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde el sistema de control suplementario deja de anular el sistema de control primario y deja de alterar la corriente a través del inductor en respuesta a que la corriente a través del inductor alcance el nivel predeterminado.
10. Un método para controlar un LED (D<l>) de una disposición de iluminación, en donde un estado de encendido o apagado del LED (D<l>) se controla mediante una señal (S<l>) de control de iluminación, comprendiendo el método:
usar un sistema (7) de control primario, manteniendo una corriente (ia) a través de un inductor (6) de un suministro (4) de energía de modo conmutado dentro de un rango predeterminado, en donde una corriente (ia) a través del inductor (6) define una corriente (I2) a través de la disposición (2) de iluminación;
usar un sistema (12) de control suplementario para recibir una señal (S<sup>) de control suplementario indicativa de una transición de apagado y encendido deseada del LED (D<l>) y, en respuesta a que la señal (S<sup>) de control suplementario indique un deseo de conmutar el LED (D<l>) al estado de encendido, anular el sistema (7) de control primario y alterar la corriente (ia) a través del inductor (6) hasta un nivel predeterminado; y
usar un sistema (11) de control de iluminación adaptado para emitir la señal (S<l>)<de control de iluminación>y , en respuesta a que la corriente (ia) a través del inductor (6) se altere mediante el sistema (S<sup>) de control suplementario y alcance el nivel predeterminado, controlar la señal (S<l>)<de control de iluminación>para conmutar el LED (D<l>) a un estado de encendido,
caracterizado porqueel método comprende:
usar un transistor (T<l>) de derivación conectado en paralelo con el LED (D<l>) para controlar un flujo de corriente en el LED (D<l>) con base en la señal (S<l>) de control de iluminación.
11. El método de la reivindicación 10, en donde la señal de control suplementario es una señal de pulsación según un esquema de modulación de ancho de pulso para el LED.
12. El método de cualquiera de las reivindicaciones 10 u 11, que comprende además, usar el sistema de control suplementario, manteniendo una corriente a través del inductor al nivel predeterminado al menos mientras la señal de control de iluminación controla que el LED esté en un estado de encendido.
13. El método de cualquiera de las reivindicaciones 10 u 11, que comprende además, dejar de anular el sistema de control primario y dejar de alterar la corriente a través del inductor usando el sistema de control suplementario, en respuesta a que la corriente a través del inductor alcance el nivel predeterminado.
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