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ES2692395T3 - Método y aparato para la detección digital del ángulo de corte de fase de una señal de atenuación de corte de fase - Google Patents

Método y aparato para la detección digital del ángulo de corte de fase de una señal de atenuación de corte de fase Download PDF

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ES2692395T3
ES2692395T3 ES14726202.6T ES14726202T ES2692395T3 ES 2692395 T3 ES2692395 T3 ES 2692395T3 ES 14726202 T ES14726202 T ES 14726202T ES 2692395 T3 ES2692395 T3 ES 2692395T3
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phase
attenuation signal
cut
attenuation
voltage level
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ES14726202.6T
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English (en)
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Maximillan BEN SHAFFER
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Philips Lighting Holding BV
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Abstract

Un método, que comprende: recibir una señal (105) de atenuación de corte de fase producida a partir de un voltaje (15) de línea de AC; comparar la señal de atenuación de corte de fase con un voltaje de umbral y en respuesta a la misma emitir una señal (305) de atenuación de corte de fase digital; determinar (630) un nivel (109) de voltaje pico del voltaje de línea de AC; caracterizado por determinar (654) un ciclo de trabajo de la señal de atenuación de corte de fase digital; emplear (656) el nivel de voltaje pico del voltaje de línea de AC para determinar un valor máximo del ciclo de trabajo de la señal de atenuación de corte de fase digital; determinar (658) un ángulo (107) de corte de fase de la señal de atenuación de corte de fase del ciclo de trabajo de la señal de atenuación de corte de fase digital y el valor máximo del ciclo de trabajo de la señal de atenuación de corte de fase digital; y controlar una atenuación de una unidad (230) de iluminación basada en LED en respuesta al ángulo de corte de fase de la señal de atenuación de corte de fase.

Description

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DESCRIPCION
Metodo y aparato para la deteccion digital del angulo de corte de fase de una senal de atenuacion de corte de fase Campo tecnico
La presente invencion esta dirigida generalmente a atenuadores para unidades de iluminacion. Mas particularmente, diversos metodos y aparatos inventivos divulgados aqu se refieren a la deteccion digital del angulo de corte de fase de una salida de senal de atenuacion de corte de fase desde un atenuador de corte de fase analogico.
Antecedentes
Las tecnologfas de iluminacion digital, es decir la iluminacion basada en fuentes de luz semiconductors, tales como los diodos emisores de luz (LED), ofrecen una alternativa viable a las lamparas fluorescentes, HID, e incandescentes tradicionales. Las ventajas y beneficios funcionales de los LED incluyen conversion de alta energfa y eficiencia optica, durabilidad, costes operativos mas bajos, y muchos otros. Los recientes avances en tecnologfa LED han proporcionado fuentes de iluminacion de espectro completo eficiente y robusto que permiten una variedad de efectos de iluminacion en muchas aplicaciones. Algunos de los accesorios que incorporan estas fuentes presentan un modulo de iluminacion, que incluye uno o mas LED capaces de producir diferentes colores, por ejemplo rojo, verde, y azul, asf como un procesador para controlar independientemente la salida de los LED con el fin de generar una variedad de colores y efectos de iluminacion de cambio de color, por ejemplo, como es discutido en detalle en las Patentes de los Estados Unidos Nos. 6,016,038 y 6,211,626
Con frecuencia es deseable proporcionar la capacidad para atenuar controlablemente una unidad de iluminacion que comprende una o mas fuentes de luz LED por medio de un atenuador analogico convencional que es empleado para una fuente de luz incandescente. Por ejemplo, a menudo es deseable continuar empleando un atenuador que ya esta instalado en una ubicacion para controlar una o mas unidades de iluminacion que comprenden una o mas fuentes de luz incandescente, cuando estas unidades de iluminacion son reemplazadas por unidades de iluminacion que comprenden fuentes de luz LED, por ejemplo como es discutido en detalle en la Patente de los Estados Unidos No. 7,038,399.
Tfpicamente, un atenuador analogico para fuentes de luz incandescente pasa un voltaje de AC rectificado a la unidad de iluminacion. Un atenuador analogico comun para fuentes de luz incandescente es un atenuador de corte de fase, a veces tambien referido como un regulador de tiristor ya que tfpicamente emplea un tiristor tal como un rectificador controlado por silicio (SCR) o TRIAC. Un atenuador de corte de fase rectifica un voltaje de lmea de AC y corta el voltaje de AC rectificado en algun angulo de corte de fase (entre 0 y 180 grados), que representa la cantidad que la salida de luz de la unidad de iluminacion debe ser atenuada, y proporciona el corte de voltaje de AC a la unidad de iluminacion como una senal de atenuacion de corte de fase analogica. Puesto que diferentes pafses usan diferentes voltajes de lmea de AC (tfpicamente entre 90 VAC y 300 VAC) y frecuencias (tfpicamente 50Hz o 60Hz), las propiedades de la senal de atenuacion de corte de fase variaran dramaticamente dependiendo de la ubicacion del sistema de iluminacion. Cuando un atenuador de corte de fase esta conectado a una unidad de iluminacion que tiene una o mas fuentes de luz incandescente, entrega potencia a la unidad de iluminacion que es proporcional al area bajo la senal de atenuacion de corte de fase. Menos area significa menos potencia y menos potencia significa iluminacion mas baja.
Sin embargo, es muy diffcil la interconexion de estos atenuadores de corte de fase analogicos a unidades de iluminacion con fuentes de luz LED, y particularmente a unidades de iluminacion controladas digitalmente con una o mas fuentes de luz LED que deben interpretar digitalmente la senal de atenuacion analogica de corte de fase y controlar manualmente la salida de luz por las fuentes de luz LED que operan de forma bastante diferente de las fuentes de luz incandescente. Por ejemplo, el nivel de salida de luz de una fuente de luz incandescente puede ser variada variando el voltaje aplicado a la fuente de luz incandescente, mientras que en contraste el nivel de salida de luz de las fuentes de luz LED responde al flujo de corriente a traves de las fuentes de luz LED (que tambien tfpicamente operan a niveles de voltaje mucho mas bajos que los voltajes tfpicamente aplicados a fuentes de luz incandescente). Las tecnologfas de los atenuadores de corte de fase analogicos y las fuentes de luz LED no fueron disenadas para ser compatibles, pero en la practica a menudo son usadas juntas.
La figura 1 ilustra un ejemplo de una senal de atenuacion de corte de fase analogica, en particular una senal 105 de atenuacion de corte de fase inversa (tambien referida como una senal de atenuacion de borde posterior), en donde el voltaje de lmea de AC rectificado (valor de pico 109 = 120V) ha sido cortado en un angulo de corte de fase 107 de 130 grados hasta el final de cada medio ciclo (es decir corte en el lado derecho de la forma de onda). Si la senal 105 de atenuacion de corte de fase fuera aplicada a una fuente de luz incandescente, la salida de luz sena aproximadamente el 72% de su intensidad maxima. Aunque la figura 1 ilustra un ejemplo de forma de onda de una senal 105 de atenuacion de corte de fase inversa, algunos atenuadores de corte de fase analogicos producen una senal de atenuacion de corte de fase donde el voltaje de lmea de AC ha sido cortado desde el lado izquierdo de la forma de onda (es decir, desde el comienzo cada medio ciclo hasta un angulo de corte de fase particular), que es
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llamado una senal de atenuacion de corte de fase progresiva (tambien referida como una senal de atenuacion de borde delantero). Por simplicidad y consistencia, las descripciones a seguir emplearan el ejemplo de atenuacion de corte de fase inversa. Sin embargo, debe ser entendido que los principios involucrados tambien se aplican a la atenuacion del corte de fase progresiva.
El angulo 107 de atenuacion de la senal 105 de atenuacion de corte de fase esta relacionado con el ancho de pulso de la forma de onda de AC de corte de fase (es decir, para una senal de atenuacion de corte de fase inversa el ancho de la senal de atenuacion de corte de fase entre el inicio de cada mitad de ciclo y el borde de corte de fase). Usando esta informacion, el angulo 107 de corte de fase puede ser calculado usando la siguiente ecuacion:
(1) angulo de corte de fase (grados) = (ancho de pulso de senal de atenuacion/penodo de senal de atenuacion)*180
Sin embargo en la practica, los atenuadores de corte de fase analogicos a menudo no proporcionan una senal de atenuacion de corte de fase muy "limpia" a una unidad de iluminacion. La senal de atenuacion de corte de fase puede estar distorsionada o ser llevado en una polarizacion de DC. Cada atenuador de corte de fase analogico genera una forma de onda ligeramente diferente, lo que hace diffcil para un microcontrolador en una unidad de iluminacion que comprende una o mas fuentes de luz LED descifre el angulo de corte de fase de tal manera que una senal puede ser generada para atenuar la salida de luz de las fuentes de luz LED en la cantidad apropiada.
Debido a este problema, muchos controladores para unidades de iluminacion que comprenden una o mas fuentes de luz LED estiman el angulo de corte de fase, pero no intentan medir el angulo de corte de fase con precision. Como resultado, las unidades de iluminacion pueden actuar de manera diferente desde el atenuador de corte de fase al atenuador de corte de fase, lo que no es deseable. Por consiguiente, hay una necesidad en la tecnica para un metodo y aparato para la deteccion mas precisa del angulo de corte de fase de una senal de atenuacion de corte de fase.
Resumen
La presente divulgacion es dirigida a metodos y a un aparato de la invencion para detectar el angulo de corte de fase de una senal de atenuacion de corte de fase. Por ejemplo, son proporcionados metodos y dispositivos para detectar digitalmente el angulo de corte de fase de una senal de atenuacion de corte de fase de tal manera que pueda ser generada una senal para atenuar la salida de luz de las fuentes de luz LED en la cantidad apropiada.
Generalmente, en un aspecto, la invencion se refiere a un metodo, que incluye: recibir una senal de atenuacion de corte de fase producida a partir de un voltaje de lmea de AC; comparar la senal de atenuacion de corte de fase con un voltaje umbral y en respuesta a la misma producir una senal de atenuacion de corte de fase digital; determinar un nivel de voltaje pico del voltaje de lmea de AC; determinar un ciclo de trabajo de la senal de atenuacion de corte de fase digital; empleando el nivel de voltaje pico del voltaje de lmea de AC para determinar un valor maximo del ciclo de trabajo de la senal de atenuacion de corte de fase digital; determinar un angulo de corte de fase de la senal de atenuacion de corte de fase del ciclo de trabajo de la senal de atenuacion de corte de fase digital y el valor maximo del ciclo de trabajo de la senal de atenuacion de corte de fase digital; y controlar una atenuacion de una unidad de iluminacion basada en LED en respuesta al angulo de corte de fase de la senal de atenuacion de corte de fase.
En algunas realizaciones, emplear el nivel de voltaje pico del voltaje de lmea de AC para determinar el valor maximo del ciclo de trabajo de la senal de atenuacion de corte de fase digital comprende obtener el valor maximo del ciclo de trabajo de la senal de atenuacion de corte de fase digital correspondiente a el nivel pico del voltaje de lmea de AC desde una tabla de consulta que comprende una pluralidad de entradas de tabla, en donde cada entrada de tabla corresponde a un valor particular del nivel maximo del voltaje de lmea de AC y almacena datos que identifican un valor maximo particular correspondiente del ciclo de trabajo de la senal de atenuacion de corte de fase
En algunas realizaciones, determinar el nivel de voltaje pico del voltaje de lmea de AC comprende: determinar una derivada de la senal de atenuacion de corte de fase; determinar si la derivada de la senal de atenuacion de corte de fase cruza por cero; y cuando se determina que la derivada de la senal de atenuacion de corte de fase cruza el cero, se encuentra el nivel de pico de voltaje del voltaje de lmea de AC como un nivel de pico de voltaje de la senal de atenuacion de corte de fase.
En algunas versiones de estas realizaciones, cuando se determina que la derivada de la senal de atenuacion de corte de fase no cruza a cero, se recupera el nivel de voltaje pico del voltaje de lmea de AC de la memoria.
En algunas realizaciones, determinar un nivel de voltaje pico del voltaje de lmea de AC comprende: determinar una derivada de la senal de atenuacion de corte de fase; determinar si la derivada de la senal de atenuacion de corte de fase cruza por cero; y cuando se determina que la derivada de la senal de atenuacion de corte de fase cruza por cero, se encuentra el nivel pico de voltaje del voltaje de lmea de AC como un nivel de voltaje de la senal de atenuacion de corte de fase en un momento en que la derivada de la senal de atenuacion de corte de fase cruza por cero.
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En algunas realizaciones, controlar la atenuacion de la unidad de iluminacion basada en LED en respuesta al angulo de corte de fase comprende determinar una proporcion de un area bajo una forma de onda de voltaje de la senal de atenuacion de corte de fase a un area bajo una forma de onda de voltaje del voltaje de lmea de AC despues de la rectificacion, y atenuacion de la unidad de iluminacion basada en LED de acuerdo con la proporcion.
En algunas realizaciones, controlar la atenuacion de la unidad de iluminacion basada en LED en respuesta al angulo de corte de fase comprende buscar un porcentaje de atenuacion para la unidad de iluminacion basada en LED en una tabla de consulta que comprende una pluralidad de entradas de tabla cada una correspondiente a un valor diferente del angulo de corte de fase y un valor diferente correspondiente para el porcentaje de atenuacion.
En algunas realizaciones, el metodo ademas comprende: para cada uno de una pluralidad de valores para el nivel de voltaje pico del voltaje de lmea de AC, medir un valor maximo correspondiente del ciclo de trabajo de la senal de atenuacion de corte de fase digital; y almacenar cada uno de los valores maximos correspondientes del ciclo de trabajo de la senal de atenuacion de corte de fase digital para cada uno de la pluralidad de valores para el nivel de voltaje pico en una entrada de tabla correspondiente de una tabla de consulta en un dispositivo de memoria.
En otro aspecto, la invencion se refiere a un aparato que incluye: una entrada configurada para recibir una senal de atenuacion de corte de fase producida a partir de un voltaje de lmea de AC; un comparador configurado para comparar la senal de atenuacion de corte de fase con un voltaje de umbral y en respuesta a la misma para generar una senal de atenuacion de corte de fase digital; y un procesador. El procesador esta configurado para: determinar un nivel de voltaje pico del voltaje de lmea de AC; determinar un ciclo de trabajo de la senal de atenuacion de corte de fase digital; emplear el nivel de voltaje pico del voltaje de lmea de AC para determinar un valor maximo del ciclo de trabajo de la senal de atenuacion de corte de fase digital; determinar un angulo de corte de fase de la senal de atenuacion de corte de fase del ciclo de trabajo de la senal de atenuacion de corte de fase digital y el valor maximo del ciclo de trabajo de la senal de atenuacion de corte de fase digital; y controlar una atenuacion de una unidad de iluminacion basada en LED en respuesta al angulo de corte de fase.
En algunas realizaciones, un dispositivo de memoria que tiene almacenada allf dentro una tabla de consulta que comprende una pluralidad de entradas de tabla, en donde cada entrada de tabla corresponde a un valor particular del nivel de voltaje pico del voltaje de lmea de AC y almacena datos que identifican un valor maximo particular correspondiente del ciclo de trabajo de la senal de atenuacion de corte de fase.
En algunas realizaciones, el procesador esta configurado para determinar el nivel de voltaje pico del voltaje de lmea de AC al: determinar una derivada de la senal de atenuacion de corte de fase; determinar si la derivada de la senal de atenuacion de corte de fase cruza por cero; y cuando se determina que la derivada de la senal de atenuacion de corte de fase cruza el cero, encontrando el nivel de voltaje de pico del voltaje la lmea de AC como un nivel de voltaje pico de la senal de atenuacion de corte de fase.
En algunas versiones de estas realizaciones, el procesador esta configurado ademas de modo que cuando se determina que la derivada de la senal de atenuacion de corte de fase no cruza a cero, el procesador recupera el nivel de voltaje pico del voltaje de lmea de AC de la memoria.
En algunas realizaciones, el procesador esta configurado para determinar el nivel de voltaje pico del voltaje de lmea de AC al: determinar una derivada de la senal de atenuacion de corte de fase; determinar si la derivada de la senal de atenuacion de corte de fase cruza por cero; y cuando se determina que la derivada de la senal de atenuacion de corte de fase cruza por cero, encontrando el nivel de voltaje pico del voltaje de lmea de AC como un nivel de voltaje de la senal de atenuacion de corte de fase en un momento en que la derivada de la senal de atenuacion de corte de fase cruza por cero.
En algunas realizaciones, el procesador controla la atenuacion de la unidad de iluminacion basada en LED al determinar una proporcion de un area bajo una forma de onda de voltaje de la senal de atenuacion de corte de fase a un area bajo una forma de onda de voltaje del voltaje de lmea de AC despues de la rectificacion, y generando una senal de atenuacion de LED para atenuar la unidad de iluminacion basada en LED de acuerdo con la proporcion.
En algunas realizaciones, el procesador controla la atenuacion de la unidad de iluminacion basada en LED buscando un porcentaje de atenuacion para la unidad de iluminacion basada en LED en una tabla de consulta que comprende una pluralidad de entradas de tabla cada una correspondiente a un valor diferente del angulo de corte de fase y un valor correspondiente para el porcentaje de atenuacion.
En algunas realizaciones, el aparato ademas comprende: comprende un dispositivo adicional de memoria que tiene almacenada en su interior una tabla de consulta que comprende una pluralidad de entradas de datos. El aparato esta configurado, para cada uno de una pluralidad de valores particulares para el nivel de voltaje pico del voltaje de lmea de AC, para: medir un valor maximo correspondiente del ciclo de trabajo maximo de la senal de atenuacion de corte de fase digital; y almacenar cada uno de los valores maximos correspondientes del ciclo de trabajo de la senal de atenuacion de corte de fase digital en una de las entradas de la tabla para el valor particular del nivel de voltaje pico del voltaje de lmea de AC.
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Como es usado aqrn para los propositos de la presente divulgacion, debe ser entendido que el termino "LED" incluye cualquier diodo electroluminiscente u otro tipo de sistema basado en inyeccion/union de portador que sea capaz de generar radiacion en respuesta a una senal electrica. Por consiguiente, el termino LED incluye, pero no se limita a, diversas estructuras basadas en semiconductors que emiten luz en respuesta a la corriente, polfmeros emisores de luz, diodos organicos emisores de luz (OLEDs), tiras electroluminiscentes, y similares. En particular, el termino LED se refiere a los diodos emisores de luz de todo tipo (incluidos semiconductores y diodos organicos emisores de luz) que pueden ser configurados para generar radiacion en uno o mas del espectro infrarrojo, espectro ultravioleta y diversas porciones de espectro visible (que incluye generalmente longitudes de onda de radiacion de aproximadamente 400 nanometros a aproximadamente 700 nanometros).
Por ejemplo, una implementacion de un LED configurado para generar luz esencialmente blanca (por ejemplo, un LED blanco) puede incluir un numero de matrices que emiten respectivamente diferentes espectros de electroluminiscencia que, en combinacion, se mezclan para formar esencialmente luz blanca. En otra implementacion, un LED de luz blanca puede ser asociado con un material de fosforo que convierte la electroluminiscencia que tiene un primer espectro en un segundo espectro diferente. En un ejemplo de esta implementacion, la electroluminiscencia que tiene una longitud de onda relativamente corta y un espectro de ancho de banda estrecho "bombea" el material de fosforo, que a su vez irradia una radiacion de longitud de onda mas larga que tiene un espectro algo mas amplio.
Tambien debe ser entendido que el termino LED no limita el tipo de paquete ffsico y/o electrico de un LED. Por ejemplo, como se discutio anteriormente, un LED puede referirse a un unico dispositivo emisor de luz que tiene multiples matrices que estan configuradas para emitir respectivamente diferentes espectros de radiacion (por ejemplo, que pueden o no pueden ser individualmente controlables). Tambien, un LED puede estar asociado con un fosforo que es considerado como una parte integral del LED (por ejemplo, algunos tipos de LEDs blancos). En general, el termino LED puede referirse a LEDs empaquetados, LEDs no empaquetados, LEDs de montajes superficial, LEDs de chip en placa, LEDs de montajes de paquete T, LEDs de paquetes radial, LEDs de paquetes de potencia, LEDs que incluyen algun tipo de funda y/o elemento optico (por ejemplo, una lente difusora), etc.
El termino "fuente de luz" debe ser entendido que se refiere a una cualquiera o mas de una variedad de fuentes de radiacion, que incluyen, pero no se limitan a, fuentes basadas en LED, que incluyen uno o mas LEDs como se definio anteriormente. Una fuente de luz dada puede ser configurada para generar radiacion electromagnetica dentro del espectro visible, fuera del espectro visible, o una combinacion de ambos. Por lo tanto, los terminos "luz" y "radiacion" son usados de manera intercambiable aqrn. Adicionalmente, una fuente de luz puede incluir como componente integral uno o mas filtros (por ejemplo, filtros de color), lentes u otros componentes opticos. Tambien, debe ser entendido que las fuentes de luz pueden ser configuradas para una variedad de aplicaciones, que incluyen, pero no se limitan a, indicacion, visualizacion y/o iluminacion. Una "fuente de iluminacion" es una fuente de luz que esta configurada particularmente para generar radiacion que tiene una intensidad suficiente para iluminar eficazmente un espacio interior o exterior. En este contexto, "intensidad suficiente" se refiere a la potencia radiante suficiente en el espectro visible generado en el espacio o entorno (los "lumenes" de la unidad a menudo son empleados para representar la salida de luz total de una fuente de luz en todas las direcciones, en terminos de potencia radiante o "flujo luminoso") para proporcionar iluminacion ambiental (es decir, luz que puede ser percibida indirectamente y que pueda ser, por ejemplo, reflejada por una o mas de una variedad de superficies intermedias antes de ser percibida en su totalidad o en parte).
El termino "unidad de iluminacion" es usado aqrn para referirse a un aparato que incluye una o mas fuentes de luz del mismo o diferente tipo. Una unidad de iluminacion dada puede tener cualquiera de una variedad de disposiciones de montaje para las fuentes de luz, disposiciones y formas de recinto/carcasa, y/o configuraciones de conexion electrica y mecanica. Adicionalmente, una unidad de iluminacion dada opcionalmente puede ser asociada con (por ejemplo, incluir, ser acoplada a y/o empaquetar junto con) otros diversos componentes (por ejemplo, circuitos de control) en relacion con la operacion de las fuentes de luz. Una "unidad de iluminacion basada en LED" se refiere a una unidad de iluminacion que incluye una o mas fuentes de luz basadas en LED como se discutio anteriormente, solo o en combinacion con otras fuentes de luz no basadas en LED.
El termino "controlador" es usado aqrn generalmente para describir diversos aparatos relacionados con la operacion de una o mas fuentes de luz. Un controlador puede ser implementado de numerosas maneras (por ejemplo, tal como con hardware dedicado) para realizar diversas funciones discutidas aqrn. Un "procesador" es un ejemplo de un controlador que emplea uno o mas microprocesadores que pueden ser programados usando un software (por ejemplo, un microcodigo) para realizar diversas funciones discutidas aqrn. Un controlador puede ser implementado con o sin emplear un procesador, y tambien puede ser implementado como una combinacion de hardware dedicado para realizar algunas funciones y un procesador (por ejemplo, uno o mas microprocesadores programados y circuitos asociados) para realizar otras funciones. Los ejemplos de componentes controladores que pueden ser empleados en diversas realizaciones de la presente divulgacion incluyen, pero no se limitan a, microprocesadores convencionales, circuitos integrados de aplicacion espedfica (ASICs) y matrices de puertas programables de campo (FPGAs).
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En diversas implementaciones, un procesador o controlador puede estar asociado con uno o mas medios de almacenamiento (referidos genericamente aqrn como "memoria," por ejemplo, memoria del ordenador volatil y no volatil como memoria RAM, PROM, EPROM, EEPROM y FLASH, discos flexibles, discos compactos, discos opticos, cinta magnetica, etc.). En algunas implementaciones, los medios de almacenamiento pueden estar codificados con uno o mas programas que, cuando son ejecutados en uno o mas procesadores y/o controladores, realizan al menos algunas de las funciones discutidas aqrn. Diversos medios de almacenamiento pueden ser fijados dentro de un procesador o controlador o pueden ser transportados, tal que uno o mas programas almacenados en el mismo pueden ser cargados en un procesador o controlador para implementar diversos aspectos de la presente invencion discutidos aqrn. Los terminos "programa" o "programa de ordenador" son usados aqrn en un sentido generico para referirse a cualquier tipo de codigo de ordenador (por ejemplo, software o microcodigo) que pueda ser empleado para programar uno o mas procesadores o controladores.
Breve descripcion de los dibujos
En los dibujos, los caracteres de referencia similares generalmente se refieren a las mismas partes a traves de las diferentes vistas. Tambien, los dibujos no son necesariamente a escala, en cambio generalmente se pone enfasis en la ilustracion de los principios de la invencion.
La figura 1 ilustra un ejemplo de una senal de atenuacion de borde posterior analogica, o de corte de fase inversa.
La figura 2 es un diagrama de bloques funcional de una realizacion de ejemplo de un sistema de iluminacion que incluye un aparato para detectar el angulo de corte de fase de una senal de atenuacion de corte de fase.
La figura 3 ilustra ejemplos de una senal de atenuacion de borde posterior analogica, o de corte de fase inversa, y una senal de atenuacion de corte de fase digital correspondiente que puede ser producida a partir de la misma.
La figura 4 ilustra otro ejemplo de una senal de atenuacion de borde posterior analogica, o de corte de fase inversa.
La figura 5 ilustra las relaciones entre una senal de atenuacion de borde posterior analogica, o de corte de fase inversa y una derivada correspondiente de la senal de atenuacion de corte de fase inversa analogica.
La figura 6 ilustra un diagrama de flujo de una realizacion de ejemplo de un metodo para detectar el angulo de corte de fase de una senal de atenuacion de corte de fase.
Descripcion detallada
Debido a que los atenuadores de corte de fase analogicos a menudo no proporcionan una senal de atenuacion de corte de fase muy “limpia” a la unidad de iluminacion, cada atenuador de corte de fase analogico genera una forma de onda ligeramente diferente, lo que hace diffcil que un controlador de una unidad de iluminacion que comprende una o mas fuentes de luz LED descifre el angulo de corte de fase de tal manera que se pueda generar una senal para atenuar la salida de luz de las fuentes de luz LED en la cantidad apropiada. Debido a este problema, muchos controladores estiman el angulo de corte de fase, pero no intentan determinar el angulo de corte de fase con precision, como un resultado de que la unidad de iluminacion pueda actuar de manera diferente desde el atenuador de corte de fase al atenuador de corte de fase, lo que no es deseable. Mas generalmente, los solicitantes reconocieron y apreciaron que sena beneficioso proporcionar un metodo y un aparato para una deteccion mas precisa del angulo de corte de fase de una senal de atenuacion de corte de fase.
En vista de lo anterior, diversas realizaciones e implementaciones de la presente invencion estan dirigidas a metodos y aparatos de la invencion para detectar el angulo de corte de fase de una senal de atenuacion de corte de fase. Por ejemplo, son proporcionados metodos y aparatos para detectar digitalmente el angulo de corte de fase de una senal de atenuacion de corte de fase de tal manera que pueda ser generada una senal para atenuar la salida de luz de las fuentes de luz LED en la cantidad apropiada.
La figura 2 es un diagrama de bloques funcional de una realizacion de ejemplo de un sistema 200 de iluminacion. El sistema 200 de iluminacion incluye un atenuador 210 de corte de fase analogico y una unidad 215 de iluminacion basada en LED. La unidad 215 de iluminacion basada en LED incluye un aparato 220 de deteccion de angulo de corte de fase y un dispositivo 230 de iluminacion basado en LED.
El atenuador 210 de corte de fase analogico recibe un voltaje 15 de lmea de AC, rectificado el voltaje 15 de lmea de AC, y genera una senal 105 de atenuacion de corte de fase analogica, que puede ser una senal de atenuacion de corte de fase inversa (tambien referida como una senal de atenuacion de borde posterior), o una senal de atenuacion de corte de fase progresiva (tambien referida como una senal de atenuacion de borde delantero) como es descrito anteriormente con respecto a la figura 1. Por simplicidad y consistencia de explicacion, las operaciones y metodos de ejemplo descritos a continuacion e ilustrados en los dibujos emplean una senal de atenuacion de corte de fase inversa. Sin embargo, debe ser entendido que los principios implicados y los metodos descritos tambien pueden aplicarse a una senal de atenuacion de corte de fase progresiva.
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El aparato 220 de deteccion de angulo de corte de fase incluye un comparador 222 y un controlador 230. El controlador 230 incluye un procesador 224, un convertidor (ADC) 226 analogico a digital (A/D), y un dispositivo 228 de memoria. El controlador 230 puede incluir otros dispositivos, tales como circuitos logicos digitales, memorias intermedias, controladores, dispositivos logicos programables, etc. no mostrados espedficamente en la figura 2. El procesador 224 puede ser configurado para ejecutar uno o mas metodos, operaciones o algoritmos en respuesta al codigo de instruccion del procesador que puede ser almacenado, por ejemplo, en el dispositivo 228 de memoria, que incluye metodos descritos aqm, por ejemplo con respecto a la figura 6. El dispositivo 228 de memoria puede incluir memoria volatil (por ejemplo, memoria de acceso aleatorio) y/o memoria no volatil, como memoria ROM, PROM, EEPROM, FLASH, etc. El dispositivo 228 de memoria puede almacenar allf dentro uno o mas programas de ordenador para su ejecucion por el procesador 224.
El dispositivo 230 de iluminacion basado en LED incluye una o mas fuentes de luz LED. En algunas realizaciones, el dispositivo 230 de iluminacion basado en LED tambien puede incluir una circuitena de controlador para formatear y suministrar energfa adecuadamente para accionar e iluminar las fuentes de LED, y/o circuitena para atenuar la salida de luz por tales fuentes de LED. Por ejemplo, es comun accionar fuentes de LED a traves de una fuente de corriente controlada, y el dispositivo 230 de iluminacion basado en LED puede incluir una o mas de tales fuentes de corriente controlada.
Debe ser entendido que la figura 2 ilustra las relaciones entre diversos componentes funcionales y debe ser interpretado como una ilustracion de cualquier disposicion ffsica particular de componentes. En particular, en algunas realizaciones el aparato 220 de deteccion de angulo de corte de fase puede ser distinguido y/o separado ffsicamente del resto de la unidad 215 de iluminacion basada en LED. Ademas, en algunas realizaciones una o mas funciones del aparato 220 de deteccion de angulo de atenuacion y una o mas funciones del dispositivo 230 de iluminacion basado en LED (por ejemplo, funciones de atenuacion del controlador LED y/o LED) pueden ser realizados por uno o mas componentes compartidos en la unidad 215 de iluminacion basada en LED.
Las operaciones del sistema 200 de iluminacion, y particularmente el aparato 220 de deteccion de angulo de corte de fase, seran descritos ahora con respecto a las figuras 3-6.
En operacion, el atenuador 210 de corte de fase analogico genera la senal 105 de atenuacion de corte de fase analogica (por ejemplo, una senal de atenuacion de corte de fase inversa) a una entrada 102 de la unidad 215 de iluminacion basada en LED. El aparato 220 de deteccion de angulo de corte de fase recibe la senal 105 de atenuacion de corte de fase analogica y en respuesta a ella esta configurada para generar una o mas senales 225 de control de atenuacion para controlar un nivel de salida de luz de las fuentes de luz LED de la unidad 215 de iluminacion basada en LED de acuerdo con la cantidad de atenuacion indicada por el angulo 107 de corte de fase de la senal 105 de atenuacion de corte de fase analogica.
En particular, en respuesta a la senal 105 de atenuacion de corte de fase analogica, el aparato 220 de deteccion de angulo de corte de fase produce una senal 305 de atenuacion de corte de fase digital. Mas espedficamente, el comparador 222 recibe la senal 105 de atenuacion de corte de fase analogica, compara la senal 105 de atenuacion de corte de fase analogica a un umbral, (por ejemplo, 10 voltios) y en respuesta a la comparacion genera la senal 305 de atenuacion de corte de fase digital. La senal 305 de atenuacion de corte de fase digital tiene un primer estado, voltaje, o valor logico (por ejemplo, "1") cuando la senal 105 de atenuacion de corte de fase analogica es mayor que el umbral, y que tiene un segundo estado, voltaje o valor logico (por ejemplo,"0") cuando la senal 105 de atenuacion de corte de fase analogica es menor que el umbral.
La figura 3 ilustra ejemplos de la senal 105 de atenuacion de corte de fase analogica y una senal 305 de atenuacion de corte de fase digital correspondiente que puede ser producida a partir de un aparato de deteccion de angulo de corte de fase y, en particular por un aparato 220 de deteccion de angulo de corte de fase. La figura 3 ilustra tres casos diferentes para tres diferentes angulos 107 de corte de fase.
En el extremo izquierdo se ilustra un caso en el que el angulo 107 de corte de fase es de 180 grados, es decir, no hay atenuacion. En ese caso, la senal 105 de atenuacion de corte de fase analogica es la misma que el voltaje 301 de lmea de AC rectificado que en este ejemplo tiene un nivel 109 de voltaje pico de 120 voltios. En el medio es ilustrado un caso en el que el angulo 107 de corte de fase es de 130 grados, y a la derecha es ilustrado un caso en el que el angulo 107 de corte de fase es de 80 grados. En cada caso, el aparato 220 de deteccion de angulo de corte de fase produce desde la senal 105 de atenuacion de corte de fase una correspondiente senal 305 de atenuacion de corte de fase digital que tiene solo dos valores: un primer valor (por ejemplo, "1") cuando la senal 105 de atenuacion de corte de fase analogica excede un umbral, y el segundo valor (por ejemplo, "0") cuando la senal 105 de atenuacion de corte de fase analogica no excede el umbral.
Como puede ser visto en la figura 3, la senal 305 de corte de fase digital es una senal pulsada que tiene un penodo que es igual a una onda media de voltaje 301 de lmea de AC rectificado, y un ancho 307 de pulso que vana de acuerdo con el angulo 107 de corte de fase, desde un valor mmimo de cero o cerca de cero cuando el angulo 107 de corte de fase esta cerca de cero grados (la salida de luz es apagada completamente) hasta un valor 309 maximo cuando el angulo 107 de corte de fase es de 180 grados (la salida de luz es encendida completamente). En
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consecuencia, la ecuacion (1) anterior puede ser reescrita para calcular el angulo 107 de corte de fase de la senal 105 de atenuacion de corte de fase analogica por medio del ancho 307 de pulso de senal de corte de fase digital como:
(2) angulo de corte de fase (grados) =
180*
ancho de pulso de serial de corte de fase digital ancho de pulso de serial de corte de fase digital de valor maximo
\
v1
De manera beneficiosa, el controlador 223, y especificamente el procesador 224, puede medir facilmente el ancho 307 de pulso de senal de corte de fase digital de la senal 305 de atenuacion de corte de fase digital. Ademas, para un voltaje umbral dado, valor 309 maximo del ancho de pulso de la senal 305 de atenuacion corte de fase digital (es decir, el ancho de pulso cuando el angulo 107 de corte de fase es 180 grados) es una funcion del nivel 109 de voltaje pico (Vac) del voltaje 15 de linea de AC, y la frecuencia Fac del voltaje 15 de linea de AC:
(3) ancho de pulso de senal de corte de fase digital de valor maximo = f (Vac, Fac)
El aparato 220 de deteccion de angulo de corte de fase (y especificamente el procesador 224) podria medir el valor 309 maximo del ancho de pulso de la senal 305 de atenuacion de corte de fase digital para diversas combinaciones de valores de Vac y Fac (por ejemplo, niveles de voltaje comunes tales como 110 V, 120 V, 220 V, 230 V, 50 Hz, 60 Hz, etc.) en un procedimiento de calibracion, y almacenar los valores maximos en una tabla de consulta en la memoria (por ejemplo, dispositivo 228 de memoria). Entonces, en operation, el procesador 224 podria medir el ancho 307 de pulso de la senal de corte de fase digital (por ejemplo, usando un temporizador), determinar el nivel 109 de voltaje pico y la frecuencia operativa FAC del voltaje 15 de linea de AC, usar el nivel 109 de voltaje pico y el frecuencia operativa Fac del voltaje 15 de linea de AC para recuperar el valor 309 maximo del ancho de pulso de la senal 305 de atenuacion de corte de fase digital, y determinar el angulo 107 de corte de fase de la senal 105 de atenuacion analogica de la ecuacion (2).
El inventor ha notado ademas que la proportion del ancho 307 de pulso de senal de corte de fase digital al valor 309 maximo del ancho de pulso (es decir, el ciclo de trabajo de la senal 305 de atenuacion de corte de fase digital) no cambia con, y no es una funcion de, la frecuencia de linea de AC Fac. Es decir:
(4) ciclo de trabajo de senal de corte de fase digital de valor maximo = f (Vac)
Por consiguiente, la tabla de consulta puede ser simplificada para eliminar Fac trabajando con ciclos de trabajo en lugar de anchos de pulso absolutos. En ese caso, el angulo 107 de corte de fase de la senal 105 de atenuacion de corte de fase analogica puede ser calculado como:
(5) angulo de corte de fase (grados) =
( ciclo de trabajo de serial de corte de fase digital
^ciclo de trabajo de serial de corte de fase digital de valor maximo)
El aparato 220 de deteccion de angulo de corte de fase (y especificamente el procesador 224) puede medir el valor maximo del ciclo de trabajo de la senal 305 de atenuacion de corte de fase digital para una pluralidad de niveles 109 de voltaje pico de voltaje 15 de linea de AC, por ejemplo incluyendo, niveles de voltaje comunes tales como 110 V, 120 V, 220 V, 230 V, etc.) en un procedimiento de calibracion, y almacenar cada uno de los valores maximos en una entrada correspondiente en una tabla de consulta en la memoria (por ejemplo, dispositivo 228 de memoria), en donde cada entrada corresponde a uno de la pluralidad de niveles 109 de voltaje pico. En algunas realizaciones, la tabla de consulta puede ser indexada por los niveles 109 de voltaje pico del voltaje 15 de linea de AC. Entonces, en operacion, el procesador 224 podria determinar el angulo de corte de fase del ciclo de trabajo de la senal 305 de atenuacion de corte de fase digital (por ejemplo, usando un temporizador), recupere el valor maximo del ciclo de trabajo de una tabla de consulta, y usar el ciclo de trabajo de la senal 305 de atenuacion de corte de fase digital y el valor maximo del ciclo de trabajo para determinar el angulo 107 de corte de fase de la senal 105 de atenuacion de corte de fase analogica empleando la ecuacion (5).
Para recuperar el valor maximo del ciclo de trabajo de la tabla de consulta, el procesador 224 necesita conocer el nivel 109 de voltaje pico del voltaje 15 de linea de AC.
Sin embargo el aparato 220 de deteccion de angulo de corte de fase no recibe el voltaje 15 de linea de AC. Asi que el aparato 220 de deteccion de angulo de corte de fase debe determinar el nivel 109 de voltaje pico del voltaje 15 de linea de AC de la senal 105 de atenuacion de corte de fase analogica.
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Para determinar el nivel 109 de voltaje pico del voltaje 15 de lmea de AC a partir de la senal 105 de atenuacion de
corte de fase analogica, hay dos posibles casos, dependiendo del angulo 107 de corte de fase en sr
El primer caso es cuando el angulo 107 de corte de fase es de 90 grados o mayor. En ese caso, entonces el nivel de voltaje pico de la senal 105 de atenuacion de corte de fase analogica es el mismo que el nivel 109 de voltaje pico del voltaje 15 de lmea de AC. En ese caso, el nivel 109 de voltaje pico del voltaje 15 de lmea de AC puede ser determinado encontrando el pico o el valor maximo de la senal 105 de atenuacion de corte de fase analogica. Hacia ese extremo, como se ilustra en la figura 2 la senal 105 de atenuacion de corte de fase analogica es proporcionada a la entrada de ADC 226 del controlador 223. El ADC 226 genera una palabra digital que depende del nivel de voltaje de la senal 105 de atenuacion de corte de fase analogica de entrada, y el procesador 224 encuentra el pico o valor maximo de la senal 105 de atenuacion de corte de fase analogica, y por lo tanto el nivel 109 de voltaje pico del voltaje 15 de lmea de AC, desde la salida de ADC.
El segundo caso es cuando el angulo 107 de corte de fase es menor de 90 grados.
La figura 4 ilustra un ejemplo de una senal de atenuacion de borde posterior analogica, o de corte de fase inversa,
cuando el angulo 107 de corte de fase es menor de 90 grados, y en particular es de 80 grados. Como es ilustrado en la figura 4, cuando el angulo 107 de corte de fase es menor que 90 grados entonces el nivel 109 de voltaje pico del voltaje 15 de lmea de AC es cortado, y la senal 105 de atenuacion de corte de fase analogica nunca alcanza el nivel 109 de voltaje pico del voltaje 15 de lmea de AC. Por consiguiente, el nivel 109 de voltaje pico del voltaje 15 de lmea de AC no puede ser determinado a partir del ciclo de corriente de la senal 105 de atenuacion de corte de fase analogica cuando el angulo 107 de corte de fase en el ciclo de corriente de la senal 105 de atenuacion de corte de fase analogica es menor de 90 grados. En ese caso, el nivel 109 de voltaje pico del voltaje 15 de lmea de AC puede ser en vez de esto determinado a partir de un ciclo previo de la senal 105 de atenuacion de corte de fase analogica cuando el angulo 107 de corte de fase era 90 grados o mayor (por ejemplo, a partir de un valor almacenado en el dispositivo 228 de memoria durante un ciclo anterior de senal 105 de atenuacion de corte de fase analogica cuando el angulo 107 de corte de fase era 90 grados o mayor).
Asf, se observa que existe una cierta paradoja aparente en donde, para determinar el angulo 107 de corte de fase, el procesador 224 necesita conocer el nivel 109 de voltaje pico del voltaje 15 de lmea de AC, pero con el fin de determinar correctamente el nivel de 109 voltaje pico del voltaje 15 de lmea de AC, el procesador 224 necesita saber que el angulo 107 de corte de fase es de al menos 90 grados.
Aunque el procesador 224 puede desconocer el nivel 109 de voltaje pico del voltaje 15 de lmea de AC, es conocido que la forma de onda del voltaje 15 de lmea de AC es una onda senoidal, y que la forma de onda de la senal 105 de atenuacion de corte de fase analogica es una onda senoidal rectificada cortada. Ademas, es conocido que el nivel pico de una onda sinusoidal ocurre en un punto donde la derivada de la onda senoidal es cero (un punto de cruce por cero).
La figura 5 ilustra las relaciones entre un borde posterior analogico, o una senal 105 de atenuacion de corte de fase inversa y una derivada 505 correspondiente de la senal de atenuacion de corte de fase inversa analogica. La parte superior de la figura 5 ilustra ejemplos de senal 105 de atenuacion de corte de fase analogica para tres diferentes angulos 107 de corte de fase. En el extremo izquierdo de la figura 5 es ilustrado un caso donde el angulo 107 de corte de fase es de 180 grados, en el medio es ilustrado un caso del angulo 107 de corte de fase es de 130 grados, y a la derecha es ilustrado un caso donde el angulo 107 de corte de fase es de 80 grados. La parte inferior de la figura 5 ilustra la derivada 505 para cada uno de los ejemplos de senal 105 de atenuacion de corte de fase analogica correspondiente a los tres diferentes angulos 107 de corte de fase.
De la figura 5 puede ser visto que si la derivada 505 de la senal 105 de atenuacion de corte de fase analogica se cruza con cero (es decir, tiene un punto 509 de cruce por cero), entonces la senal 105 de atenuacion de corte de fase analogica tiene un pico y por lo tanto el angulo de corte de fase es 90 grados o mayor. En ese caso, como se indico anteriormente, el nivel de voltaje pico de la senal 105 de atenuacion de corte de fase analogica 105 es el mismo que el nivel 109 de voltaje pico del voltaje 15 de lmea de AC, y el procesador 224 puede determinar el nivel 109 de voltaje pico del voltaje 15 de lmea de Ac desde el nivel de voltaje pico de la senal 105 de atenuacion de corte de fase analogica como sea determinada a partir de la salida de ADC 226. Alternativamente, el procesador 224 puede determinar el nivel 109 de voltaje pico del voltaje 15 de lmea de AC desde la salida de ADC 226 en el momento de cruce 509 por cero en derivada 505.
Por otra parte, si la derivada 505 de la senal 105 de atenuacion de corte de fase analogica no cruza por cero, entonces la senal 105 de atenuacion de corte de fase analogica no tiene un pico y por lo tanto el angulo 107 de corte de fase es menor que 90 grados. En ese caso, como se indico anteriormente, el nivel 109 de voltaje pico del voltaje 15 de lmea de AC no puede ser determinado a partir de un ciclo de corriente de senal 105 de atenuacion de corte de fase analogica, y en su lugar debe ser determinado desde el nivel de voltaje pico de la senal 105 de atenuacion de corte de fase analogica en un ciclo anterior cuando el angulo 107 de corte de fase era de 90 grados o mayor (es decir, cuando el atenuador 210 de corte de fase analogico se establecio para proporcionar un nivel mayor de iluminacion por el dispositivo 230 de iluminacion basado en LED). En algunas realizaciones, el nivel 109 de voltaje
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pico del voltaje 15 de lmea de AC puede ser obtenido a partir de un valor almacenado en un dispositivo de memoria (por ejemplo, dispositivo 228 de memoria) cuyo valor fue obtenido durante dicho ciclo anterior de senal 105 de atenuacion de corte de fase analogica. El voltaje 15 de lmea de AC puede ser esperado para variar relativamente poco con el tiempo una vez que la unidad 215 de iluminacion basada en LED es instalada en una instalacion particular, por lo que usar un valor previamente obtenido todavfa permitira que el aparato 220 de deteccion de angulo de corte de fase obtenga un buen valor para el angulo 107 de corte de fase incluso cuando el angulo 107 de corte de fase es menor que 90 grados. En algunas realizaciones, el nivel 109 de voltaje pico del voltaje 15 de lmea de AC puede ser almacenado en un dispositivo de memoria no volatil, tal como un dispositivo de memoria FLASH del aparato 220 de deteccion de angulo de corte de fase, que puede ser incluido en el dispositivo 228 de memoria.
En el caso de que el nivel 109 de voltaje pico del voltaje 15 de lmea de AC de un ciclo anterior de senal 105 de atenuacion de corte de fase analogica cuando el angulo 107 de corte de fase era 90 grados o mayor no este disponible (por ejemplo, la primera vez que el aparato 220 de deteccion de angulo de corte de fase esta encendido), luego en algunas realizaciones el procesador 224 puede ser configurado para generar una o mas senales de control de atenuacion que apagan completamente las fuentes de luz LED de la unidad 215 de iluminacion basada en LED. Esto a su vez puede causar que un usuario ajuste el atenuador 210 para aumentar el nivel de luz haciendo que el angulo 107 de corte de fase sea mayor que 90 grados, en cuyo punto puede ser determinado el nivel de voltaje pico de la senal 105 de atenuacion de corte de fase analogica como se explico anteriormente y almacenarse en la memoria (por ejemplo, memoria 228).
Una vez que es conocido el angulo 107 de corte de fase de la senal 105 de atenuacion corte de fase analogica, el controlador 223 puede usar esa informacion para producir una o mas senales 225 de control de atenuacion para controlar el nivel de salida de luz de las fuentes de luz LED de la unidad 215 de iluminacion basada en LED de acuerdo con la cantidad de atenuacion indicada por el angulo 107 de corte de fase.
Por ejemplo, del conocimiento del angulo107 de corte de fase, el procesador 224 puede determinar la proporcion del area bajo una forma de onda de voltaje de la senal 105 de atenuacion de corte de fase a un area bajo la forma de onda de voltaje del voltaje 15 de lmea de AC despues de la rectificacion, y atenuar las fuentes de luz LED de la unidad 215 de iluminacion basada en LED de acuerdo con la proporcion.
En algunas realizaciones, el controlador 223 puede controlar la atenuacion de la unidad 215 de iluminacion basada en LED accediendo a una tabla de consulta que tiene una pluralidad de entradas, cada entrada corresponde a un angulo 107 de corte de fase particular diferente y tiene almacenados allf datos que indican un porcentaje de atenuacion o cantidad de atenuacion que sera aplicado a las fuentes de luz LED de la unidad 215 de iluminacion basada en LED.
La figura 6 ilustra un diagrama de flujo de una realizacion de ejemplo de un metodo 600 de deteccion del angulo de corte de fase de una senal de atenuacion de corte de fase. El metodo 600 es dividido en tres operaciones 610, 630 y 650 principales. La operacion 610 es una realizacion de ejemplo de una operacion o procedimiento de calibracion para el aparato 220 de deteccion de angulo de corte de fase. La operacion 630 es una realizacion de ejemplo de una operacion o metodo para determinar el valor 109 pico del voltaje 15 de lmea de AC. La operacion 650 es una realizacion de ejemplo de una operacion o metodo para determinar el angulo 107 de corte de fase de la senal 105 de atenuacion de corte de fase analogica.
En una etapa 612, el aparato 220 de deteccion de angulo de corte de fase mide valores maximos del ciclo de trabajo de la senal 305 de atenuacion de corte de fase digital para una pluralidad de niveles 109 de voltaje pico del voltaje 15 de lmea de AC con angulo 107 de atenuacion de senal 105 de atenuacion de corte de fase analogica a 180 grados (es decir, atenuacion minima o nula, iluminacion completa).
En una etapa 614, el procesador 224 almacena los valores maximos del ciclo de trabajo de la senal 305 de atenuacion de corte de fase digital en entradas correspondientes en una tabla de consulta en la memoria (por ejemplo, dispositivo 228 de memoria), donde cada entrada corresponde a un valor particular del nivel 109 de voltaje pico.
En una etapa 632, el aparato 220 de deteccion de angulo de corte de fase muestrea la senal 105 de atenuacion de corte de fase analogica durante pulsos de senal 305 de atenuacion de corte de fase digital (es decir, en momentos en que la senal 105 de atenuacion de corte de fase analogica es mayor que el voltaje umbral del comparador 222. La senal 105 de atenuacion de corte de fase analogica puede ser muestreada por el ADC 226 del controlador 223.
En un paso 634, el procesador 224 calcula la derivada 505 de la senal 105 de atenuacion de corte de fase analogica muestreada.
En una etapa 636, el controlador 223 filtra la derivada 505 de la senal 105 de atenuacion de corte de fase analogica muestreada para reducir el ruido en la senal. En algunas realizaciones, es empleado un filtro de respuesta finita al impulso (FIR). En algunas realizaciones, la etapa 636 puede ser omitida.
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En una etapa 638, el procesador 224 busca un cruce 509 por cero en la derivada 505 filtrada de la senal 105 de atenuacion de corte de fase analogica muestreada.
En una etapa 638, el procesador 224 busca un cruce 509 por cero en la derivada 505 filtrada de la senal 105 de atenuacion de corte de fase analogica muestreada.
En una etapa 640, el procesador 224 determina si es encontrado un cruce 509 por cero.
Si es encontrado un cruce 509 por cero, entonces en una etapa 642 el procesador 224 determina que el valor 109 pico del voltaje 15 de lmea de AC sea igual al valor maximo de la senal 105 de atenuacion de corte de fase analogica muestreada.
Si no es encontrado un cruce 509 por cero, entonces en una etapa 644 el procesador 224 recupera el valor 109 pico del voltaje 15 de lmea de AC de un ciclo anterior o la medicion de la senal 105 de atenuacion de corte de fase analogica - por ejemplo almacenada en memoria (por ejemplo, dispositivo 228 de memoria).
En una etapa 652, la unidad 215 de iluminacion basada en LED recibe en su entrada 102 la senal 105 de atenuacion de corte de fase producida a partir del voltaje 15 de lmea de AC, compara la senal 105 de atenuacion de corte de fase a un voltaje umbral, en respuesta a esto genera la senal 305 de atenuacion de corte de fase digital, y el procesador 224 mide el penodo y el ancho de pulso de la senal 305 de atenuacion de corte de fase digital, por ejemplo con un temporizador.
En una etapa 654, el procesador 224 calcula el ciclo de trabajo de la senal 305 de atenuacion de corte de fase digital usando el penodo y el ancho de pulso de la senal 305 de atenuacion de corte de fase digital.
En una etapa 656, el procesador 224 usa el valor 109 pico del voltaje 15 de lmea de AC para obtener el valor maximo del ciclo de trabajo de la senal 305 de atenuacion de corte de fase digital, por ejemplo desde una tabla de consulta almacenada en la memoria (por ejemplo, dispositivo 228 de memoria).
En una etapa 658, el procesador 224 determina el angulo 107 de corte de fase de la senal 105 de atenuacion de corte de fase analogica del ciclo de trabajo de la senal 305 de atenuacion de corte de fase digital y el valor maximo de la senal 305 de atenuacion de corte de fase digital de ciclo de trabajo.
Una vez que el procesador 224 ha determinado el angulo 107 de corte de fase de la senal 105 de atenuacion de corte de fase analogica, puede usar esa informacion para producir una o mas senales 225 de control de atenuacion para controlar el nivel de salida de luz de las fuentes de luz LED de la unidad 215 de iluminacion basada en LED de acuerdo con la cantidad de atenuacion indicada por el angulo 107 de corte de fase.

Claims (15)

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    REIVINDICACIONES
    1. Un metodo, que comprende:
    recibir una senal (105) de atenuacion de corte de fase producida a partir de un voltaje (15) de lmea de AC;
    comparar la senal de atenuacion de corte de fase con un voltaje de umbral y en respuesta a la misma emitir una senal (305) de atenuacion de corte de fase digital;
    determinar (630) un nivel (109) de voltaje pico del voltaje de lmea de AC; caracterizado por determinar (654) un ciclo de trabajo de la senal de atenuacion de corte de fase digital;
    emplear (656) el nivel de voltaje pico del voltaje de lmea de AC para determinar un valor maximo del ciclo de trabajo de la senal de atenuacion de corte de fase digital;
    determinar (658) un angulo (107) de corte de fase de la senal de atenuacion de corte de fase del ciclo de trabajo de la senal de atenuacion de corte de fase digital y el valor maximo del ciclo de trabajo de la senal de atenuacion de corte de fase digital; y
    controlar una atenuacion de una unidad (230) de iluminacion basada en LED en respuesta al angulo de corte de fase de la senal de atenuacion de corte de fase.
  2. 2. El metodo de la reivindicacion 1, en donde emplear el nivel de voltaje pico del voltaje de lmea de AC para determinar el valor maximo del ciclo de trabajo de la senal de atenuacion de corte de fase digital comprende obtener (656) el valor maximo del ciclo de trabajo de la senal de atenuacion de corte de fase digital correspondiente al nivel de voltaje pico del voltaje de lmea de AC desde una tabla de consulta que comprende una pluralidad de entradas de tabla, en donde cada entrada de tabla corresponde a un valor particular del nivel de voltaje pico del voltaje de lmea de AC y almacena datos que identifican un valor maximo particular correspondiente del ciclo de trabajo de la senal de atenuacion de corte de fase.
  3. 3. El metodo de la reivindicacion 1, en donde determinar el nivel de voltaje pico del voltaje de lmea de AC comprende:
    determinar (634) una derivada (505) de la senal de atenuacion de corte de fase;
    determinar (640) si la derivada de la senal de atenuacion de corte de fase cruza por cero (505); y
    cuando se determina que la derivada de la senal de atenuacion de corte de fase cruza por cero, encontrando (642) el nivel de voltaje pico del voltaje de lmea de AC como un nivel de voltaje pico de la senal de atenuacion de corte de fase.
  4. 4. El metodo de la reivindicacion 3, en donde cuando se determina que la derivada de la senal de atenuacion de corte de fase no cruza por cero, recuperar (644) el nivel de voltaje pico del voltaje de lmea de AC de la memoria (228).
  5. 5. El metodo de la reivindicacion 1, en donde determinar un nivel de voltaje pico del voltaje de lmea de AC comprende:
    determinar (634) una derivada (505) de la senal de atenuacion de corte de fase;
    determinar (640) si la derivada de la senal de atenuacion de corte de fase cruza por cero (509); y
    cuando se determina que la derivada de la senal de atenuacion de corte de fase cruza por cero, encontrando (642) el nivel de voltaje pico del voltaje de lmea de AC como un nivel de voltaje de la senal de atenuacion de corte de fase en un momento en que la derivada de la senal de atenuacion de corte de fase cruza por cero.
  6. 6. El metodo de la reivindicacion 1, en donde controlar la atenuacion de la unidad de iluminacion basada en LED en respuesta al angulo de corte de fase comprende determinar una proporcion de un area bajo una forma de onda de voltaje de la senal de atenuacion de corte de fase a un area bajo una forma de onda de voltaje del voltaje de lmea de AC despues de la rectificacion, y atenuar la unidad de iluminacion basada en LED de acuerdo con la proporcion.
  7. 7. El metodo de la reivindicacion 1, en donde controlar la atenuacion de la unidad de iluminacion basada en LED en respuesta al angulo de corte de fase comprende buscar un porcentaje de atenuacion para la unidad de iluminacion basada en LED en una tabla de consulta que comprende una pluralidad de entradas de tabla cada uno corresponde a un valor diferente del angulo de corte de fase y un valor diferente correspondiente para el porcentaje de atenuacion.
    5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    55
    60
    65
  8. 8. El metodo de la reivindicacion 1, que comprende ademas:
    para cada uno de una pluralidad de valores para el nivel de voltaje pico del voltaje de lmea de AC, midiendo (612) un valor maximo correspondiente del ciclo de trabajo de la senal de atenuacion de corte de fase digital; y
    almacenar (614) cada uno de los valores maximos correspondientes del ciclo de trabajo de la senal de atenuacion de corte de fase digital para cada uno de la pluralidad de valores para el nivel de voltaje pico en una entrada de tabla correspondiente de una tabla de consulta en un dispositivo (228) de memoria.
  9. 9. Un aparato (200), que comprende:
    una entrada (202) configurada para recibir una senal (305) de atenuacion de corte de fase producida a partir de un voltaje (15) de lmea de AC;
    un comparador (222) configurado para comparar la senal de atenuacion de corte de fase con un voltaje de umbral y en respuesta al mismo para generar una senal de atenuacion de corte de fase digital; y
    un procesador (224) configurado para determinar (630) un nivel (109) de voltaje pico del voltaje de lmea de AC;
    caracterizado porque el procesador esta ademas configurado para:
    determinar (654) un ciclo de trabajo de la senal de atenuacion de corte de fase digital;
    emplear (656) el nivel de voltaje pico del voltaje de lmea de AC para determinar un valor maximo del ciclo de trabajo de la senal de atenuacion de corte de fase digital; determinar (658) un angulo (107) de corte de fase de la senal de atenuacion de corte de fase del ciclo de trabajo de la senal de atenuacion de corte de fase digital y el valor maximo del ciclo de trabajo de la senal de atenuacion de corte de fase digital; y
    controlar una atenuacion de una unidad (230) de iluminacion basada en LED en respuesta al angulo de corte de fase.
  10. 10. El aparato (200) de la reivindicacion 9, que comprende ademas un dispositivo (228) de memoria que tiene almacenada allf una tabla de consulta que comprende una pluralidad de entradas de tabla, en donde cada entrada de tabla corresponde a un valor particular del nivel de voltaje pico del voltaje de lmea de AC y almacena datos que identifican un valor maximo particular correspondiente del ciclo de trabajo de la senal de atenuacion de corte de fase.
  11. 11. El aparato (200) de la reivindicacion 9, en donde el procesador esta configurado para determinar el nivel de voltaje pico del voltaje de la lmea de AC al:
    determinar (634) una derivada (505) de la senal de atenuacion de corte de fase;
    determinar (640) si la derivada de la senal de atenuacion de corte de fase cruza por cero (509); y
    cuando se determina que la derivada de la senal de atenuacion de corte de fase cruza por cero, encontrando (642) el nivel de voltaje pico del voltaje de lmea de AC como un nivel de voltaje pico de la senal de atenuacion de corte de fase.
  12. 12. El aparato (200) de la reivindicacion 9, en donde el procesador esta configurado para determinar el nivel de voltaje pico del voltaje de la lmea de AC al:
    determinar (634) una derivada (505) de la senal de atenuacion de corte de fase;
    determinar (640) si la derivada de la senal de atenuacion de corte de fase cruza por cero (509); y
    cuando se determina que la derivada de la senal de atenuacion de corte de fase cruza por cero, encontrando (644) el nivel de voltaje pico del voltaje de lmea de AC como un nivel de voltaje de la senal de atenuacion de corte de fase en un momento en que la derivada de la fase la senal de atenuacion de corte cruza por cero.
  13. 13. El aparato (200) de la reivindicacion 9, en donde el procesador controla la atenuacion de la unidad de iluminacion basada en LED determinando una proporcion de un area bajo una forma de onda de voltaje de la senal de atenuacion de corte de fase a un area bajo una forma de onda de voltaje del voltaje de lmea de AC despues de la rectificacion, y generar una senal (225) de atenuacion LED para atenuar la unidad de iluminacion basada en LED de acuerdo con la proporcion.
  14. 14. El aparato (200) de la reivindicacion 9, en donde el procesador controla la atenuacion de la unidad de iluminacion basada en LED buscando un porcentaje de atenuacion para la unidad de iluminacion basada en LED en una tabla de consulta que comprende una pluralidad de entradas de tabla cada una correspondiente a un valor diferente del angulo de corte de fase y un valor correspondiente para el porcentaje de atenuacion.
    5
  15. 15. El aparato (200) de la reivindicacion 9, que comprende ademas un dispositivo (228) de memoria que tiene almacenada allf una tabla de consulta que comprende una pluralidad de entradas de datos, y en donde el aparato esta configurado, para cada uno de una pluralidad de valores particulares para el nivel de voltaje pico del voltaje de lmea de AC, para:
    10
    medir un valor maximo correspondiente del ciclo de trabajo maximo de la senal de atenuacion de corte digital; y
    almacenar cada uno de los valores maximos correspondientes del ciclo de trabajo de la senal de atenuacion 15 de fase digital en una de las entradas de tabla para el valor particular del nivel de voltaje pico del voltaje de AC.
    de fase
    de corte lmea de
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