[go: up one dir, main page]

WO2018009099A1 - Led-based lighting device - Google Patents

Led-based lighting device Download PDF

Info

Publication number
WO2018009099A1
WO2018009099A1 PCT/RU2017/000468 RU2017000468W WO2018009099A1 WO 2018009099 A1 WO2018009099 A1 WO 2018009099A1 RU 2017000468 W RU2017000468 W RU 2017000468W WO 2018009099 A1 WO2018009099 A1 WO 2018009099A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
leds
current
switch
voltage
current source
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/RU2017/000468
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Юрий Борисович СОКОЛОВ
Михаил Викторович СТРЕЛЬНИКОВ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of WO2018009099A1 publication Critical patent/WO2018009099A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10Controlling the light source
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10Controlling the light source
    • H05B47/175Controlling the light source by remote control
    • H05B47/185Controlling the light source by remote control via power line carrier transmission

Definitions

  • the invention relates to lighting engineering and can be used in the manufacture and operation of LED lighting devices operating in an unstable electric power network.
  • the mains voltage from which the LEDs are powered does not have a stable value and, in general, can vary between + 10% - 15% of the nominal value or more. Therefore, if you change the number of LEDs included in the network synchronously with the change in the mains voltage and simultaneously change the current in the LED circuit by the same percentage in the opposite direction, then the luminous flux of this light source will be unchanged. Since the voltage at switchable diodes can only be changed discretely (minimum by the magnitude of the voltage on one LED), then the magnitude of the current will change discretely in the same percentage. If a current source is connected in series with the LEDs, then within the voltage between the terminals of the LED, the current can be stabilized, and the power of the current source must be greater than the power dissipated by the LED.
  • the PLC modem 7 also controls the current source 6 and is connected to the mains.
  • the voltage corresponding to the current value of the mains voltage with a current corresponding to this voltage arrives at the top of the pole.
  • the magnitude of the current of the current source 6 corresponds to the position of the switch ⁇ réelle réelle, the position of which in turn depends on the input voltage level, which controls the switch ⁇ 1 réelle through the voltage sensor 4.
  • the voltage and current sensor change on the resistor (Fig. 2) 4 switches the number of diodes with the switch ⁇ according to the position of the switch ⁇ 1 réelle (in the base of the column).
  • the LED board in the illuminator
  • the reliability of such a illuminator is actually determined by the reliability of the LEDs. Subject to certain rules, such a illuminator can be warranted for more than 10 years, and the actual operating time of LEDs can be more than 100,000 hours.
  • a varistor in a 2-wire line connecting the column base to the illuminator, and to include a passive current source with a current value greater than the maximum possible LED current in the operating mode in the common current circuit.
  • a PLC modem which controls the lighting in in accordance with the signals from the Center or on the same basis, the program unit will be located.
  • PLC control signals can have the following positions:

Landscapes

  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

The invention relates to the field of lighting technology. The technical result is increased reliability and service life. The present device consists of two parts, the first part comprising: a rectifier, a ripple compensating device, a voltage sensor, a comparator, a current switch controller, a current switch, a passive current source, and a PLC control device. The second part comprises: a first group of LEDs, switchable groups of LEDs, a measuring resistor, a current sensor, and an LED quantity control switch. In the first part, the rectifier is connected in series to the ripple compensating device and the passive low-level current source, the voltage sensor controls the passive current source by means of a first switch, and a PLC signal has priority control of the current source and receives a control signal from a control centre via mains wires. Unregulated voltage is supplied to the lighting device via a two-wire line with fixed currents, depending on the PLC signal and the first switch. In the second part, the measuring resistor is connected to the current sensor-comparator, which controls a second switch, which switches the quantity of LEDs connected into the circuit according to the level of current in the twin-wire line, synchronously with the first switch. Connected into the circuit of the twin-wire line, in series with the measuring resistor, are a primary group of LEDs and several groups of LEDs which are connected into said circuit depending on the current in the twin-wire line, which depends on the level of the incoming supply voltage.

Description

ОСВЕТИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО НА СВЕТОДИОДАХ  LED LIGHTING DEVICE

Изобретение относится к светотехнике и может быть использовано в производстве и эксплуатации светодиодных осветительных устройств, работающих в условиях нестабильной электрической сети питания. The invention relates to lighting engineering and can be used in the manufacture and operation of LED lighting devices operating in an unstable electric power network.

Сетевое напряжение от которого питаются светодиоды не имеет стабильного значения и, в общем случае, может меняться в пределах +10% - 15% от номинального значения и более. Поэтому, если менять количество включенных в сеть светодиодов синхронно с изменением сетевого напряжения и одновременно менять ток в цепи светодиодов на ту же величину в процентах в обратную сторону, то световой поток данного источника света будет неизменным. Поскольку напряжение на переключаемых диодах можно менять только дискретно (минимально на величину напряжения на одном светодиоде) то и величина тока будет меняться дискретно в таком же процентном соотношении. Если при этом последовательно со светодиодами включить источник тока, то в пределах напряжения между выводами светодиода можно стабилизировать ток, а мощность источника тока должна быть больше, чем мощность, рассеиваемая светодиодом. The mains voltage from which the LEDs are powered does not have a stable value and, in general, can vary between + 10% - 15% of the nominal value or more. Therefore, if you change the number of LEDs included in the network synchronously with the change in the mains voltage and simultaneously change the current in the LED circuit by the same percentage in the opposite direction, then the luminous flux of this light source will be unchanged. Since the voltage at switchable diodes can only be changed discretely (minimum by the magnitude of the voltage on one LED), then the magnitude of the current will change discretely in the same percentage. If a current source is connected in series with the LEDs, then within the voltage between the terminals of the LED, the current can be stabilized, and the power of the current source must be greater than the power dissipated by the LED.

Рассмотрим вариант исполнения схемы для уличного (дорожного освещения) показанные на фиг. 1, 2.  Consider an embodiment of the circuit for street (road lighting) shown in FIG. 12.

В основании столба (фиг. 1) в изолированном пластиковом корпусе расположены:  At the base of the column (Fig. 1) in an insulated plastic case are located:

- выпрямитель (например, 3-х фазного напряжения) 1 - устройство компенсации пульсации 2 - rectifier (e.g. 3-phase voltage) 1 - ripple compensation device 2

- возможно установка конденсатора С для минимизации пульсаций 3 - installation of capacitor C is possible to minimize ripple 3

- датчик напряжения, компаратор и др. устройства 4, вырабатывающие сигнал, управляющий переключателем 5, который, в свою очередь управляет пассивным стабилизатором тока 6 - voltage sensor, comparator and other devices 4 that generate a signal that controls the switch 5, which, in turn, controls the passive current stabilizer 6

- PLC модем 7 также управляющий источником тока 6 и имеет связь с электрической сетью.  - The PLC modem 7 also controls the current source 6 and is connected to the mains.

Таким образом, наверх на столб поступает напряжение соответствующее текущему значению сетевого напряжения с током соответствующим этому напряжению. Величина тока источника тока 6 соответствует положению переключателя ГЪа, положение которого в свою очередь зависит от уровня входного напряжения, которое управляет переключателем П1а через датчик напряжения 4. Когда ток в общей цепи изменился, то на резисторе (рис.2) изменяется напряжение и датчик тока 4 переключает количество диодов с помощью переключателя Шб соответственно положению переключателя П1а (в основании столба). Таким образом, на плате светодиодов (в осветителе) имеется минимальное число компонентов, которые не боятся высокой температуры печатной платы со светодиодами. Надежность такого осветителя фактически определяется надежностью светодиодов. При соблюдении определенных правил, на такой осветитель можно давать гарантию более 10 лет, а реальная наработка светодиодов может быть более 100000 часов. Для защиты светодиодов от различных помех возможно в 2-х проводную линию соединяющую основание столба с осветителем включить варистор, а в общую токовую цепь включить пассивный источник тока с значением тока больше, чем максимально возможный ток светодиодов в рабочем режиме. В основании столба также располагается вся основная схема управления, включая модем PLC, который управляет освещением в соответствии с сигналами из Центра или в том же основании будет располагаться программный блок. Thus, the voltage corresponding to the current value of the mains voltage with a current corresponding to this voltage arrives at the top of the pole. The magnitude of the current of the current source 6 corresponds to the position of the switch Гаа, the position of which in turn depends on the input voltage level, which controls the switch П1а through the voltage sensor 4. When the current in the common circuit has changed, the voltage and current sensor change on the resistor (Fig. 2) 4 switches the number of diodes with the switch Шб according to the position of the switch П1а (in the base of the column). Thus, on the LED board (in the illuminator) there is a minimum number of components that are not afraid of the high temperature of the printed circuit board with LEDs. The reliability of such a illuminator is actually determined by the reliability of the LEDs. Subject to certain rules, such a illuminator can be warranted for more than 10 years, and the actual operating time of LEDs can be more than 100,000 hours. To protect the LEDs from various interference, it is possible to include a varistor in a 2-wire line connecting the column base to the illuminator, and to include a passive current source with a current value greater than the maximum possible LED current in the operating mode in the common current circuit. At the base of the column is also the entire basic control circuit, including a PLC modem, which controls the lighting in in accordance with the signals from the Center or on the same basis, the program unit will be located.

Управляющие сигналы PLC могут иметь следующие позиции:  PLC control signals can have the following positions:

- сигнал выключено  - signal is off

- сигнал включено (в этом случае работают П1а,б) - the signal is on (in this case, P1a, b)

- сигнал димминг (в этом случае П1а,б в заданном положении)  - signal dimming (in this case, P1a, b in a given position)

з s

Claims

ФОРМУЛА FORMULA 1. Осветительное устройство на свето диодах состоящее из двух частей, первая часть: выпрямитель, устройство компенсации пульсаций, конденсатор (необязательно), датчик напряжения, компаратор, управление переключателем тока, переключатель тока, пассивный источник тока, PLC управляющее устройство, вторая часть: первая группа свето диодов, переключаемые группы светодиодов, измерительный резистор, датчик тока, переключатель управления количеством светодиодов, отличающееся тем, что в первой части выпрямитель соединен последовательно с устройством компенсации пульсаций, пассивным маломощным источником тока, датчик напряжения с помощью первого переключателя управляет пассивным источником тока, a PLC сигнал имеет приоритетное управление источником тока и получает сигнал управления из центра управления, на осветитель подается нестабилизированное напряжение по двухпроводной линии с фиксированными токами в зависимости от сигнала PLC и первого переключателя, во второй части имеется измерительный резистор, соединённый с датчиком тока - компаратором, который управляет вторым переключателем, который переключает количество светодиодов включенных в цепь в соответствии с уровнем тока в двухпроводной линии и синхронно с первым переключателем, а в цепь двухпроводной линии последовательно с измерительным резистором включена основная группа светодиодов последовательно с которой включены несколько групп светодиодов, включаемых в эту цепь в зависимости от тока в двухпроводной линии, который, в свою очередь зависит от уровня входного сетевого напряжения, PLC устройство через сетевые провода связано с Центром управления. 1. A two-part LED lighting device, the first part: a rectifier, ripple compensation device, capacitor (optional), voltage sensor, comparator, current switch control, current switch, passive current source, PLC control device, second part: first a group of light-emitting diodes, switchable groups of LEDs, a measuring resistor, a current sensor, a switch for controlling the number of LEDs, characterized in that in the first part, the rectifier is connected in series with the device with a passive low-power current source, the voltage sensor controls the passive current source using the first switch, a PLC signal has priority control of the current source and receives a control signal from the control center, an unstabilized voltage is applied to the illuminator via a two-wire line with fixed currents depending on PLC signal and the first switch, in the second part there is a measuring resistor connected to a current sensor - a comparator, which controls the second switch a switch, which switches the number of LEDs included in the circuit in accordance with the current level in the two-wire line and synchronously with the first switch, and in the circuit of the two-wire line in series with the measuring resistor, the main group of LEDs is connected in series with which several groups of LEDs are included, depending on from a current in a two-wire line, which, in turn, depends on the level of the input mains voltage, the PLC device is connected to the Control Center via network wires. 2. Осветительное устройство по п.1 , в котором мощность источника тока и точность отслеживания входного напряжения зависит от заданного диапазона колебания входного напряжения, количества ступеней переключения групп светодиодов и напряжения на группе светодиодов. 2. The lighting device according to claim 1, in which the power of the current source and the accuracy of monitoring the input voltage depends on the specified range of fluctuation of the input voltage, the number of stages of switching groups of LEDs and the voltage on the group of LEDs. 3. Осветительное устройство по п. 1 , в котором основная схема управления сосредоточена в месте подводки сетевого напряжения, а в осветителе только светодиоды, датчик тока и переключатель управления светодиодами. 3. The lighting device according to claim 1, in which the main control circuit is concentrated at the point of supplying the mains voltage, and in the illuminator only LEDs, a current sensor, and a LED control switch. 4. Осветительное устройство по п. 1, в котором оба переключателя являются электронными. 4. The lighting device according to claim 1, in which both switches are electronic. 5. Осветительное устройство по п.1 , в котором применен управляемый пассивный источник тока, управляемый электронным переключателем и сигналом PLC. 5. The lighting device according to claim 1, in which a controlled passive current source is used, controlled by an electronic switch and a PLC signal. 6. Осветительное устройство по п.1 , в котором сигнал PLC имеет приоритетное значение, а переключатель управляет источником тока при сигнале PLC соответствующем 100% свечения светодиодов, в положении сигнала PLC димминг ток источника устанавливается равным заданному, а в положении «выключено», ток источника тока прекращается. 6. The lighting device according to claim 1, in which the PLC signal has priority, and the switch controls the current source with a PLC signal corresponding to 100% of the LEDs, in the position of the PLC signal, the dimming source current is set to the specified value, and in the “off” position, the current current source is stopped. 7. Осветительное устройство по п.1 , в котором соединение двух частей устройства осуществляется по двухпроводной линии, по которой идет нестабилизированное напряжение со стабильным переключаемым током светодиодов и сигнал для переключения количества светодиодов, в качестве которого применен уровень тока светодиодов. 7. The lighting device according to claim 1, in which the two parts of the device are connected via a two-wire line, along which there is an unstabilized voltage with a stable switched current of the LEDs and a signal for switching the number of LEDs, which uses the current level of the LEDs. 8. Осветительное устройство по п. 1 , в котором мощность источника тока может быть в 10...30 и более раз меньше общей мощности осветительного устройства при условии, что уровень пульсаций как минимум в 5 раз меньше напряжения в группе переключаемых светодиодов. 8. The lighting device according to claim 1, in which the power of the current source can be 10 ... 30 or more times less than the total power of the lighting device, provided that the ripple level is at least 5 times less than the voltage in the group of switched LEDs. 9. Осветительное устройство по п.1, в котором, в зависимости от типа светодиодов, рабочего тока и температуры кристалла светодиодов, долговечность может составлять более 100000 часов. 9. The lighting device according to claim 1, in which, depending on the type of LEDs, the operating current and the crystal temperature of the LEDs, the durability can be more than 100,000 hours.
PCT/RU2017/000468 2016-07-08 2017-06-30 Led-based lighting device Ceased WO2018009099A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016127513 2016-07-08
RU2016127513 2016-07-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018009099A1 true WO2018009099A1 (en) 2018-01-11

Family

ID=60912252

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2017/000468 Ceased WO2018009099A1 (en) 2016-07-08 2017-06-30 Led-based lighting device

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2018009099A1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090238252A1 (en) * 2008-03-20 2009-09-24 Ashok Deepak Shah Managing SSL Fixtures Over PLC Networks
RU104808U1 (en) * 2011-02-15 2011-05-20 Общество с ограниченной ответственностью "Стадис" (ООО "Стадис") INTELLIGENT LIGHTING SYSTEM AND LIGHT INTELLECTUAL LIGHTING SYSTEM
US20110248640A1 (en) * 2008-09-05 2011-10-13 Petrus Johannes Maria Welten Led based lighting application

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090238252A1 (en) * 2008-03-20 2009-09-24 Ashok Deepak Shah Managing SSL Fixtures Over PLC Networks
US20110248640A1 (en) * 2008-09-05 2011-10-13 Petrus Johannes Maria Welten Led based lighting application
RU104808U1 (en) * 2011-02-15 2011-05-20 Общество с ограниченной ответственностью "Стадис" (ООО "Стадис") INTELLIGENT LIGHTING SYSTEM AND LIGHT INTELLECTUAL LIGHTING SYSTEM

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108235507B (en) Lighting fixtures and lighting fixtures
KR20130036190A (en) Lighting device for identifying and marking traffic surfaces of airports
CN101720150B (en) LED driving circuit, LED lighting device, LED lighting equipment and LED lighting system
US8922135B2 (en) Light emitter driving device and lighting appliance therewith
EP3413690A1 (en) Power supply unit and related lighting system
US9326340B2 (en) Circuit arrangement for controlling at least one load
US7952297B2 (en) Driving device for providing light dimming control of light-emitting element
TW201528872A (en) How three-way lamp with programmable output levels
EP2735211B1 (en) Light source comprising a led strip
TW201019795A (en) Light-emitting device
JP5249834B2 (en) Lighting device
CN104113961A (en) Drive Control Of Semiconductor Light Emitting Element
NO20042998L (en) Circuit device for operation of light signal
JP5280913B2 (en) Lighting device
US20100109554A1 (en) Illumination device having inrush current limiting circuit
JP2017021970A (en) Lighting device, lighting device, and vehicle using the same
KR101299360B1 (en) Led driving circuit for regulating the drive currents of a plurality of led
JP2014127426A (en) Marker lamp control device
JP2016201276A (en) Lighting circuit, lighting fixture and lighting system
WO2018009099A1 (en) Led-based lighting device
JP2015106447A (en) lighting equipment
JP6532005B2 (en) Light source unit and lighting apparatus using the same
JP2012023029A (en) Power supply device for light-emitting diode drive
JP4971101B2 (en) Light-emitting diode dimming system
JP2009199857A (en) Led lighting device, and led marker lamp

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17824618

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

32PN Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established

Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC (EPO FORM 1205A DATED 20.05.2019)

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17824618

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1