Компоновка схемы для управления блоком сид и способ его эксплуатации
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к области освещения и, в частности, к компоновке схемы для управления яркостью, по меньшей мере, одного блока СИД. Техническим результатом является обеспечение компоновки схемы для улучшенного управления яркостью, по меньшей мере, одного СИД, для обеспечения выходного света без мерцаний. Результат достигается тем, что компоновка (3, 3′) схемы для управления яркостью, по меньшей мере, одного блока (2) СИД, содержит вход (8) для приема рабочего напряжения фазовой отсечки от источника (4) электропитания, процессор (14, 14′) обработки сигналов, соединенный с упомянутым входом (8) и адаптированный для обеспечения сигнала (12) ослабления света для упомянутого, по меньшей мере, одного блока (2) СИД из упомянутого рабочего напряжения. Для обеспечения эффективного снижения шума в сигнале (12) ослабления света и одновременно для обеспечения усовершенствованного ослабления света упомянутого блока (2) СИД упомянутый процессор (14, 14′) обработки сигналов сконфигурирован для функционирования, по меньшей мере, в режиме подавления шумов и в режиме ослабления света. Обеспечено устройство (15, 15′) управления, соединенное с упомянутым процессором (14, 14′) обработки сигналов и сконфигурированное для установления режима упомянутого процессора (14, 14′) обработки сигналов в зависимости от изменения упомянутого рабочего напряжения. 4 н. и 9 з.п. ф-лы, 9 ил.
Реферат
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к области освещения и, в частности, к компоновке схемы для управления яркостью, по меньшей мере, одного блока СИД, к светодиодной лампе, содержащей соответствующую компоновку схемы, и к способу управления яркостью, по меньшей мере, одного блока СИД.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В области освещения лампы накаливания или галогеновые лампы в настоящее время замещаются светодиодными лампами. Низкое энергопотребление и длительный срок службы делают их очень полезными в качестве альтернативы для вышеупомянутых стандартных источников света. В дополнение к использованию таких светодиодных ламп в новом спроектированном осветительном оборудовании существует насущная необходимость в усовершенствовании существующих осветительных систем с помощью светодиодных ламп и, таким образом, в замене вышеупомянутых общих типов ламп.
В ранее упомянутом усовершенствованном применении обычно необходима адаптация светодиодной лампы для соответствующей осветительной системы, установленной для обеспечения надлежащей эксплуатации, поскольку изменение в запуске или в монтаже проводки для соответствующей усовершенствованной осветительной системы, например, установленной в офисном здании, невозможно осуществить легко и может привести к существенному повышению стоимости процесса усовершенствования.
Конкретный пример для вышеупомянутого усовершенствованного применения представляет собой замену ламп общего галогенового типа в осветительной системе низкого напряжения. Такие осветительные системы обычно содержат трансформатор для обеспечения напряжения, например, 12В переменного тока. В частности, в таких осветительных системах используются различные типы регуляторов света, таких как электронные регуляторы света, функционирующие на основе фазовой отсечки, т.е. на основе адаптации среднеквадратичного напряжения в соответствии с желаемым уровнем ослабления света или яркости.
Тогда как, соответственно, регуляторы света с фазовой отсечкой позволяют осуществлять функционирование общего типа ламп при тусклом свете, снижение среднеквадратичного напряжения, подаваемого на светодиодную лампу, не позволяют эффективно ослаблять яркость СИД из-за экспоненциальной характеристики напряжения СИД. Зато уровень тусклости или яркости светодиодных ламп, как правило, можно задавать путем регулирования тока, проходящего через СИД, например, с использованием блока возбуждения с регулируемым током.
В зависимости от усовершенствуемой осветительной системы может быть выгодным допускать функционирование при тусклом свете в соответствии с уровнем тусклости или яркости, заданным пользователем, с использованием встроенного регулятора света с фазовой отсечкой. При усовершенствовании такой осветительной системы желаемый уровень тусклости, таким образом, должен быть «извлечен» из рабочего напряжения, допускающего соответствующее функционирование при ослабленном свете светодиодной лампы.
Однако шум в рабочем напряжении вызван характеристикой переключения вышеупомянутого регулятора света с фазовой отсечкой, но также из-за операции переключения в типично используемых электронных трансформаторах. Шум обычно усиливается из-за того, что светодиодные лампы потребляют значительно меньшую мощность, чем стандартные лампы, вследствие чего регулятор света при приложении нагрузки или сочетание регулятор света - трансформатор в системах низкого напряжения может вызвать слегка нестабильную выходную мощность регулятора света.
Следовательно, при использовании рабочего напряжения для установления тока СИД в светодиодной лампе имеющийся шум может вызвать существенное мерцание выходного света, видимого для человеческого глаза. В частности, в диапазоне частот 0,1-100 Гц иногда человеческим глазом могут быть замечены даже изменения в выходном свете, составляющие <1%, и таким образом они считаются беспокоящими.
В US 2011/0084622 описана система с цифровым декодером регулятора света и возбудителем для генерирования сигнала возбуждения для одного или более СИД. Возбуждение основано на импульсном рабочем цикле. Система может быть установлена в состоянии эксплуатационной готовности или в переходном состоянии с применением медленного или быстрого фильтра. При прекращении изменения ослабления света медленный фильтр способствует предотвращению нежелательных дополнительных изменений в яркости (мерцания). Такая цифровая система является дорогостоящей.
Следовательно, задачей настоящего изобретения является обеспечение компоновки схемы для улучшенного управления яркостью, по меньшей мере, одного СИД для обеспечения выходного света по существу без мерцаний.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задача изобретения решается за счет схемы для управления яркостью, по меньшей мере, одного блока СИД по п. 1, светодиодной лампы по п. 13, осветительной системы по п. 14 и способа управления яркостью, по меньшей мере, одного блока СИД по п. 15. Дополнительные зависимые пункты формулы изобретения относятся к предпочтительным вариантам воплощения изобретения.
Основная идея настоящего изобретения состоит в обеспечении процессора обработки сигналов, сконфигурированного для обеспечения сигнала ослабления света для блока СИД из рабочего напряжения фазовой отсечки при режиме подавления шума и режиме ослабления света. Сигнал ослабления света может быть обеспечен в виде сигнала задания тока, подаваемого на возбудитель СИД.
Изобретение основано на обнаружении того, что подавление шума, т.е. использование фильтра нижних частот, обычно вызывает существенный сдвиг фаз или отставание по времени, вследствие чего в случае действия пользователя, т.е. в случае изменения установок тусклости/яркости регулятора света с фазовой отсечкой соответствующего источника электропитания яркость СИД следует за измененными настройками тусклости очень медленно. В определенных применениях это может быть неприемлемым. Следовательно, изобретение предполагает управление упомянутым процессором обработки сигналов при упомянутом режиме подавления шума и при упомянутом режиме ослабления света, что позволяет, с одной стороны, быстро реагировать на яркость СИД в случае действия пользователя, т.е. в случае изменения настроек тусклость/яркость регулятора света с фазовой отсечкой, осуществляемого пользователем, а с другой стороны, - снижать шум, содержащийся в упомянутом рабочем напряжении. Режим упомянутого процессора обработки сигналов задается в зависимости от изменения упомянутого рабочего напряжения, что было неожиданно обнаружено для упомянутого действия пользователя.
Настоящее изобретение, таким образом, успешно позволяет усовершенствовать операцию ослабления света блока СИД при обеспечении по существу немерцающего выходного светового сигнала.
Изобретенная компоновка схемы для управления яркостью упомянутого, по меньшей мере, одного блока СИД содержит вход для приема рабочего напряжения фазовой отсечки от источника электропитания. Процессор обработки сигналов соединен с упомянутым входом и адаптирован для обеспечения упомянутого сигнала ослабления света на упомянутый, по меньшей мере, один блок СИД из упомянутого рабочего напряжения фазовой отсечки. Процессор обработки сигналов сконфигурирован для функционирования, по меньшей мере, в упомянутом режиме подавления шума и в упомянутом режиме ослабления света. Кроме того, изобретенная схема содержит устройство управления, соединенное с упомянутым процессором обработки сигналов и сконфигурированное для установки режима упомянутого процессора обработки сигналов в зависимости от изменения упомянутого рабочего напряжения.
Как обсуждалось выше, изобретенная схема содержит, по меньшей мере, вход для приема рабочего напряжения фазовой отсечки, поступающего из источника электропитания, такого как источник электропитания низкого напряжения. Вход может представлять собой вход любого подходящего типа, позволяющий осуществлять постоянное или разъемное соединение с источником электропитания и, например, содержать два электрических вывода, таких как соединительные штырьковые выводы, ламели или любой другой подходящий соединитель или штепсель, позволяющий осуществлять соответствующее электрическое соединение, по меньшей мере, в ходе эксплуатации. Вход может, несомненно, содержать дополнительные компоненты или схемы. Например, вход может, например, содержать выпрямитель для подачи однополярного рабочего напряжения фазовой отсечки на процессор обработки сигналов. Соответствующие выпрямители представляют собой, например, двухполупериодные выпрямительные мосты.
Согласно изобретению вход адаптирован для приема упомянутого рабочего напряжения фазовой отсечки от источника электропитания, и это рабочее напряжение в своей основе представляет собой синусоидальное напряжение, где часть каждой волны (или обычно часть каждой полуволны) срезана или отсечена. В случае источника электропитания низкого напряжения, имеющего электронный трансформатор, напряжение может содержать высокочастотные колебания. Здесь синусоидальная волна фазовой отсечки может образовывать огибающую упомянутых высокочастотных колебаний.
Хотя источник электропитания с фазовой отсечкой в этом контексте обычно содержит термин «регулятор света», например регулятор света с фазовой отсечкой, иногда также называемый «контроллером запуска фазы», в том смысле, что часть волны (или, соответственно, огибающая) отрезана, в данной области техники может быть использована любая методика фазовой отсечки.
Соответствующие типы регуляторов света с фазовой отсечкой адаптированы для снижения среднеквадратичного значения напряжения и, таким образом, электроэнергии, передаваемой лампе, путем отключения источника электропитания от нагрузки в течение заданного времени на каждом полуцикле переменного напряжения, на котором соотношение времени «включенного» и «отключенного» состояния соответствует уровню тусклости, заданному пользователем. Следовательно, упомянутое рабочее напряжение фазовой отсечки по своей природе содержит информацию об ослаблении светового сигнала, соответствующую тусклости или яркости, заданным пользователем.
Источник электропитания может быть, например, типом сети питания переменного тока или низковольтного типа, содержащей электрический, например, магнитный или электронный трансформатор. Однако в каждом случае присутствует устройство для операции фазовой отсечки.
Рабочее напряжение может обычно соответствовать переменному напряжению, например синусоидальному напряжению, такому как напряжение переменного тока от соединения с сетью питания 110В или 220В. Однако, предпочтительно, чтобы рабочее напряжение представляло собой безопасно-низкое напряжение, т.е. меньшее или равное 42В, а наиболее предпочтительно меньшее или равное 25В или 14В. Источник электропитания, таким образом, может соответствовать источнику электропитания низкого напряжения.
Как обсуждалось выше, процессор обработки сигналов соединен с упомянутым входом, например, посредством подходящего электрического соединения непосредственно или через промежуточные компоненты, такие как фильтр, как обсуждается ниже. Процессор обработки сигналов дополнительно адаптирован для обеспечения сигнала ослабления света на упомянутый, по меньшей мере, один блок СИД из упомянутого рабочего напряжения фазовой отсечки. Процессор обработки сигналов может быть, таким образом, соединен с выводом для соединения с упомянутым, по меньшей мере, одним блоком СИД, например, с использованием подходящего постоянного или разъемного электрического соединения. Вывод в таком случае может содержать, по меньшей мере, один соответствующий электрический терминал, такой как соединительный штырьковый вывод, ламель или любой другой подходящий соединитель или штепсель, позволяющий осуществлять электрическое соединение, по меньшей мере, в ходе эксплуатации.
Блок СИД может представлять собой блок любого подходящего типа и содержать, по меньшей мере, один светоизлучающий диод (СИД), который в терминах настоящего изобретения может представлять собой любой тип твердотельного источника света, такой как неорганический СИД, органический СИД или твердотельный лазер, например лазерный диод. Блок СИД может, несомненно, содержать более одного из ранее упомянутых компонентов, соединенных последовательно и/или параллельно. Для общего применения в освещении предпочтительно, чтобы блок СИД мог представлять собой блок СИД средней мощности с номинальным энергопотреблением 0,1-1 Вт. Наиболее предпочтительным является, чтобы блок СИД представлял собой блок СИД высокой мощности, т.е. блок, обладающий номинальным энергопотреблением более 1 Вт, т.е. находящийся в нетусклом состоянии, для которого изобретенная схема является особо предпочтительной. Блок СИД может, несомненно, дополнительно содержать электронную схему, такую как, например, блок возбуждения, устанавливающий ток, текущий через соответствующий СИД, в соответствии с сигналом ослабления света упомянутого процессора обработки сигналов.
Как обсуждалось выше, процессор обработки сигналов согласно изобретению сконфигурирован для обеспечения сигнала ослабления света из упомянутого рабочего напряжения и, кроме того, для работы, по меньшей мере, в упомянутом режиме подавления шума и в упомянутом режиме ослабления света. Процессор обработки сигналов может быть процессором любого подходящего типа, позволяющего осуществлять вышеописанную работу, и он может быть осуществлен с использованием аналогового и/или цифрового ввода данных. Процессор обработки сигналов может, например, содержать дискретную или интегральную электронную схему, микроконтроллер и/или вычислительное устройство. Процессор обработки сигналов может, в дополнение, содержать подходящее программирование для обеспечения вышеописанных функций.
Сигнал ослабления света может быть сигналом любого подходящего типа, позволяющего задавать яркость упомянутого блока СИД. Предпочтительно, чтобы амплитуда напряжения упомянутого сигнала ослабления света соответствовала подходящей настройке тусклости. Термин «соответствует» включает линейный/нелинейный коэффициент пересчета между настройкой тусклости и сигналом ослабления света. Сигнал ослабления света может быть генерирован из упомянутого рабочего напряжения, задаваемого упомянутым процессором обработки сигналов согласно предварительно заданному способу. При упомянутом режиме подавления шума процессор обработки сигналов может обеспечивать фильтрацию рабочего напряжения, вследствие чего шум или колебания, присутствующие в упомянутом рабочем напряжении, устраняются или, по меньшей мере, существенно снижаются, из упомянутого сигнала ослабления света по сравнению с упомянутым рабочим напряжением.
В контексте настоящего изобретения, термин «шум» или «шумовой сигнал» применительно к рабочему напряжению относится к случайным и/или периодическим флуктуациям амплитуды или к колебаниям рабочего напряжения, которые, как обсуждалось выше, обычно бывают вызваны операцией переключения упомянутого источника электропитания и могут вызвать мерцание в выходном световом сигнале упомянутого блока СИД. В частности, шум в настоящем контексте может относиться к случайным флуктуациям в диапазоне частот от 0,01 Гц до нескольких МГц.
Работа упомянутого процессора обработки сигналов в упомянутом режиме ослабления света отличается от работы в режиме подавления шума обработкой рабочего напряжения для генерирования упомянутого сигнала ослабления света. Например, процессор обработки сигналов, работающий в упомянутом режиме ослабления света, может быть сконфигурирован со сниженным сдвигом фаз или соотношением постоянное время/запаздывание, вследствие чего сигнал ослабления света быстро «следует» за изменениями в упомянутом рабочем напряжении, например, вызванными изменениями настройки тусклости регулятора света с фазовой отсечкой, вносимыми пользователем. Предпочтительно, чтобы сдвиг фаз при упомянутом режиме ослабления света был ниже, чем сдвиг фаз при упомянутом режиме подавления шума. Поэтому процессор обработки сигналов может быть также назван управляемым фильтрующим устройством. Несомненно, процессор обработки сигналов может быть сконфигурирован для функционирования при более чем двух вышеупомянутых режимах.
Как обсуждалось выше, режим упомянутого процессора обработки сигналов согласно изобретению задается устройством управления. Устройство управления, таким образом, представляет собой проводное или беспроводное устройство, соединенное с процессором обработки сигналов и сконфигурированное для управления режимом работы упомянутого процессора обработки сигналов в зависимости от изменения упомянутого рабочего напряжения, т.е. изменения среднеквадратичного значения амплитуды упомянутого рабочего напряжения фазовой отсечки в течение заданного интервала времени. Как обсуждалось выше, авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили, что изменение рабочего напряжения указывает на упомянутое действие пользователя. Когда пользователь изменяет настройки тусклости регулятора света с фазовой отсечкой, имеет место относительно сильное изменение рабочего напряжения. Поэтому, предпочтительно, чтобы в случае, когда налицо сильное изменение упомянутого рабочего напряжения, устройство управления было сконфигурировано для установления режима процессора обработки сигналов, соответствующего режиму ослабления света.
Предпочтительно, чтобы сигнал ослабления света затем «следовал» или соответствовал измененной настройке тусклости без большого запаздывания по времени, вследствие чего яркость блока СИД может быстро изменяться в результате действия пользователя, что, таким образом, обеспечивает ясное управление и, таким образом, улучшает восприятие пользователем.
Устройство управления может быть устройством любого подходящего типа, позволяющего определять упомянутые изменения рабочего напряжения и управлять процессором обработки сигналов в соответствии с определенными изменениями. Устройство управления может быть сформировано в виде отдельной схемы или компонента, может быть объединено с дополнительными компонентами изобретенной схемы. Предпочтительно, чтобы устройство управления было сформировано как единое целое с упомянутым процессором обработки сигналов. Для определения изменения упомянутого рабочего напряжения устройство управления может быть подходящим образом соединено с входом, процессором обработки сигналов и/или выходом, т.е. для приема сигнала, соответствующего рабочему напряжению, и/или сигнала ослабления света.
В соответствии с разработкой изобретения устройство управления дополнительно сконфигурировано для приведения процессора обработки сигналов в упомянутый режим ослабления света в случае, если изменение упомянутого рабочего напряжения превышает предварительно заданное пороговое значение.
Настоящая разработка успешно обеспечивает то, что упомянутый процессор обработки сигналов выводят на режим ослабления света в случае, когда выявлено относительно сильное изменение упомянутого рабочего напряжения, такого как в случае действия пользователя, т.е. в случае изменения настройки тусклости путем управления регулятором света с фазовой отсечкой упомянутого источника электропитания. Когда никакого действия пользователя не выявлено, т.е. в случае, когда изменение упомянутого рабочего напряжения меньше или равно упомянутому предварительно заданному пороговому значению, предпочтительно, чтобы устройство управления приводило процессор обработки сигналов в упомянутый режим подавления шума для эффективной фильтрации шума, содержащегося в упомянутом рабочем напряжении.
Пороговое значение может быть выбрано в зависимости от соответствующего применения и, в частности, в зависимости от типичных амплитуд шума соответствующего используемого источника электропитания. Предпочтительно, чтобы пороговое значение могло составлять менее 1,5В; а наиболее предпочтительно менее 1В.
Согласно дополнительной разработке изобретения устройство управления сконфигурировано для определения упомянутого изменения путем сравнения рабочего напряжения с опорным сигналом. Опорный сигнал может быть сигналом любого подходящего типа, допускающим сравнение с рабочим напряжением. Предпочтительно, чтобы устройство управления было сконфигурировано для сравнения амплитуды или среднеквадратичного значения амплитуды рабочего напряжения с амплитудой или среднеквадратичным значением амплитуды опорного сигнала.
Наиболее предпочтительно, чтобы опорный сигнал соответствовал сигналу ослабления света. Согласно настоящему варианту воплощения рабочее напряжение, т.е. входной сигнал процессора обработки сигналов, соответствующим образом сравнивают с его выходным сигналом, т.е. с сигналом ослабления света.
Настоящий вариант воплощения основан на распознании того, что в случае внезапного изменения рабочего напряжения напряжение может быть представлено в виде от рабочего напряжения до сигнала ослабления света, вследствие чего изменение упомянутого рабочего напряжения, например, может быть определено измерением соответствующего напряжения. Вариант воплощения, таким образом, позволяет надежно определять упомянутое изменение упомянутого рабочего напряжения наряду с простой и эффективной компоновкой устройства управления.
Для дополнительного повышения светового выхода, по меньшей мере, одного блока СИД, предпочтительно, чтобы первый фильтр нижних частот был подключен между упомянутым входом и упомянутым процессором обработки сигналов, т.е. для обеспечения предварительно отфильтрованного рабочего напряжения из упомянутого рабочего напряжения фазовой отсечки. Настоящий вариант воплощения предусматривает, что рабочее напряжение является предварительно отфильтрованным прежде, чем его дополнительно обрабатывают с использованием процессора обработки сигналов для получения упомянутого сигнала ослабления света. Процессор обработки сигналов, следовательно, соединяют с упомянутым фильтром, вследствие чего упомянутый сигнал ослабления света обеспечивается из предварительно отфильтрованного рабочего напряжения. Вариант воплощения успешно предусматривает, что значительная часть шума, содержащегося в рабочем напряжении фазовой отсечки, например упомянутые ранее высокочастотные колебания электронного трансформатора, отфильтровывается перед дополнительной обработкой в процессоре обработки сигналов, что улучшает работу упомянутого процессора обработки сигналов и, таким образом, всей схемы.
Фильтр нижних частот может представлять собой фильтр подходящего типа, такого как, например, схема резистивно-емкостного фильтра нижних частот. Частота отсечки упомянутого первого фильтра нижних частот устройство может быть выбрана в соответствии с применением; предпочтительно, чтобы частота отсечки упомянутого устройства первого фильтра нижних частот устройство находилась в диапазоне 1-20 Гц. Наиболее предпочтительно, чтобы частота отсечки находилась в диапазоне 10-20 Гц.
Согласно дополнительному предпочтительному варианту воплощения изобретения процессор обработки сигналов содержит второй фильтр нижних частот, обеспечивающий упомянутый сигнал ослабления света из упомянутого рабочего напряжения. Второй фильтр нижних частот функционирует в упомянутом режиме подавления шума с первой частотой отсечки, а в упомянутом режиме ослабления света - со второй частотой отсечки, причем первая частота отсечки является более низкой, чем упомянутая вторая частота отсечки. Настоящий вариант воплощения, таким образом, обеспечивает фильтрацию нижних частот упомянутого рабочего напряжения с управляемой частотой отсечки.
Упомянутая относительно низкая первая частота отсечки в упомянутом режиме подавления шума успешно обеспечивает то, что даже низкочастотный шум, например, в диапазоне 0,1-5 Гц затухает, вследствие чего мерцание упомянутого, по меньшей мере, одного блока СИД в ходе эксплуатации снижается. Относительно высокая вторая частота отсечки при упомянутом режиме ослабления света позволяет сигналу ослабления света немедленно приходить в соответствие с действием пользователя, поскольку повышенная частота отсечки обычно приводит к сниженному сдвигу фаз или запаздыванию по времени соответствующего фильтра нижних частот. Настоящий вариант воплощения, таким образом, позволяет яркости упомянутого, по меньшей мере, одного блока СИД непосредственно «следовать» упомянутой информации о тусклости, в ходе действия пользователя при одновременном обеспечении того, что низкочастотный шум также существенно снижается.
Второй фильтр нижних частот, как описано выше, является особо предпочтительным при его сочетании с вышеописанной предварительной фильтрацией, т.е. с первым фильтром нижних частот. Однако изобретение, несомненно, может работать согласно варианту воплощения, в котором использован только вышеупомянутый второй фильтр нижних частот упомянутого процессора обработки сигналов, без обеспечения предварительной фильтрации, т.е. без упомянутого первого фильтра нижних частот.
Первая и вторая частоты отсечки могут быть выбраны согласно применению и в соответствии с соответственным используемым источником электропитания. Первая частота отсечки должна быть, насколько возможно, низкой. Предпочтительно, чтобы первая частота отсечки составляла 0,1 Гц или менее. Вторая частота отсечки может быть выбрана в соответствии с требуемым быстродействием регулятора света, где более высокая частота отсечки приводит к пониженному запаздыванию по времени, как было упомянуто выше.
Предпочтительно, чтобы вторая частота отсечки была больше или равна 20 Гц. В случае наличия упомянутого ранее первого фильтра нижних частот наиболее предпочтительно, чтобы вторая частота отсечки была больше, чем частота отсечки упомянутого первого фильтра нижних частот, что может сделать второй фильтр нижних частот неактивным.
Предпочтительно, чтобы первая частота отсечки соответствовала менее 1/5 от второй частоты отсечки, т.е. предпочтительно, чтобы вторая частота отсечки была бы, по меньшей мере, в пять раз больше, чем упомянутая первая частота отсечки. Устройство второго фильтра нижних частот может представлять собой фильтр любого подходящего типа, позволяющего осуществлять вышеописанную операцию, однако предпочтительно, чтобы второй фильтр нижних частот представлял собой схему резистивно-емкостного фильтра нижних частот, например, содержащую, по меньшей мере, резистивный и емкостной путь, для обеспечения эффективной компоновки процессора обработки сигналов. Резистивный и емкостной пути могут содержать, соответственно, резистивный и емкостной элемент, которые могут быть обеспечены в виде дискретных компонентов или интегральной схемы.
Наиболее предпочтительно, чтобы устройство управления содержало переключаемую схему управления. Схему управления подключают параллельно упомянутому резистивному пути упомянутой схемы резистивно-емкостного фильтра. Схема управления обеспечивает переключаемый путь переменного тока, позволяющий регулировать частоту отсечки упомянутой схемы резистивно-емкостного фильтра. Поскольку частота отсечки fc схемы резистивно-емкостного фильтра задана формулой
f c = 1 2 π R C ,
схема управления позволяет задавать частоту отсечки схемы резистивно-емкостного фильтра путем изменения значения сопротивления, которое согласно вышеуказанной формуле влияет на частоту отсечки. Схема управления может содержать переключающее устройство, установленное последовательно со вторым резистивным элементом, устанавливающее значение сопротивления схемы резистивно-емкостного фильтра. Следовательно, путем управления переключающим устройством можно устанавливать для схемы резистивно-емкостного фильтра упомянутого процессора обработки сигналов, соответственно, упомянутую первую и вторую частоту отсечки и, таким образом, приводить процессор обработки сигналов, соответственно, в упомянутый режим подавления шума и в упомянутый режим ослабления света.
Переключающее устройство может представлять собой переключающее устройство любого подходящего типа, чтобы управлять потоком тока через упомянутую схему управления. Второй резистивный элемент упомянутой схемы управления может быть обеспечен в виде простого резистора. В качестве альтернативы, резистивный элемент может быть сформирован в виде любого подходящего электрического компонента, обеспечивающего заданное электрическое сопротивление, для обеспечения желаемой частоты отсечки схемы резистивно-емкостного фильтра нижних частот. Предпочтительно, чтобы переключающее устройство представляло собой диодную компоновку, содержащую, по меньшей мере, один диод. Наиболее предпочтительно, чтобы переключающее устройство содержало, по меньшей мере, два диода, установленных параллельно и напротив друг друга.
Согласно дополнительному предпочтительному варианту воплощения изобретения схема управления содержит блок задержки, адаптированный для приема упомянутого рабочего напряжения фазовой отсечки и для обеспечения упомянутого опорного сигнала, соответствующего упомянутому рабочему напряжению, с предварительно заданным временем задержки.
Как обсуждалось выше, устройство управления может быть адаптировано для определения изменения упомянутого рабочего напряжения путем сравнения упомянутого рабочего напряжения с упомянутым опорным сигналом. Согласно настоящему варианту воплощения опорный сигнал соответствует рабочему напряжению, который, однако, задерживается на предварительно заданное время задержки. Таким образом можно определять изменение упомянутого рабочего напряжения путем сравнения двух сигналов, т.е. путем сравнения существующей амплитуды упомянутого рабочего напряжения с предыдущей амплитудой, а следовательно, и градиент рабочего напряжения. Несомненно, в случае подключения первого фильтра нижних частот между упомянутым входом и упомянутым процессором обработки сигналов блок задержки адаптирован для приема предварительно отфильтрованного рабочего напряжения от упомянутого фильтра нижних частот.
Блок задержки может представлять собой любой блок задержки подходящего типа для обеспечения обсуждаемой задержки рабочего напряжения и может содержать дискретную и/или интегральную электронную схему. Например, блок задержки может быть воплощен с использованием одного или более контуров и/или микропроцессора. Предварительно заданное время задержки может быть задано согласно применению и предпочтительно, чтобы время задержки было задано на 0,1-5 секунд, а наиболее предпочтительно менее 1 секунды.
Предпочтительно, чтобы процессор обработки сигналов содержал управляемую схему выборки, адаптированную для приведения в действие для отбора амплитуды упомянутого сигнала ослабления света, вследствие чего упомянутый сигнал ослабления света соответствует упомянутой отобранной амплитуде вплоть до деактивации упомянутой схемы выборки.
Согласно настоящему варианту воплощения процессор обработки сигналов адаптирован для отбора или фиксирования амплитуды упомянутого сигнала ослабления света, когда упомянутая схема выборки находится в своем активированном состоянии. Работа процессора обработки сигналов в настоящем варианте воплощения, таким образом, соответствует работе по отбору и по поддержанию схемы в рабочем состоянии. Схема выборки может представлять собой схему любого типа; предпочтительно, чтобы схема выборки представляла собой интегральную схему, такую как микроконтроллер с подходящим программированием.
Предпочтительно, чтобы процессор обработки сигналов был сконфигурирован таким образом, чтобы упомянутая схема выборки была приведена в действие при упомянутом режиме подавления шума. Следовательно, сигнал ослабления света по существу поддерживается постоянным при отобранной амплитуде. Настоящий вариант воплощения, таким образом, позволяет, в частности, предпочтительное подавление шума, поскольку при упомянутом режиме подавления шума, т.е. когда действие пользователя не определено, сигнал ослабления света поддерживается на уровне амплитуды, заданном пользователем заранее. Шум в упомянутом рабочем напряжении не преобразуется процессором обработки сигналов в сигнал ослабления света и, таким образом, подавляется.
Наиболее предпочтительно, чтобы процессор обработки сигналов был сконфигурирован таким образом, чтобы упомянутая схема выборки отключалась при упомянутом режиме ослабления света. Следовательно, сигнал ослабления света, таким образом, соответствует уровню тусклости, заданному пользователем, т.е. соответственно, рабочему напряжению или предварительно отфильтрованному рабочему напряжению.
В развитии изобретения, схема выборки содержит выходной блок задержки, адаптированный для приема сигнала ослабления света и для обеспечения задержанного сигнала ослабления света, подаваемого на управляемое переключающее устройство. Переключающее устройство согласно настоящему варианту воплощения адаптировано для режима ослабления света таким образом, чтобы оно задавало упомянутый сигнал ослабления света для упомянутого рабочего напряжения. При режиме подавления шума сигнал ослабления света преобразуется в упомянутый задержанный сигнал ослабления света.
В соответствии с вышесказанным, в случае когда переключающее устройство переходит в упомянутый режим подавления шума, сигнал ослабления света поддерживается или фиксируется при упомянутой отобранной амплитуде, поскольку сигнал ослабления света устанавливается на уровне его предыдущего значения и, таким образом, поддерживается по существу постоянным.
Согласно предпочтительному варианту воплощения изобретения компоновка схемы дополнительно содержит блок возбуждения, соединенный с упомянутым входом и адаптированный для подачи рабочего тока на упомянутый, по меньшей мере, один блок СИД. Блок возбуждения дополнительно соединен с упомянутым процессором обработки сигналов для установления рабочего тока, соответствующего упомянутому сигналу ослабления света.
Как обсуждалось выше, блок возбуждения соединен с упомянутым входом для подачи рабочего тока на упомянутый, по меньшей мере, один блок СИД в соответствии с упомянутым сигналом ослабления света. Таким образом, яркость упомянутого, по меньшей мере, одного блока СИД задается в соответствии с сигналом ослабления света. Блок возбуждения, таким образом, обеспечивает функциональность управляемого источника тока, управляемого посредством упомянутого сигнала ослабления света. Блок возбуждения может быть скомпонован с использованием, например, вольтодобавочного преобразователя.
Согласно второму аспекту изобретения обеспечена светодиодная лампа, содержащая, по меньшей мере, одну компоновку схемы и один или более блоков СИД, как было описано выше. Предпочтительно, чтобы упомянутые блоки СИД были соединены с упомянутым блоком возбуждения, вследствие чего рабочим током упомянутых блоков СИД можно управлять в соответствии с сигналом ослабления света и, таким образом, устанавливать уровень тусклости/яркости, желаемый пользователем.
Согласно дополнительному аспекту изобретения обеспечена осветительная система, содержащая светодиодную лампу, как было описано выше, и источник электропитания с фазовой отсечкой, соединенный с входом упомянутой компоновки схемы. Источник электропитания обеспечивает рабочее напряжение фазовой отсечки, как обсуждалось выше, и может, например, содержать соответствующий регулятор света с фазовой отсечкой.
В изобретенном способе управления яркостью, по меньшей ме