Электронный блок управления офисными потолочными промышленными светодиодными светильниками

Предлагаемая полезная модель относится к модулям питания светодиодных светильников общепромышленного назначения с дистанционно задаваемыми режимами работы. Техническим результатом, полученным при реализации полезной модели, является создание простого, дешевого и надежного блока управления, позволяющего дистанционно, с помощью выключателя питания светильника, задавать режимы работы электронному блоку. Отличительным признаком предлагаемого электронного блока управления является наличие в электрической схеме программируемого микроконтроллера, управляющего светодиодными блоками светильника, принимающего команды по сетевым проводам от выключателя питания (светильника) и реализующего режимы пониженного энергопотребления и аварийного освещения при установке и подключении соответствующего блока, разработанного в комплекте.

Предлагаемая полезная модель относится к модулям питания светодиодных светильников общепромышленного назначения с дистанционно задаваемыми режимами работы.

Известны модули питания для светодиодных светильников фирмы Mean Well серии LPC.(www.terraelectronica.ru) В них имеется преобразователь напряжения с гальванической развязкой, стабилизатор тока питания светодиодов, комплекс защит. Наиболее близким аналогом, принятым за прототип, является импульсный блок питания, использованный в светильнике (патент RU 2366120, публ. 27.08.2009 г.). Светильник содержит светодиодные группы соединенные разным образом, каждый из которых соединен с импульсным блоком питания, имеющим контроль температуры нагрева светодиодов, установленных на печатной плате с подложкой из стеклотекстолита или алюминия, которая закреплена на корпусе светильника путем вальцевания или загиба краев, датчик автоматического включения выключения светильника при наступлении темноты - света и датчик движения.

Недостатком известного импульсного блока питания является отсутствие дистанционно задаваемых режимов, в частности энергопотребления светильника и режима «аварийное освещение» от встроенного источника питания.

Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является создание электронного блока управления и регулирования, для разработанного светильника общепромышленного назначения, обладающего дополнительными и полезными функциями.

Техническим результатом, полученным при реализации полезной модели, является создание простого, дешевого и надежного блока управления, позволяющего дистанционно, с помощью выключателя питания светильника, задавать режимы работы электронному блоку.

Отличительным признаком предлагаемого электронного блока управления является наличие в электрической схеме программируемого микроконтроллера, управляющего светодиодными блоками светильника, принимающего команды по сетевым проводам от выключателя питания (светильника) и реализующего режимы пониженного энергопотребления и аварийного освещения при установке и подключении соответствующего блока, разработанного в комплекте.

Сущность заявляемого электронного блока управления поясняется электрическими схемами рис.1 и рис.2. Основным элементом контроля и управления электронной схемой, а в итоге режимами и работой всего светильника, является программируемый микроконтроллер, микросхема DD1. Микросхема DD1 формирует широтно-импульсный модулированный сигнал, который с выхода 3 через резистор 5 поступает на управление ключем VT1, нагрузкой которого является первичная обмотка W1 импульсного трансформатора-преобразователя TR1. В эту же цепь включен токоизмерительный резистор R10, падение напряжения с него через интегрирующую цепочку R9, C5 поступает на вход аналого-цифрового преобразователя вход 4 микросхемы DD1. В зависимости от величины этого напряжения DD1 выдает соответствующий широтномодулированный импульсный код, то есть изменяет скважность выходных импульсов на выходе 3, тем самым обеспечивая поддержание заданий величины тока в обмотке W1. Мощные осветительные диоды VDS запитываются от вторичной обмотки W2 импульсного трансформатора TR1 через выпрямительные диоды VD10, VD11 и дроссель L2. Конденсатор С7 сглаживает пульсацию в цепи питания светодиодов. L1 барьерный сетевой фильтр, VD1-VD4 выпрямительный мост, а С1 и С2 сглаживающий фильтр питания блока управления. R1 ограничительный резистор стабилизатора напряжения питающего микросхему DA1. Конденсатор большой емкости С4 обеспечивает питание DD1 в течение нескольких секунд при отключении сети, задавая режим работы светильника. Фотодиод VD6 является датчиком освещенности внешнего фона. Датчик освещенности внешнего фона 4 работает следующим образом:

- в случае светильник отключен - режим «ожидание», микросхема DD1 через заданный интервал времени проверяет величину напряжения на фотодиоде VD6 и при снижении до заданного порога (если это подтверждается заданное количество раз) DD1 выдает сигнал на управление ключем VT1 - светильник включается (если задана эта функция);

- в случае светильник горит (включен) - микросхема DD1 так же через запрограммируемый интервал времени проверяет напряжение на входе 1 с фотодиода VD6, но перед этим на несколько десятых долей секунды (незаметно для глаз) отключает светильник. Если результаты нескольких замеров подтвердили достижения запрограммируемого порога - светильник отключается, переходя в режим «ожидание».

Пороговый датчик температуры, терморезистор R4, работает подобным же образом за исключением того, что имеет два порога, при достижении первого - микросхема DD1 на выходе 3, изменяет скважность управляющих импульсов, переводя светильник в экономичный режим, снижая потребляемую мощность и световой поток, при достижении второго порога - светильник отключается. После охлаждения, вновь автоматически включается. Оптопара VU1 выдает информацию о наличии основного питании сети 220В в микроконтроллер DD1. VD7 двухцветный (красно-зеленый), является индикатором состояния встроенного аварийного аккумулятора (если он установлен). VD7 управляется с выходов 7 и 8 микросхемы DD1, которая после измерения напряжения на делителе R12, R13 входом 6 устанавливает состояние портов 7 и 8 соответствующее красному (аккумулятор разряжен) или состояние готов - зеленый. Так работает схема электронного блока управления. Далее идет описание работы схемы устанавливаемого (в случае необходимости) в светильник, и подключаемого к основному электронному блоку управления, блока аварийного освещения (при пропадании основного питания) с автоматически заряжаемым аккумулятором. Плата аварийного блока устанавливается в светильник в предусмотренное для него место.

Работу схемы поясняет рис.2

DA2 является контроллером аккумулятора ВТ1 и следит за уровнем его зарядки и автоматически подзаряжает его, при необходимости от включенного и работающего основного блока, а именно, со вторичной обмотки TR1 W2 через выпрямительные диоды VD9, VD11 точки подсоединения А и В автоматическое срабатывание (включение) аварийного блока (при пропадании основной сети светильника) происходит следующим образом.

Микросхема DD1 Рис.1 постоянно получает сигнал от оптопары VU1 на вход 9 о наличии основной сети 220 вольт. В случае пропадания сигнала с оптопары VU1, а режим «авария сети» включен, то DD1 переключается на управление с порта 5 через оптопару VU2 силовым ключем VT2 Рис.2 запитанным от встроенного аккумулятора ВТ1. Контроль тока в обмотке W1 трансформатора TR1 осуществляется микросхемой DD1 порт 10 Рис.1. Порт 1 микросхемы DD1 Рис.1 контролирует и управляет работой контроллера DA2 Рис.2.

Режим работы задается выключателем S1 путем последовательного включения, за отведенное время - 2 сек., при первом включении задается режим полного потребления (яркости), если сразу же снова включить и выключить, будет задан дежурный режим с пониженным энергопотреблением, а если включить третий раз, задан режим аварийного освещения, срабатывающий при пропадании основной сети.

Электронный блок управления светодиодным светильником, содержащий преобразователь напряжения, стабилизатор тока, гальваническую развязку светодиодов с входной сетью, комплекс защиты, отличающийся тем, что блок управления выполнен на программируемом микроконтроллере и имеет дистанционно задаваемые выключателем по проводам электропитания режимы: основной полной мощности и дежурный энергосберегающий, путем установки заданного тока за счет изменения скважности управляющих импульсов этих светодиодов; аварийный, обеспечиваемый встраиваемым модулем аварийного освещения за счет автоматически заряжаемого аккумулятора; автоматический, срабатывающий по заданному порогу освещенности внешнего фона от встроенного датчика.