Устройство управления яркостью светодиодного освещения

Техническое решение позволяет повысить эксплуатационную надежность работы устройства путем управления каждой светодиодной лампой в отдельности, изменяя ее яркость в процессе работы устройства в заданный промежуток времени, включая или выключая соответствующую светодиодную лампу, повысить энергоэффективность, при этом Устройство управления яркостью светодиодного освещения содержит источник питания устройства, устройство управления, светодиодные лампы, устройство регулирования, включающее в себя драйвер и источник питания, устройство управления выполнено с возможностью формирования на управляющем выходе управляющего сигнала и с возможностью поступления управляющего сигнала на вход устройства регулирования, источник питания устройства соединен с устройством управления, управляющий выход которого соединен со входом устройства регулирования, при этом устройств регулирования несколько и соединены они между собой последовательно и соединены с источником питания устройства, устройство регулирования дополнительно снабжено силовым ключом и опторазвязкой, посредством которых выход устройства регулирования соединен со светодиодной лампой, управляющий сигнал представляет собой кодированный сигнал заданной последовательности, выход драйвера дополнительно соединен со входом последующего драйвера, устройство управления представляет собой компьютер с программным продуктом, контроллер с программным продуктом. н.п.ф., 3 з.п.ф., 2 ил.

Полезная модель относится к области электротехники, в том числе и к технике для регулирования интенсивности освещения средств уличного, промышленного, бытового и архитектурно-дизайнерского светодиодного освещения.

Известно Устройство управления яркостью светодиодного освещения, содержащее источник питания устройства, светодиоды, устройство регулирования, при этом устройство регулирования содержит драйвер, который соединен с источником питания устройства и выход которого подключен к светодиоду (Патент РФ 104409, H05B 37/02, оп. 10.05.2011 г.).

Недостатком вышеуказанного технического устройства является недостаточная надежность и высокое энергопотребление из-за многокомпонентности, невозможность управлять каждым светодиодом в отдельности - регулировка светодиодами одновременная для всех, то есть все светодиоды одновременно меняют свою яркость, одновременно включаются или выключаются, при этом драйвер светодиодов - устройство с различными принципами регулирования и устройство, состоящее из различных электронных компонентов.

Известно Устройство управления яркостью светодиодного освещения, содержащее источник питания устройства, устройство управления, устройство регулирования, светодиодные лампы, при этом устройство регулирования содержит драйвер и источник питания, устройство управления выполнено с возможностью формирования на управляющем выходе управляющий сигнал и с возможностью поступления управляющего сигнала на вход устройства регулирования, источник питания устройства соединен с устройством управления, управляющий выход которого соединен со входом устройства регулирования. (Патент РФ 134383, H05B 37/02, оп.10.11.2013 г., прототип)

Недостатком вышеуказанного технического устройства является то, что каждый светодиод управляют отдельной линией связи - независимого канала от микропроцессора, яркость каждого светодиода заранее определена - запрограммирована для каждого независимого канала и изменению не подлежит в процессе работы устройства, отсюда недостаточный диапазон регулирования яркости светодиодов в целом и невозможность управлять яркостью каждого светодиода в отдельности.

Предлагаемое техническое решение устраняет вышеперечисленные недостатки, повышает надежность, энергоэффективность и удобство использования объектов светодиодного освещения, при этом Устройство управления яркостью светодиодного освещения содержит источник питания устройства, устройство управления, светодиодные лампы, устройство регулирования, включающее в себя драйвер и источник питания, устройство управления выполнено с возможностью формирования на управляющем выходе управляющего сигнала и с возможностью поступления управляющего сигнала на вход устройства регулирования, источник питания устройства соединен с устройством управления, управляющий выход которого соединен со входом устройства регулирования, при этом устройств регулирования несколько и соединены между собой последовательно и соединены с источником питания устройства, устройство регулирования дополнительно снабжено силовым ключом и опторазвязкой, посредством которых выход устройства регулирования соединен со светодиодной лампой, управляющий сигнал представляет собой кодированный сигнал заданной последовательности, выход драйвера дополнительно соединен со входом последующего драйвера, устройство управления представляет собой компьютер с программным продуктом, контроллер с программным продуктом.

На фиг. 1 изображено Устройство управления яркостью светодиодного освещения, на фиг. 2 изображено устройство регулирования.

Устройство управления яркостью светодиодного освещения состоит из источника питания устройства 1, устройства управления 2, устройств регулирования, светодиодных ламп 3.

Источник питания устройства 1 представляет собой, например, импульсный источник питания с рабочим напряжением 5 вольт.

Устройство управления 2 выполнено с возможностью формирования на управляющем выходе управляющий сигнал и с возможностью поступления управляющего сигнала на вход устройств регулирования. Управляющий сигнал представляет собой кодированный управляющий сигнал заданной последовательности.

Устройство управления 2 соединено с источником питания устройства 1 посредством шины питания 4. Управляющий выход устройства управления 2 соединен со входом каждого устройства регулирования посредством шины управления 5.

Устройство управления 2 представляет собой, например, компьютер с программным продуктом, контроллер с программным продуктом.

Устройство управления 2 обеспечивает последовательное управление по двухпроводной шине управления 5, а именно, обеспечивает последовательное управление яркостью объекта светодиодного освещения, состоящего из светодиодных ламп 3, в заданный момент времени и управление временем включения или выключения соответствующей светодиодной лампы 3 в объекте свечения - объекте светодиодного освещения.

Светодиодная лампа 3 представляет собой, например, светодиодный кластер.

Устройство регулирования выполнено на печатной плате 6 и содержит драйвер 7, источник питания 8, клеммы 9, 10, И, 12 и 13, силовой ключ 14 и опторазвязку 15, при этом источник питания 8 расположен вне печатной платы 6, но соединен с драйвером 7.

Силовой ключ 14 обеспечивает коммутацию нагрузки светодиодной лампы 3 и представляет собой, например, полевой транзистор IRFZ44n.

Опторазвязка 15 обеспечивает отделение линии питания 16 от напряжения питания драйвера 7 и представляет собой, например, РС817.

Устройства регулирования соединены с источником питания устройства 1 посредством шины питания 4 и клеммы 9.

Устройства регулирования соединены между собой последовательно посредством шины питания 4 и клеммы 9 и посредством шины управления 5, при этом выход устройства регулирования соединен со входом последующего устройства регулирования как по шине питания 4, так и по шине управления 5.

Устройство регулирования соединено со светодиодной лампой 3 посредством клеммы 12, а с источником питания 8 соединено посредством линии питания 16 и клеммы 13.

Шина питания 4 источника питания устройства 1 состоит из двух линий.

Управляющая шина 5 состоит из двух линий: линии синхронизация CLK input 17 и линии данные DATA input 18, и имеет выходы: выход CLK output 19 и выход данные DATA output 20.

Количество устройств регулирования определяют возможностями Устройства управления 2, например, T1000S - 1024 шт. max.

Драйвер 7 обеспечивает каскадное последовательное соединение устройств регулирования и представляет собой, например, драйвер Р9813.

Управляющая шина 5 устройства управления 2 соединена с входом каждого устройства регулирования посредством клеммы 10, обеспечивая соединение устройства регулирования с линиями синхронизация CLK input 17 и данные DATA input 18 и соединение устройств регулирования между собой по линиям: input CLK 17 и input DATA 18.

Выход устройства регулирования соединен со входом последующего устройства регулирования посредством клеммы 11, обеспечивая соединение устройств регулирования между собой по линиям: input CLK 19 и input DATA 20.

Устройство работает следующим образом.

Включают в сеть источник питания устройства 1 и устройство управления 2 начинает выполнять заложенную в нем программу, которая формирует управляющий сигнал и выдает его на управляющем выходе, при этом управляющий сигнал представляет собой кодированный управляющий сигнал заданной последовательности.

Сформированный кодированный управляющий сигнал заданной последовательности с управляющего выхода устройства управления 2, например, контроллера с программным продуктом, посредством управляющей шины 5 поступает на входы драйверов 7 с заданной последовательностью, например, сначала на вход драйвера 7 первого устройства регулирования, затем на вход драйвера 7 второго устройства регулирования и на вход драйвера 7 n-ного устройства регулирования. Кодированный управляющий сигнал заданной последовательности поступает на входы устройств регулирования, его декодируют и после декодирования управляющего сигнала, драйвер 7 формирует управляющий сигнал для опторазвязки 15, которая в свою очередь управляет состоянием силового ключа 14, например, открыть или закрыть силовой ключ 14, коммутирует светодиодную лампу 3, соответствующую этому управляющему кодированному сигналу заданной последовательности, управляя яркостью каждой светодиодной лампы 3 в заданный момент времени.

Кодированный сигнал заданной последовательности с устройства управления 2 изменяет яркость каждой светодиодной лампы 3, обеспечивая тем самым заданную яркость соответствующей светодиодной лампы 3 в заданный момент времени и управляя яркостью свечения светодиодных ламп 3 независимо друг от друга.

Например, светодиодные лампы 3 располагают по одной внутри каждой буквы слова вывески и соединяют каждую светодиодную лампу 3 с соответствующей ей устройством регулирования, при этом устройства регулирования последовательно соединены между собой и подключены к управляющему устройству 2.

Управляющее устройство 2 формирует на своем выходе кодированный сигнал заданной последовательности, которая обрабатывается драйверами 7, например, Р9813, в составе устройства регулирования, и через силовые ключи 14 осуществляет коммутацию светодиодов 3, которые согласно кодированного управляющего сигнала заданной последовательности высвечивают соответствующую объект свечения, например, букву в слове на рекламном щите, в заданный момент времени с заданной яркостью.

Поскольку устройство управление 2, управляет одновременно всеми устройствами регулирования, можно создавать динамические световые эффекты для использования в рекламном деле.

Например: слово «АВТОМОЙКА» состоит из 9 букв, при известных технических решениях пришлось бы прокладывать 9 отдельных линий питания, идущих от устройства управления до каждой буквы, что существенно снизило бы питание каждой светодиодной лампы вплоть до тусклого свечения и при этом управлять свечением каждой светодиодной лампы было бы не возможно.

Предлагаемое техническое решение обеспечивает управление каждой светодиодной лампой в отдельности, изменяя ее яркость в процессе работы устройства в заданный промежуток времени, включая или выключая соответствующую светодиодную лампу, повышает энергоэффективность и удобство использования объектов светодиодного освещения за счет того, что нет необходимости в прокладке отдельной линии от устройства управления до каждой светодиодной лампы и что источники питания 8 находятся внутри объектов свечения, например, букв.

1. Устройство управления яркостью светодиодного освещения, содержащее источник питания устройства, устройство управления, светодиодные лампы, устройство регулирования, при этом устройство регулирования содержит драйвер и источник питания, устройство управления выполнено с возможностью формирования на управляющем выходе управляющего сигнала и с возможностью поступления управляющего сигнала на вход устройства регулирования, источник питания устройства соединен с устройством управления, управляющий выход которого соединен со входом устройства регулирования, отличающееся тем, что количество устройств регулирования равно количеству светодиодных ламп, при этом устройства регулирования соединены между собой последовательно и соединены с источником питания устройства, устройство регулирования дополнительно снабжено силовым ключом и опторазвязкой, выход устройства регулирования соединен со светодиодной лампой посредством опторазвязки и силового ключа, управляющий сигнал представляет собой кодированный сигнал заданной последовательности.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что устройство управления представляет собой компьютер с программным продуктом.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что устройство управления представляет собой контроллер с программным продуктом.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что выход драйвера дополнительно соединен со входом последующего драйвера.