Энергосберегающая система освещения с импульсным зондированием зоны освещения

Полезная модель относится к области электроавтоматики и предназначена для управления энергосберегающим осветительным устройством без специализированных датчиков присутствия. Технический результат - повышение надежности и экономичности осветительного устройства, увеличение помехоустойчивости и снижение его стоимости. Он достигается тем, что устройство содержит усилитель постоянного тока с фильтром нижних частот, селективный усилитель, импульсный источник питания, в качестве источника освещения использован светодиодный источник света, а в качестве датчика освещения использован быстродействующий фотоприемник, входы программируемого контроллера соединены с выходами усилителя постоянного тока с фильтром нижних частот и селективного усилителя, входы которых соединены с выходом быстродействующего фотоприемника, а к выходу контроллера через импульсный источник питания подключен светодиодный источник света, при этом контроллер анализирует отраженный световой поток, принятый фотоприемником и устанавливает сенсорный режим светодиодного источника света с программируемой мощностью (1-20% от номинальной) и сенсорно-осветительный - на время присутствия объекта в зоне освещения.

Полезная модель относится к области электроавтоматики и предназначена для управления энергосберегающим светодиодным осветительным устройством.

Известна система управления освещением на светодиодах, (см. ст. Э.Б.Слободник и др. "Система управления освещением на светодиодах" в журнале "Энергосбережение" 8, 2008, с.34-37). Однако, эта система управляется только от уровня освещенности датчика и не зависит от присутствия объекта в зоне освещенности.

Известно, также, осветительное устройство с сенсорами, регистрирующими изменения электромагнитного поля при движении в пределах освещаемой области, которые вырабатывают сигнал, управляющий работой источников света, расположенных непосредственно над зоной движения, (см. заявка Германия 10343062, 27.05.2004).

Недостатком этого устройства является необходимость в большом числе сложных датчиков электромагнитного поля.

Наиболее близким по технической сущности является устройство двухуровневого освещения лестниц (см. Патент США 7271543, 2007), содержащее программируемый контроллер, на входы которого подаются сигналы с настенного выключателя, датчиков присутствия, датчиков освещения и таймера, а выходы соединены со светильниками высокого и низкого уровней освещения.

Недостатком данного устройства является ступенчатость регулирования освещения (два уровня), необходимость наличия датчиков присутствия и достаточно высокий уровень электропотребления при постоянно включенном нижнем уровне освещения при отсутствии объекта.

Техническая задача - создание устройства, позволяющего программно плавно управлять уровнем освещенности устройства при наличии объекта в зоне освещенности без применения специальных датчиков присутствия с использованием сенсорного и сенсорно-осветительного режимов самого источника света.

Технический результат - повышение надежности и экономичности осветительного устройства, увеличение помехоустойчивости и снижение его стоимости.

Он достигается тем, что устройство содержит усилитель постоянного тока с фильтром нижних частот, селективный усилитель, импульсный источник питания, в качестве источника освещения использован светодиодный источник света, а в качестве датчика освещения использован быстродействующий фотоприемник, входы программируемого контроллера соединены с выходами усилителя постоянного тока с фильтром нижних частот и селективного усилителя, входы которых соединены с выходом быстродействующего фотоприемника, а к выходу контроллера через импульсный источник питания подключен светодиодный источник света, при этом контроллер анализирует отраженный световой поток, принятый фотоприемником и устанавливает сенсорный режим светодиодного источника света с программируемой мощностью (1-20% от номинальной) и сенсорно-осветительный - на время присутствия объекта в зоне освещения.

Устройство представлено на рисунке (функциональная схема).

Оно содержит светодиодный источник света 1, быстродействующий фотоприемник 2, селективный усилитель 3, усилитель постоянного тока с фильтром нижних частот 4, программируемый контроллер 5, импульсный источник питания 6, при этом светодиодный источник света 1 подключен к выходу импульсного источника питания 6 и работает в импульсном режиме с изменяемой скважностью, выход быстродействующего фотоприемника 2, подключен ко входам селективного усилителя 3 и усилителя постоянного тока с фильтром нижних частот 4, выходы которых соединены со входом контроллера 5, а выход контроллера соединен с управляющим входом импульсного источника питания.

Устройство работает следующим образом. Быстродействующий фотоприемник 2 измеряет уровень освещенности объекта и фиксирует изменения отраженного светового потока при появлении объекта в зоне освещения. Контроллер 5 анализирует световой поток, измеренный фотоприемником, и устанавливает режимы работы светодиодного источника света 1: сенсорный и сенсорно-осветительный.

При отсутствии объекта в зоне освещения контроллер устанавливает сенсорный режим, который представляет из себя генерацию коротких импульсов для обнаружения изменения отраженного светового потока, принятого фотоприемником 2 и усиленного селективным усилителем 3. В этом режиме мощность, потребляемая устройством составляет 1-20% от номинальной (программируется). При появлении объекта в освещаемом пространстве, быстродействующий фотоприемник 2 фиксирует изменение уровня отраженного светового потока, который усиливается селективным усилителем 3 и подается на вход контроллера 5. Контроллер 5 анализирует уровень отраженного светового потока и включает светодиодный источник света 1 на полную мощность и удерживает ее до выхода объекта из данного пространства (сенсорно-осветительный режим).

Частота светового потока осветительного устройства составляет 30-50 кГц, что исключает вредное влияние на органы зрения человека.

В сенсорном режиме контроллер 5 периодически измеряет уровень сигнала с усилителя постоянного тока с фильтром нижних частот 4, пропорционального мощности естественного светового потока. При превышении заданного уровня светодиодный источник света отключается.

Положительный эффект заключается в том, что для обнаружения присутствия объекта в освещаемом пространстве не требуется специализированных датчиков присутствия, что повышает общую надежность, увеличивает помехоустойчивость и снижает стоимость устройства. При выборе импульсного режима работы источника светового излучения в сенсорном и сенсорно-осветительном режиме обеспечивается режим энергосбережения, а выбор высокой частоты управления обеспечивает комфортность освещения.

Энергосберегающая система освещения с импульсным зондированием зоны освещения, содержащая программируемый контроллер, источник освещения, датчик освещения, отличающаяся тем, что она содержит усилитель постоянного тока с фильтром нижних частот, селективный усилитель, импульсный источник питания, в качестве источника освещения использован светодиодный источник света, а в качестве датчика освещения использован быстродействующий фотоприемник, входы программируемого контроллера соединены с выходами усилителя постоянного тока с фильтром нижних частот и селективного усилителя, входы которых соединены с выходом быстродействующего фотоприемника, а к выходу контроллера через импульсный источник питания подключен светодиодный источник света, при этом контроллер анализирует отраженный световой поток, принятый фотоприемником, и устанавливает сенсорный режим светодиодного источника света с программируемой мощностью (1-20% от номинальной) и сенсорно-осветительный - на время присутствия объекта в зоне освещения.