RU2329619C1 - Light-emitting diode illuminator - Google Patents

Light-emitting diode illuminator Download PDF

Info

Publication number
RU2329619C1
RU2329619C1 RU2006134087/28A RU2006134087A RU2329619C1 RU 2329619 C1 RU2329619 C1 RU 2329619C1 RU 2006134087/28 A RU2006134087/28 A RU 2006134087/28A RU 2006134087 A RU2006134087 A RU 2006134087A RU 2329619 C1 RU2329619 C1 RU 2329619C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
led
light
parallel
emitting diode
control element
Prior art date
Application number
RU2006134087/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006134087A (en
Inventor
Евгений Владиславович Двойченко (RU)
Евгений Владиславович Двойченко
Original Assignee
Евгений Владиславович Двойченко
Черкашин Александр Иванович
Гнездилов Владимир Иванович
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 Евгений Владиславович Двойченко, Черкашин Александр Иванович, Гнездилов Владимир Иванович filed Critical Евгений Владиславович Двойченко
Priority to RU2006134087/28A priority Critical patent/RU2329619C1/en
Publication of RU2006134087A publication Critical patent/RU2006134087A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2329619C1 publication Critical patent/RU2329619C1/en

Links

Images

Landscapes

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

Abstract

FIELD: lighting.
SUBSTANCE: light-emitting diode illuminator according to its first embodiment comprises a voltage down-converter being connected through a bridge rectifier and a power supply control element with at least one light-emitting diode and a capacitor filter being placed between said bridge rectifier and said light-emitting diode and connected thereto in parallel. Wherein said voltage down-converter includes at least one shunting resistor and at least one capacitor and also at least one current-limiting resistor being connected thereto in parallel. According to the second embodiment a light-emitting diode illuminator is supplemented by a storage battery having a voltage stabiliser connected thereto in parallel and coupled with a light-emitting diode through a power supply control element. According to the third variant a light-emitting diode illuminator is supplemented by a photoelectric transducer having an illumination control element used for controlling a power supply control element.
EFFECT: eliminating voltage jumps, improving the reliability and service life of a light-emitting diode illuminator, reducing power consumption from fixed AC mains and eliminating factors having adverse effects on people.
4 cl, 4 dwg

Description

Светодиодный осветитель относится к устройствам для освещения помещений, таких, например, как читальные залы, библиотеки, книгохранилища и др.LED illuminator refers to devices for lighting rooms, such as, for example, reading rooms, libraries, bookstores, etc.

Известно устройство включения светового прибора со светодиодами в сеть переменного тока, содержащее по крайней мере одну электрическую лампу накаливания с диодным мостом, электронный преобразователь питающей сети, включающий выпрямительный диодный мост, балластный терморезистор и емкостный фильтр, и параллельно-последовательные цепочки светодиодов (см. RU 2151473, кл. Н05В 37/00, опубликовано 20.06.2000).A device for incorporating a light fixture with LEDs into an alternating current main is known, which contains at least one electric incandescent lamp with a diode bridge, an electronic converter of the mains supply including a rectifying diode bridge, a ballast thermistor and a capacitive filter, and parallel-series LED circuits (see RU 2151473, CL H05B 37/00, published 06/20/2000).

Недостаток известного устройства - возможные скачки высокого напряжения на выпрямителе и емкостном фильтре, что отрицательно сказывается на надежности их работы и сроке службы.A disadvantage of the known device is the possible high-voltage surges on the rectifier and capacitive filter, which adversely affects the reliability of their work and service life.

Техническим результатом предложенного изобретения является устранение скачков напряжения, повышение надежности работы и срока службы светодиодного осветителя, снижение потребляемой мощности от стационарной сети переменного тока и устранение отрицательно влияющих на окружающих людей факторов, а также возможность использования как аварийного и автономного осветительного прибора.The technical result of the proposed invention is the elimination of power surges, improving the reliability and service life of the LED illuminator, reducing power consumption from a stationary AC network and eliminating factors negatively affecting people around, as well as the possibility of using it as an emergency and autonomous lighting device.

Согласно первому варианту выполнения изобретения технический результат достигается за счет выполнения светодиодного осветителя из преобразователя напряжения на основе реактивного сопротивления, который через выпрямительный диодный мост и элемент для управления подачи энергии соединен с по меньшей мере одним светодиодом и, расположенного между выпрямительным диодным мостом и светодиодом, параллельно с ними емкостного фильтра.According to a first embodiment of the invention, the technical result is achieved by constructing an LED illuminator from a voltage converter based on reactance, which is connected to at least one LED and located between the rectifier diode bridge and the LED through a rectifier diode bridge and an element for controlling the energy supply with them a capacitive filter.

Согласно второму варианту (аварийный) выполнения изобретения светодиодный осветитель дополнительно содержит аккумуляторную батарею, связанную со светодиодом через элемент для управления подачи энергии и предназначенную для накапливания электрической энергии, поступающей от сети переменного тока через понижающий преобразователь напряжения и выпрямительный диодный мост. Также для обеспечения нормальной работы аккумуляторной батареи параллельно ей в схему включен стабилизатор напряжения.According to a second (emergency) embodiment of the invention, the LED illuminator further comprises a battery connected to the LED via an energy supply control element and designed to accumulate electric energy coming from the AC network through a step-down voltage converter and a rectifier diode bridge. Also, to ensure the normal operation of the battery, a voltage regulator is included in parallel with it in the circuit.

Согласно третьему варианту (аварийно-автономный) выполнения изобретения светодиодный осветитель дополнительно содержит фотоэлектрический преобразователь, связанный с аккумуляторной батареей и светодиодом через элемент для подачи энергии, предназначенный для зарядки аккумуляторной батареи в случае отсутствия питания от сети переменного тока и элемент для контроля освещенности, служащий для контроля элемента для управления подачи энергии.According to a third embodiment of the invention (emergency stand-alone), the LED illuminator further comprises a photoelectric converter coupled to the battery and the LED via an energy supply element for charging the battery in the absence of AC power and an illumination control element for control element to control energy supply.

Кроме того, во всех вариантах выполнения изобретения преобразователь напряжения светодиодного осветителя выполнен из параллельно соединенных по меньшей мере одного шунтирующего резистора и по меньшей мере одного конденсатора, а также по меньшей мере одного токоограничивающего резистора для снижения входного переменного сетевого напряжения до уровня, необходимого для питания источника света - светодиода (группы светодиодов).In addition, in all embodiments of the invention, the voltage converter of the LED illuminator is made of at least one shunt resistor and at least one capacitor, as well as at least one current limiting resistor, in order to reduce the input AC voltage to the level necessary to supply the source light - LED (group of LEDs).

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 схематично показано соединение элементов светодиодного осветителя; на фиг.2 - то же для второго варианта изобретения; на фиг.3 - то же для третьего варианта изобретения; на фиг.4 - понижающий преобразователь напряжения.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 schematically shows the connection of the elements of the LED illuminator; figure 2 is the same for the second variant of the invention; figure 3 is the same for the third variant of the invention; figure 4 - step-down voltage Converter.

Светодиодный осветитель по всем трем вариантам (фиг.1, 2, 3) содержит бестрансформаторный статический понижающий преобразователь 1 напряжения, состоящий из по меньшей мере одного конденсатора 2 с параллельно подключенным к нему по меньшей мере одним шунтирующим резистором 3 и по меньшей мере одного токоограничивающего резистора 4 (фиг.4), выполненный по схеме реактивного сопротивления с последующим выпрямлением тока и стабилизацией его уровня, последовательно соединенный с понижающим преобразователем 1 напряжения выпрямительный диодный мост 5, емкостный фильтр 6, параллельно установленный в цепь между выпрямительным диодным мостом 5 и светодиодом 7 (группой светодиодов), предназначенный для сглаживания низкочастотных пульсаций выпрямленного напряжения и устранения влияния нестабильности, всплесков или провалов питающего напряжения на режим работы светодиода 7. В схему светодиодного осветителя после выпрямительного моста 5 введен элемент 8 для управления подачи энергии, служащий для обеспечения включения и выключения светодиода 7, а в аварийном и в аварийно-автономном вариантах также для регулирования заряда и разряда связанной со светодиодом 7 через элемент 8 для управления подачи энергии аккумуляторной батареи 9 (фиг.2, 3), предназначенной для использования преимущественно в аварийных ситуациях.The LED illuminator according to all three options (Figs. 1, 2, 3) contains a transformer-free static step-down voltage converter 1, consisting of at least one capacitor 2 with at least one shunt resistor 3 and at least one current-limiting resistor connected in parallel to it 4 (Fig. 4), made according to the reactance circuit with subsequent rectification of the current and stabilization of its level, connected in series with a step-down voltage converter 1, a rectifier diode Article 5, a capacitive filter 6, parallel mounted in the circuit between the rectifier diode bridge 5 and LED 7 (group of LEDs), designed to smooth out low-frequency ripples of the rectified voltage and eliminate the influence of instability, surges or voltage dips on the operation mode of LED 7. In the LED circuit illuminator after the rectifier bridge 5 introduced element 8 to control the energy supply, which serves to ensure that the LED 7 is turned on and off, and in emergency and emergency-autonomous var and also for regulating the charge and discharge associated with the LED 7 through the element 8 to control the energy supply of the battery 9 (Fig.2, 3), intended for use mainly in emergency situations.

В процессе работы светодиодного осветителя (по аварийному варианту) электрическая энергия, поступающая от сети переменного тока, накапливается в аккумуляторной батарее 9 и, в случае аварийного отключения сетевого электропитания, изделие сохраняет работоспособность до момента полного допустимого разряда аккумуляторной батареи 9. Для обеспечения нормальной работы аккумуляторной батареи 9 (исключающей перезарядку) параллельно ей в схему включен стабилизатор 10 напряжения (фиг.2, 3).In the process of operation of the LED illuminator (emergency mode), the electric energy coming from the alternating current network is accumulated in the battery 9 and, in the event of a power outage, the product remains operational until the battery is completely discharged 9. To ensure normal operation of the battery battery 9 (excluding recharging) in parallel with it, a voltage stabilizer 10 is included in the circuit (FIGS. 2, 3).

В аварийно-автономном варианте выполнения светодиодного осветителя с целью зарядки аккумуляторной батареи 9 в схему включен альтернативный источник энергии - фотоэлектрический преобразователь 11 (фиг.3), связанный с аккумуляторной батареей 9 и светодиодом 7 через элемент 8 для управления подачи энергии.In the emergency-stand-alone embodiment of the LED illuminator in order to charge the battery 9, an alternative energy source is included in the circuit - a photoelectric converter 11 (Fig. 3) connected to the battery 9 and the LED 7 through the power supply control element 8.

В случае длительного отключения сетевого электропитания аккумуляторная батарея 9 получает дополнительное питание от фотоэлектрического преобразователя 11 в дневное время суток. Он устанавливается преимущественно за пределы помещения или располагается рядом со светодиодным осветителем в месте с достаточным освещением.In the event of a prolonged shutdown of the mains power supply, the battery 9 receives additional power from the photoelectric converter 11 in the daytime. It is installed mainly outside the room or is located next to the LED illuminator in a place with sufficient lighting.

Также в схему параллельно фотоэлектрическому преобразователю 11 введен элемент 12 для контроля освещенности (фиг.3), связанный с элементом 8 для управления подачи энергии и служащий для его контроля. При снижении освещенности (снижении напряжения на фотоэлектрическом преобразователе 11 ниже заданного порогового значения) прекращается протекание тока через элемент 12 для контроля освещенности, что приводит к включению светодиодного осветителя. При возобновлении протекания тока через элемент 12 для контроля освещенности - повышение освещенности (повышение напряжения на фотоэлектрическом преобразователе 11 выше заданного порогового значения) производится автоматическое выключение светодиодного осветителя. В качестве элемента 12 для контроля освещенности может служить, например, параметрический стабилизатор напряжения, введенный в цепь фотоэлектрического преобразователя 11.Also, in the circuit parallel to the photoelectric converter 11, an element 12 for controlling the illumination (Fig. 3) is introduced, connected to the element 8 for controlling the energy supply and serving to control it. With a decrease in illumination (lowering the voltage at the photoelectric converter 11 below a predetermined threshold value), the current flows through the element 12 to control the illumination, which leads to the inclusion of an LED illuminator. When resuming the flow of current through the element 12 to control the illumination - increase the illumination (increase the voltage on the photoelectric converter 11 above a predetermined threshold value), the LED illuminator is automatically turned off. As an element 12 for controlling illumination, for example, a parametric voltage stabilizer introduced into the circuit of the photoelectric converter 11 can serve.

Благодаря таким вариантам выполнения изобретения за счет введения в схему на входе понижающего преобразователя напряжения обеспечивается устранение скачков напряжения, повышается надежность работы и срок службы светодиодного осветителя (срок его службы соответствует времени свечения светодиода при необходимом заданном токе - около 100000 часов), обеспечивается снижение потребляемой мощности от стационарной сети переменного тока и устранение отрицательно влияющих на окружающих людей факторов, а также возможность использования как аварийного и автономного осветительного прибора.Thanks to such embodiments of the invention, by introducing a step-down voltage converter into the circuit, voltage surges are eliminated, the operation and durability of the LED illuminator are increased (its life corresponds to the LED glow time at the required set current of about 100,000 hours), and power consumption is reduced from a stationary AC network and the elimination of factors negatively affecting people around, as well as the possibility of using it as an independent and independent lighting device.

Поступающее на светодиод (группу светодиодов) напряжение вычисляется как разность между входным сетевым переменным напряжением и падением напряжения на реактивном сопротивлении. При этом потери активной мощности на реактивном сопротивлении и соответственно его нагрев практически равны нулю. Тем самым достигается преобразование уровня напряжения с высоким КПД. При увеличении или уменьшении тока, протекающего через реактивное сопротивление, падение напряжения на реактивном сопротивлении увеличивается или уменьшается, при этом обеспечивается стабилизация тока через светодиоды и соответственно стабилизация яркости их свечения.The voltage supplied to the LED (group of LEDs) is calculated as the difference between the input mains voltage and the voltage drop across the reactance. In this case, the loss of active power on the reactance and, accordingly, its heating are practically equal to zero. Thus, the conversion of the voltage level with high efficiency is achieved. When increasing or decreasing the current flowing through the reactance, the voltage drop across the reactance increases or decreases, while stabilizing the current through the LEDs and, accordingly, stabilizing the brightness of their glow.

Также возможно использование светодиодного осветителя в качестве электробезопасного аварийного осветителя за счет введения в схему питания светодиода аккумуляторной батареи со стабилизатором напряжения и фотоэлектрического преобразователя с элементом для контроля освещенности.It is also possible to use a LED illuminator as an electrically safe emergency illuminator by introducing a battery with a voltage stabilizer and a photoelectric converter with an element for lighting control into the power supply circuit of the LED.

Применение светодиодного осветителя с вышеперечисленными признаками позволяет значительно снизить энергозатраты на освещение, существенно понизить мощность и стоимость электроподводящих систем и проводов и ослабить нагрузки на уже существующие электросистемы, тем самым, снизив возможную аварийность при перегрузках. Также благодаря отсутствию в спектре свечения светодиодов ультрафиолетового и инфракрасного излучения светодиодный осветитель незаменим для освещения читальных залов, библиотек, книгохранилищ и хранилищ других ценностей, где присутствие ультрафиолетового и инфракрасного излучения недопустимо.The use of an LED illuminator with the above characteristics can significantly reduce energy costs for lighting, significantly reduce the power and cost of power supply systems and wires and reduce the load on existing electrical systems, thereby reducing the potential for accidents during overloads. Also, due to the absence of ultraviolet and infrared light emitting diodes in the emission spectrum, an LED illuminator is indispensable for illuminating reading rooms, libraries, bookstores and storage facilities of other values, where the presence of ultraviolet and infrared radiation is unacceptable.

Claims (3)

1. Светодиодный осветитель, содержащий понижающий преобразователь напряжения, который через выпрямительный диодный мост и элемент для управления подачи энергии соединен с, по меньшей мере, одним светодиодом, а между выпрямительным диодным мостом и светодиодом параллельно с ними включен емкостный фильтр, при этом понижающий преобразователь напряжения выполнен из параллельно соединенных, по меньшей мере, одного шунтирующего резистора и, по меньшей мере, одного конденсатора, а также, по меньшей мере, одного токоограничивающего резистора.1. An LED illuminator comprising a step-down voltage converter, which is connected to at least one LED via a rectifier diode bridge and an energy supply control element, and a capacitive filter is connected in parallel with the rectifier diode bridge and the LED, and the voltage converter made of parallel connected at least one shunt resistor and at least one capacitor, as well as at least one current-limiting resistor. 2. Светодиодный осветитель, содержащий понижающий преобразователь напряжения, который через выпрямительный диодный мост и элемент для управления подачи энергии соединен с, по меньшей мере, одним светодиодом, расположенный между выпрямительным диодным мостом и светодиодом параллельно с ними емкостной фильтр, а через элемент для управления подачи энергии со светодиодом связана аккумуляторная батарея с параллельно подсоединенным к ней стабилизатором напряжения, при этом понижающий преобразователь напряжения выполнен из параллельно соединенных, по меньшей мере, одного шунтирующего резистора и, по меньшей мере, одного конденсатора, а также, по меньшей мере, одного токоограничивающего резистора.2. An LED illuminator comprising a step-down voltage converter, which is connected to at least one LED through a rectifier diode bridge and an element for controlling the energy supply, a capacitive filter located between the rectifier diode bridge and the LED in parallel with them and a feed control element energy with the LED is connected to the battery with a voltage regulator connected in parallel to it, while the step-down voltage converter is made of parallel with union of the at least one shunt resistor and at least one capacitor and at least one current-limiting resistor. 3. Светодиодный осветитель, содержащий понижающий преобразователь напряжения, который через выпрямительный диодный мост и элемент для управления подачи энергии соединен с, по меньшей мере, одним светодиодом, расположенный между выпрямительным диодным мостом и светодиодом параллельно с ними емкостной фильтр, связанную со светодиодом через элемент для управления подачи энергии аккумуляторную батарею с параллельно подсоединенным к ней стабилизатором напряжения, а с аккумуляторной батареей и светодиодом через элемент для управления подачи энергии связан фотоэлектрический преобразователь с элементом для контроля освещенности, служащим для контроля элемента для управления подачи энергии, при этом понижающий преобразователь напряжения выполнен из параллельно соединенных, по меньшей мере, одного шунтирующего резистора и, по меньшей мере, одного конденсатора, а также, по меньшей мере, одного токоограничивающего резистора.3. An LED illuminator comprising a step-down voltage converter, which is connected through the rectifier diode bridge and the power supply control element to at least one LED located between the rectifier diode bridge and the LED in parallel with them a capacitive filter connected to the LED through the element for power supply control of the battery with a voltage stabilizer connected in parallel to it, and with the battery and LED through the element for controlling A photoelectric converter is connected to the light control element for controlling the power supply control element, wherein the step-down voltage converter is made of at least one shunt resistor and at least one capacitor connected in parallel, as well as at least one current limiting resistor.
RU2006134087/28A 2006-09-26 2006-09-26 Light-emitting diode illuminator RU2329619C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006134087/28A RU2329619C1 (en) 2006-09-26 2006-09-26 Light-emitting diode illuminator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006134087/28A RU2329619C1 (en) 2006-09-26 2006-09-26 Light-emitting diode illuminator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006134087A RU2006134087A (en) 2008-04-10
RU2329619C1 true RU2329619C1 (en) 2008-07-20

Family

ID=39809312

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006134087/28A RU2329619C1 (en) 2006-09-26 2006-09-26 Light-emitting diode illuminator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2329619C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010065005A1 (en) 2008-12-05 2010-06-10 Samoilenko Iurii N Light-emitting diode lamp
WO2011043750A1 (en) * 2009-10-09 2011-04-14 Samoilenko Iurii N Led lamp
DE212012000129U1 (en) 2011-07-12 2014-02-17 Obschestvo S Ogranichennoi Otvetstvennostyu "Svetozar" Device of a light-emitting diode
RU2510602C2 (en) * 2008-10-10 2014-03-27 Конинклейке Филипс Электроникс, Н.В. Methods and apparatus for controlling multiple light sources via single stabilising circuit to provide variable colour and/or colour temperature light

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2510602C2 (en) * 2008-10-10 2014-03-27 Конинклейке Филипс Электроникс, Н.В. Methods and apparatus for controlling multiple light sources via single stabilising circuit to provide variable colour and/or colour temperature light
WO2010065005A1 (en) 2008-12-05 2010-06-10 Samoilenko Iurii N Light-emitting diode lamp
WO2011043750A1 (en) * 2009-10-09 2011-04-14 Samoilenko Iurii N Led lamp
DE212012000129U1 (en) 2011-07-12 2014-02-17 Obschestvo S Ogranichennoi Otvetstvennostyu "Svetozar" Device of a light-emitting diode

Also Published As

Publication number Publication date
RU2006134087A (en) 2008-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8629630B2 (en) LED driving circuit and control circuit
US8502461B2 (en) Driving circuit and control circuit
JP4199201B2 (en) Power supply device and lighting device
US20130015768A1 (en) High voltage led and driver
US10492265B1 (en) Solid-state lighting with a control gear cascaded by a luminaire
US10485073B1 (en) Solid-state lighting with dual mode operations
JP2011077009A (en) Lighting system of tunnel
JP2013109913A (en) Lighting device and illuminating fixture
RU2329619C1 (en) Light-emitting diode illuminator
JP2011142026A (en) Lighting system of tunnel
US10992161B2 (en) Solid-state lighting with emergency power control
US10660184B2 (en) Solid-state lighting with multiple time delays
KR101708400B1 (en) A LED lamp for multistage illumination by detecting the power-off
KR20140146888A (en) Light emitting diode lighting apparatus and driving method thereof
RU60293U1 (en) LED LIGHT (OPTIONS)
US10869373B2 (en) Solid-state lighting with highly integrated drivers
CN109982477B (en) Solid state lighting with multiple drivers
RU64841U1 (en) LED LIGHT "ECON"
US10390395B1 (en) Solid-state lighting with a battery backup control
KR20090056025A (en) Power supply for a lamp comprising light emitting diode
US10660179B1 (en) Solid-state lighting with multiple controls and tests
JP2015023002A (en) Led drive device and illuminating fixture
US10123388B2 (en) Solid-state lighting with multiple drivers
US20190191508A1 (en) Solid-State Lighting With Multiple Control Voltages
KR101120609B1 (en) Emergency light apparatus using light emitting diode

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090927

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20110627

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20120927