Светодиодный излучатель
Владельцы патента RU 2550743:
Федеральное Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный университет путей сообщения" (УрГУПС) (RU)
Изобретение относится к устройствам электрического освещения, а именно к схемам устройств для питания источников света, не отнесенным к другим подклассам. Технический результат - повышение надежности светодиодного излучателя и уменьшение его стоимости. В схему светодиодного излучателя введены N ключей и кольцевой генератор импульсов, имеющий N выходов, каждый из которых подключен к управляющим входам ключей, а катоды каждого из N светодиодов через силовые электроды ключей соединены с отрицательным выходным полюсом драйвера. Применение ключей 4.1, 4.2, … 4.N и кольцевого генератора импульсов 3 обеспечивает надежную работу предлагаемого светодиодного излучателя при использовании лишь одного драйвера, что существенно снизит его стоимость. 1 ил.
Изобретение относится к устройствам электрического освещения, а именно к схемам устройств для питания источников света, не отнесенным к другим подклассам.
Известны схемы устройств для питания источников света, выполненных на светодиодах, содержащие группу светодиодов, формирование токов через которые осуществляется при помощи активных резисторов (Давиденко Ю.Н. Современная схемотехника в освещении. СПб.: Наука и техника, 2008. - С.233, рис.4.25). Недостатком подобных устройств является невысокая энергетическая эффективность, что вызвано наличием значительных потерь мощности, рассеиваемой на активных резисторах.
Энергетически более эффективными являются устройства излучения, у которых формирование тока через последовательно включенные светодиоды осуществляется при помощи драйверов, содержащих LC-фильтр и основанных на применении импульсных методов регулирования тока (Давиденко Ю.Н. Современная схемотехника в освещении. - СПб.: Наука и техника, 2008. - С.243, рис.5.11). Недостатком этого устройства является невысокая надежность работы, так как при возникновении обрыва в одном из светодиодов излучение исчезает во всей группе последовательно включенных светодиодов.
Наиболее близким к предлагаемому устройству является светодиодный излучатель, у которого питание каждого из светодиодов осуществляется от отдельного драйвера (Давиденко Ю.Н. Современная схемотехника в освещении. СПб.: Наука и техника, 2008. - С.242, рис.5.7).
Недостатком подобного устройства является высокая стоимость светодиодного излучателя из-за необходимости применения значительного количества драйверов, каждый из которых должен управлять своим светодиодом.
Целью изобретения является повышение надежности светодиодного излучателя и уменьшение его стоимости.
Указанная цель достигается тем, что в схему светодиодного излучателя введены ключи и кольцевой генератор импульсов, что позволяет уменьшить количество драйверов до одного.
Сущность изобретения заключается в том, что в схему светодиодного излучателя введены N ключей и кольцевой генератор импульсов, имеющий N выходов, каждый из которых подключен к управляющим входам ключей, а катоды каждого из N светодиодов через силовые электроды ключей соединены с отрицательным выходным полюсом драйвера.
На фигуре приведена схема светодиодного излучателя, включающая драйвер 1, входами подключенный к источнику питания Еп, N светодиодов 2.1, 2.2, … 2.N, кольцевой генератор импульсов 3, а также N ключей 4.1, 4.2, … 4N. Положительный выходной полюс драйвера 1 соединен с анодами светодиодов 2.1, 2.2, … 2.N. Катоды каждого из 2.1, 2.2, … 2.N светодиодов через силовые электроды ключей 4.1, 4.2, … 4.N соответственно подключены к отрицательному выходному полюсу драйвера 1. Управляющие входы ключей 4.1, 4.2, … 4.N соединены с выходами кольцевого генератора импульсов 3.
Светодиодный излучатель работает следующим образом.
Кольцевой генератор импульсов 3 вырабатывает на своих выходах такую последовательность импульсов, которые при поступлении на входы ключей 4.1, 4.2, … 4.N вызывает поочередное и последовательное во времени их включение. Наличие выходного напряжения драйвера 1 и последовательность импульсов, вырабатываемых кольцевым генератором импульсов 3, управляющая работой ключей 4.1, 4.2, … 4.N, обусловливает поочередное излучение каждого из светодиодов 2.1, 2.2, … 2.N. Достаточно высокая частота следования выходных импульсов генератора 3 обусловит воспринимаемое человеческим глазом излучение светодиодов 2.1, 2.2, … 2.N как непрерывное.
В качестве ключей 4.1, 4.2, … 4.N могут использоваться транзисторы, реализованные на биполярных или МОП полупроводниковых структурах.
При возникновении обрыва в одном или в нескольких светодиодах 2.1, 2.2, … 2.N остальные будут продолжать излучать, что обеспечит постоянную работу светодиодного излучателя.
Таким образом, применение ключей 4.1, 4.2, … 4.N и кольцевого генератора импульсов 3 обеспечивает надежную работу предлагаемого светодиодного излучателя при использовании лишь одного драйвера, что существенно снизит его стоимость.
Светодиодный излучатель, содержащий N светодиодов и драйвер управления, положительный выходной полюс которого соединен с анодами светодиодов, отличающийся тем, что в схему светодиодного излучателя введены N ключей и кольцевой генератор импульсов, имеющий N выходов, каждый из которых подключен к управляющим входам ключей, а катоды каждого из N светодиодов через силовые электроды ключей соединены с отрицательным выходным полюсом драйвера.
