Системы и способы повышения эффективности осветительных приборов на основе формы кривой

Изобретение относится к управлению освещением. Техническим результатом является повышение эффективности осветительных приборов на основе формы кривой. Так, например, результат достигается тем, что определяют характеристики напряжения по форме кривой переменного тока (далее - «АС»), где форма кривой АС обеспечивает подачу мощности на потребитель электроэнергии. При этом форма кривой АС содержит участки положительного напряжения, участки отрицательного напряжения и точки пересечения нулевой оси. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления способ предусматривает определение первого положения на форме кривой АС для создания первой ступени, характеризующейся напряжением первой ступени, и использование формы кривой АС, соответствующей первой ступени, на первом заданном участке потребителя электроэнергии, где первый заданный участок потребителя электроэнергии характеризуется первым номинальным напряжением, соответствующим напряжению первой ступени. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 15 ил.

 

Притязания на приоритет

[0001] Согласно настоящей заявке испрашивается приоритет предварительной заявки на выдачу патента США №62/256289, поданной 17 ноября 2015 года, озаглавленной как "Systems and Methods for Providing Wave-based Lighting Efficiencies" (Системы и способы для повышения эффективности осветительных приборов на основе формы кривой), который включен в настоящее описание посредством ссылки.

Область техники, к которой относится настоящее изобретение

[0002] Описанные в настоящем документе варианты осуществления в целом относятся к системам и способам повышения эффективности освещения на основе формы кривой, более конкретно, к использованию характеристик переменного тока для повышения эффективности потребителей электроэнергии.

Предшествующий уровень техники настоящего изобретения

[0003] Осветительные приборы и другие потребители электроэнергии принимают такое же количество напряжения и электрического тока, что и любой другой электрический компонент, подключенный к электроэнергетической системе. Существует несколько разных величин напряжения, которые можно использовать, однако, говоря в целом, потребление мощности из розетки потребителем электроэнергии контролируется весьма слабо. Следовательно, многие современные электрические приборы регулируют получаемый электрический ток и/или напряжение, используемые для питания электрического прибора, для подачи на компоненты электрического прибора требуемого количества мощности. Несмотря на то, что современным решениям удается обеспечивать подачу требуемого количества мощности на электрические компоненты, возникает нежелательный побочный эффект - нагрев. Как следствие, для защиты электрического прибора от перегрева могут понадобиться вентиляторы и другие механизмы охлаждения.

Краткое раскрытие настоящего изобретения

[0004] В настоящем документе описаны варианты повышения эффективности осветительных приборов на основе формы кривой. Так, например, способ предусматривает определение характеристики напряжения по форме кривой переменного тока (далее - «АС»), где форма кривой АС обеспечивает подачу мощности на потребитель электроэнергии, при этом форма кривой АС содержит участки положительного напряжения, участки отрицательного напряжения и точки пересечения нулевой оси. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления способ предусматривает определение первого положения на форме кривой АС для создания первой ступени, характеризующейся напряжением первой ступени, и использование формы кривой АС, соответствующей первой ступени, на первом заданном участке потребителя электроэнергии, где первый заданный участок потребителя электроэнергии характеризуется первым номинальным напряжением, соответствующим напряжению первой ступени.

[0005] Также раскрываются варианты осуществления системы, содержащей потребитель электроэнергии, который содержит множество отдельных устройств и вычислительный компонент, соединенный с потребителем электроэнергии. Вычислительный компонент может содержать процессор и запоминающее устройство для хранения логической части, которая вследствие выполнения процессором предписывает системе определять напряжение переменного тока (АС) в разные моменты времени, причем величина напряжения обеспечивает подачу мощности на потребитель электроэнергии и определение первого заданного участка потребителя электроэнергии, содержащего по меньшей мере одно из множества отдельных устройств. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления логическая часть предписывает системе определять первое номинальное напряжение для первого заданного участка потребителя электроэнергии, определять первое положение на форме кривой напряжения АС для создания первой ступени, характеризующейся напряжением первой ступени, соответствующим первому номинальному напряжению, и наносить напряжение АС соответствующей первой ступени на первый заданный участок потребителя электроэнергии.

[0006] Также раскрыты варианты осуществления устройства. По меньшей мере согласно одному варианту осуществления раскрывается вычислительное устройство, содержащее логическую часть, которая вследствие выполнения процессором предписывает устройству определить характеристику напряжения, получаемого для подачи мощности на потребитель электроэнергии, причем напряжение содержит участки положительного напряжения, участки отрицательного напряжения и точки пересечения нулевой оси, а потребитель электроэнергии содержит множество отдельных устройств. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления логическая часть также предписывает устройству определить местоположение первого заданного участка потребителя электроэнергии, основанного по меньшей мере на одном из множества отдельных устройств, определить номинальное напряжение первого заданного участка потребителя электроэнергии и определить первое положение формы кривой напряжения для создания первой ступени, характеризующейся напряжением первой ступени, причем напряжение первой ступени соответствует первому номинальному напряжению первого заданного участка потребителя электроэнергии. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления логическая часть предписывает устройству наносить напряжение соответствующей первой ступени на первый заданный участок потребителя электроэнергии.

Краткое описание фигур

[0007] Наглядные варианты, дополненные фигурами, приведены в качестве примера и не предназначенные для ограничения объема правовой охраны настоящего изобретения. Приведенное далее подробное описание наглядных вариантов осуществления будет дополнено для более полного его понимания прилагаемыми фигурами, на которых аналогичные элементы обозначены аналогичными численными позициями, и на которых представлено следующее:

[0008] на фиг. 1 показана электрическая среда для повышения эффективности осветительных приборов на основе формы кривой в соответствии с вариантами осуществления, описанными в настоящем документе;

[0009] на фиг. 2 показано осветительное устройство для повышения эффективности осветительных приборов на основе формы кривой в соответствии с вариантами осуществления, описанными в настоящем документе;

[0010] на фиг. 3 показан другой вариант осуществления вычислительного компонента в соответствии с вариантами осуществления, описанными в настоящем документе;

[0011] на фиг. 4А и 4В показаны формы кривых переменного тока, которые могут быть использованы для повышения эффективности осветительных приборов на основе формы кривой, в соответствии с вариантами осуществления, описанными в настоящем документе;

[0012] на фиг. 5А и 5В показаны пользовательские интерфейсы, образующие платформу для определения первая ступень напряжения в соответствии с вариантами осуществления, описанными в настоящем документе;

[0013] на фиг. 6А и 6В показаны пользовательские интерфейсы, образующие платформу для определения второй ступени напряжения и третьей ступени напряжения в соответствии с вариантами осуществления, описанными в настоящем документе;

[0014] на фиг. 7А и 7В показаны пользовательские интерфейсы, образующие четвертую ступень напряжения и пятую ступень напряжения на нижней стороне формы кривой, в соответствии с вариантами осуществления, описанными в настоящем документе;

[0015] на фиг. 8А-8С показаны пользовательские интерфейсы, образующие данные о конкретных ступеней напряжения, в соответствии с вариантами осуществления, описанными в настоящем документе; и

[0016] на фиг. 9 показана блок-схема способа повышения эффективности осветительных приборов на основе формы кривой в соответствии с вариантами осуществления, описанными в настоящем документе.

Подробное раскрытие вариантов осуществления

[0017] Варианты осуществления, раскрытые в настоящем документе, относятся к системам и способам повышения эффективности осветительных приборов на основе формы кривой. Некоторые варианты осуществления могут быть выполнены с возможностью создания по меньшей мере одной ступени напряжения подводимой мощности переменного тока и активирования первой группы потребителей электроэнергии на первой ступени напряжения (в первом положении на форме кривой напряжение) и второй группы потребителей напряжения на второй ступени напряжения (во втором положении на форме кривой напряжения). Ступени напряжения могут быть определены на основании рассчитанного или ожидаемого уровня напряжения питания переменного тока в первый момент времени, второй момент времени и т.д. Исходя из рассчитанного уровня напряжения и первого момента времени, второго моменты времени и т.д., согласно вариантам осуществления, описанным в настоящем документе, могут быть активированы участки потребителя электроэнергии, требования к напряжению которых соответствуют уровню напряжения источника питания в заданный момент времени. Системы и способы для повышения эффективности осветительных приборов на основе формы кривой будут описаны более подробно далее.

[0018] На фиг. 1 показана электрическая среда для повышения эффективности осветительных приборов на основе формы кривой в соответствии с вариантами осуществления, описанными в настоящем документе. Как показано на фигурах, среда может включать сеть 100, установку 102 генерирования электроэнергии, осветительное устройство 104 (или другой потребитель электроэнергии) и дистанционное вычислительное устройство 106. Сеть 100 может содержать сеть электропитания для передачи мощности и/или сеть данных для передачи данных (такую как телефонная коммутируемая сеть общего пользования, Интернет, сеть сотовой связи и т.д.). Установка 102 генерирования электроэнергии может содержать любой источник питания, такой как электрогенерирующая установка, такая как угольная электростанция, солнечная электростанция, гидроэлектростанция, система аккумуляции ветровой энергии, геотермическая система, генератор или любое другое устройство, система или установка для генерирования электроэнергии. Кроме того, установка 102 генерирования электроэнергии может генерировать мощность с заданной силой тока и/или напряжением и может генерировать мощность переменного тока (АС). Установка 102 генерирования электроэнергии может передавать мощность на осветительное устройство 104 и/или другой потребитель электроэнергии, который может использовать его соответствующим образом. Дистанционное вычислительное устройство 106 может быть выполнено с возможностью передачи данных, настроек и т.п. на осветительное устройство 104, установку 102 генерирования электроэнергии и/или другие устройства в сети 100.

[0019] На фиг. 2 показано осветительное устройство 104 для повышения эффективности осветительных приборов на основе формы кривой в соответствии с вариантами осуществления, описанными в настоящем документе. На фигуре показано осветительное устройство 104, содержащее вычислительный компонент 208 и компонент 210 в виде потребителя электроэнергии. Вычислительный компонент 208 может содержать процессор 212, запоминающее устройство 214 (и/или другой энергонезависимый машиночитаемый носитель), выпрямитель 216 и/или другие компоненты для выполнения описанных в настоящем документе функций. Запоминающее устройство 214 может содержать программный код, логическую часть, схему и/или другое аппаратное, программное и/или встроенное программное обеспечение для реализации одной или нескольких конфигураций осветительных приборов на основании полученной мощности, а также программного кода для выбора требуемой конфигурации осветительного прибора. Процессор 212 может получать и выполнять код. Выпрямитель 216 может получать мощность от установки 102 генерирования электроэнергии (фиг. 1), а также команды для выпрямления полученной мощности.

[0020] Так, например, вычислительный компонент 208 может определять, что напряжение полученной мощности составляет 120 В переменного тока, и может выпрямлять полученное напряжение посредством изменения по меньшей мере одного участка отрицательного напряжения (или участков отрицательного напряжения) на участок положительного напряжения. В частности, может быть определена характеристика полученной мощности. Такой характеристикой может быть максимальное ожидаемое напряжение, период, ожидаемое напряжение в заданный момент времени, минимальное ожидаемое напряжение, точка пересечения нуля и т.д. Так, например, вычислительный компонент 208 осветительного устройства 104 может предсказывать время, за которое полученная и выпрямленная мощность переменного тока достигнет заданных уровне напряжения. Располагая такими сведениями, вычислительный компонент 208 может определить необходимое количество ступеней, для того чтобы напряжение, которое было фактически получено, было полностью использовано сегментом потребителя электроэнергии (например, первым заданным участком потребителя электроэнергии, вторым заданным участком потребителя электроэнергии и т.д.), так чтобы вся или практически вся мощность использовалась активно, тем самым уменьшая выработку тепла.

[0021] Компонент 210 потребителя электроэнергии может содержать множество отдельных устройств, например один или несколько осветительных элементов 218а, 218b и 218 с, которые могут представлять собой светодиоды (LED). Осветительные элементы 218 могут быть выполнены с возможностью работать как разные группы или сегменты потребителей электроэнергии и могут быть выполнены в соответствии с конкретным вариантом осуществления. В частности, вычислительный компонент 208 может проводить анализ для определения характеристики потребителя электроэнергии и/или одного или нескольких отдельных устройств, например, номинального напряжения по меньшей мере одного из множества отдельных устройств. Так, например, на основании результатов анализа номинального напряжения и определения отдельных устройств в потребителе электроэнергии может быть определен первый заданный участок потребителя электроэнергии. На основании результатов этого анализа вычислительный компонент 208 может выделить заданный участок потребителя электроэнергии для конкретной ступени на форме кривой напряжения. Заданный участок потребителя электроэнергии может иметь номинальное напряжение потребителя электроэнергии, соответствующее уровню напряжения ступени напряжения.

[0022] Следует понимать, что осветительные элементы 218, показанные на фиг. 2, изображены в параллельном подключении и исключительно в качестве примера. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления осветительные элементы 218 могут быть соединены последовательно проводами, причем одно или несколько мест соединения может находиться между по меньшей мере участком осветительных элементов 218, так что сегменты будут соединены проводами. Аналогично, некоторые варианты осуществления могут быть выполнены с динамической и/или программируемой конфигурацией осветительных элементов 218, так что сегменты могут меняться в зависимости от получаемой мощности.

[0023] На фиг. 3 показан другой вариант осуществления вычислительного компонента 208 в соответствии с вариантами осуществления, описанными в настоящем документе. На фиг. 2 была показана общая схема с различными компонентами осветительного устройства 104, а на фиг. 3 показан более конкретный вариант осуществления осветительного устройства 104. Как показано на фигуре, вычислительный компонент 208 содержит процессор 212, соединенный с выпрямителем 216 и резистором 304. Резистор 304 может быть выполнен с возможностью получения мощности от источника питания и дискретизации переменного тока для определения характеристики формы кривой. Резистор 304 может быть выполнен с возможностью ослабления напряжения, подаваемого на процессор 212, для определения точки пересечения нулевой лини, что будет более подробно описано ниже. Также в конструкцию может входить выпрямитель 216, который может содержать диод 306, конденсатор 308, резистор 310, конденсатор 312 и резистор 314. Также в конструкцию входит выпрямительный мост 316, который вместе с другими элементами схемы выпрямляет подводимое напряжение описанным в настоящем документе способом. Так, например, выпрямитель 216 может быть выполнен с возможностью выпрямления напряжение с 12В переменного тока до 5В постоянного тока, так что на процессор 212 будет подаваться соответствующее питание.

[0024] Также в конструкцию входят резисторы 318 и 320, который выполняют функцию делителя напряжения для ослабления напряжения, подаваемого в процессор 212. Также предоставлено несколько транзисторов 326 и несколько оптических кодирующих устройств 328, каждое из которых может быть подсоединено к сегментам осветительных элементов 218. Несколько транзисторов 326 и несколько оптических кодирующих устройств 328 могут быть выполнены с возможностью управления работой осветительных элементов 218 описанным в настоящем документе образом. В частности, после определения ступени процессор 212 может определить, что заданный сегмент потребителя электроэнергии должен быть активирован. Если должен быть активирован первый сегмент, процессор отправляет сигнал (например, 5 В) на оптическое кодирующее устройство 328, которое затем открывает транзистор 326, который передает мощность на сегмент потребителя электроэнергии, который может последовательно подсоединен к заземлению. Узел заземления транзистора 326 может быть соединен с сегментом потребителя электроэнергии. Если вторая ступень достигла значения для использования второго сегмента потребителя электроэнергии, на второе оптическое кодирующее устройство 328 может поступить сигнал от процессора 212. Второе оптическое кодирующее устройство 328 может отправить сигнал на второй транзистор 326, тем самым открывая второй сегмент потребителя электроэнергии. Оставшиеся сегменты могут быть активированы с помощью оставшихся оптических кодирующих устройств и транзисторов, показанных на фиг. 3.

[0025] Дополнительно предоставлен переходной компонент 330, содержащий резисторы 337 и 334, а также твердотельные реле 336, 338. Переходной компонент 330 может быть выполнен с возможностью предоставления системе возможности работать при разных напряжениях, сегментах от 80В до приблизительно 305В Так, например, переходной компонент 330 может быть выполнен с возможностью изменения напряжение заземления таким образом, чтобы в случае получения большего количества мощности могло сработать твердотельное реле 336, а в случае получения меньшего количества напряжения можно было использовать как твердотельное реле 336, так и твердотельное реле 338.

[0026] Как показано на фигуре, если процессор 212 определяет получение более высокого напряжения, процессор 212 может отправлять сигнал на твердотельное реле 336 и узел между твердотельными реле 336, 338, тем самым выключая твердотельное реле 336 и включая твердотельное реле 338. Поскольку твердотельное реле 338 соединено с узлом заземления, твердотельное реле 338 соединяет сегменты потребителя электроэнергии вместе для работы под более высоким напряжением. В случае получения более низкого напряжения твердотельное реле 336 может быть включено, а твердотельное реле 338 может быть выключено для разъединения сегментов потребителя электроэнергии, тем самым обеспечивая возможность работы при боле низком напряжении.

[0027] На фиг. 4А и 4В показаны формы кривых 220а, 220b переменного тока, которые могут быть использованы для повышения эффективности осветительных приборов на основе формы кривой, в соответствии с вариантами осуществления, описанными в настоящем документе. Как показано на фиг. 4А, установка 102 генерирования электроэнергии (фиг. 1) может передавать мощность в виде формы 220а кривой АС, которая может иметь вид синусоидальной формы кривой 220. Синусоидальная форма кривой 220 может пересекать нулевую точку оси (например, точку, в которой положительная полярность меняется на отрицательную, или наоборот) в точках 422а-422е пересечения нулевой оси. Между точками 422а-422е пересечения нулевой оси напряжение может достигать пикового значения, опускаться до нуля, подниматься до нуля или уменьшаться до минимального значения.

[0028] Как было описано выше, синусоидальная мощность переменного тока или синусоидальное напряжение переменного тока может быть передано выпрямителем 216, который может преобразовывать отрицательные участки синусоидальной волны на положительные, тем самым создавая форму кривой согласно фиг. 4В. Форма кривой, аналогичная той, что показана на фиг. 4В, может быть использована для осветительного устройства 104 и/или другого потребителя электроэнергии.

[0029] Следовательно, варианты осуществления, описанные в настоящем документе, могут быть выполнены с возможностью определения точки 422 пересечения нулевой оси. Из точки пересечения нулевой оси в заданный момент времени после определенной точки 422 пересечения нулевой оси может быть сделана выборка. На основании этих сведения, в соответствии с вариантами осуществления может быть рассчитан период, максимальное напряжение и/или другая характеристика формы кривой. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления может использоваться таблица подстановки. На основании этих сведений в точках ожидаемого напряжения могут быть образованы ступени напряжения. Кроме того, поскольку полученное напряжение может отличаться от чистой синусоидальной волны (например, из-за вредного напряжения), точка 422 пересечения нулевой оси, а также выборка могут быть определены в нескольких точках. Если форма кривой неравномерная в разные периоды, могут быть выполнены переходы к ожидаемой характеристике форм кривой и выполнены ступени.

[0030] На фиг. 5А и 5В показаны пользовательские интерфейсы 530а, 530b, образующие платформу для определения первая ступень напряжения в соответствии с вариантами осуществления, описанными в настоящем документе. Как показано на фиг. 5А, форма кривой может иметь частоту приблизительно 120 Гц и период приблизительно 1 мс. Пиковое напряжение может составлять приблизительно 160В. Кроме того, на фиг. 5В показано напряжение в заданный момент времени. В частности, согласно вариантам осуществления, описанным в настоящем документе, может быть определено напряжение, требуемое для питания группы потребителей электроэнергии в осветительном устройстве 104. Так, например, если LED потребляет 2 В, то 34 LED будут потреблять 68 В. Таким образом, согласно вариантам осуществления, описанным в настоящем документе, может быть создан сегмент потребителя электроэнергии с 34 LED. Кроме того, согласно вариантам осуществления можно определить, в какой момент времени полученное напряжение будет достигать приблизительно 68В и будет создана первая ступень в это время.

[0031] Кроме того, согласно вариантам осуществления можно определить, в какой момент времени мощность достигнет 136В и будет создана вторая ступень в этой время (второй участок формы кривой АС). Как описано в настоящем документе, ступень напряжения может быть выполнена как пусковой элемент для активации и/или деактивации сегментов потребителя электроэнергии в выбранный момент времени, исходя из предсказания характера формы кривой полученного напряжения. Располагая этими сведениями, согласно вариантам осуществления осветительное устройство 204 может переключать мощность на подгруппу всех LED на разных ступенях напряжения для приведения в соответствие с ожидаемым напряжением.

[0032] Так, например, если каждый LED потребляет 2В, осветительное устройство 204 может направлять форму кривой на 34 LED соответствующей первой ступени, так чтобы потреблялось все напряжение. Это может измениться на следующих ступенях в зависимости от ожидаемого уровня напряжения на этих ступенях. Соответственно, мощность не будет растрачиваться на образование тепла, вместо этого она будет использоваться в соответствии с параметрами LED.

[0033] Следует понимать, что хотя в приведенном выше примере использовалось значение напряжения 68В в качестве первой ступени и 136В в качестве второй ступени, эти значения были приведены исключительно в качестве примера. Эти и/или другие ступени могут быть созданы в зависимости от конкретного варианта осуществления. Аналогично в зависимости от фактической потребляемой LED (или другими компонентами потребителя электроэнергии) мощности могут быть созданы другие схемы осветительных приборов или их использования.

[0034] На фиг. 6А и 6В показаны пользовательские интерфейсы 630а, 630b, образующие платформу для определения второй ступени напряжения и третьей ступени напряжения в соответствии с вариантами осуществления, описанными в настоящем документе. Как и в описании к фиг. 5А и 5В, пользовательские интерфейсы 630а и 630b содержат ступени, созданные с напряжением приблизительно 108,6 В и приблизительно 149,0 В, соответственно. После создания ступеней потребитель электроэнергии может быть изменен для приведения в соответствие с потребителем электроэнергии, который получает напряжение. Опять-таки, следует понимать, что эти значения напряжение указаны исключительно в качестве примера и для создания ступеней могут использоваться другие значения напряжения в зависимости от варианта осуществления.

[0035] На фиг. 7А и 7В показаны пользовательские интерфейсы 730а, 730b, образующие четвертую ступень напряжения и пятую ступень напряжения на нижней стороне формы кривой, в соответствии с вариантами осуществления, описанными в настоящем документе. Аналогично пользовательским интерфейсам 630, показанным на фиг. 6А и 6В, на стороне уменьшения формы кривой напряжения могут быть созданы дополнительные ступени. В частности, если форма кривой напряжения соответствует приблизительно 108,0 В, может быть создана ступень, а также она может быть создана если напряжение снова достигнет значения 68,0 В.

[0036] На фиг. 8А-8С показаны пользовательские интерфейсы 830а, 830b, 830 с, образующие данные о конкретных ступенях напряжения, в соответствии с вариантами осуществления, описанными в настоящем документе. Как показано на фигурах, на пользовательском интерфейсе 830а показана диаграмма, отображающая созданные ступени. На фиг. 8В графически показаны созданные ступени для реализации. На фиг. 8С показана выборка, взятая для расчета ступеней.

[0037] Как показано на этих пользовательских интерфейсах, была определена точка пересечения нулевой оси и была сделана выборка напряжения (фиг. 8С) в момент времени приблизительно 2,76 мс. Исходя из изменения напряжения от точки пересечения нулевой оси и выборки, может использоваться подстановочная таблица для упрощения предсказания синусоиды максимального напряжения и периода формы кривой. На основании этой информации, а также информации, относящейся к потребителю электроэнергии, могут быть созданы ступени, так что на основе напряжения могут быть выделены сегменты всего потребителя электроэнергии. Так, например, номинальное напряжение первого сегмента потребителя электроэнергии может составлять приблизительно 68В, а напряжение первой ступени может составлять приблизительно 68В. Таким образом, первый сегмент может получать напряжение в заданный момент время до и/или после этой ступени напряжения. После изменения напряжения на заданную величину следующая ступень может активировать выделение второго сегмента потребителя электроэнергии (который может содержать первый сегмент потребителя электроэнергии), так что номинальное напряжение второго сегмента потребителя электроэнергии будет соответствовать напряжению формы кривой в этот момент времени.

[0038] На фиг. 9 показана блок-схема способа повышения эффективности осветительных приборов на основе формы кривой в соответствии с вариантами осуществления, описанными в настоящем документе. В блоке 950 может быть определено напряжение. В блоке 952 напряжение может быть выровнено для удаления отрицательных участков формы кривой напряжения. В блоке 954 может быть измерена точка пересечения формой кривой напряжения нулевой оси. В блоке 957 может быть рассчитано время перехода напряжение. В блоке 958 на основании изменения напряжения может быть определена и создана ступень. Создание ступени может предусматривать создание пускового элемента в заданный момент времени, который будет открывать или закрывать подачу электрического тока на сегменты потребителя электроэнергии. В блоке 960 напряжение может быть выделено на первую группу потребителей электроэнергии первой ступени в первый момент времени. В блоке 962 напряжение может быть выделено на вторую группу потребителей электроэнергии во второй момент времени.

[0039] Как было показано выше, в настоящем документе раскрыты различные варианты осуществления осветительных приборов на основе формы кривой. В результате создания одной или нескольких ступеней напряжения возникает возможность выделения напряжение на подгруппу потребителей электроэнергии, которое может быть изменено на основании изменения (или ожидаемого изменения) полученного напряжения. Таким образом обеспечивается более эффективное использование мощности и уменьшение количества тепла, вырабатываемого в потребителе электроэнергии. С учетом этого изменения во время эксплуатации потребителя электроэнергии происходят очень быстро, и пользователь их не сможет замечать.

[0040] Несмотря на то, что в настоящем документе были описаны и наглядно продемонстрированы конкретные варианты осуществления и аспекты, возможные различные изменения и модификации, не выходящие за пределы сути и объема настоящего раскрытия. Более того, хотя в настоящем документе были раскрыты различные аспекты, необязательно использовать их все вместе. Соответственно, предполагается, что все изменения и модификации, входящие в объем вариантов осуществления, описанных и проиллюстрированных в настоящем документе, защищены прилагаемой формулой изобретения.

Следует понимать, что варианты осуществления, раскрытые в настоящем документе, относятся к системам, способам и энергонезависимым машиночитаемым носителям для приборов на основе формы кривой. Следует понимать, что такие варианты осуществления приведены исключительно в качестве примера и не ограничивают объем настоящего изобретения.

1. Способ повышения эффективности осветительных приборов на основе формы кривой для системы, предусматривающий:

определение вычислительным устройством характеристики напряжения по форме кривой переменного тока (АС), где форма кривой АС обеспечивает подачу мощности на потребитель электроэнергии, при этом потребитель электроэнергии содержит первый заданный участок, характеризующийся первым номинальным напряжением, и второй заданный участок, характеризующийся вторым номинальным напряжением, при этом форма кривой АС содержит участки положительного напряжения, участки отрицательного напряжения и точки пересечения нулевой оси;

определение вычислительным устройством первого положения на форме кривой АС для создания первой ступени напряжения, характеризующейся напряжением первой ступени, используемой на форме кривой АС;

создание вычислительным устройством первой ступени напряжения для использования на форме кривой АС; и

использование вычислительным устройством формы кривой АС, соответствующей первой ступени напряжения, на первом заданном участке потребителя электроэнергии, при этом первое номинальное напряжение соответствует напряжению первой ступени на первой ступени напряжения.

2. Способ по п. 1, дополнительно предусматривающий выпрямление формы кривой АС для изменения по меньшей мере одного из участков отрицательного напряжения на участок положительного напряжения.

3. Способ по п. 1, дополнительно предусматривающий:

определение второго участка на форме кривой АС для создания второй ступени, характеризующейся напряжением второй ступени; и

использование формы кривой АС, соответствующей второй ступени, на втором заданном участке потребителя электроэнергии, при этом второй заданный участок потребителя электроэнергии характеризуется вторым номинальным напряжением, соответствующим напряжению второй ступени.

4. Способ по п. 1, в котором потребитель электроэнергии содержит массив светодиодов.

5. Способ по п. 1, дополнительно предусматривающий определение номинального напряжения для по меньшей мере одного из следующего: потребителя электроэнергии, первого заданного участка потребителя электроэнергии или второго заданного участка потребителя электроэнергии.

6. Способ по п. 1, дополнительно предусматривающий определение первого заданного участка потребителя электроэнергии на основании результатов анализа формы кривой АС и определения отдельных устройств в потребителе электроэнергии.

7. Способ по п. 1, в котором первую ступень создают на основании ожидаемого напряжения в заданный момент времени.

8. Способ по п. 1, в котором характеристика напряжения, определенная на основании формы кривой АС, содержит по меньшей мере одно из следующего: точку пересечения нулевой оси, период формы кривой АС и максимальное напряжение формы кривой АС.

9. Система для повышения эффективности потребителя электроэнергии на основе формы кривой, содержащая:

потребитель электроэнергии, содержащий множество отдельных устройств;

вычислительный компонент, соединенный с потребителем электроэнергии и содержащий процессор и запоминающее устройство для хранения логической части, которая вследствие выполнения процессором предписывает системе выполнить по меньшей мере следующие действия:

определить напряжение переменного тока (АС) в разные моменты времени, причем величина напряжения обеспечивает подачу мощности на потребитель электроэнергии;

определить первый заданный участок потребителя электроэнергии, содержащий по меньшей мере одно из множества отдельных устройств;

определить первое номинальное напряжение для первого заданного участка потребителя электроэнергии;

определить первое положение на форме кривой напряжения АС для создания первой ступени, характеризующейся напряжением первой ступени, соответствующим первому номинальному напряжению;

создать первую ступень; и

использовать напряжение АС, соответствующее первой ступени, на первом заданном участке потребителя электроэнергии.

10. Система по п. 9, дополнительно содержащая выпрямитель, который выпрямляет по меньшей мере один участок отрицательного напряжения АС с получением участка положительного напряжения.

11. Система по п. 9, дополнительно содержащая переходной компонент, который определяет величину получаемого напряжения и на основании величины полученного напряжения меняет напряжение заземления.

12. Система по п. 9, в которой запоминающее устройство хранит логическую часть, которая дополнительно предписывает системе выполнить по меньшей мере следующие действия:

определить второй участок на форме кривой АС для создания второй ступени, характеризующейся напряжением второй ступени; и

использовать форму кривой АС, соответствующую второй ступени, на втором заданном участке потребителя электроэнергии, при этом второй заданный участок потребителя электроэнергии характеризуется вторым номинальным напряжением, соответствующим напряжению второй ступени.

13. Система по п. 12, в которой запоминающее устройство, на котором хранится логическая часть, дополнительно предписывает системе определить номинальное напряжение для по меньшей мере одного из следующего: потребителя электроэнергии, первого заданного участка потребителя электроэнергии или второго заданного участка потребителя электроэнергии.

14. Система по п. 9, в которой запоминающее устройство, на котором хранится логическая часть, дополнительно предписывает системе определить первый заданный участок потребителя электроэнергии на основании результатов анализа формы кривой АС и определения отдельных устройств в потребителе электроэнергии.

15. Устройство для повышения эффективности потребителя электроэнергии на основе формы кривой, содержащее:

вычислительное устройство, содержащее логическую часть, которая вследствие выполнения процессором предписывает устройству выполнить по меньшей мере следующие действия:

определить характеристику напряжения, полученного для питания потребителя электроэнергии, при этом напряжение характеризуется участками положительного напряжения, участками отрицательного напряжения и точками пересечения нулевой оси, при этом потребитель электроэнергии содержит множество отдельных устройств;

выделить первый заданный участок потребителя электроэнергии, основанного по меньшей мере на одном из множества отдельных устройств;

определить номинальное напряжение первого заданного участка потребителя электроэнергии;

определить первое положение напряжения для создания первой ступени, характеризующейся напряжением первой ступени, при этом напряжение первой ступени соответствует первому номинальному напряжению первого заданного участка потребителя электроэнергии;

создать первую ступень; и

использовать напряжение, соответствующее первой ступени, на первом заданном участке потребителя электроэнергии.

16. Устройство по п. 15, в котором логическая часть дополнительно предписывает устройству выпрямить напряжение для изменения по меньшей мере одного из участков отрицательного напряжения на участок положительного напряжения.

17. Устройство по п. 15, в котором логическая часть дополнительно предписывает устройству выполнить по меньшей мере следующие действия:

определить второй участок напряжения для создания второй ступени, характеризующейся напряжением второй ступени; и

использовать напряжение, соответствующее второй ступени, на втором заданном участке потребителя электроэнергии, при этом второй заданный участок потребителя электроэнергии характеризуется вторым номинальным напряжением, соответствующим напряжению второй ступени.

18. Устройство по п. 15, в котором потребитель электроэнергии содержит массив светодиодов.

19. Устройство по п. 15, в котором выделение первого заданного участка потребителя электроэнергии выполнено на основании результатов анализа напряжения и характеристики множества отдельных устройств в потребителе электроэнергии.

20. Устройство по п. 15, в котором первая ступень создана на основании ожидаемого уровня напряжения в заданный момент времени.