РЕГУЛИРУЕМАЯ СИСТЕМА ОСВЕЩЕНИЯ (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится устройствам для освещения улиц, зданий, объектов растениеводства, животноводства и птицеводства, в которых необходимо менять спектр и уровень освещения.
Известна система питания газоразрядных ламп, которая содержит светильники на основе газоразрядных ламп низкого давления, преобразователь частоты, резонансный контур или резонансный трансформатор и однопроводниковую линию. Преобразователь частоты соединен с последовательным резонансным контуром. Средний вывод резонансного контура соединен с однопроводниковой линией или с резонансным трансформатором. Высоковольтный вывод резонансного трансформатора соединен с однопроводниковой линией, к которой подсоединены параллельно одним из электродов n ламп (n=1, 2, 3…). Второй электрод каждой лампы соединен с естественной емкостью в виде изолированного проводящего тела (патент 2364783, Опубликован: 20.08.2009 Бюл. №23).
Недостатком этой системы является высокое напряжение в линии электропередачи, высокий расход электроэнергии и отсутствие возможности менять уровень и спектр излучения светильников.
Известен светильник, который содержит инвертор, выполненный в виде преобразователя частоты, соединенного с последовательным резонансным контуром, который состоит из емкости и индуктивности первичной обмотки резонансного высокочастотного повышающего трансформатора с сердечником или без сердечника, высокопотенциальный вывод высоковольтной обмотки трансформатора соединен с однопроводной линией, линия содержит n последовательно включенных первичных обмоток высокочастотных понижающих трансформаторов (n=1, 2, 3…k), последняя из первичных обмоток соединена с естественной емкостью в виде изолированного проводящего тела, а вторичная обмотка каждого высокочастотного понижающего трансформатора соединена с мостовым выпрямителем, в диагональ моста которого включены последовательно m светодиодов (m=1, 2, 3…r) или l параллельно включенных светодиодов (l=1, 2, 3…p). В другом варианте светодиодного светильника, содержащего инвертор, который выполнен в виде преобразователя частоты и соединен с последовательным резонансным контуром, который состоит из емкости и индуктивности первичной обмотки резонансного высокочастотного повышающего трансформатора с сердечником или без сердечника, высокопотенциальный вывод высоковольтной обмотки соединен однопроводной линией с естественной емкостью в виде изолированного проводящего тела, в однопроводную линию включены последовательно n мостовых выпрямителей (n=1, 2, 3…k), в диагональ каждого выпрямителя включены параллельно l светодиодов (l=1, 2, 3…p) или последовательно m светодиодов (m=1, 2, 3…r), а количество m последовательно включенных светодиодов, n мостовых выпрямителей и l параллельно включенных светодиодов связаны с амплитудой тока iл и напряжения Uл однопроводной линии (патент 2409916, опубликован: 20.01.2011 Бюл. №2)
Недостатком этого устройства является высокое напряжение в линии электропередачи, отсутствие возможности регулировки уровня освещения и изменения спектра
Известна светодиодная система освещения растений на основе светодиодов, включающая светодиоды, отличающаяся тем, что она содержит светодиоды белого и ультрафиолетового спектра, а также блок управления с отдельными выходами регулирования уровня излучения светодиодов каждого спектра отдельно в зависимости от этапа развития и вида растений, при этом мощность излучения ультрафиолетовых светодиодов составляет 5…15% от белых. (патент 107020, опубликован: 10.08.2011 Бюл. №22)
Известен светодиодный фитоинкубатор (минитеплица), для высаживания рассады в защищенном от внешней среды пространстве, содержащий защитное покрытие, корпус которого выполнен из прозрачного материала и в основание которого, выполненном в виде прямоугольника, установлен стеллаж с высаженной рассадой, источники света, установленные в верхней части защитного покрытия и по двум прилежащим поверхностям так, чтобы центральные оси световых потоков источников света были направлены вниз на растения и с двух его сторон, блок электропитания и блок управления, отличающийся тем, что в качестве источников света применены светодиоды, преимущественно с синим и красным спектрами излучения, причем светодиоды размещены в один ряд на печатных платах, выполненных в виде узких полос, а платы расположены параллельно друг другу в несколько рядов. (патент 61984, опубликован 27,03,2007)
Недостатком этих устройств является отсутствие возможности менять спектр излучения светильников.
Известен универсальный светодиодный осветитель с микропроцессорным управлением, содержащий плафон с источником света, состоящим из групп светодиодов с различными спектрами излучения, корпус с микропроцессорной системой управления и коммутатором групп светодиодов, датчик освещенности и блок электрического питания, отличающийся тем, что плафон шарнирно установлен на держателе, а корпус и держатель прикреплены к подставке, расположенной на освещаемой поверхности. (патент 39183, опубликован: 20.07.2004)
Известен светодиодный адаптивный локальный облучатель растений в защищенном от внешней среды пространстве, содержащем защитное покрытие с размещенными в нем растениями, и искусственный источник света, расположенный над растениями и допускающий изменение его высоты, отличающийся тем, что защитное покрытие выполнено в виде отрезка тонкостенной трубы с открытой нижней частью и верхней крышкой, покрытие расположено над отдельным растением, находящимся на поверхности, на оси симметрии трубы, источник света установлен на площадке в верхней части трубы на оси ее симметрии так, чтобы центральная ось светового потока источника света совпадала с осью симметрии трубы, причем в качестве источника света применены светодиоды. (патент 91250, опубликован 10.02.2010)
Известен светоимпульсный осветитель в котором в качестве источников света применены светодиоды с различным спектром излучения. Вход блока управления связан с регулятором частоты импульсов, регулятором темновых пауз, регулятором спектра излучения и регулятором амплитуды световых импульсов. Формирователь импульсов выполнен в виде выключателя, установленного в цепи питания светодиодов между общим минусовым выходом и блоком управления. По второму варианту, корпус с источниками света выполнен в виде полосы, расположенной вдоль поверхности с растениями, источники света выполнены на светодиодах с различным спектром излучения, распределенных вдоль полосы. По третьему варианту, поверхность с растениями представляет собой внутреннюю полость цилиндрической трубы, корпус с источниками света выполнен из нескольких полос, расположенных на равном расстоянии, с некоторым шагом, вдоль образующих поверхности с растениями. По четвертому варианту, поверхность с растениями представляет собой внутреннюю полость цилиндрической трубы, формирователь импульсов выполнен в виде правильной призмы. Способ заключается в сканировании светового потока от установленных в ряд светодиодов с различным спектром излучения путем последовательного освещения участков поверхности с растениями. Технический результат заключается в возможности широкого регулирования частоты, спектра излучения, амплитуды и скважности импульсов светового потока, (патент 2326525, опубликован: 20.06.2008)
Недостатком этих устройств является сложность управления большим числом светильников и возникновение большого тока в проводах в случаях короткого замыкания
Наиболее близкой к предлагаемой полезной модели является система электропитания уличного освещения, содержащая светильники на основе светодиодов, источник питания, преобразователь напряжения и однопроводниковую линию, отличающаяся тем, что преобразователь напряжения соединен с однопроводниковой линией, к которой подсоединены параллельно одним из выводов n светильников (n=1, 2, 3…), второй вывод каждого светильника соединен с естественной емкостью в виде изолированного проводящего тела или заземлен, при этом в преобразователе напряжения установлен регулятор частоты. (патент 97805. опубликован: 20.09.2010 Бюл. №26)
Недостатком этой системы является высокое напряжение в линии электропередачи и отсутствие возможности менять спектр излучения светильников
Также доказано, что в случае возникновения коротких замыканий в нагрузке такие системы выходят из резонанса и в линии электропередачи и нагрузке ток уменьшается в несколько раз, такой режим является безопасным для оборудования.
Задачей предлагаемой полезной модели является создание системы освещения с регулировкой уровня освещенности и спектра, исключение отрицательных последствий в случае возникновения коротких замыканий в проводах и светильников и возможность менять спектр и освещенность в широких пределах.
Технический результат достигается тем, что регулируемая система освещения, содержащая светильники на основе светодиодов, источник питания, преобразователь напряжения, резонансный трансформатор, линию электропередачи и блок управления, при этом блок управления подключен к нескольким преобразователям напряжения для каждого цвета отдельно, при этом к преобразователям напряжения подключены n линий передачи (n=1, 2, 3…k), к которым подсоединены параллельно через ограничивающую емкость m цепей светильников (m=1, 2, 3…p), при чем в каждой цепи подключены последовательно от одного до нескольких светильников, состоящих из z светодиодов (z=1, 2, 3…x), при этом блок управления регулирует частоту преобразователей напряжения и может быть автоматическим или ручным, а преобразователи частоты выполнены с обратной связью от резонансных трансформаторов или без обратной связи а отдельные разноцветные светильники могут быть объединены в один.
В другом варианте регулируемая система освещения, содержащая светильники на основе светодиодов, источник питания, преобразователь напряжения, резонансный трансформатор, линию электропередачи и блок управления, при этом блок управления подключен к нескольким преобразователям напряжения для каждого цвета отдельно, при этом к преобразователям напряжения подключены n линий передачи (n=1, 2, 3…k), к которым подсоединены параллельно через ограничивающую индуктивность m цепей светильников (m=1, 2, 3…p), при чем в каждой цепи подключены последовательно от одного до нескольких светильников, состоящих из z светодиодов (z=1, 2, 3…x), при этом блок управления регулирует частоту преобразователей напряжения и может быть автоматическим или ручным, а преобразователи частоты выполнены с обратной связью от резонансных трансформаторов или без обратной связи а отдельные разноцветные светильники могут быть объединены в один.
Еще в одном варианте регулируемая система освещения, содержащая светильники на основе светодиодов, источник питания, преобразователь напряжения, резонансный трансформатор, линию электропередачи и блок управления, при этом блок управления подключен к нескольким преобразователям напряжения для каждого цвета отдельно, при этом к преобразователям напряжения подключены n линий передачи (n=1, 2, 3…k), к которым подсоединены параллельно через ограничивающую индуктивность m цепей светильников (m=1, 2, 3…p), при чем в каждой цепи подключены последовательно от одного до нескольких светильников, состоящих из z светодиодов (z=1, 2, 3…x), в состав которых входит емкость, при этом блок управления регулирует частоту преобразователей напряжения и может быть автоматическим или ручным, а преобразователи частоты выполнены с обратной связью от резонансных трансформаторов или без обратной связи а отдельные разноцветные светильники могут быть объединены в один.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором показана блок-схема системы освещения.
Система содержит: блок управления 1, преобразователи частоты 2, источник питания 11, резонансные трансформаторы 3, линия электропередачи 4, ограничивающую емкость 5 или индуктивность 6, диодные мосты 7, цепи светодиодов 8, вход обратной связи 9, емкость 10.
Блок управления 1 подключается к преобразователям частоты 2, к которым подключается источник питания 11 и резонансные трансформаторы 3, ко вторичным обмоткам резонансных трансформаторов подключаются линии электропередачи 4, к которым через ограничивающую емкость 5 или индуктивность 6 подключаются цепи, состоящие из светодиодов 8 и диодных мостов 7 или без них, дополнительно параллельно светодиодам может подключаться емкость 10, вход обратной связи преобразователей частоты 9 может подключаться к резонансным трансформаторам.
Устройство работает следующим образом:
От источника питания 11 электрическая энергия подается на преобразователи частоты 2, напряжение с повышенной частотой от них подается на входы резонансных трансформаторов 3, с выходной обмотки которых снимается напряжение и подается в линии электропередач 4, напряжение линий передач подается через ограничивающую ток емкость на цепи светодиодов, в каждой цепи может быть установлены параллельно или последовательно от одноного до нескольких светодиодов 8, при этом напряжение подаваемое на светодиоды может выпрямляться мостом 7, а цепи входить как в состав отдельных светильников, так и в состав одного светильника в случае создания системы с регулированием спектра. Блок управления 1 регулирует частоту преобразователей частоты 2. С резонансных трансформаторов может сниматься сигнал обратной связи 9, при помощи которого преобразователь частоты ограничивает выходное напряжение в случае обрыва линии электропередачи. К выходам разных преобразователей частоты и резонансных трансформаторов могут подключаться разные по цвету светодиодные светильники или светодиоды, входящие в состав светильников.
В другом варианте от источника питания 11 электрическая энергия подается на преобразователи частоты 2, напряжение с повышенной частотой от них подается на входы резонансных трансформаторов 3, с выходной обмотки которых снимается напряжение и подается в линии электропередач 4, напряжение линий передач подается через ограничивающую ток индуктивность на цепи светодиодов, в каждой цепи может быть установлены параллельно или последовательно от одноного до нескольких светодиодов 8, при этом напряжение подаваемое на светодиоды может выпрямляться мостом 7, а цепи входить как в состав отдельных светильников, так и в состав одного светильника в случае создания системы с регулированием спектра. Блок управления 1 регулирует частоту, преобразователей частоты 2. С резонансных трансформаторов может сниматься сигнал обратной связи 9, при помощи которого преобразователь частоты ограничивает выходное напряжение в случае обрыва линии электропередачи. К выходам разных преобразователей частоты и резонансных трансформаторов могут подключаться разные по цвету светодиодные светильники или светодиоды, входящие в состав светильников.
Еще в одном варианте от источника питания 11 электрическая энергия подается на преобразователи частоты 2, напряжение с повышенной частотой от них подается на входы резонансных трансформаторов 3, с выходной обмотки которых снимается напряжение и подается в линии электропередач 4, напряжение линий передач подается через ограничивающую ток индуктивность на цепи светодиодов, в каждой цепи может быть установлены параллельно или последовательно от одноного до нескольких светодиодов 8 и конденсаторов 10, при этом напряжение подаваемое на светодиоды может выпрямляться мостом 7, а цепи входить как в состав отдельных светильников, так и в состав одного светильника в случае создания системы с регулированием спектра. Блок управления 1 регулирует частоту преобразователей частоты 2. С резонансных трансформаторов может сниматься сигнал обратной связи 9, при помощи которого преобразователь частоты ограничивает выходное напряжение в случае обрыва линии электропередачи.
К выходам разных преобразователей частоты и резонансных трансформаторов могут подключаться разные по цвету светодиодные светильники или светодиоды, входящие в состав светильников.
Таким образом, изменяя частоту разных преобразователей частоты можно менять освещенность и спектр светильников, входящих в состав системы освещения, а в случае коротких замыканий в линии электропередачи резонансный трансформатор 3 теряет свои свойства (в несколько раз уменьшается добротность) и ток в линии электропередачи уменьшается в несколько раз.