. : New eShop! - Mobilní verze - Pandatron.cz - Pandatron.sk - Diskuzní fórum - Zakázkový vývoj : .
 
CS Patenty – Pulzní buzení LED bez stroboskopického jevu

CS Patenty – Pulzní buzení LED bez stroboskopického jevu

První díl nového seriálu o česko-slovenských patentech a vynálezech, věnovaný pulznímu buzení LED s odstraněním stroboskopického jevu.

Pár slov úvodem:
Nejprve bych vám rád představil nově vzniklý seriál nazvaný CS Patenty. Jak již sám název napovídá, jeho primárním úkolem bude seznamovat nejen s aktuálními česko-slovenskými patenty, užitnými a průmyslovými vzory či vynálezy (dále jen patenty), zaměřenými na elektroniku, ale v omezené míře by měl být věnován i zajímavým, stále použitelným, avšak již zaniklým či jen odmítnutým patentům. Třetí oblastí, která by zde také neměla chybět, jsou patenty mezinárodní (primárně evropské), platné i na našem území.

Jelikož zaměření všech publikovaných patentů a dalších dokumentů bude výhradně na slaboproudou elektroniku a automatizaci, pevně věřím, že věci zde uvedené budou nejen dobrým zdrojem informací, ale i případným rozcestníkem pro další studium zmíněných problémů a jejich řešení.

U každého patentu budou vždy uvedeny základní informace, týkající se jeho majitele či aktuálního stavu. Z technických důvodů je však potřeba mít na paměti, že uvedený aktuální stav je platný v době vydání tohoto článku a nemusí být nadále aktualizován.


Celý název:   Zapojení pro pulzní buzení LED diod s odstraněním stroboskopického jevu
Typ:   Užitný vzor
Číslo:   18606
Datum podání přihlášky:   06.02.2008
Přihlašovatel/Majitel:   Ladislav Sieger Ing. CSc., Praha, CZ
Stav:   Platný dokument

Řešení se týká zapojení pro pulzní buzení LED ve zdrojích světla s odstraněním stroboskopického jevu, negativně působícího na oči.

U moderních osvětlovacích prvků jsou v současné době využívány diody LED, napájené konstantním proudem s neustále se zvyšující hodnotou ve snaze přiblížit se žárovkovým zdrojům světla. Ve snaze o dosažení co možná největší svítivosti LED zdrojů však roste nejen výkon, ale i odpadní teplo, které je nutné odvádět účinnými chladiči. Tím se však ztrácí původní výhoda LED, jako energeticky úsporného zdroje světla.

Předkládané řešení využívá fyziologických vlastností zraku ke zvýšení subjektivního vjemu o svítivosti zdroje. Vzhledem k setrvačnosti zraku lze LED diodu bez větších problémů provozovat v pulzním režimu, kdy dioda není buzena konstantním proudem s její nominální hodnotou, ale pulzy s násobkem nominálního proudu. Tak je střední hodnota výkonu zatěžovaného LED, rovna maximální výkonové ztrátě, stanovené výrobcem, přičemž špičková hodnota proudu tekoucího LED nesmí překročit hodnotu pulzního proudu, opět stanovanou výrobcem.

Pulzní buzení zabezpečí zvýšení okamžité svítivosti diody, avšak nese sebou možnost vzniku stroboskopického jevu, známého z fluorescenčních zářivek, a tím i nepříjemný pocit a rychlou únavu očí.

Stroboskopický jev lze však účinně eliminovat buzením druhé pomocné diody, vyzařující v oblasti největší citlivosti lidského oka, tedy v okolí vlnové délky 555 nm. V praxi se jako pomocné LED využijí diody zelené a žluté, tedy v oblasti vlnových délek 500 až 600 nm.


Obr. 1: Vlnové délky viditelného spektra záření
Zdroj: http://www.filebuzz.com/.

Zde je využíváno charakteristické citlivosti lidského oka, popsaného křivkou citlivosti V[lambda]. Protože je však lidské oko v oblasti žluto-zelené barvy nejcitlivější, je možné budit pomocnou LED podstatně nižším výkonem, něž jaký je použit u hlavní bílé LED. Tím je nejen odstraněn stroboskopický jev a zvýšen subjektivní vjem svítivosti bílého zdroje světla, ale je také šetřena energie napájecího zdroje.

Na následujícím obrázku je blokový nákres principu odstranění stroboskopického jevu využitím doplňkové LED s nižším výkonem.


Obr. 2: Principiální blokové schéma

Pro ověření uvedených informací byla zhotovena jednoduchá konstrukce, využívající obvod 555 jako zdroj obdélníkového signálu, vysoce svítivou LED řady Luxeon a další součástky, zapojené podle následujícího schématu.


Obr. 3: Finální schéma pro ověření návrhu

Omezovací rezistor u výkonové LED D1 typu Luxeon byl určen pro špičkový proud LED v hodnotě 30mA. Tato hodnota byla zvolena záměrně, aby její velmi vysoký svit zcela nezastínil zelenou LED D2.

Na následujících obrázcích je uveden změřený výstupní signál na pinu č.3 obvodu IO1 i fotografie výsledného světla, pořízená se závěrkou 1,0s.


Obr. 4: Průběh napětí na pinu č.3 IO1

Obr. 5: Výsledná barva světla na stínítku

Obr. 6: Průběh napětí na pinu č.3 IO1

Obr. 7: Výsledná barva světla na stínítku

Vzhledem ke značné odlišnosti vlastností polovodičového snímače a lidského oka bohužel není možné zachytit skutečný stav a subjektivní vjem z vyzařovaného světla. Podle zjištěných skutečností však takováto kombinace není příliš ideální.

V případě poměru signálu podle obrázků č. 4 a 5, je sice stroboskopický jev do jisté míry potlačen, výsledné světlo však obsahuje značné množství zelené či žluté složky. Naproti tomu v případě poměru výstupního signálu podle obrázků č. 6 a 7 je světlo čistě bílé, avšak doprovázené stroboskopickým jevem. Pro praktické použití by tedy bylo potřeba dále experimentovat s výkonem použitých LED i přesným poměrem budícího signálu.

Před dalším studiem uvedeného řešení se prosím seznamte s obecnými právy patentů, užitných a průmyslových vzorů, uvedených dále v odkazech, a samozřejmě i konkrétními právy na ochranu, uvedenými v příslušném dokumentu.

Odkazy & Download:
Úřad průmyslového vlastnictví
Zapojení pro pulzní buzení LED diod s odstraněním stroboskopického jevu

Vynález a jeho ochrana
Užitný vzor a jeho ochrana
Průmyslový vzor a jeho ochrana







GooglePlus1 FaceBook Twitter del.icio.us DiGG Google StumbleUpon Google Buzz Email RSS PDF Tisk

Komentáře (4):

Zobrazit starší 30 dnů (4)...

host
4. Dne 14. 08. 2010 v 00:49 zaslal host
Bez stroboskopu?
Co k tý ledce rovnou přidat kondík na vyhlazení pulzů? :-D roll Tohle zapojení je obšlehnutý z antilejzrovejch rušiček, kde se právě stroboskop využívá. Dělá se to tak z toho důvodu, aby nedošlo k odpálení snímače v lejzrovým měřiči rychlosti. Pokud je tam jen jedna dioda a menší kmitočet, pápápá techniko v rukou čertů. Proto jsou tyhle aktivní antiradary tak tvrdě pokutovaný. Vyšší frekvence stroboskopický efekt taky eliminuje. Konec konců film má jen 24-25 obrázků za vteřinu a aby to neblikalo, clona cloní dvojnásobnou rychlostí. Lidský oko není p..., oko vidí... :-D


Název příspěvku: Vaše jméno: host
                 
  Zakázat formátování [Zakáže kódování a nahrazování smajlíky.]
Připojit soubory
reklama:
AS433 AUREL
Anténa vertikální 433.92MHz, 50 ohmů, max. 50W, s koaxiálním kablíkem
od 189 Kč

Informace uvedené v článcích jsou platné v době jejich vydání a samotné články jsou určeny pouze jako zdroj informací. Autor článku ani správce webu nenesou žádnou zodpovědnost za případné újmy na majetku a zdraví. Názvy společností a výrobků, loga a další multimediální materiál mohou být ochrannými známkami příslušných společností.
RSS kanály: | |
+420 723 846 377
info@pandatron.cz
Všechna práva vyhrazena | mobilní verze | © Copyright 2000 - 2016 ISSN 1803-6007