BRPI0901019A2 - módulo luminoso para sinalização - Google Patents

Abstract

MóDULO LUMINOSO PARA SINALIZAçãO. Compreendendo um módulo de montagem (1), definido por um corpo com qualquer geometria e ordinariamente na forma de caixa (2), incluindo um fechamento posterior (3) e uma lente frontal (4), ficando entre tais partes um circuito eletrónico (5) e respectivo conjunto de diodos emissores de luz (6), sendo que o dito circuito eletrónico (5) é constituído pelos seguintes blocos: fonte (7) de regulagem da tensão de alimentação dos demais blocos em cinco Volts com baixa corrente quiescente; sincronismo (8) de condicionamento elétrico se ocorrer um eventual sinal de referência de sincronismo externo; gerador de seqúências de pisca (9) com meios para definir o período de tempo em que o conjunto de luzes (6) fica aceso e apagado, como também este bloco tem meios para receber informação do bloco de sincronismo para defmir o instante a se iniciar uma nova seqúência de pisca; conjunto de luzes (6) é constituído por LEDs (diodo emissor de luz) controlado pelo gerador de sequências de pisca (9) e tem seu consumo controlado através do bloco fonte (7) de corrente; e controle de corrente (10) para manter a corrente nos LEDS constante independente das variações da tensão de alimentação do circuito.

Description

MÓDULO LUMINOSO PARA SINALIZAÇÃO.

Campo da Invenção.

Mais particularmente a presente Invenção refere-se aaprimoramentos técnicos e funcionais especialmente desenvolvidos em umdispositivo de sinalização visual com controle dos pontos luminosos porcircuito eletrônico, configurando uma unidade compacta e versátil passível deser utilizada em diferentes situações de sinalização, seja ela móvel ou fixa,embarcada ou não, consequentemente, o presente dispositivo de sinalizaçãoencontra um leque consideravelmente amplo de utilizações, pois, alem desubstituir as tradicionais lâmpadas estroboscópica, também pode ser utilizadocom fins decorativos móveis ou fixos, sinalização autônoma, sinalizaçãoresidencial, sinalização de placas, sinalização viária, luz de emergência, luz dealerta automotiva, iluminação pública e iluminação residencial com asvantagens de possuir uma melhor entrega ótica com um consumo de potênciareduzido, menor volume, dissipação reduzida de calor, maior durabilidade,não requer fontes de alta tensão e permite sua utilização síncrona e assíncronacom demais módulos de mesma natureza.

Estado da técnica.

Como é de conhecimento dos habilitados nesta técnica, atualmenteexiste uma infinidade de dispositivos eletrônicos ou não que utilizam pontosluminosos com lâmpadas ou Ieds para sinalizações diversas, dentre eles estãoaqueles que se destacam os sinalizadores capazes de reproduzir o efeitoestroboscópico com alta intensidade luminosa que requerem equipamentosauxiliares com grande volume, com alta capacidade de refrigeração, operaçãoem alta tensão e utilizam componentes frágeis mecanicamente, tal como, porexemplo, a lâmpada de alta intensidade de descarga, o que eleva o custo dosinalizador, reduz a sua vida útil e limita o seu campo de utilização.

Objetivos da Invenção.

O principal objetivo da invenção é a concretização de umsinalizador que soma as seguintes características vantajosas: a) possui fontede luz definida por um conjunto de diodos emissores de luz (LEDs); b) meioseletrônicos para controle do conjunto de LEDs desenvolvido para reproduzir oefeito estroboscópico com alta intensidade luminosa, funcionando em baixatensão, baixa temperatura dissipada, vida útil longa, robustez mecânica epequeno volume; e c) não necessita de equipamentos auxiliares para o seufuncionamento.

Descrição dos desenhos.

Para melhor compreensão da presente Invenção, é feita em seguidauma descrição detalhada da mesma, fazendo-se referências aos desenhosanexos, onde a:

FIGURA 1 representa uma vista esquemática de um corpo demontagem para o dispositivo em questão;

FIGURA 2 mostra um diagrama em blocos do circuito eletrônico;

FIGURA 3 ilustra uma vista do esquema elétrico completo daparte eletrônica.

Descrição detalhada da invenção.

De acordo com estas ilustrações e em seus pormenores, maisparticularmente a figuras 1, a presente Invenção, MÓDULO LUMINOSOPARA SINALIZAÇÃO, está caracterizada pelo fato de, inicialmente,compreender um módulo de montagem (1), definido por um corpo comqualquer geometria e ordinariamente na forma de caixa (2), incluindo umfechamento posterior (3) e uma lente frontal (4), ficando entre tais partes umcircuito eletrônico (5) e respectivo conjunto de diodos emissores de luz (6).

Conforme ilustra a figura 2, o circuito eletrônico (5) é constituídopelos seguintes blocos:

fonte (7) responsável por regular a tensão de alimentação docontrolador em cinco Volts com baixa corrente quiescente;

sincronismo (8) responsável por condicionar eletricamente umeventual sinal de referência de sincronismo externo;gerador de seqüências de pisca (9) é o responsável por gerar aseqüência de piscas, definindo o período em que o conjunto de luzes (6) estaráaceso e apagado, como também este bloco recebe informação do bloco desincronismo definindo o instante a se iniciar uma nova seqüência de pisca;

conjunto de luzes (6) é constituído por LEDs (diodo emissor deluz) acionado pelo bloco gerador de seqüências de pisca (9) e tem seuconsumo controlado através do bloco fonte (7) de corrente; e

controle de corrente (10) é responsável por manter a corrente nosLEDS constante independente das variações da tensão de alimentação docircuito.

Conforme ilustra a figura 3, em uma construção preferida, ocircuito da fonte (7) é composto pelo diodo (Dl), capacitores (Cl- C2 - C3 -C4 - C5 - C8), resistor (R3) e controlador (Ul) de maneira que os capacitores(C4 - C5 - C2) e o resistor (R3), formam um filtro (RC) na entrada (pino 8in)do regulador (Ul) que eliminam os espúrios vindos da bateria. O regulador(Ul) fornece a tensão de saída (pino 1 out) de 5V com baixa correntequiescente que será filtrada pelos capacitores (C3 - C8) e em seguidaalimentará o controlador (U2). O capacitor (Cl) auxilia o regulador (Ul) naregulação, e o diodo (Dl) está disposto de tal maneira que evita a queima docircuito em caso da bateria estar ligada invertida, 12V ligado ao pino 1 do(CNl) e OV conectado ao Pino 2 do (CN1).

O circuito de sincronismo (8) é composto pelos resistores (RI - R4- R8 - Rl3 - Rl4), diodo (D3), capacitor (C7) e transistor (Q3), agrupados demaneira que os resistores (RI - R8 - Rl 3 e Rl4) são os resistores depolarização do transistor (Q3) que é acionado pelo controlador (U2) atravésda porta 6 sempre que termina um ciclo de pisca. Isto acontece para que osoutros equipamentos externos possam saber seu estado de sincronismo. Odiodo (D3), resistor (R4) e capacitor (C7) formam um circuito condicionado*de sinal elétrico tal que quando houver doze Volts no pino quatro do conector(CN1), o pino oito do controlador (U2) esteja com tensão de cinco Volts equando o pino quatro do conector (CNl) estiver com zero Volt3 o pino oitotambém esteja com zero Volt. Isto permite ao controlador (U2) receber sinaisde sincronismo externo.

O circuito do gerador de seqüências de pisca (9) é definido pelocontrolador (U2), resistor (R2), diodo (D2) e capacitor (C6), agrupados demaneira que o resistor (R2), o diodo (D2) e capacitor (C6) formam umcircuito condicionador de sinal tal que quando houver doze Volts no pino trêsdo conector (CNl)5 o pino sete do controlador (U2) esteja com cinco Volts equando o pino três do conector (CNl) estiver com zero Volt, o pino setetambém esteja com zero Volt, permitindo ao controlador (U2) identificar umasolicitação externa de mudança de seqüência de piscas. O controlador (U2)gera a seqüência de piscas através do pino cinco comutando o transistor (Ql).

O conjunto de luzes (6) é formado pelos LEDs (Diodo Emissor deLuz) (LI - L2 - L3) agrupados em série para que sejam submetidos a mesmacorrente de operação. Os LEDs utilizados podem combinar uma, duas ou mais-cores dependendo do efeito luminoso desejado, sem com isso ser necessárioalterar o conceito básico de funcionamento do conjunto.

O circuito de controle de corrente (10) é responsável por controlaro fluxo de corrente nos LEDS, variando-a linearmente e de forma inversa deacordo com a temperatura ambiente e, para tanto, é composto pelostransistores (Ql- Q2), resistores (R5 - R6 - R7 e R9) agrupados de maneiraque os resistores (R5 - R6 - R7 e R9) são de polarização do transistor (Q2 eQl), os quais controlam o fluxo de corrente dos LEDS. O circuito funciona demaneira que, quando a corrente dos LEDS aumenta, a tensão no resistor (R9)aumenta fazendo com que o transistor (Q2) conduza causando umadiminuição na tensão VCE (tensão coletor emissor) do transistor (Q2) e porconseqüência a diminuição da tensão na porta de controle (GATE) dotransistor (Ql) o que fará com que ele reduza a corrente dos LEDS. Como atensão de VBE de (Q2) é inversamente proporcional à temperatura, a correntese modifica de acordo com a temperatura ambiente aumentandoconsideravelmente em condições de frio, e decrescendo linearmente emcondições de calor. O mesmo processo acontece no sentido inverso. Quando acorrente nos LEDS diminui, a tensão no resistor (R9) diminui fazendo comque o transistor (Q2) corte causando um aumento na tensão VCE (tensãocoletor emissor) do transistor (Q2) e por conseqüência o aumento da tensão naporta de controle (GATE) do transistor (Ql) o que fará com que ele aumente acorrente dos LEDs.

Com essa construção, o dispositivo de sinalização em questãoreproduz o efeito estroboscópico com alta intensidade luminosa, inclusivecom outras vantagens técnicas e práticas, quais sejam: permite montagem emum corpo compacto; é de fácil instalação; permite flexibilidade de uso; altacobertura angular; alta eficiência luminosa; flash patterns selecionáveis; fácilsincronismo utilizando apenas um fio; pode ser combinado de diferentesmaneiras como outros módulos para compor um sistema de sinalizaçãoqualquer; e o corpo pode receber qualquer tratamento externo e detalhespeculiares, principalmente selagens ou vedações compatíveis com a utilizaçãodo conjunto, incluindo-se uma base de borracha e meios de fixação paramontagem sobre qualquer superfície.

Será compreendido que determinadas características e combinaçõesdo circuito eletrônico (5) poderão variar consideravelmente mantendo-se omesmo conceito funcional para o conjunto, conseqüentemente, nota-se que aconstrução ora descrita em detalhes à título de exemplo está claramentesujeita a variações construtivas, porém, sempre dentro do escopo do conceitoinventivo de um circuito simulador de efeito estroboscópico com um conjuntode LEDs, ora revelado, e como muitas modificações podem ser feitas naconfiguração ora detalhada de acordo com as exigências descritivas dá lei, éentendido que os detalhes presentes devam ser interpretados como de formailustrativa e não limitadora.

Claims (6)

1.) MÓDULO LUMINOSO PARA SINALIZAÇÃO, caracterizado pelofato de compreender um módulo de montagem (1), definido por um corpocom qualquer geometria e ordinariamente na forma de caixa (2), incluindo umfechamento posterior (3) e uma lente frontal (4), ficando entre tais partes umcircuito eletrônico (5) e respectivo conjunto de diodos emissores de luz (6),sendo que o dito circuito eletrônico (5) é constituído pelos seguintes blocos:fonte (7) de regulagem da tensão de alimentação dos demais blocos em cincoVolts com baixa corrente quiescente; sincronismo (8) de condicionamentoelétrico se ocorrer um eventual sinal de referência de sincronismo externo;gerador de seqüências de pisca (9) com meios para definir o período de tempoem que o conjunto de luzes (6) fica aceso e apagado, como também este blocotem meios para receber informação do bloco de sincronismo para definir oinstante a se iniciar uma nova seqüência de pisca; conjunto de luzes (6) éconstituído por LEDs (diodo emissor de luz) controlado pelo gerador deseqüências de pisca (9) e tem seu consumo controlado através do bloco fonte(7) de corrente; e controle de corrente (10) para manter a corrente nos LEDSconstante independente das variações da tensão de alimentação do circuito.

2.) MÓDULO LUMINOSO PARA SINALIZAÇÃO, de acordo com areivindicação 1, caracterizado pelo fato de, em uma construção preferida, ocircuito da fonte (7) ser composto pelo diodo (Dl), capacitores (Cl- C2 - C3- C4 - C5 - C8), resistor (R3) e controlador (Ul) de maneira que o capacitores(C4 - C5 - C2) e o resistor (R3), formam um filtro (RC) na entrada (pino 8in)do regulador (Ul) que eliminam os espúrios vindos da bateria; o regulador(Ul) fornece a tensão de saída (pino lout) de 5V com baixa correntequiescente que será filtrada pelos capacitores (C3 - C8) e em seguidaalimentará o controlador (U2). O capacitor (Cl) auxilia o regulador (Ul) naregulação, e o diodo (Dl) está disposto de tal maneira que evita a queima docircuito em caso da bateria estar ligada invertida, 12V ligado ao pinol do(CNl) e OV conectado ao Pino 2 do (CN1).

3.) MÓDULO LUMINOSO PARA SINALIZAÇÃO, de acordo com areivindicação 1, caracterizado pelo fato de, em uma construção preferida, ocircuito de sincronismo (8) ser composto pelos resistores (RI - R4 - R8 - Rl3- R14), diodo (D3), capacitor (C7) e transistor (Q3), agrupados de maneiraque os resistores (RI - R8 - Rl 3 e Rl4) são os resistores de polarização dotransistor (Q3) que é acionado pelo controlador (U2) através da porta 6sempre que termina um ciclo de pisca; isto acontece para que os outrosequipamentos externos possam saber seu estado de sincronismo; o referidodiodo (D3), o resistor (R4) e o capacitor (C7) formam um circuitocondicionador de sinal elétrico tal que quando houver doze Volts no pinoquatro do conector (CNl)5 o pino oito do controlador (U2) esteja com tensãode cinco Volts e quando o pino quatro do conector (CNl) estiver com zeroVolt, o pino oito também esteja com zero Volt. Isto permite ao controlador(U2) receber sinais de sincronismo externo.

4.) MÓDULO LUMINOSO PARA SINALIZAÇÃO, de acordo com areivindicação 1, caracterizado pelo fato de, em uma construção preferida, ocircuito do gerador de seqüências de pisca (9) ser definido pelo controlador(U2), resistor (R2), diodo (D2) e capacitor (C6), agrupados de maneira que oresistor (R2), o diodo (D2) e capacitor (C6) formam um circuitocondicionador de sinal tal que quando houver doze Volts no pino três doconector (CN1), o pino sete do controlador (U2) esteja com cinco Volts equando o pino três do conector (CNl) estiver com zero Volt, o pino setetambém esteja com zero Volt, permitindo ao controlador (U2) identificar umasolicitação externa de mudança de seqüência de piscas; dito controlador (U2)gera a seqüência de piscas através do pino cinco comutando o transistor (Ql).

5.) MÓDULO LUMINOSO PARA SINALIZAÇÃO, de acordo com areivindicação 1, caracterizado pelo fato de, em uma construção preferida, oconjunto de luzes (6) é formado pelos LEDs (Diodo Emissor de Luz) (LI - L2- L3) agrupados em série para que sejam submetidos a mesma corrente deoperação; os LEDs utilizados podem combinar uma, duas ou mais cores.

6.) MÓDULO LUMINOSO PARA SINALIZAÇÃO, de acordo com areivindicação 1, caracterizado pelo fato de, em uma construção preferida, ocircuito(lO) de controle do fluxo de corrente nos LEDS, variando-alinearmente e de forma inversa de acordo com a temperatura ambiente, serconstituído pelos transistores (Ql- Q2), resistores (R5 - R6 - R7 e R9)agrupados de maneira que os resistores (R5 - R6 - R7 e R9) polarizam otransistor (Q2 e Ql), os quais controlam o fluxo de corrente dos LEDs.