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Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Spannungsversorgung und Helligkeitssteuerung einer Niedervolt-Halogenlampe gemäss dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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mit den von dem Gleichrichter abgegebenen ungeglätteten Netzhalbwellen moduliert.
Die Helligkeitssteuerung (Dimmen) erfolgt durch Variation einer Zeit, mit der der Wechselrichter jeweils nach einem Nulldurchgang der Netzhalbwelle in Betrieb gesetzt wird. Dies entspricht praktisch einer Pulsbreitenmodulation. Die so gebildeten Impulspakete enthalten einen beträchtlichen Oberwellengehalt, mit der Folge, dass die Schaltungsanordnung in unerwünschter Weise Störstrahlen an das Netz abgibt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Störabstrahlung zu vermindern.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäss durch die im Kennzeichen der Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Die erfindungsgemässe Lösung macht bezüglich des Serienresonanzkreises von einem Merkmal Gebrauch, welches von Vorschaltgeräten für Gasentladungslampen bekannt ist. So zeigt beispielsweise Figur 5 der EP 0 490329 Al ein solches Vorschaltgerät, bei dem nicht nur an den Ausgang des Wechselrichters ein Serienresonanzkreis angeschlossen ist, sondern bei dem ausserdem mit der Induktivität des Serienresonanzkreises die Primärwicklung eines Transformators in Serie geschaltet ist.
Der Transformator dient hier jedoch zur Erzeugung der Heizspannung für die Gasentladungslampe. Die Betriebsspannung der Gasentladungslampe wird nicht von einem Transformator abgenommen, sondern entspricht praktisch der über der Kapazität des Serienresonanzkreises abfallenden Spannung.
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Frequenz von der Resonanzfrequenz des Serienresonanzkreises entfernt ist. Der Serienresonanzkreis erzwingt sinusförmige Schwingungen, mit der Folge, dass keine
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Die erfindungsgemässe Schaltungsanordnung hat noch einen weiteren bedeutenden Vorteil. Nach der EP 0 490 329 Al ist es bekannt, Vorschaltgeräte für Gasentladungslampen der dort beschriebenen Art von einer zentralen Steuereinheit über einen Bus fernzusteuern, wobei jedes Vorschaltgerät mit dem Bus über eine digitale Schnittstelle (Interface) verbunden ist.
Das Interface wandelt die von der zentralen Steuereinheit abgegebenen digitalen Steuerbefehle in entsprechende Steuersignale für das betreffende Vorschaltgerät um und gibt Rückmeldungen über die einzelnen Parameter des Vorschaltgerätes in digitaler Form an den Bus ab, so dass in der zentralen Steuereinheit eine Kontrolle über den Betrieb der einzelnen ferngesteuerten Gasentladungslampen möglich ist. Wenn nun die an sich für den Betrieb von Gasentladungslampen bestimmten Vorschaltgeräte durch entsprechende Modifizierung des Transformators zur Spannungsversorgung und Helligkeitssteuerung von NiedervoltHalogenlampen verwendet werden, so ist es möglich, mit dem gleichen System über einen Bus sowohl Gasentladungslampen als auch Niedervolt-Halogenlampen von der zentralen Steuereinheit aus fernzusteuern.
Dies ist zweifellos für Räume, in denen sowohl Gasentladungslampen (beispielsweise für die Deckenbeleuchtung) als auch Niedervolt-Halogenlampen (beispielsweise für eine Spot-Beleuchtung) Anwendung finden sollen, besonders zweckmässig.
Zweckmässige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 6 angegeben.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen :
Figur 1 ein Blockschaltbild für eine Mehrzahl von zentral gesteuerten
Gasentladungslampen und Niedervolt-Halogenlampen.
Figur 2 ein Blockschaltbild mit einer etwas konkretisierten Darstellung eines EVG's
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Figur 3 ein Blockschaltbild eines Teils aus dem Blockschaltbild von Figur 2 in einer konkretere Ausgestaltung.
Figuren 4a bis 4c Alternativen zu Figur 3.
In Figur 1 geht ein Bus 11 von einer zentralen Steuereinheit 10 aus. An den Bus 11 sind beispielsweise 2 EVG's elektronische Vorschaltgeräte (12a) angeschlossen, von denen jedes eine eine Gasentladungslampe enthaltende Last 13a speist. Ferner sind an den Bus 11 zwei weitere ebenfalls als"EVG"bezeichnete Schaltungsanordnungen 12b zur Spannungsversorgung und Helligkeitssteuerung von Lasten 13b angeschlossen, die eine Niedervolt-Halogenlampe enthalten. Die Lasten 13a und 13b sowie die zugeordneten EVG's 12a und 12b geben ihrerseits Rückmeldungen an die zentrale Steuereinheit 10 über den Bus 11 ab. Auf diese Weise ist es möglich, von der zentralen Steuereinheit 10 die Lasten 13a, 13b zu steuern, d. h. die Gasentladungslampen bzw. NiedervoltHalogenlampen zu dimmen.
Gemäss Figur 2 erfolgt die Spannungsversorgung für die Last 13a bzw. 13b vom Netz aus. Dazu wird die Netzspannung UN über einen Schalter S l einem Gleichrichter 14 zugeführt. Dieser erzeugt eine Gleichspannung UDC, die in bekannter Weise einem
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UHF,Serienresonanzkreis 26 ist die Last 13a bzw. 13b verbunden. Zum Dimmen wird die Frequenz der Hochfrequenz-Wechselspannung UHF verändert. Diese Frequenzänderung bewirkt eine entsprechende Spannungsänderung an dem Serienresonanzkreis 26 und damit an der Last 13a bzw. 13b.
Zur Fernsteuerung ist die Schaltungsanordnung mit einer Steuer- und Regeleinrichtung 17 versehen, die ihrerseits eine Sende- und Empfangseinrichtung 19 enthält. Der Sendeund Empfangseinrichtung 19 werden vom Datenbus 11 digitale Steuersignale zugeführt, die dann in dem Steuer- und Regelschaltkreis 17 verarbeitet werden. Der Steuer- und Regelschaltkreis 17 gibt dann entsprechende Steuersignale an einen Treiber 18, welcher die Schalter des Wechselrichters 15 entsprechend steuert. Der Gleichrichter 14, der Wechselrichter 15 und die Lasten 13a bzw. 13b geben Messwertsignale über die
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und RegelschaltkreisSende- und Empfangseinrichtung 19 an den Datenbus 11 abgegeben und von diesem an die zentrale Steuereinheit 10 übermittelt werden.
In Figur 3 ist dargestellt, wie die beiden Schalter S l und S2 des Wechselrichters 15 von dem Treiber 18 angesteuert werden. An den Mittelabgriff zwischen den beiden Schaltern S l und S2 ist ein Serienresonanzkreis (in Figur 2 mit 26 bezeichnet) angeschlossen, der aus der Induktivität LR und der Kapazität CR besteht. Mit der Induktivität LR ist die Primärwicklung eines Transformators TR in Serie geschaltet. An
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Sicherheitsvorschriften vorhanden sein und dient zur galvanischen Trennung der Niedervolt-Halogenlampe von der Schaltungsanordnung (EVG).
Die Primärwicklung des Transformators TR kann auch mit der Induktivität LR identisch
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In Figur 4a ist die Primärwicklung des Transformators TR in Serie mit einem Trennkondensator CT geschaltet. Die Serienschaltung ist Ihrerseits in Serie mit der Induktivität LR und parallel zu der Kapazität CR des Serienresonanzkreises geschaltet.
In Figur 4b ist die Primärwicklung des Transformators TR einerseits mit dem Verbindungspunkt von LR und CR verbunden und andererseits mit einem Verbindungspunkt von zwei in Serie geschalteten Brückenkondensatoren CB1, CB2.
In Figur 4c ist die Primärwicklung des Transformators parallel zu der Kapazität CR des Serienresonanzkreises geschaltet. Zwischen CR und LR ist ein Trennkondensator CT geschaltet.
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The invention relates to a circuit arrangement for voltage supply and brightness control of a low-voltage halogen lamp according to the preamble of claim 1.
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modulated with the unsmoothed mains half-waves delivered by the rectifier.
The brightness control (dimming) is carried out by varying a time with which the inverter is started up after the grid half-wave has passed zero. This practically corresponds to pulse width modulation. The pulse packets formed in this way contain a considerable harmonic content, with the result that the circuit arrangement undesirably emits interference radiation to the network.
The invention is based, to reduce interference radiation the task.
The object is achieved by the features specified in the characterizing part of claim 1.
With regard to the series resonance circuit, the solution according to the invention makes use of a feature which is known from ballasts for gas discharge lamps. For example, FIG. 5 of EP 0 490329 A1 shows such a ballast in which a series resonance circuit is not only connected to the output of the inverter, but also in which the primary winding of a transformer is connected in series with the inductance of the series resonance circuit.
However, the transformer is used here to generate the heating voltage for the gas discharge lamp. The operating voltage of the gas discharge lamp is not taken from a transformer, but practically corresponds to the voltage drop across the capacity of the series resonant circuit.
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Frequency is removed from the resonance frequency of the series resonance circuit. The series resonance circuit forces sinusoidal vibrations, with the result that none
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The circuit arrangement according to the invention has a further significant advantage. According to EP 0 490 329 A1, it is known to control ballasts for gas discharge lamps of the type described therein remotely from a central control unit via a bus, each ballast being connected to the bus via a digital interface.
The interface converts the digital control commands issued by the central control unit into corresponding control signals for the ballast in question and provides feedback on the individual parameters of the ballast in digital form to the bus, so that the central control unit controls the operation of the individual remote-controlled ones Gas discharge lamps is possible. If the ballasts intended for the operation of gas discharge lamps are used by corresponding modification of the transformer for the voltage supply and brightness control of low-voltage halogen lamps, it is possible to use the same system via a bus to operate both gas discharge lamps and low-voltage halogen lamps from the central control unit remote control.
This is undoubtedly particularly useful for rooms in which both gas discharge lamps (for example for ceiling lighting) and low-voltage halogen lamps (for example for spot lighting) are to be used.
Appropriate embodiments of the invention are specified in subclaims 2 to 6.
Embodiments of the invention are described below with reference to the drawings.
Show it :
Figure 1 is a block diagram for a plurality of centrally controlled
Gas discharge lamps and low-voltage halogen lamps.
Figure 2 is a block diagram with a somewhat more concrete representation of an electronic ballast
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Figure 3 is a block diagram of part of the block diagram of Figure 2 in a more specific embodiment.
Figures 4a to 4c alternatives to Figure 3.
In FIG. 1, a bus 11 starts from a central control unit 10. For example, two electronic ballasts (12a) are connected to the bus 11, each of which feeds a load 13a containing a gas discharge lamp. Furthermore, two further circuit arrangements 12b for voltage supply and brightness control of loads 13b, which contain a low-voltage halogen lamp, are also connected to the bus 11. The loads 13a and 13b and the associated electronic ballasts 12a and 12b in turn provide feedback to the central control unit 10 via the bus 11. In this way it is possible to control the loads 13a, 13b from the central control unit 10, i. H. to dim the gas discharge lamps or low-voltage halogen lamps.
According to FIG. 2, the voltage supply for the load 13a or 13b takes place from the network. For this purpose, the mains voltage UN is fed to a rectifier 14 via a switch S 1. This generates a DC voltage UDC, which in a known manner
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UHF, series resonant circuit 26, the load 13a or 13b is connected. The frequency of the high-frequency alternating voltage UHF is changed for dimming. This frequency change causes a corresponding voltage change on the series resonant circuit 26 and thus on the load 13a or 13b.
For remote control, the circuit arrangement is provided with a control and regulating device 17, which in turn contains a transmitting and receiving device 19. The transmission and reception device 19 are supplied with digital control signals from the data bus 11, which are then processed in the control and regulating circuit 17. The control and regulating circuit 17 then outputs corresponding control signals to a driver 18, which controls the switches of the inverter 15 accordingly. The rectifier 14, the inverter 15 and the loads 13a and 13b give measured value signals via the
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and control circuit transmission and reception device 19 are output to the data bus 11 and are transmitted from there to the central control unit 10.
FIG. 3 shows how the two switches S 1 and S2 of the inverter 15 are controlled by the driver 18. A series resonance circuit (designated by 26 in FIG. 2) is connected to the center tap between the two switches S 1 and S2 and consists of the inductance LR and the capacitance CR. The primary winding of a transformer TR is connected in series with the inductance LR. At
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Safety regulations exist and are used for the electrical isolation of the low-voltage halogen lamp from the circuit arrangement (EVG).
The primary winding of the transformer TR can also be identical to the inductance LR
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In Figure 4a, the primary winding of the transformer TR is connected in series with an isolating capacitor CT. The series circuit is in turn connected in series with the inductance LR and in parallel with the capacitance CR of the series resonance circuit.
In FIG. 4b, the primary winding of the transformer TR is connected on the one hand to the connection point of LR and CR and on the other hand to a connection point of two bridge capacitors CB1, CB2 connected in series.
In Figure 4c, the primary winding of the transformer is connected in parallel with the capacitance CR of the series resonant circuit. A separating capacitor CT is connected between CR and LR.