<Desc/Clms Page number 1>
"Weergave bord voorzien van een geschakelde voeding".
De uitvinding heeft betrekking op een weergave bord voorzien van ten minste twee parallel geschakelde gloeilampen welke verbonden zijn met een laagspanningsuitgang gevormd door een secundaire wikkeling van een transformator behorende tot een transformatorschakeling, die voorzien is van een gelijkrichter.
Een dergelijk weergave bord is in de handel verkrijgbaar en wordt gebruikt als lichtreklame orgaan. Bij het bekende lichtreklame orgaan zijn twee of meer gloeilampen, geschikt om te branden op een voedingsspanning van 24 volt, parallel aan elkaar geschakeld. De 24 volt voedingsspanning wordt geleverd door een gebruikelijke transformatorschakeling die de netspanning omzet in een 24
Volt spanning.
Een nadeel van de bekende weergave borden is dat de transformator zwaar is, zeker wanneer dat weergave bord vijf of meer gloeilampen bevat die de nodige energie verbruiken. Het gebruik van zware transformatoren maakt het bovendien nauwelijks mogelijk deze in het weergave bord zelf onder te brengen, waardoor het noodzakelijk is deze transformator op een geschikte ondergrond op te stellen, meestal ergens binnen in een pand.
De uitvinding beoogt een oplossing te bieden aan bovengenoemde nadelen.
Hiertoe heeft een weergave bord volgens de uitvinding het kenmerk dat de transformatorschakeling een pulsbreedte modulatie stuurschakeling bevat voorzien van een trillingsgenerator en waarbij tussen een eerste en een tweede uitgang van de gelijkrichter een eerste transistorschakeling is opgenomen waarvan de basis verbonden is met een uitgang van de pulsbreedte modulatie stuurschakeling voor het
<Desc/Clms Page number 2>
sturen van genoemde transistorschakeling, welke transistorschakeling een aansluitpunt heeft verbonden met de primaire wikkeling van de transformator voor het sturen van de door de primaire wikkeling lopende stroom.
Door gebruik te maken van een pulsbreedte modulatie stuurschakeling is het mogelijk gebruik te maken van een veel lichtere transformatorschakeling die bovendien zeer compact is. De pulsbreedte modulator en de transformator passen gemakkelijk in de behuizing van het weergave bord zonder daaraan een behoorlijk gewicht te geven waardoor het geheel dan gemakkelijk aan een muur kan worden bevestigd. De transistor eenheid verzorgt verder een aangepaste voeding voor de gloeilampen.
Het gebruik van een pulsbreedte modulator voor het transformeren van een voedingsspanning, zoals bijvoorbeeld de netspanning, is op zichzelf bekend en wordt bijvoorbeeld toegepast bij computers. Computers zijn echter apparaten die aan duidelijk andere eisen moeten voldoen dan weergave borden of lichtreklame organen, zodat het hier een volledig ander technisch gebied betreft. De uitvinding is in hoofdzaak gebaseerd op het inzicht dat het gebruik van een pulsbreedte modulator een oplossing biedt voor het gewichts- en afmetingsprobleem gesteld door het gebruik van de bekende zware transformatoren.
Een eerste uitvoeringsvorm van een weergave bord volgens de uitvinding heeft het kenmerk dat de gloeilampen op een voedingslijn zijn aangesloten die via een verdere gelijkrichter met de secundaire wikkeling van de transformator verbonden is. Door gebruik te maken van een verdere gelijkrichter wordt de door de pulsbreedte modulator gevormde hoogfrequente wisselspanning omgezet in een gelijkspanning waardoor de parallelschakeling van de gloeilampen niet als antenne zal fungeren wat het geval zou zijn als daarop een wisselspanning aanwezig is.
Een tweede voorkeursuitvoeringsvorm van een weergave bord volgens de uitvinding heeft het kenmerk dat de transistor schakeling gevormd is door een MOSFET waarvan de drain met genoemde primaire wikkeling van de transformator (52) verbonden is.
<Desc/Clms Page number 3>
Een derde voorkeursuitvoeringsvorm van een weergave bord volgens de uitvinding heeft het kenmerk dat de transistor eenheid twee in serie geschakelde MOSFET transistoren bevat waarbij de source van een eerste MOSFET transistor verbonden is via een verbindingslijn met de drain van een tweede MOSFET transistor, een aansluiting van de primaire wikkeling van de eerste transformator is verbonden met genoemde verbindingslijn. Het gebruik van een MOSFET transistor maakt het mogelijk om met hoger frekwentie en steile pulsflanken te werken.
Het is gunstig dat de basis van elk der MOSFET transistoren galvanisch gescheiden is van de uitgang van de pulsbreedte modulatie stuurschakeling. Hierdoor worden storingen op de voedingslijn niet doorgegeven aan de pulsbreedte modulator.
Een vierde voorkeursuitvoeringsvorm van een weergave bord volgens de uitvinding heeft het kenmerk dat de gloeilampen op een voedingslijn zijn aangelsoten die via een verdere gelijkrichter met de secundaire wikkeling van de eerste transformator is verbonden, welke voedingslijn verder verbonden is met een eerste stuuringang van de pulsbreedte modulatie stuurschakeling voor het in funktie van de spanning aanwezig op de voedingslijn sturen van de pulsbreedte van het door de pulsbreedte modulatie stuurschakeling afgeven pulssignaal. Hierdoor is spanningsafhankelijke sturing mogelijk.
Een vijfde voorkeursuitvoeringsvorm van een weergave bord volgens de uitvinding heeft het kenmerk dat de verbindingslijn via een lichtgevoelige cel met genoemde eerste stuuringang verbonden is. Sturing in functie van de intensiteit van het daglicht is hierdoor mogelijk.
De uitvinding zal nu nader worden toegelicht aan de hand van de tekening. Het zal duidelijk zijn dat de uitvinding niet beperkt is tot het in de tekening weergegeven uitvoeringsvoorbeeld, en dat binnen het kader van de uitvinding meerdere varianten mogelijk zijn.
In de tekening laat :
Figuur l een schematische voorstelling zien van een voorbeeld van het inwendige van een weergave bord volgens de uitvin-
<Desc/Clms Page number 4>
ding ;
Figuur 2 een eerste uitvoeringsvorm zien van een transformator schakeling voor het voeden van de lampen uit een weergave bord volgens de uitvinding.
Figuur 3 laat een tweede uitvoeringsvorm zien van een transformatorschakeling volgens de uitvinding.
In de tekening is aan dezelfde of analoge elementen eenzelfde verwijzingscijfer toegekend.
Figuur 1 laat een schematische voorstelling zien van een voorbeeld van het inwendige van een weergave bord volgens de uitvinding. Het weergave bord is bijvoorbeeld een lichtreklame orgaan of een indicatie bord voorzien van een verlichting zoals bijvoorbeeld gebruikt in een openbare ruimte (station, luchthaven enz... ). In dit voorbeeld bevat het weergave bord een behuizing 100 waarin een transformatorschakeling 2 is ondergebracht. Aan een ingang van de transformatorschakeling wordt een eerste voedingsspanning 3 aangelegd welke bijvoorbeeld afkomstig is van het lichtnet en 220 V wisselspanning bedraagt. Een uitgang van de transformatorschakeling 2 is verbonden met een voedingslijn 101 waaraan parallel gloeilampen 102,103, 104, 105 en 106 geschakeld zijn.
Het zal duidelijk zijn dat het aantal van vijf gloeilampen hier alleen als voorbeeld gegeven is en dat dit aantal willekeurig te kiezen is. Dit aantal is echter wel ten minste gelijk aan 2 zodanig dat het uitvallen van een lamp niet meteen het gehele orgaan onbruikbaar maakt. Door de lampen parallel te schakelen wordt vermeden dat het uitvallen van een lamp meteen alle lampen doet uitvallen wat het geval zou zijn bij een serieschakeling van alle lampen.
De lampen zijn bij voorkeur autolampen van het langwerpige type, zoals bijvoorbeeld een lamp van het type van de firma N. V. Philips, geschikt voor een voedingsspanning van nagenoeg 20 V. Laagspanningslampen bieden het voordeel dat zij veiliger zijn voor het gebruik in bijvoorbeeld lichtreklame organen.
Een uitvoeringsvoorbeeld van een transformatorschakeling 2 is weergegeven in figuur 2. Een voedingsspanning 3, bijvoorbeeld de netspanning, wordt via een netfilter, bijvoorbeeld gevormd door de spoelen L l en L2 en de condensator C, aan een gelijkrichter 20,
<Desc/Clms Page number 5>
bijvoorbeeld een diodenbrug, aangeboden.
Teneinde de transformatorschakeling geschikt te maken voor het toeleveren van verschillende voedingsspanningen, bijvoorbeeld 220 V en 110 Volt is een schakelaar 21 voorzien die instelbaar is op twee of meer standen. Over een uitgang van de gelijkrichter 20 is een parallelschakeling van twee in serie geschakelde condensatoren 22,23 en twee in serie geschakelde weerstanden 24, 25 geschakeld. De condensatoren 22,23 hebben bijvoorbeeld elk een waarde van 470 uF en de weerstanden 24, 25 een waarde van 220 k-n, waardoor op het verbindingspunt 26 tussen de condensator 22, de weerstand 24 enerzijds, en de condensator 23, weerstand 25 anderzijds een spanning van 0 Volt aanwezig is.
Een primaire wikkeling van een eerste transformator 27 is verbonden enerzijds met het punt 26 en anderzijds met een + uitgang van de gelijkrichter 20. De secondaire wikkeling van de eerste transformator 27 heeft een eerste pool die middels een diode en een gepolariseerde condensator 28 met een VCC ingang 12 van een puls breedte modulatie stuurschakeling (PWM) 29 verbonden is. De eerste transformator 27 is voorzien voor het ondermeer leveren van een voedingsspanning van bijvoorbeeld 14 Volt aan de PWM 29. Door het gebruik en de opstelling van de eerste transformator 27 wordt verkregen dat de voeding van de PWM 29 volledig galvanisch gescheiden is enerzijds van de voedingsspanning 3 en anderzijds van de belasting gevormd door de lampen. Hierdoor heeft een storing op de belasting geen invloed op de voedingsspanning van de PWM 29.
De puls breedte modulatie stuurschakeling (PWM) 29 is bijvoorbeeld gevormd door een IC van het type pA 494 van de firma Fairchild. De basisoscillator voor de PWM 29 wordt gevormd door een met ingang 5 resp. 6 van de PWM verbonden eerste aansluitpunt van de condensator 30, van bijvoorbeeld 1 nF resp. een weerstand 31, van bijvoorbeeld 4, 7 KA. Een tweede aansluitpunt van de condensator 30 resp. de weerstand 31 is aan aarde gelegd. De door condensator 30 en weerstand 31 gevormd RC kring vormt zodoende een basisoscillator die geschikt is om een oscillator frekwentie van bijvoorbeeld 100 KHz te produceren. Aan de ingangen 4 en 13 van de PWM is een willekeurige
<Desc/Clms Page number 6>
positieve potentiaal aangelegd, bijvoorbeeld geleverd door de parallelschakeling van een weerstand en een condensator.
Aan ingang 14 van de PWM 29 wordt een referentiespanning van bijvoorbeeld 5 Volt aangelegd die geleverd wordt door een spanningsdeler 32, welke bijvoorbeeld gevormd is door twee weerstanden van elk 10 KA.
De ingangen 1 en 2 van de PWM 29 zijn verbonden met een vergelijkingselement (in de figuur niet weergegeven) dat onderdeel is van de PWM. Ingang 2 is verbonden met een vertakkingspunt van de spanningsdeler 32. Ingang 1 is verbonden met een vertakkingspunt van een verdere spanningsdeler 33, welke gevormd is door de weerstand 34 en 36 en de variabele weerstand 35. Weerstand 36 is verbonden met de voedingslijn 101 waarop de lampen van het reklame bord geschakeld zijn. Op deze manier wordt een terugkoppeling tot stand gebracht tussen de PWM 29 en de door de lampen van het reklame bord gevormde belasting. Aan ingang 2 van de PWM 29 wordt middels de spanningsdeler 32 een vaste spanningswaarde van bijvoorbeeld 2, 5 Volt aangeboden. De aan ingang 1 van de PWM aangeboden spanning zal nu vari ren in funktie van de door genoemde belasting afgenomen spanning.
Teneinde niet de volledige spanning door de belasting afgenomen aan ingang 1 van de PWM aan te bieden, wordt gebruik gemaakt van de spanningsdeler 33. De variabele weerstand 35 dient ertoe om de grenzen te bepalen binnen dewelke de door de belasting afgetapte spanning mag vari ren. De reactie van de PWM op spanningsvariaties aan ingang 1 zal verderop worden beschreven.
De PWM bevat inwendig een verder vergelijkingselement (eveneens in de figuur 2 niet weergegeven) waarvan de ingangen met de respektievelijke ingangen 15 en 16 van de PWM verbonden zijn. Ingang 15 is met een vertakkingspunt van een spanningsdeler verbonden, terwijl ingang 16 middels een afvlak condensator 37 en een verdere variabele weerstand 38 met een secundaire wikkeling van een tweede transformator 39 verbonden is. De aansluitingen 8 en 11 vormen uitgangen van de PWM 29, welke beide uitgangen telkens met een collector van een transistor behorende tot de PWM verbonden zijn. Aan de uitgangen 8 en 11 wordt een blokgolf afgegeven waarvan de pulsbreedte gemoduleerd is in funktie van de ingestelde RC-tijd en de
<Desc/Clms Page number 7>
variaties zoals waargenomen aan de stuuringangen 1 en 2 alsook 15 en 16. Aan beide uitgangen worden in fase tegengestelde signalen afgegeven.
De aansluitingen 7,9 en 10 van de PWM 29 zijn aan aarde gelegd.
Uitgang 11 respektievelijk 8 is verbonden met de basis van een eerste npn 40 en een tweede pnp 41 respektievelijk een derde npn 42 en een vierde pnp 43 transistor. De collector van de eerste 40 en de derde 42 transistor zijn verbonden met de secundaire wikkeling van de eerste transformator 27 en ontvangen zodoende in bedrijfstoestand een positieve spanning. De collector van de tweede 41 en de vierde 43 transistor is aan aarde gelegd. De emitters van de eerste 40 en de tweede 41 respektievelijk de derde 42 en de vierde 43 transistor zijn met elkaar verbonden via een verbindingslijn 44 resp. 45. Deze respektievelijke verbindingslijnen zijn elk via een condensator met een eerste aansluitpunt van een primaire wikkeling van een derde 46 resp. een vierde 47 transformator verbonden.
Een tweede aansluitpunt van de primaire wikkeling van de derde en de vierde transformator is aan aarde gelegd. Over de secundaire. wikkeling van de derde 46 resp. de vierde 47 transformator is een weerstand gelegd van bijvoorbeeld 1, 2 ka\.. Een eerste aansluipunt van de secundaire wikkeling van de derde resp. de vierde transformator is via een weerstand van bijvoorbeeld 47 met eerste aansluitpunt (gate) van een vijfde 48 resp. een zesde 49 transistor verbonden. De vijfde en zesde transistor zijn bij voorkeur MOSFET's daar deze een hogere schakelfrequentie aankunnen en bovendien minder energie dissiperen. Een tweede aansluitpunt van de secundaire wikkeling van derde transformator 46 is verbonden met een tweede aansluitpunt (source) van de vijfde transistor 48.
Deze type schakeling van transistoren wordt in het algemeen als halve brug versterker aangeduid.
De source van de zesde transistor 49 is verbonden met een eerste aansluitpunt van de primaire wikkeling van de tweede transformator 39, en een tweede aansluitpunt van deze primaire wikkeling is verbonden via een verbindingslijn 50 met de secondaire wikkeling van de vierde transformator 47. Deze verbindingslijn 50 is verder verbonden met de-uitgang van de gelijkrichter 20. Een derde aansluitpunt (drain) van de zesde transistor 49 is middels verbindingslijn
<Desc/Clms Page number 8>
51 verbonden met de source van de vijfde transistor 48. Verbindingslijn 51 is verbonden met een eerste aansluitpunt van een primaire wikkeling van een vijfde transformator 52. Een tweede aansluitpunt van de primaire wikkeling van deze vijfde transformator is via een condensator met het verbindingspunt 26 verbonden.
Een secundaire wikkeling van een vijfde transformator is over tweede dioden, voor dubbelzijdige gelijkrichting, en over een LC kring voor het afvlakken van de geleverde spanning, verbonden met de voedingslijn 101 waarop de lampen geschakeld zijn.
Wanneer nu aan de ingangen 1 en 2 van de PWM 29 een nagenoeg gelijke spanning wordt aangeboden, dan zal de PWM in blokgolf aan de uitgangen 8 en 11 afgeven. Heeft de spanning van deze blokgolf een positief niveau op uitgang 11, dan zal de eerste transistor 40, welke een npn transistor is, geleiden terwijl de tweede pnp transistor 41 juist spert als er een positieve spanning aan zijn basis wordt gelegd. Doordat transistor 40 geleidend is, zal de stroom aan zijn collector naar zijn emitter stromen en zodoende condensator 53 opladen.
Wanneer nu de door de PWM 29 afgegeven blokgolf een negatief niveau verkrijgt spert transistor 40 en wordt transistor 41 geleidend, waardoor de kring gevormd door het emitter-collector pad van de tweede transistor 41, de primaire wikkeling van de derde transformator 46 en de condensator 53 gesloten wordt. Het sluiten van deze elektrische kring heeft nu tot gevolg dat de condensator zich over de primaire wikkeling van transformator 46 zal ontladen, en zodoende een spanningspuls in de secundaire wikkeling zal induceren.
Een analoog proces speelt zieh af bij de derde 42 en vierde 43 transistor en bij de vierde transformator 47, waar eveneens het ontladen van condensator 54 over de primaire wikkeling van transformator 47 een spanningspuls in de secundaire wikkeling zal induceren. Daar echter uitgangen 8 en 11 precies in tegenfase zijn, zal condensator 53 zieh opladen terwijl condensator 54 zieh ontlaadt en vice versa waardoor alternerend in de secundaire wikkeling van transformator 46 resp. 47 een spanningspuls geinduceerd wordt. De emitter-emitter verbinding van de transistorenparen 40, 41 resp. 42, 43 zorgt ervoor dat de in de secundaire wikkeling geinduceerde spanningspulsen steile flanken
<Desc/Clms Page number 9>
vertonen, omdat transistoren nu eenmaal als een uitstekende schakelaar werken.
Deze steile flanken zijn met name bijzonder voordelig bij de gebruikte hoge schakelfrekwentie van bijvoorbeeld 100 KHz. Verder is het noodzakelijk bij het gebruik van MOSFET's om pulsen met steile flanken aan te bieden aan de basis van de MOSFET's omdat zij hierdoor optimaal in geleiding worden gebracht.
De in de secundaire wikkeling van de derde 46 resp. vierde 47 transformator geinduceerde spanningspuls wordt aan de gate van de vijfde 48 resp. 49 transistor aangeboden. De serieschakeling van twee weerstanden, dient ertoe om de gate van de MOSFET niet te laten zweven.
Wanneer nu een spanningspuls aan de gate van de vijfde transistor 48 wordt aangeboden zal deze in geleiding worden gebracht waardoor een spanning afkomstig van de + aansluiting van de gelijkrichter zo aan een primaire wikkeling van de vijfde transformator 52 wordt gelegd. Hierdoor wordt nu een spanning in de secundaire wikkeling van transformator 52 geinduceerd. Wanneer daarentegen een spanningspuls aan de gate van de zesde transistor 49 wordt aangeboden zal deze in geleiding worden gebracht terwijl tegelijk transistor 48 spert.
Doordat transistor 49 in geleiding is, is het circuit gevormd door de-pool van de gelijkrichter 20, de zesde transistor 49 en de primaire wikkeling van transformator 52 en het verbindingspunt 26 gesloten, waardoor opnieuw stroom doorheen de primaire wikkeling van transformator 52 stroomt en dus. opnieuw spanning wordt geinduceerd in de secundaire wikkeling van de vijfde tranformator 52. De vijfde en de zesde transistor zijn dus als "push-pull" geschakeld waardoor continu spanningspulsen in de primaire wikkeling van de vijfde transformator 52 worden geleverd.
De aan de primaire wikkeling van de vijfde transformator 52 geleverde spanningspulsen zullen nu een wisselspanning in de secundaire wikkeling induceren. Deze wisselspanning wordt door de dioden 53 en 54 omgezet in een gelijkspanning. Het gebruik van twee dioden laat een dubbelzijdige gelijkrichting toe. De aldus gevormde gelijkspanning wordt via een LC kring gevormd door spoel 55 en condensator 56 aan de voedingslijn 101 afgegeven, aan dewelke de
<Desc/Clms Page number 10>
lampen van het lichtreklame orgaan geschakeld zijn. Zodoende worden de lampen gevoed met een gelijkspanning. Immers indien de gevormde wisselspanning niet zou worden omgezet in een gelijkspanning dan zou de voedingslijn als antenne gaan fungeren, zeker gezien de hoge schakelfrequentie, bijvoorbeeld 100 KHz, waarmede er gewerkt wordt.
Het als antenne fungeren van de voedingslijn zou inhouden dat het weergave bord dan als stoorzender zou gaan fungeren, wat uiteraard niet acceptabel is.
De wikkelingsverhouding van de vijfde transformator 52 is bij voorkeur zodanig gekozen dat in de voedingslijn een spanning gesitueerd in een gebied. tussen 15 en 30 Volt wordt aangeboden.
Door het gebruik van een PWM is het nu mogelijk om lichtere en compactere transformatoren te gebruiken, waardoor een constructie wordt verkregen die probleemloos is op te nemen in een weergave bord. Het gebruik van een pulsbreedte modulator biedt de mogelijkheid om een geschakelde voeding te realiseren die licht en kompakt is.
Een terugkoppellijn 57 tussen de voedingslijn 101 en de verdere spanningsdeler 33 maakt het mogelijk om de spanningsvariaties in de voedingslijn binnen bepaalde grenzen te houden. Een variatie van de spanning op voedingslijn 101 wordt doorgegeven aan de verdere spanningsdeler 33, die hiervan een fraktie aan ingang 1 van de PWM 29 doorgeeft. De grootte van die fraktie wordt bepaald door de stand van de variabele weerstand 35. Het zal duidelijk zijn dat het gebruik van een variabele weerstand een voorkeursuitvoering is en dat weerstand 35 en eventueel ook weerstand 36 door een weerstand met een vaste waarde te vervangen zijn.
Wanneer nu de spanning aan ingang 1 van de PWM vari ert t. g. v. variaties op de voedingslijn 101, en wel in die mate dat de met de ingangen 1 en 2 verbonden vergelijkingseenheid een te groot verschil vaststelt tussen de vaste spanning aan ingang 2 en de variabele spanning aan ingang l, dan zal de vergelijkingseenheid de oscillatie van de PWM stoppen, zodanig dat aan de uitgangen 8 en 11 geen pulsen meer worden afgegeven. Hierdoor zakt de spanning op de voedingslijn 101 waardoor een lagere spanning op ingang l komt te staan. Hierdoor zal
<Desc/Clms Page number 11>
vergelijkingseenheid dan weer een nagenoeg gelijk waarde vaststellen aan de ingangen 1 en 2 en zal de oscillatie opnieuw gestart worden waardoor opnieuw pulsen aan de uitgangen 8 en 11 worden afgegeven.
Hierdoor wordt dus de spanning op de voedingslijn 101 binnen bepaalde grenzen gehouden, bijvoorbeeld tussen 15 en 30 Volt, en worden de lampen niet overbelast.
Een verder voordeel van het gebruik van een pulsbreedte modulator is dat het hierdoor mogelijk is op een eenvoudige wijze een sturing in funktie van de lichtintensiteit te realiseren. Immers bijvoorbeeld bij lichtreklames is het noodzakelijk de intensiteit te kunnen vari ren in funktie van de intensiteit van het daglicht. De terugkoppellijn 57 tussen de voedingslijn 101 en de verdere spanningsdeler 33 maakt deze sturing mogelijk. Bij deze uitvoering is de variabele weerstand 35 vervangen door een lichtgevoelige cel welke de intensiteit van het daglicht meet. Variaties in de intensiteit van het daglicht worden door de lichtgevoelige cel omgezet in variaties van de weerstandwaarde, waardoor de spanning aan ingang 1 van de PWM verandert en zodoende de pulsbreedte wat op zijn beurt resulteert in een andere spanning in de voedingslijn 101.
Een verdere bescherming vormt de vierde transformator 39, waarvan een secundaire wikkeling via een variabele weerstand 38 met de ingang 16 verbonden is. Wordt de spanning te hoog over de secundaire wikkeling van transformator 39, dan zal een fraktie hiervan, bepaald door de stand van de variabele weerstand 38, aan ingang 16 worden aangeboden. Ingangen 15 en 16 zijn verbonden met een verdere vergelijkingseenheid van de PWM. Een te groot verschil tussen de vaste spanning aan ingang 15 en de variabele spanning aan ingang 16 zal eveneens ertoe leiden dat de oscillatie wordt onderbroken door de verdere vergelijkingseenheid. Dit leidt dan weer tot een daling van de spanning over de secundaire wikkeling van transformator 39 die dan weer de verdere vergelijkinseenheid in evenwicht brengt en de oscillatie opnieuw doet starten.
Op deze manier is de gehele schakeling beveiligd tegen kortsluiting. Het zal duidelijk zijn dat de variabele weerstand 38 door een weerstand met een vaste waarde vervangbaar is. Het gebruik van de tweede transformator 39 voor dit doeleinde heeft als voordeel dat
<Desc/Clms Page number 12>
de spanning aangeboden aan de PWM 29 hierdoor gescheiden is van de spanning aan de uitgang van de gelijkrichter 20.
Figuur 3 laat een tweede uitvoeringsvorm zien van een transformatorschakeling volgens de uitvinding. Bij deze wordt geen gebruik gemaakt van een halve brug versterker. De laagspanning aangeboden aan de secundaire wikkeling van de eerste transformator 27 wordt via een weerstand resp. via een verdere weerstand aan voedingsingangen 63 resp. 64 van de PWM 29 aangeboden. De PWM is hier bijvoorbeeld gevormd door een IC van het type... van de firma.
Met de ingang 5 resp. 6 van de PWM is een condensator 30 resp. een weerstand 31 verbonden. De aldus gevormde RC kring vormt de basisoscillator van de PWM. De ingangen 66,67, 68 van de PWM zijn via een condensator aan aarde gelegd, en aan ingang 65 wordt een voedingsspanning aangeboden, welke geleverd wordt door de secundaire wikkeling van de eerste transformator 27. Ingang 69 is aan aarde gelegd.
De terugkoppellijn 57 bevat een variabele weerstand 35 welke deel uitmaakt van een spanningsdeler, een aftakking van deze spanningsdeler is met ingang 62 van de PWM verbonden. Zoals beschreven bij de schakeling weergegeven in figuur 2 wordt middels deze terugkoppellijn 57 de PWM gestuurd in funktie van de variaties zoals waargenomen op de voedingslijn 101.
Een verdere terugkoppellijn 70 verbindt de secundaire wikkeling van de transformator 39 met de ingang 16 van de PWM 29. Met deze verdere terugkoppellijn is een condensator 71 verbonden en een diode 72, welke verhindert dat de spanning geleverd door de condensator 71 de secundaire wikkeling van de transformator 39 bereikt. De schakeling gevormd door diode 72 condensator 71 dient ertoe om een continue gelijkspanning aan de PWM 29 te leveren.
Aan een uitgang 11 van de PWM 29 wordt een blokgolf afgegeven waarvan de pulsbreedte gemoduleerd is. Deze uitgang 11 is verbonden met de basis van transistor 40 resp. 41.
De schakeling gevormd door de transistoren 40 en 41, condensator 53 en transformator 46 werkt analoog aan de bij figuur 2 beschre-
<Desc/Clms Page number 13>
ven analoge schakeling. Het ontladen van condensator 53 induceert een spanningspuls in de secundaire wikkeling van transformator 46, welke spanningspuls dan aan de gate van de MOSFET 49 wordt aangeboden.
Het aanbieden van een spanninspuls aan de MOSFET 49 heeft nu tot gevolg dat de MOSFET 49 geleidend wordt waardoor het circuit gevormd door de primaire wikkeling van transformator 52, de MOSFET 49 en de primaire wikkeling van transformator 39 gesloten wordt en een stroom zal lopen tussen de + en-uitgang van gelijkrichter 20. Hierdoor wordt een spanningspuls geinduceerd in de secundaire wikkeling van transformator 52 waardoor een spanning op de voedingslijn 101 wordt aangeboden. Tevens wordt condensator 73 opgeladen, welke condensator 73 parallel geschakeld is aan de primaire wikkeling van transformator 52. Teneinde de stroom door de condensator 73 te beperken is een weerstand 74 parallel geschakeld aan condensator 73.
Gedurende de halve periode dat condensator 53 zieh oplaadt wordt er geen spanningspuls aan de gate van MOSFET 49 aangeboden waardoor het circuit waarin de primaire wikkeling van transformator 52 is opgenomen onderbroken is. Hierdoor zal nu de lading aanwezig in condensator 73 zich ontladen in het circuit gevormd door condensator 73, primaire wikkeling van de transformator 52 en diode 75. Zodoende wordt er continu een spanning aan de voedingslijn 101 geleverd.
In de figuren 2 en 3 is de schakeling weergegeven in discrete komponenten, maar het zal duidelijk zijn dat de schakeling grotendeels in eenzelfde IC te integreren zijn, waardoor het gewicht en de dimensies van de schakeling nog verder reduceerbaar zijn.
<Desc / Clms Page number 1>
"Display board with a switched power supply".
The invention relates to a display board provided with at least two light bulbs connected in parallel which are connected to a low voltage output formed by a secondary winding of a transformer belonging to a transformer circuit, which is provided with a rectifier.
Such a display board is commercially available and is used as a neon sign. In the known illuminated advertising element, two or more incandescent lamps, suitable for burning at a supply voltage of 24 volts, are connected in parallel. The 24 volt supply voltage is supplied by a conventional transformer circuit that converts the mains voltage into a 24
Volt voltage.
A drawback of the known display boards is that the transformer is heavy, especially when that display board contains five or more light bulbs that consume the necessary energy. Moreover, the use of heavy transformers hardly makes it possible to accommodate them in the display board itself, making it necessary to place this transformer on a suitable surface, usually somewhere inside a building.
The object of the invention is to provide a solution to the above-mentioned drawbacks.
To this end, a display board according to the invention is characterized in that the transformer circuit contains a pulse width modulation control circuit provided with a vibration generator and wherein a first transistor circuit is included between a first and a second output of the rectifier, the base of which is connected to an output of the pulse width modulation control circuit for the
<Desc / Clms Page number 2>
controlling said transistor circuit, which transistor circuit has a terminal connected to the primary winding of the transformer for controlling the current flowing through the primary winding.
By using a pulse width modulation control circuit, it is possible to use a much lighter transformer circuit which is also very compact. The pulse width modulator and transformer easily fit into the housing of the display board without giving it a considerable weight, so that the whole can easily be mounted on a wall. The transistor unit also provides an adapted power supply for the incandescent lamps.
The use of a pulse width modulator for transforming a supply voltage, such as, for example, the mains voltage, is known per se and is used, for example, in computers. However, computers are devices that have to meet clearly different requirements than display signs or illuminated signs, so that this is a completely different technical area. The invention is mainly based on the insight that the use of a pulse width modulator solves the weight and size problem posed by the use of the known heavy transformers.
A first embodiment of a display board according to the invention has the feature that the incandescent lamps are connected to a supply line which is connected via a further rectifier to the secondary winding of the transformer. By using a further rectifier, the high-frequency AC voltage formed by the pulse width modulator is converted into a DC voltage, so that the parallel connection of the incandescent lamps will not function as an antenna, which would be the case if an AC voltage is present thereon.
A second preferred embodiment of a display board according to the invention is characterized in that the transistor circuit is formed by a MOSFET, the drain of which is connected to said primary winding of the transformer (52).
<Desc / Clms Page number 3>
A third preferred embodiment of a display board according to the invention is characterized in that the transistor unit contains two MOSFET transistors connected in series, the source of a first MOSFET transistor being connected via a connection line to the drain of a second MOSFET transistor, a connection of the primary winding of the first transformer is connected to said connecting line. The use of a MOSFET transistor makes it possible to work with higher frequencies and steep pulse edges.
Advantageously, the base of each of the MOSFET transistors is galvanically isolated from the output of the pulse width modulation control circuit. As a result, disturbances on the supply line are not passed on to the pulse width modulator.
A fourth preferred embodiment of a display board according to the invention is characterized in that the incandescent lamps are connected to a supply line which is connected via a further rectifier to the secondary winding of the first transformer, which supply line is further connected to a first control input of the pulse width modulation. control circuit for controlling the pulse width of the pulse signal supplied by the pulse width modulation control circuit in function of the voltage present on the supply line. This makes voltage-dependent control possible.
A fifth preferred embodiment of a display board according to the invention is characterized in that the connecting line is connected to said first control input via a light-sensitive cell. This makes it possible to control the intensity of the daylight.
The invention will now be explained in more detail with reference to the drawing. It will be clear that the invention is not limited to the exemplary embodiment shown in the drawing, and that several variants are possible within the scope of the invention.
In the drawing:
Figure 1 shows a schematic representation of an example of the interior of a display board according to the invention
<Desc / Clms Page number 4>
thing;
Figure 2 shows a first embodiment of a transformer circuit for supplying the lamps from a display board according to the invention.
Figure 3 shows a second embodiment of a transformer circuit according to the invention.
In the drawing, the same or analogous elements are assigned the same reference numerals.
Figure 1 shows a schematic representation of an example of the interior of a display board according to the invention. The display board is, for example, a neon sign or an indicator board with lighting, such as used in a public space (station, airport, etc.). In this example, the display board includes a housing 100 housing a transformer circuit 2. A first supply voltage 3 is applied to an input of the transformer circuit, which comes, for example, from the mains and is 220 V AC. An output of the transformer circuit 2 is connected to a supply line 101 to which incandescent lamps 102, 103, 104, 105 and 106 are connected in parallel.
It will be clear that the number of five light bulbs is given here only as an example and that this number can be chosen at random. However, this number is at least equal to 2 such that a lamp failure does not immediately render the entire organ unusable. By connecting the lamps in parallel, failure of a lamp immediately prevents all lamps from failing, which would be the case with a series connection of all lamps.
The lamps are preferably car lamps of the elongated type, such as, for example, a lamp of the type N.V. Philips, suitable for a supply voltage of almost 20 V. Low-voltage lamps offer the advantage that they are safer for use in, for example, illuminated advertising devices.
An exemplary embodiment of a transformer circuit 2 is shown in Figure 2. A supply voltage 3, for example the mains voltage, is supplied via a mains filter, for example formed by the coils L1 and L2 and the capacitor C, to a rectifier 20,
<Desc / Clms Page number 5>
for example, a diode bridge.
In order to make the transformer circuit suitable for supplying different supply voltages, for example 220 V and 110 Volt, a switch 21 is provided which is adjustable to two or more positions. A parallel connection of two series-connected capacitors 22, 23 and two series-connected resistors 24, 25 is connected across an output of the rectifier 20. For example, the capacitors 22, 23 each have a value of 470 µF and the resistors 24, 25 have a value of 220 kn, so that at the junction 26 between the capacitor 22, the resistor 24 on the one hand, and the capacitor 23, resistor 25 on the other, a voltage of 0 Volt is present.
A primary winding of a first transformer 27 is connected on the one hand to the point 26 and on the other hand to a + output of the rectifier 20. The secondary winding of the first transformer 27 has a first pole connected by a diode and a polarized capacitor 28 with a VCC input 12 of a pulse width modulation control circuit (PWM) 29 is connected. The first transformer 27 is provided for, among other things, supplying a supply voltage of, for example, 14 Volt to the PWM 29. By using and arranging the first transformer 27, it is obtained that the supply of the PWM 29 is completely galvanically isolated on the one hand from the supply voltage. 3 and on the other hand, of the load generated by the lamps. As a result, a fault on the load does not affect the supply voltage of the PWM 29.
The pulse width modulation control circuit (PWM) 29 is formed, for example, by an IC of the type pA 494 from Fairchild. The basic oscillator for the PWM 29 is constituted by an input 5 resp. 6 of the PWM connected first connection point of the capacitor 30, for example 1 nF resp. a resistor 31, of, for example, 4.7 KA. A second connection point of the capacitor 30 resp. resistor 31 is grounded. The RC circuit formed by capacitor 30 and resistor 31 thus forms a basic oscillator suitable for producing an oscillator frequency of, for example, 100 KHz. There is a random one at inputs 4 and 13 of the PWM
<Desc / Clms Page number 6>
positive potential applied, for example supplied by the parallel connection of a resistor and a capacitor.
A reference voltage of, for example, 5 volts is applied to input 14 of the PWM 29, which is supplied by a voltage divider 32, which is formed, for example, by two resistors of 10 KA each.
The inputs 1 and 2 of the PWM 29 are connected to a comparison element (not shown in the figure) which is part of the PWM. Input 2 is connected to a branch point of the voltage divider 32. Input 1 is connected to a branch point of a further voltage divider 33, which is formed by the resistor 34 and 36 and the variable resistor 35. Resistor 36 is connected to the supply line 101 on which the lights of the advertising board are switched. In this way, a feedback is established between the PWM 29 and the load generated by the lamps of the advertising board. A fixed voltage value of, for example, 2.5 Volts is applied to input 2 of the PWM 29 by means of the voltage divider 32. The voltage applied to input 1 of the PWM will now vary in function of the voltage taken off by said load.
In order not to provide the full voltage by the load drawn at input 1 of the PWM, use is made of the voltage divider 33. The variable resistor 35 serves to determine the limits within which the voltage tapped by the load may vary. The response of the PWM to voltage variations at input 1 will be described later.
The PWM internally contains a further comparison element (also not shown in Figure 2), the inputs of which are connected to the respective inputs 15 and 16 of the PWM. Input 15 is connected to a branch point of a voltage divider, while input 16 is connected by a smoothing capacitor 37 and a further variable resistor 38 to a secondary winding of a second transformer 39. The terminals 8 and 11 form outputs of the PWM 29, both outputs of which are each connected to a collector of a transistor belonging to the PWM. A square wave is output at outputs 8 and 11, the pulse width of which is modulated in function of the set RC time and the
<Desc / Clms Page number 7>
Variations as observed at the control inputs 1 and 2 as well as 15 and 16. Phase-opposite signals are applied to both outputs.
The connections 7.9 and 10 of the PWM 29 are grounded.
Output 11 and 8, respectively, are connected to the base of a first npn 40 and a second pnp 41 and a third npn 42 and a fourth pnp 43 transistor, respectively. The collector of the first 40 and third 42 transistors are connected to the secondary winding of the first transformer 27 and thus receive a positive voltage in operating state. The collector of the second 41 and the fourth 43 transistor is grounded. The emitters of the first 40 and the second 41 and the third 42 and the fourth 43 transistor, respectively, are connected to each other via a connecting line 44, respectively. 45. These respective connecting lines are each via a capacitor with a first connection point of a primary winding of a third 46 resp. a fourth 47 transformer connected.
A second terminal of the primary winding of the third and fourth transformers is grounded. About the secondary. winding of the third 46 resp. the fourth 47 transformer has a resistance of, for example, 1.2 ka \. A first connection point of the secondary winding of the third resp. the fourth transformer is via a resistor of, for example, 47 with the first terminal (gate) of a fifth 48 resp. a sixth 49 transistor connected. The fifth and sixth transistors are preferably MOSFETs since they can handle a higher switching frequency and dissipate less energy. A second terminal of the secondary winding of third transformer 46 is connected to a second terminal (source) of the fifth transistor 48.
This type of switching of transistors is generally referred to as a half-bridge amplifier.
The source of the sixth transistor 49 is connected to a first terminal of the primary winding of the second transformer 39, and a second terminal of this primary winding is connected via a connection line 50 to the secondary winding of the fourth transformer 47. This connection line 50 is further connected to the output of the rectifier 20. A third terminal (drain) of the sixth transistor 49 is by connecting line
<Desc / Clms Page number 8>
51 connected to the source of the fifth transistor 48. Connection line 51 is connected to a first connection point of a primary winding of a fifth transformer 52. A second connection point of the primary winding of this fifth transformer is connected to connection point 26 via a capacitor.
A secondary winding of a fifth transformer is connected to the power supply line 101 on which the lamps are connected across second diodes, for double-sided rectification, and over an LC circuit for smoothing the supplied voltage.
If now a substantially equal voltage is applied to the inputs 1 and 2 of the PWM 29, the PWM will deliver in square wave to the outputs 8 and 11. If the voltage of this square wave has a positive level at output 11, the first transistor 40, which is an npn transistor, will conduct while the second pnp transistor 41 will turn off just when a positive voltage is applied to its base. Since transistor 40 is conductive, the current at its collector will flow to its emitter and thus charge capacitor 53.
Now when the square wave output by the PWM 29 becomes negative, transistor 40 turns off and transistor 41 becomes conductive, forming the circuit formed by the emitter-collector path of the second transistor 41, the primary winding of the third transformer 46, and the capacitor 53 is closed. Closing this electrical circuit now causes the capacitor to discharge over the primary winding of transformer 46, thereby inducing a voltage pulse in the secondary winding.
An analogous process takes place at the third 42 and fourth 43 transistor and at the fourth transformer 47, where also the discharge of capacitor 54 over the primary winding of transformer 47 will induce a voltage pulse in the secondary winding. However, since outputs 8 and 11 are exactly in phase opposition, capacitor 53 will charge while capacitor 54 discharges and vice versa, alternating in the secondary winding of transformer 46, respectively. 47 a voltage pulse is induced. The emitter-emitter connection of the transistor pairs 40, 41 and 45 respectively. 42, 43 ensures that the voltage pulses induced in the secondary winding have steep edges
<Desc / Clms Page number 9>
because transistors simply act as an excellent switch.
These steep edges are particularly advantageous with the high switching frequency of, for example, 100 KHz used. Furthermore, when using MOSFETs, it is necessary to provide steep flank pulses at the base of the MOSFETs as they are optimally conductive.
The in the secondary winding of the third 46 resp. fourth 47 transformer induced voltage pulse is applied to the gate of the fifth 48 resp. 49 transistor offered. The series connection of two resistors serves to prevent the gate of the MOSFET from floating.
Now when a voltage pulse is applied to the gate of the fifth transistor 48, it will be turned on, thereby applying a voltage from the + terminal of the rectifier to a primary winding of the fifth transformer 52. This now induces a voltage in the secondary winding of transformer 52. On the other hand, when a voltage pulse is applied to the gate of the sixth transistor 49, it will be turned on while at the same time transistor 48 is cut off.
Since transistor 49 is conducting, the circuit is formed by the pole of the rectifier 20, the sixth transistor 49 and the primary winding of transformer 52 and the junction 26 closed, again flowing current through the primary winding of transformer 52 and thus . voltage is again induced in the secondary winding of the fifth transformer 52. Thus, the fifth and the sixth transistors are switched as "push-pull", thereby continuously supplying voltage pulses in the primary winding of the fifth transformer 52.
The voltage pulses supplied to the primary winding of the fifth transformer 52 will now induce an alternating voltage in the secondary winding. This AC voltage is converted into a DC voltage by diodes 53 and 54. The use of two diodes allows a double-sided rectification. The DC voltage thus formed is delivered via an LC circuit formed by coil 55 and capacitor 56 to the supply line 101, to which the
<Desc / Clms Page number 10>
lamps of the illuminated sign are switched on. Thus, the lamps are powered with a DC voltage. After all, if the AC voltage formed were not to be converted into a DC voltage, the supply line would function as an antenna, certainly in view of the high switching frequency, for example 100 KHz, with which it is used.
Acting as an antenna of the supply line would mean that the display board would then function as a jammer, which is of course not acceptable.
The winding ratio of the fifth transformer 52 is preferably selected such that in the supply line a voltage is situated in an area. between 15 and 30 volts is offered.
By using a PWM it is now possible to use lighter and more compact transformers, resulting in a construction that can be easily incorporated into a display board. The use of a pulse width modulator offers the possibility to realize a switched power supply that is light and compact.
A feedback line 57 between the supply line 101 and the further voltage divider 33 makes it possible to keep the voltage variations in the supply line within certain limits. A variation of the voltage on supply line 101 is passed on to the further voltage divider 33, which passes a fraction of this to input 1 of PWM 29. The size of that fraction is determined by the position of the variable resistor 35. It will be clear that the use of a variable resistor is a preferred embodiment and that resistor 35 and possibly also resistor 36 can be replaced by a resistor with a fixed value.
If the voltage at input 1 of the PWM now varies t. g. v. variations on the power line 101, to the extent that the comparator connected to inputs 1 and 2 detects too great a difference between the fixed voltage at input 2 and the variable voltage at input 1, then the comparator will oscillate the PWM stop such that no pulses are delivered at outputs 8 and 11. As a result, the voltage on the supply line 101 drops, so that a lower voltage is applied to input 1. This will
<Desc / Clms Page number 11>
the comparator then again determines a substantially equal value at the inputs 1 and 2 and the oscillation will be restarted, so that pulses are again delivered to the outputs 8 and 11.
Thus, the voltage on the supply line 101 is kept within certain limits, for example between 15 and 30 Volts, and the lamps are not overloaded.
A further advantage of the use of a pulse width modulator is that it makes it possible to realize a control in function of the light intensity in a simple manner. After all, for example with light advertising, it is necessary to be able to vary the intensity in function of the intensity of the daylight. The feedback line 57 between the supply line 101 and the further voltage divider 33 makes this control possible. In this embodiment, the variable resistor 35 has been replaced by a light-sensitive cell that measures the intensity of daylight. Variations in the intensity of the daylight are converted by the photosensitive cell into variations of the resistance value, as a result of which the voltage at input 1 of the PWM changes and thus the pulse width, which in turn results in a different voltage in the supply line 101.
A further protection is the fourth transformer 39, a secondary winding of which is connected to the input 16 via a variable resistor 38. If the voltage becomes too high across the secondary winding of transformer 39, a fraction thereof, determined by the position of the variable resistor 38, will be applied to input 16. Inputs 15 and 16 are connected to a further comparison unit of the PWM. Too great a difference between the fixed voltage at input 15 and the variable voltage at input 16 will also cause the oscillation to be interrupted by the further comparison unit. This in turn leads to a drop in the voltage across the secondary winding of transformer 39 which in turn balances the further comparison unit and restarts the oscillation.
In this way, the entire circuit is protected against short circuit. It will be appreciated that the variable resistor 38 is replaceable by a fixed value resistor. The use of the second transformer 39 for this purpose has the advantage that
<Desc / Clms Page number 12>
the voltage applied to the PWM 29 is thereby separated from the voltage at the output of the rectifier 20.
Figure 3 shows a second embodiment of a transformer circuit according to the invention. This does not use a half-bridge amplifier. The low voltage applied to the secondary winding of the first transformer 27 is applied through a resistor resp. via a further resistance at power inputs 63 resp. 64 of the PWM 29 offered. The PWM here is, for example, formed by an IC of the type ... of the company.
With input 5 resp. 6 of the PWM is a capacitor 30 resp. a resistor 31 connected. The RC circuit thus formed forms the basic oscillator of the PWM. The inputs 66, 67, 68 of the PWM are connected to earth via a capacitor, and a supply voltage is applied to input 65, which is supplied by the secondary winding of the first transformer 27. Input 69 is connected to earth.
The feedback line 57 contains a variable resistor 35 which is part of a voltage divider, a tap of this voltage divider is connected to input 62 of the PWM. As described in the circuit shown in Figure 2, the PWM is controlled by this feedback line 57 in function of the variations as observed on the supply line 101.
A further feedback line 70 connects the secondary winding of the transformer 39 to the input 16 of the PWM 29. This further feedback line connects a capacitor 71 and a diode 72, which prevents the voltage supplied by the capacitor 71 from the secondary winding of the transformer 39 has been reached. The circuit formed by diode 72 capacitor 71 serves to supply a continuous DC voltage to the PWM 29.
A square wave whose pulse width is modulated is output at an output 11 of the PWM 29. This output 11 is connected to the base of transistor 40 resp. 41.
The circuit formed by transistors 40 and 41, capacitor 53 and transformer 46 operates analogously to that described in Figure 2.
<Desc / Clms Page number 13>
analog circuit. The discharge of capacitor 53 induces a voltage pulse in the secondary winding of transformer 46, which voltage pulse is then applied to the gate of MOSFET 49.
Offering a voltage pulse to the MOSFET 49 now results in the MOSFET 49 becoming conductive whereby the circuit formed by the primary winding of transformer 52, the MOSFET 49 and the primary winding of transformer 39 is closed and a current will flow between the + and output of rectifier 20. This induces a voltage pulse in the secondary winding of transformer 52, thereby applying a voltage to the supply line 101. Capacitor 73 is also charged, which capacitor 73 is connected in parallel to the primary winding of transformer 52. In order to limit the current through capacitor 73, a resistor 74 is connected in parallel with capacitor 73.
During the half period that capacitor 53 charges, no voltage pulse is applied to the gate of MOSFET 49, thereby interrupting the circuit incorporating the primary winding of transformer 52. As a result, the charge present in capacitor 73 will now discharge into the circuit formed by capacitor 73, primary winding of transformer 52 and diode 75. Thus, a voltage is continuously supplied to the supply line 101.
Figures 2 and 3 show the circuit in discrete components, but it will be clear that the circuit can largely be integrated in the same IC, so that the weight and dimensions of the circuit can be reduced even further.