<Desc/Clms Page number 1>
Resistieve schakeling voor een elektronische diminrichting.
Deze uitvinding heeft betrekking op een resisitieve schakeling voor een elektronische diminrichting die voorzien is van een vermogenshalfgeleider, welke schakeling een resisitieve belasting bevat die als hulpbelasting op de diminrichting aangesloten is of in de diminrichting is ingebouwd.
Dergelijke schakelingen worden gebruikt bij elektronische diminrichtingen met een vermogenshalfgeleider om functionele problemen te vermijden die ze in sommige gevallen kunnen vertonen.
Een dergelijk probleem bij diminrichtingen met een vermogenshalfgeleider is onder meer een ontoereikende houdstroom (holding current) met bepaalde belastingtypes zoals inductieve belastingen, bijvoorbeeld motoren of gewikkelde transformatoren, belastingen die lager liggen dan de voorgeschreven belasting of nog een elektronisch voorschakelapparaten met inductief karakter zoals fluo-ballasten.
De bekende resistieve schakelingen om voornoemde problemen op te lossen, bevatten een al dan niet externe weerstand die continu in serie met de dimmer geschakeld is.
Aangezien een weerstand evenwel een energieverlies en vooral een opwarming veroorzaakt, is het duidelijk dat deze continu als belasting voor de diminrichting ingeschakelde weerstand voor een relatief groot energieverlies en een relatief grote opwarming zorgt.
<Desc/Clms Page number 2>
Omwille van de opwarming kan het gebruik van deze weerstand brandgevaar opleveen. Daarenboven is in sommige gevallen deze weerstand los opgesteld, hetgeen niet altijd veilig
EMI2.1
is. Deze uitvinding heeft een resistieve schakeling voor een elektronische diminrichting als doel die voornoemde en andere nadelen niet vertoont en problemen met een te lage houdstroom vermijdt, terwijl het energieverlies en de warmteproductie toch beperkt blijven en het geheel veilig
EMI2.2
is.
Dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt doordat de schakeling detectiemiddelen bevat om het ogenblik dat de vermogenshalfgeleider van de diminrichting ingeschakeld wordt te detecteren en schakelmiddelen om, wanneer voornoemde detectiemiddelen het inschakelen van de vermogenshalfgeleider detecteren, de resisitieve belasting voor een beperkte tijd, bijvoorbeeld 1, 5 ms, in te schakelen.
Met een dergelijke resisitieve schakeling, die voornoemde continu ingeschakelde weerstand vervangt, is de resistieve belasting niet continu ingeschakeld maar enkel wanneer nodig om de houdstroom of"holding current"voldoende hoog te houden.
De schakeling kan ook een spanningsdetector bevatten om te detecteren wanneer de ingangsspanning over de schakeling beneden een bepaalde drempel, bijvoorbeeld een drempel tussen 80 en 120 V, gelegen is of deze drempel bereikt en schakelmiddelen om de resistieve belasting in te schakelen wanneer de ingangsspanning van de schakeling beneden voornoemde drempel gelegen is en minstens tot de
<Desc/Clms Page number 3>
ingangsspanning deze drempel bereikt, ingeschakeld te houden en bij voorkeur gedurende een bepaalde tijd, bijvoorbeeld 1, 5 ms, nadat deze drempel bereikt is, ook al zou voornoemde tijd nadat de detectiemiddelen reeds het inschakelen van de vermogenshalfgeleider gedetecteerd hebben, reeds verlopen zijn.
In deze uitvoeringsvorm wordt ook het ongewenst starten vermeden van de oscillator van een elektronische transformator door de lekstroom die veroorzaakt wordt door de ontstoorcondensator van de diminrichting, welk probleem normaal ook opgelost werd door voornoemde bekende en dus continu werkende weerstand met voornoemde nadelen.
De schakelmiddelen waarop de detectiemiddelen en de spanningsdetector aansluiten, kunnen gemeenschappelijke schakelmiddelen zijn.
De schakelmiddelen bevatten bij voorkeur een schakelelement, bijvoorbeeld een transistor, dat in serie met de resisitieve belasting geschakeld is, en een besturing die bijvoorbeeld door een monostabiele multivibrator is gevormd, waarop het schakelelement aangesloten is.
Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen, is hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend karakter, een voorkeurdragende uitvoeringsvorm van een resistieve schakeling voor een elektronische diminrichting volgens de uitvinding beschreven met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin : figuur 1 een blokschema weergeeft van een resistieve schakeling volgens de uitvinding ;
<Desc/Clms Page number 4>
figuur 2 een meer gedetailleerd elektrisch schema weergeeft van de schakeling van figuur 1 ; figuur 3 schematisch weergeeft hoe de resistieve schakeling van de vorige figuren op een dimrichting aangesloten is waarover een belasting gevoed wordt.
De resistieve schakeling 1 weergegeven in figuur 1 is bestemd om, zoals bijvoorbeeld weergegeven in figuur 3, in parallel met een belasting aangesloten te worden op een elektronische diminrichting 2 die van een bekende constructie kan zijn, met een vermogenshalfgeleider die bijvoorbeeld een transistor of een thyristor en meer bepaald een triac kan zijn.
Deze resistieve schakeling 1 bestaat in hoofdzaak uit een resistieve belasting 3 die door een schakelelement 4 in- en uitschakelbaar is, uit een besturing van dit schakelelement 4 die door een monostabiele multivibrator 5 gevormd is en aansluit, enerzijds, op detectiemiddelen die door een differentiator 6 gevormd zijn en, anderzijds, op een spanningsdetector 7, en uit een gelijkstroomvoeding 8 die op een gelijkrichter 9 aansluit.
De gelijkrichter 9 sluit aan op een wisselstroomvoeding en is vereist omdat het schakelelement 4 en dus ook de monostabiele multivibrator 5 op gelijkspannfng werken.
De gelijkstroomvoeding 8 staat in voor de voeding van de monostabiele multivibrator 5 en de spanningsdetector 7.
De differentiator 6 vormt detectiemiddelen om het schakelmoment van de vermogenshalfgeleider van de diminrichting 2 te detecteren en geeft bij deze detectie een signaal aan op de monostabiele multivibrator 5.
<Desc/Clms Page number 5>
De spanningsdetector 7 reageert indien de ingangsspanning van de resisitieve schakeling 1 lager is dan een bepaalde drempel P die tussen 90 en 110 V is gelegen en bij voorkeur 100 V bedraagt tot deze drempel P bereikt is.
De monostabiele multivibrator 5 vormt gemeenschappelijke schakelmiddelen om het schakelelement 4 in de schakelstand te brengen, dit is de stand waarbij de resistieve belasting 3 ingeschakeld is, hetzij na detectie door de differentiator 6 van het inschakelen van de vermogens- halfgeleider van de diminrichting 2, hetzij wanneer de spanningsdetector 7 een ingangsspanning detecteert die lager gelegen is dan voornoemde drempel P, en om het schakelelement 4 terug uit deze schakelstand te brengen, een bepaalde tijd T, die in het gegeven voorbeeld gelijk is aan 1, 5 ms, na detectie van het inschakelen van de vermogenshalfgeleider, tenzij de spanningsdetector 7 een ingangsspanning detecteert die onder voornoemde drempel P gelegen is, respectievelijk nadat de spanningsdetector 7 detecteert dat de ingangsspanning de drempel P bereikt heeft.
De gelijkstroomvoeding 8 sluit aan op de gelijkrichter 9 en zorgt voor de voeding van de spanningsdetector 7 en de monostabiele multivibrator 5.
De werking van de hiervoor beschreven resistieve schakeling 1 is als volgt : Wanneer de diminrichting 2 ingeschakeld wordt, wordt ook de erop aangesloten resistieve schakeling 1 ingeschakeld.
Zodra de differentiator 6 detecteert dat de vermogenshalfgeleider van de diminrichting 2 ingeschakeld
<Desc/Clms Page number 6>
wordt, geeft hij een signaal aan de monostabiele multivibrator 5 die daardoor ingeschakeld wordt en het schakelelement 4 van stand verandert, zodanig dat de resisitieve belasting 3 gedurende de tijd T in parallel geschakeld wordt met de belasting waarop de diminrichting 2 aangesloten is, en gedurende voornoemde tijd T ook in schakelstand houdt om te voorkomen dat de vermogens- halfgeleider terug spert door stroomvertraging of inductiestroom.
De spanningsdetector 7 detecteert wanneer de ingangsspanning over de resistieve schakeling 1 de drempel P bereikt heeft en schakelt de monostabiele multivibrator 5 in wanneer deze ingangsspanning onder de drempel P gelegen is, waardoor deze laatste dus het schakelelement 4 in schakelstand brengt en de resistieve belasting 3 ingeschakeld is.
De spanningsdetector 7 houdt de monostabiele multivibrator 5 niet langer ingeschakeld wanneer de ingangsspanning de drempel P bereikt heeft, maar de monostabiele multivibrator 5 blijft nog gedurende voornoemde tijd T het schakelelement 4 in schakelstand houden.
Hierdoor wordt de lekstroom doorheen elektronische transformatoren of elektronische voorschakelapparaten verlaagd.
De differentiator 6 en de spanningdetector 7 werken gelijktijdig, hetgeen voor gevolg heeft dat, indien op het ogenblik dat de tijd T verlopen is nadat de differentiator 6 het starten van de vermogenshalfgeleider gedetecteerd heeft, de spanningsdetector 7 nog steeds detecteert dat de ingangsspanning beneden de drempel P gelegen is, de
<Desc/Clms Page number 7>
monostabiele multivibrator 5 toch niet het schakelelement 4 uit schakelstand zal brengen, maar hiertoe zal wachten tot de tijd T verstreken is nadat de drempel P bereikt is.
De resistieve belasting 3 wordt dus enkel ingeschakeld indien ze nodig is en uitgeschakeld wanneer ze overbodig is, zodat het verlies over deze belasting 3 minimaal is.
Ook de opwarming is minimaal en de resisitieve schakeling kan zelfs samen met de diminrichting in een zelfde behuizing ondergebracht worden of samen ingegoten tot een geheel.
In figuur 2 is het elektrisch schema van een praktische uitvoering van de resistieve schakeling 1 weergegeven.
De resistieve belasting 3 is een weerstand en het schakelelement 4 een transistor, bijvoorbeeld een MOSFET.
De gelijkrichter 9 is een klassieke gelijkrichter met diodes waarvan de ingang op een wisselstroombron van 230 V aansluit en waarvan zijn ene uitgangspool met de massa verbonden is terwijl de andere op een positieve gelijkspanning van 230 V is.
De differentiator 6 die tussen de uitgangen van de gelijkrichter 9 geschakeld is, bestaat uit een serieschakeling van een capaciteit 10 en twee weerstanden 11 en 12.
De spanningsdetector 7 bevat een transistor 13 waarvan de basis via een weerstand 14 op een positieve pool van de gelijkrichter 9 aansluit, de emitter op de gelijkstroomvoeding 8 aansluit en de collector via een weerstand 15 en
<Desc/Clms Page number 8>
een diode 16 op de uitgang van de differentiator 6 aansluit. Verder bevat de spannings-detector 7 nog een weerstand 17 en een diode 18 tussen de massa en de gelijkstroomvoeding 8.
Voornoemde uitgang van de differentiator 6 sluit ook aan op de basis van de transistor 19 die deel uitmaakt van de monostabiele multivibrator 5. Tussen deze basis en de massa is een Zenerdiode 20 geschakeld. De emitter van de transisitor 19 sluit aan op de transistor die het schakelelement 4 vormt en staat met de massa in verbinding over een condensator 21 en over een weerstand 22. De collector van de transistor 19 is via een weerstand 23 verbonden met de gelijkstroomvoeding 8.
Wanneer de monostabiele multivibrator 5 ingeschakeld wordt, zal deze condensator 21 zieh opladen en wanneer de differentiator 6 en de spanningsdetector 7 deze monostabiele multivibrator 5 niet langer ingeschakeld houden, zal deze condensator 21 zieh ontladen en gedurende voornoemde tijd T het schakelelement 4 verder gesloten houden.
De gelijkstroomvoeding 8 bevat twee condensatoren 24 en 25, een weerstand 26 die de stroom begrenst, een diode 27 die de spanning slechts in de richting van de monostabiele multivibrator 5 en de spanningsdetector 7 doorlaat en een Zenerdiode 28 die de spanning op bijvoorbeeld 10 V brengt.
In figuur 3 is weergegeven hoe de hiervoor beschreven resistieve schakeling 1 in de praktijk kan worden gebruikt.
<Desc/Clms Page number 9>
In deze figuur is een schakeling weergegeven met een laagspanningshalogeenlamp 29 die gevoed wordt over een transformator 30 die aangesloten is op een diminrichting 2.
De resistieve schakeling 1 is in parallel met de transformator 30 aan de primaire zijde ervan geschakeld.
Deze uitvinding is geenszins beperkt tot de hiervoor beschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringsvormen, doch dergelijke resistieve schakeling of diminrichting kunnen in verschillende uitvoeringsvormen worden uitgevoerd zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.