DE1539545C

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Publication number: DE1539545C
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Helligkeitssteuerung wechselspannungsgespeister Lampen über gesteuerte antiparallelgeschaltete Thyristoren,, mit einem von der Differenz einer Sollwertgleichspannung und einer Istwertgleichspannung abhängigen Steuersatz und. einem selbsttätigen Spannungsbegrenzer für die Lampenspannung.

Bei einer aus der britischen Patentschrift 931534 bekanntgewordenen Anordnung dieser Art ist eine einzige Steuergleichspannungsquelle vorgesehen. Die Steuergleichspannung wird als Sollwertgleichspannung sowie die gleichgerichtete Lampenspannung als Istwertgleichspannung einer Transistoranordnung zugeführt, die mit der Differenz beider Gleichspannungen einen Steuersatz für die Thyristoren beaufschlagt. Auf diese Weise wird erreicht, daß dem jeweils eingestellten Wert der Steuergleichspannung , ein bestimmter Zündwinkel der periodisch gezündeten Tyristoren und somit eine bestimmte Lampenspannung (Helligkeit) eindeutig reproduzierbar zugeordnet ist. Durch die Transistoranordnung wird außerdem die Lampenspannung in Abhängigkeit vom Lampenstrom auf einen zulässigen Maximalwert begrenzt.

Bei größeren Beleuchtungsanlagen, insbesondere für Bühnenbeleuchtung, wird gefordert, daß Lampen öder Lampengruppen von verschiedenen Steuergleichspannungsquellen abhängig gesteuert werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Lampen oder Lampengruppen in Steuerabhängigkeit von mehreren Steuergleichspannungen zu betreiben und mit einfachen Mitteln eine sichere Begrenzung der Lampenspannung zu erreichen.

Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt nach der Erfindung bei einer Anordnung der eingangs genannten Art dadurch, daß die Sollwertgleichspannung von einem gegengekoppelten Transistorverstärker geliefert wird, dessen Eingang über Entkopplungswiderstände an mehrere gesonderte Steuergleichspannungsquellen anschaltbar ist und der mindestens einen Gegenkopplungswiderstandspfad sowie einen Gegenkopplungspfad mit einem die maximale Sollwertgleichspannung begrenzenden Schwellwertglied aufweist.

Die Begrenzung der Lampenspannung erfolgt hier nicht über den Lampenstrom, d. h. eine Ist-Größe des Lampenspeisekreises, sondern über eine Begrenzung der Sollwertgleichspannung, in dem der Verstärkungsgrad des Transistorverstärkers für den Sollwert verändert wird.

Bei Lampen, die einen merklichen Lichtstrom erst ab einer Spannungsgröße liefern, die verhältnismäßig nahe unter der zulässigen Maximalspannung liegt, kann der Stellbereich eines die Steuergleichspannung beeinflussenden Potentiometers nur zum Teil zur Helligkeitssteuerung ausgenutzt werden. Dieser Nachteil kann vermieden oder verringert werden, wenn die Steuerung nichtlinear arbeitet, d. h. wenn die Sollwertgleichspannung mit der Steuergleichspannung zunächst stark und dann zunehmend weniger ansteigt bis zum Erreichen der maximalen Sollwertgleichspannung.

Ein solches nichtlineares Verhalten zwischen der wirksamen Steuergleichspannung und der Sollwertgleichspannung wird gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Gegenstandes nach der Erfindung dadurch erreicht, daß zusätzlich mindestens ein steuerbarer Gegenkopplungswiderstandspfad mit einem Sperrglied vorgesehen ist, das bei Erreichen eines bestimmten Wertes der wirksamen Steuergleichspannung vor dem Schwellwertglied stromdurchlässig ist. Durch eine entsprechende Zahl von steuerbaren Gegenkopplungswiderstandspfaden, Bemessung ihrer Widerstandswerte und ihrer Einschaitabhängigkeit von entsprechenden Größen der wirksamen Steuergleichspannung, läßt sich eine gewünschte Nichtlinearität durch Veränderung des Verstärkungsgrades erreichen.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden an Hand der Zeichnung nachfolgend näher erläutert.
F i g. 1 zeigt in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel der Anordnung nach der Erfindung. Die Lampengruppe L, deren Helligkeit gesteuert werden soll, ist über zwei antiparallelgeschajtete Thyristoren Tl und T 2 an die Wechselspannungsklemmen R und Mp angeschlossen. Die Zündimpulse für

so die Thyristoren werden von einem üblichen Steuersatz St geliefert. Ihre Phasenlage — bezogen auf die Nulldurchgänge der Speisewechselspannung — hängt in bekannter Weise von der Größe einer Eingangsspannung X ab, die sich als Differenz zwischen einer Sollwertgleichspanhung 5 und einer Istwertgleichspannung / ergibt und die in einer Vergleichseinrichtung M gebildet wird. Die Istwertgleichspannung / wird von einem Gleichrichter G mit Glättungsstufe geliefert, der wechselspannungsseitig über einen Transformator Tr an die Lampengruppe L parallelgeschaltet ist.

Die Sollwertgleichspannung S wird von einem an sich bekannten z. B. zweistufigen Transistorverstärker V geliefert, dem Gegenkopplungspfade zwischen dem Ausgang und dem Eingang zugeordnet sind. Der Eingang des Verstärkers ist über je einen Entkopplungswiderstand rl, r2, r3 und r4 an vier gesonderte Steuergleichspannungen El, E 2, E3, E4 anschaltbar. Wenn die Entkopplungswiderstände rl bis r4 gleich groß und gleich dem Gegenkopplungswiderstand r 5 bemessen sind, dann ergibt sich am Ausgang des Verstärkers eine Sollwertgleichspannung, die gleich der algebraischen Summe der angeschalteten Steuergleichspannungen El bis E4 ist. Das gilt für .(, beliebig viele Eingangsspannungen. Nun soll aber der Maximalwert der Sollwertgleichspannung S auch bei beliebig vielen angeschalteten Steuergleichspannungen den Grenzwert S_M nicht überschreiten, der auftreten würde, wenn nur eine einzige Steuergleichspannung von maximalem Wert angeschaltet würde. Dies wird durch die parallel zum Gegenkopplungswiderstand r 5 liegende Zeiierdiode η 1 erreicht, deren Schwellwertspannung etwa dem gewünschten maximal zulässigen WertS_M der Sollwertgleichspannung S entspricht. So-

bald dieser Wert S_M erreicht ist, wird die Zenerdiode nl stromführend und dadurch der wirksame Verstärkungsfaktor des Transistorverstärkers V herabgesetzt. Um nicht nur eine Begrenzung der Sollwertgleichspannung, sondern auch eine nichtlineare Abhängig-

keit zwischen der Sollwertgleichspannung und der resultierenden Eingangsspannung U des Transistorverstärkers V entsprechend F i g. 2 zu erhalten, können zwei zusätzliche Gegenkopplungswiderstandspfade vorgesehen sein, von denen jeder die Reihenschaltung einer Diode «2 bzw. n3 und eines Widerstandes r(t bzsv. rl enthält. Die Verbindungspunkte der Widerstände mit den zugeordneten Dioden sind über je einen Widerstand r8 bzw. r^l) an unterschied-

liehe positive Hilfsspannungen Pl bzw. P 2 angeschlossen. Die Größe dieser positiven Potentiale bestimmt die Knickpunkte der in F i g. 2 dargestellten Kennlinie. Die abnehmende Steigung zwischen den aufeinanderfolgenden Knickpunkten, d. h. also der wirksame Verstärkungsfaktor des Transistorverstärkers, ist durch die unterschiedliche Größe der Widerstände r6 bzw. rl festgelegt.

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Helligkeitssteuerung wechselspannungsgespeister Lampen über gesteuerte antiparallelgeschaltete Thyristoren, mit einem von der Differenz einer Sollwertgleichspannung und einer Istwertgleichspannung abhängigen Steuersatz und einem selbsttätigen Spannungsbegrenzer für die Lampenspannung, dadurch gekennzeichnet, daß die Sollwertgleichspannung (S) von einem gegengekoppelten Transistorverstärker (F) geliefert wird, dessen Eingang über Entkopplungswiderstände (rl bis r4) an mehrere gesonderte Steuergleichspannungsquellen (El bis E 4) anschaltbar ist und der mindestens einen Gegenkopplungswiderstandspfad (r S) sowie einen Gegenkopplungspfad mit einem die maximale Sollwertgleichspannung (S_M) begrenzenden Schwellwertglied (nl) aufweist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich mindestens ein steuerbarer Gegenkopplungswiderstandspfad (r6, rl) mit einem Sperrglied (n 2, η 3) vorgesehen ist, das bei Erreichen eines bestimmten Wertes der wirksamen Steuergleichspannung vor dem Schwellwertglied (nl) stromdurchlässig wird.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere steuerbare Gegenkopplungswiderstandspfade (r6, rl, 73'2, η3) bei verschiedenen wirksamen Steuergleichspannungen eingeschaltet werden.

4. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder steuerbare Gegenkopplungswiderstandspfad eine zum Verstärkerausgang in Durchlaßrichtung gepolte Diode (n2, η3) in Reihe mit einem Widerstand (r6, rl) aufweist, deren Verbindung über einen Widerstand (rS, r9) an eine positive Hilfsspannung (Pl, P 2) gelegt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen