DE2415632A1 - Gradual switching cct. for light sources - has phase control for switching triac and RC element whose capacito voltage supplies triac control electrode - Google Patents

Gradual switching cct. for light sources - has phase control for switching triac and RC element whose capacito voltage supplies triac control electrode

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DE2415632A1
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
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Abstract

The electronic switch gradually turns on a triac switch so that the lamp current rises slowly from zero to its maximum and thereby avoids the high initial currents that shorten the lamp service life. The triac is in series with the lamp and its gate is coupled over a firing circuit to the turn-on capacitor. To slow down the turn-on, a diode bridge is connected across the capacitor and its other diagonal contains an RC timing element. The RC element consists of a capacitor bridged by a resistor and coupled in series with another resistor. This RC element may also contain field-effect transistor.

Description

Sanfteinschaltautomatik für einen über eine Phasenanschnittssteuerscaltung angesteuerten Verbraucher mit einem Triac und einem RC-Glied Die Erfindung betrifft eine Sanfteinschaltautomatik für einen über einen Ph;lsenanschnitts steuerschaltung angesteuerten Verbraucher mit einem Triac und einem RC-Glied, wobei die Kondesatorspannung über ein Zündelement auf die Steuerelektrode des Triac gegeben wird.Soft automatic switch-on for one via a phase control circuit controlled consumer with a triac and an RC element The invention relates an automatic soft switch-on for a control circuit via a lens gate controlled consumer with a triac and an RC element, whereby the capacitor voltage is given to the control electrode of the triac via an ignition element.

Unter einem Triac verstellt man einen Zweiwegthyristor, der aus zwei antiparallel geschalteten Thyristorsystemen zusammengesetzt ist. Mit diesem Triac kann der Strom in beiden Richtungen über eine gemeinsame Steuerelektrode eingeschaltet werden. Der Triac wird insbesondere zur Leistungssteuerung bei Wechselstrom verwendet. Die Steuerimpulse werden dabei mit einem Zündelement erzeugt, das vielfach aus einem Diac besteht. Ein Diac ist eine Zweiwegdiode , die aus zwei antiparallel geschalteten Vierschicht-Dioden besteht. Ein Diac weist eine definierte Kippspannung auf, bei deren Erreichen des Zündelement durchgeschaltet und der Triac gezündet wird.A two-way thyristor, which consists of two is composed of anti-parallel connected thyristor systems. With this triac the current can be switched on in both directions via a common control electrode will. The triac is used in particular for power control with alternating current. The control pulses are generated with an ignition element, which often consists of a Diac is made. A diac is a two-way diode made up of two antiparallel switched four-layer diodes. A diac has a defined breakover voltage on, when they are reached, the ignition element is switched through and the triac is ignited will.

Triacs werden beispielsweise in der inder Figur 1 dargestellten Schaltung verwendet. In Reihe zum Triac ist ein Verbraucher RL geschaltet, der beispielsweise aus einer elektrischen Lampe besteht. Parallel zum Triac und dem Verbraucher ist ein RC-Glied geschaltet, wobei die Verbindung zwischen dem Widerstand R und dem Kondensator C über ein Zündelement Z mit der Steuerelektrode des Triacs verbunde ist. Überschreitet bei einer Halbwelle der Eingangswechselspannung die Spannung am Kondensator C die Kippspannung des Zündelements, so kippt das Zündelement in den ~Durchlaßbereich und schaltet dadurch den Triac ein. Bei der folgenden entgegengesetzten Halbwelle der Wechsel spannung wiederholt sich der gleiche Vorgang mit entgegengesetzter Stromrichtung. Durch Veränderung des Widerstandes R läßt sich der Stromflußwinkel und damit die dem Verbraucher zugeführte Leistung verändern.Triacs are used in the circuit shown in FIG. 1, for example used. In series with the triac, a consumer RL is connected, for example consists of an electric lamp. In parallel to the triac and the consumer is an RC element connected, the connection between the resistor R and the Capacitor C connected to the control electrode of the triac via an ignition element Z. is. If the input AC voltage exceeds the voltage on a half-wave the breakover voltage of the ignition element on the capacitor C, the ignition element switches to the ~ pass band and thereby switches on the triac. In the following opposite Half-wave of the alternating voltage repeats the same process with the opposite one Current direction. By changing the resistance R, the current conduction angle and thus change the power supplied to the consumer.

Es hat sich nunsezeigt, daß die Lebensdauer von Glühlampen in Folge des großen Einschaltstromstoßes wesentlich reduziert wird. Der hohe Einschaltstromstoß bei Glühlampen beruht auf dem sehr niedrigen Kaltwiderstand der elühwendelu Daher kann der Einschaltstrom bis zu 18 mal so hoch sein, wie der Nennstrom.It has now been shown that the life of incandescent lamps in a row of the large inrush current is essential is reduced. Of the high inrush current in incandescent lamps is due to the very low cold resistance der elühwendelu Therefore, the inrush current can be up to 18 times as high as the Rated current.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung anzugeben, mit dex der Anschnittswinkel während der Einschaltphase des Verbrauchers von der Leuchtstärke 0 bis auf den Sollwert langsam und automatisch hochgeführt wird. Diese Aufgabe wird bei einer Schaltung der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß parallel zum Kondensator eine Diodenbrückenschaltung geschaltet ist, in deren Mittelzweig ein RC-Glied a:igeordnet ist.The present invention is therefore based on the object of a Circuit, with dex the lead angle during the switch-on phase of the Load slowly and automatically from luminosity 0 to the target value is brought up. This task is described in a circuit as described above Type solved according to the invention in that a diode bridge circuit parallel to the capacitor is connected, in whose central branch an RC element a: is arranged.

Durch diese Schaltung wird erreicht, daß ein zeitlich veränderlicher Anteil des Steuerstromes in einem zum Zündkondensator parallel liegenden Stromzweig abgeleitet wird.This circuit ensures that a time-variable Portion of the control current in a branch parallel to the ignition capacitor is derived.

Die Erfindung wird im folgenden noc anhand von zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is explained below with reference to two exemplary embodiments explained in more detail.

Gemäß Figur 2ist parallel zum Zündkondensator C eine Dioden brückenschaltung aus den Dioden D1 bis D4 geschaltet. Die Dioden bilden zwei parallel geschaltete Diodenpaare D1, D2 bzw. D3, D4, wobei im einen Paar die Anoden der Dioden und im anderen Paar die Kathoden der Dioden zusammengeschaltet sind. Ein Stromfluß ist daher über die Brücke bei der einen Halbwelle der Wechselspannung nur über die Diode D1, den Mittelzweig und die Diode D4 und bei der anderen Halbwelle über die die Diode D2, den Mittelzweig und die Diode D3 möglich. Im Mittelzweig befinden sich ein Kondensator C2, der in einer bevorzugten Ausführungsform von einem Widerstand R1 überbrückt ist. In Reihe zum Kondensator C2 ist ein Widerstand R2 geschaltet.According to Figure 2 is parallel to the ignition capacitor C a diode bridge circuit switched from diodes D1 to D4. the Diodes form two in parallel switched diode pairs D1, D2 or D3, D4, in one pair the anodes of the diodes and in the other pair the cathodes of the diodes are connected together. A flow of electricity is therefore across the bridge at one half-wave of the alternating voltage only via the Diode D1, the middle branch and the diode D4 and for the other half-wave via the the diode D2, the central branch and the diode D3 are possible. Located in the middle branch a capacitor C2, which in a preferred embodiment consists of a resistor R1 is bridged. A resistor R2 is connected in series with the capacitor C2.

Während der ersten Perioden der Netzwechselspannung wird der Kondensator C2 langsam über die Diodenbrücke aufgeladen. Anfangs ist die Spannung am Kondensator C2 sehr klein, so daß über den Widerstand R2 und den Kondensator C2 ein relativ großer Strom fließt. Der Zündkondensator C erhält daher in der Einschaltphase nur einen geringen Ladestrom und erreicht dadurch die Zündspannung erst wesentlich später als durch den Widerstand R an sich vorgegeben ist. Dadurch zündet der Triac relativ spät, so daß dem Verbraucher RL in der Einschaltphase nur eine geringe Leistung zugeführt wird.During the first periods of AC mains voltage, the capacitor C2 slowly charged via the diode bridge. Initially the voltage is on the capacitor C2 very small, so that a relatively large current flows. The ignition capacitor C therefore only receives in the switch-on phase a low charging current and therefore does not reach the ignition voltage until much later than is given by the resistance R per se. This causes the triac to ignite relatively late, so that the consumer RL only has a low power in the switch-on phase is fed.

Im weiteren Verlauf wird nun C2 langsam weiter aufgeladen, und die Spannung am Kondensator C2 steigt an, während der Ladestrom für diesen Kondensator abnimmt, Eine Entladung des Kondensators C2 wird durch die Diodenbrückenschaltung verhindert. Die Spannung an C2 wächst daher mit der Zeit an und wirkt über einen sich langsam vergrößernden Zeitraum jeder Halbwelle der Eingangswechselsspannung als Gegen spannung, so daß der Ladestrom über C2 immer kleiner und der Ladestrom von C immer größer wird. Dadurch verändert sich der Anschnittswinkel langsam bis zum vorgegebenen Sollwert.As the process continues, C2 is slowly being charged further, and the voltage on capacitor C2 increases while the charging current for this capacitor decreases, A discharge of the capacitor C2 is through the diode bridge circuit prevented. The voltage at C2 therefore increases over time and acts through one slowly increasing period of each half-wave of the input AC voltage as a counter voltage, so that the charging current via C2 is always smaller and the charging current of C gets bigger and bigger. This causes the lead angle to change slowly to to the specified setpoint.

Bei der in der Figur 2 dargestellten Schaltung steigt der Arbeitsstrom allerdings nicht konstat an, sondern der Hochlauf erfolgt nach einer e-Funktion. Der Hochlauf kann dadurch linear gemacht werden, daß in den Mittblzweig eine Stromquelle geschaltet wird. Dies ist in der Figur 3 dargestellt. In Reihe zum Kondensator C2 ist ein Widerstand und ein Feldeffekttransistor geschaltet. Die Steuerelektrode des iTransistors ist an die Verbindung zwischen den Widerstand R2 und den Kondensator C2 angeschlossen.In the circuit shown in Figure 2, the working current increases however, not constant, but the run-up takes place after an e-function. The run-up can be made linear, that in the middle branch a current source is switched. This is shown in FIG. In series with capacitor C2 a resistor and a field effect transistor are connected. The control electrode the iTransistor is connected to the connection between the resistor R2 and the capacitor C2 connected.

Der überbrückungswiderstand Ri in der Figur 2 dient dazu, den Anfangszustand nach dem Abschalten des Gerätes wieder herzustellen, da sich dann der Kondensator G2 über den Widerstand R1 entladen kann.The bridging resistance Ri in Figure 2 is used to the initial state again after switching off the device manufacture since then the capacitor G2 can discharge through the resistor R1.

Claims (4)

Patentansprüche Claims I(1) Banfteinschaltautomatik für einen über eine Phasenanschnittssteuerschaltung angesteuerten Verbraucher mit einem Triac und einem RC-Glied, wobei die Kondensatorspannung über ein Zündelement auf die Steuerelektrode des Triac gegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum Kondensator eine Diodenbrückenschaltung geschaltet ist, in deren Mittel zweig ein RC-Glied angeordnet ist 2) Sanfteinschaltautomatik nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dioden in den Brückenzweigen so gepolt sind, daß ein Stromfluß nur über den Mittel zweig möglich ist.I (1) Automatic requirement switch-on for one via a phase control circuit controlled consumer with a triac and an RC element, the capacitor voltage is applied to the control electrode of the triac via an ignition element, characterized in that that a diode bridge circuit is connected in parallel to the capacitor, in which Middle branch an RC element is arranged 2) soft switch-on automatic according to claim 1, characterized in that the diodes in the bridge arms are polarized so that a current flow is only possible through the middle branch. 3) Sanfteinschaltautomatik nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator im Mitte'vweig der Brückenschaltung mit einem Widerstand überbrückt ist. 3) automatic soft start according to claim 1 or 2, characterized in that that the capacitor in the middle branch of the bridge circuit bridges with a resistor is. 4) Sanfteinschaltautomatik nach einem der vorangehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe zum Kondensator im Mittelzweig der Brückenschaltung ein Transistor als Stromquelle geschaltet ist. 4) Automatic soft switch-on according to one of the preceding Claims characterized in that in series with the capacitor in the central branch of the bridge circuit a transistor is connected as a current source.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2703284A1 (en) * 1977-01-27 1978-08-03 Marquardt J & J Smooth starting circuit for electric motors - has switch in motor circuit shunted by RC element and current source circuit
DE2746845A1 (en) * 1977-10-19 1979-04-26 Bsg Schalttechnik Switching=on current limiting device - has voltage divider in triac supply circuit, one part of which is variable
DE3513365A1 (en) * 1985-04-15 1986-10-23 Richard Hirschmann Radiotechnisches Werk, 7300 Esslingen Method and device for limiting switching-on currents
US4680536A (en) * 1983-02-17 1987-07-14 Prescolite, Inc. Dimmer circuit with input voltage compensated soft start circuit

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