DE2928490A1 - Solar lamp constant control circuit - has series resonant start and current control with feedback thermistor to pulse width modulation power supply - Google Patents
Solar lamp constant control circuit - has series resonant start and current control with feedback thermistor to pulse width modulation power supplyInfo
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Abstract
Description
"Elektrische Schaltung zum Betreiben von "Electrical circuit for operating
Niederdruckentladungslampen" Die Erfindung betrifft eine elektrische Schaltung zum Betreiben von Niederdruckentladungslampen, vorzugsweise im UVA -Bereich, bei welcher die Elektroden der Lampe über eine Drosselspulenanordnung an eine Wechsel spannungsquelle angeschlossen sind. Low pressure discharge lamps "The invention relates to an electrical Circuit for operating low-pressure discharge lamps, preferably in the UVA range, in which the electrodes of the lamp are connected to an alternation via a choke coil arrangement voltage source are connected.
Eine solche elektrische Schaltung soll insbesondere beim Betrieb von UVA-Bestrahlungsgeräten (sogenannten Solarien) Einsatz finden.Such an electrical circuit is intended in particular when operating UVA irradiation devices (so-called solariums) are used.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, mit einer solchen Schaltung einen kostengünstigen Betrieb von Niederdruckentladungslampen im UV -Berich zu erlauben, wobei insbesondere eie größere Leistung der Lampen durch erhöhte Stromaufnahme der Lampen ermöglicht werden soll.The object of the present invention is to use such a circuit to allow cost-effective operation of low-pressure discharge lamps in the UV range, in particular, the greater power of the lamps due to the increased power consumption Lamps should be made possible.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Wechselspannungsquelle eine z.B. rechteckwellenförmige Wechsel spannung einer Betriebsfrequenz von im Band von etwa 10 bis etwa 30 kllz liefert. Bei dieser Art von Schaltung wird mit steigender Leistung ein höherer Wirkungsgrad erzielt. Die erfindungsgemäße Schaltung hat bei höherer Leistung gegenüber herkömmlichen Schaltungen mit schweren Eisendrosseln aufweisenden Vorschaltgeraten ein geringeres Gewicht, da die induktiven Bauelemente mit verlustarmem Ferritmaterial aufgebaut werden können und wegen der vergleichsweise hohen Betriebsfrequenzen klein und leicht sind. Der Lichtstrom der Lampen kann durch einfache Weise durch Veränderung der Betriebsfrequenz geändert werden, so daß ein über die Betriebszeit auftretender Lichtstromabfall durch größere Stromaufnahme ausgeglichen werden kann. Die zur Begrenzung der aufgenommenen Leistung vorgesehenen Drosselspulenanordnung kann an verschieden starke und verschieden lange Lampen und die jeweilige Betriebsspannung angepaßt werden. Es hat sich ferner überraschenderweise gezeigt, daß die gemäß der vorliegenden Erfindung bei vergleichsweise hohen Frequenzen betriebenen Niederdruckentladungslampen trotz der höheren Leistungsaufnahme eine geringere Alterung und damit größere Betriebszeit als bei bisherigen Betriebsschaltungen zeigen.This object is achieved according to the invention in that the AC voltage source e.g. a square wave AC voltage with an operating frequency of in the band supplies from about 10 to about 30 kilograms. This type of circuit increases with increasing Performance achieved a higher degree of efficiency. The circuit according to the invention has at higher performance compared to conventional circuits with heavy Ballasts with iron chokes have a lower weight, since the inductive Components can be built with low-loss ferrite material and because of comparatively high operating frequencies are small and light. The luminous flux of the Lamps can be changed in a simple manner by changing the operating frequency so that a decrease in luminous flux occurring over the operating time due to larger Power consumption can be compensated. The one used to limit the power consumed provided choke coil arrangement can be of different strengths and lengths Lamps and the respective operating voltage can be adapted. It has also surprisingly been found shown that according to the present invention at comparatively high frequencies operated low-pressure discharge lamps despite the higher power consumption less aging and thus longer operating time than with previous operating circuits demonstrate.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung enthält die Wechselspannungsquelle einen Spannung-Frequenz-Wandler. Auf diese Weise ist es möglich die Niederdruckentladungslampen mit Hilfe der erfindungsgemäßen elektrischen Schaltung vom Netz aus zu betreiben. Solche Mittelfrequenzwandler sind unter Verwendung leistungsstarker Halbleiterbauelemente und verlustarmen Ferritmaterialien kostengünstig herstellbar. Mit solchen Wandler lassen sich ferner alle bekannten Entladungslampen bis zu 2 m Länge ohne Schwierigkeiten mit entsprechender Anpassung der verwendeten Drosselspulenanordnung betreiben.In an advantageous development of the invention, the AC voltage source contains a voltage-to-frequency converter. In this way it is possible to use low-pressure discharge lamps to operate with the help of the electrical circuit according to the invention from the network. Such medium-frequency converters are made using powerful semiconductor components and low-loss ferrite materials can be produced inexpensively. With such a converter all known discharge lamps up to 2 m in length can also be used without difficulty operate with appropriate adaptation of the inductor arrangement used.
Eine Ausbildung des Wandlers als Gegentaktdurchflußwandler in Halbbrückenschaltung für beispielsweise 150V Ausgangsspannung wird für Nennleistungen bis zu 750 VA eingesetzt. Ein Wandler, der einen Gegentaktdurchflußwandler in Vollbrückenschaltung mit beispielsweise 300 V Ausgangsspannung kann bis zu einer Nennleistung von etwa 2 kVA eingesetzt werden.The converter is designed as a push-pull forward converter in a half-bridge circuit for example 150V output voltage is for rated power up to 750 VA used. A converter that uses a push-pull flow converter in full bridge circuit, for example 300 V output voltage can be used up to a nominal power of approx. 2 kVA will.
enn die Ausgangsfrequenz des Wandlers mit einer eine Treiberschaltung aufweisenden Steuer- und Kontrollschaltung veränderbar ist, ist eine einfache Einstellung und Regelung der Leistungsaufnahme und damit Lichtintensität der Lampen an die gwünschten Verhältnisse möglich.hen the output frequency of the converter with a one driver circuit having control and control circuit is changeable, is a simple setting and regulation of the power consumption and thus the light intensity of the lamps to the desired ones Conditions possible.
Eine solche Steuer- und Kontrollschaltung weist zweckmäßigerweise einen Pulsbreitenmodulator auf, welcher die vorzugsweise als Proportionaltreiberschaltung ausgebildete Treiberschaltung ansteuert. Derartige Pulsbreitenmodulatoren sind als integrierte Schaltelemente raumsparend und kostengünstig einsetzbar.Such a control and monitoring circuit expediently has a pulse width modulator, which is preferably used as a proportional driver circuit trained driver circuit controls. Such pulse width modulators are as integrated switching elements can be used in a space-saving and cost-effective manner.
Bei einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung enthält die Steuer- und Kontrollschaltung zur selbsttätigen Regelung der Strahlungsintensität ein der jeweiligen Lampe zugeordneten UVA-strahlen- oder temperaturempfindliches Steuerelement, z.B. einen Foto- oder Thermowiderstand. Auf diese Weise stellt die Steuer-und Kontrollschaltung eine Veränderung der von der Lampe abgegebenen Lichtintensität selbsttätig nach. Damit ist gewährleistet, daß die Lampenanordnung selbst bei längerer Betriebszeit konstante Lichtintensität liefert.In a further embodiment of the present invention contains the control and monitoring circuit for the automatic regulation of the radiation intensity one which is assigned to the respective lamp and which is sensitive to UVA radiation or temperature Control element, e.g. a photo or thermal resistor. In this way, the Control and monitoring circuit changes the light intensity emitted by the lamp automatically after. This ensures that the lamp assembly even with longer Operating time provides constant light intensity.
Die selbsttätige Regulierung der Strahlungsintensität kann zweckmäßigerweise dadurch erreicht werden, daß das Steuerelement auf den Pulsbreitenmodulator im Sinne einer Änderung der Ausgangsfrequenz des Wandlers und damit der Betriebsfrequenz der Lampen einwirkt.The automatic regulation of the radiation intensity can expediently can be achieved in that the control on the pulse width modulator in the sense a change in the output frequency of the converter and thus the operating frequency of the lamps.
An einem in der Steuer- und Kontrollschaltung vorgesehenen Sollwertsteller kann der geforderte Lichtstrom auch von Hand einstellbar sein.At a setpoint adjuster provided in the control and monitoring circuit the required luminous flux can also be set manually.
Insbesondere für eine flächenförmige UVA-Bestrahlung, wie sie bei Solarien erwünscht ist, können mehrere Lampen unabhängig voneinander parallel oder auch beispielsweise Gruppen von je zwei Lampen in Reihe parallel zueinander betrieben werden.In particular for flat UVA irradiation, as is the case with Solariums is desired, several lamps can be parallel or independent of each other also, for example, groups of two lamps each operated in series in parallel with one another will.
Werden Gruppen von je zwei Lampen in Reihe parallel betrieben, so können für diese je zwei in Reihe geschalteten Lampen gemeinsame Drossel spulen vorgesehen sein.If groups of two lamps each are operated in parallel in series, so can coils common chokes for these two lamps connected in series be provided.
Bei einer weiteren besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird die Lampe durch eine Resonanzschaltung in Betrieb gebracht, indem in der die Elektroden der Lampe oder zweier in Reihe geschalteter Lampen verbindenden Leitung ein Kondensator angeordnet ist, welcher mit der Drosselspulenanordnung einen Serienresonanzkreis bildet. Hierdurch ist ein starterloser Betrieb möglich, der nach den angestellten Untersuchungen die Lebensdauer der Lampen erheblich verbessert.In a further particularly advantageous development of the invention the lamp is put into operation by a resonance circuit in which the Electrodes of the lamp or two lines connecting lamps connected in series a capacitor is arranged, which has a series resonant circuit with the choke coil arrangement forms. This enables starterless operation, which is based on the employees Investigations significantly improved the life of the lamps.
Bei Abstimmung des Serienresonanzkreises auf Betriebsfrequenz fließt ein vergleichsweise hoher Resonanzstrom, der dadruch vermieden werden kann, daß de Serienresonanzkreis auf eine Oberwelle, vorzugsweise die dritte -Oberwelle (z.B. 60 kHz) abgestimmt ist, in welcher die Eingangsspannung mit einer kleineren Amplitude enthalten ist. Der Resonanzstrom heizt die Lampe vor und erzeugt am Kondensator eine hohe Spannung. Bei Zündung der Lampe wird der Serienresonanzkreis durch den fließenden Lampenstrom stark gedämpft (verstimmt), so daß der Resonanzstrom auf kleinere Werte absinkt.When the series resonant circuit is tuned to the operating frequency, it flows a comparatively high resonance current, which can be avoided that de series resonance circuit to one harmonic, preferably the third harmonic (e.g. 60 kHz), in which the input voltage with a smaller amplitude is included. The resonance current preheats the lamp and generates it on the capacitor high tension. When the lamp is ignited, the series resonance circuit is created by the flowing lamp current strongly attenuated (detuned), so that the resonance current on smaller values decreases.
Besonders zweckmäßige Ausgestaltung für die schaltungstechnische Realisierung des Gegentaktdurchflußwandlers in Halbbrücken- und Vollbrückenschaltung, Maßnahmen zum Schutz dieses Wandlers, sowie eine schaltungstechnische Realisierung der nach der Erfindung einzusetzenden Treiberschaltung ergeben sich aus den Ansprüchen 13 bis 16.Particularly useful embodiment for the circuit implementation of the push-pull forward converter in half-bridge and full-bridge circuit, measures to protect this converter, as well as a circuit implementation of the after The driver circuit to be used according to the invention emerges from claims 13 until 16.
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beiliegenden Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von der Zusammenfassung der Merkmale in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.Other features, advantages and uses of the present Invention emerge from the following description of exemplary embodiments based on the accompanying drawing. All of the described and / or illustrated Features for themselves or in any meaningful combination the subject of the present Invention, also independent of the summary of the features in the claims or their back-reference.
Es zeigt: Fig. 1 schematisch eine Grundbetriebsschaltung für Niederdruckentladungslampen nach der Erfindung mit Serienresonanzkreis, Fig. 2 schematisch eine erfindungsgemäße Schaltung mit Mittelfrequenzwandler sowie Steuer- und Kontrollschaltung, Fig. 3 und 4 schematisch eine Ausführungsform für einen nach der Erfindung einzusetzenden Gegentaktdurchflußwandler in Vollbrücken- und Halbbrückenschaltung, und Fig. 5 schemtisch Einzelheiten der schaltungstechnischen Realisierung einer Ausführungsform der nach der Erfindung vorgesehenen Steuer- und Kontrollschaltung mit Treiberschaltung.It shows: FIG. 1 schematically a basic operating circuit for low-pressure discharge lamps according to the invention with a series resonant circuit, FIG. 2 schematically shows an inventive Circuit with medium frequency converter and control and monitoring circuit, Fig. 3 and FIG. 4 schematically shows an embodiment for one to be used according to the invention Push-pull forward converter in full-bridge and half-bridge circuit, and FIG. 5 schematically Details of the circuitry implementation of an embodiment according to of the invention provided control and monitoring circuit with driver circuit.
Gemäß der Darstellung von Fig. 1 ist die Lampe L an eine rechteckwellenförmige Wechsel spannung vergleichsweise hoher Betriebsfrequenz von beispielsweise 20 kHz und 150 V angeschlossen. In der Anschlußleitung zu der einen Elektrode der Lampe L liegt eine Drosselspule Dr zur Begrenzung der Leistungsaufnahme. In der Verbindungsleitung der beiden Elektroden liegt ein Kondensator C, der unter Berücksichtigung der Drosselspule Dr so bemessen ist, daß beide Elemente einen Serienresonanzkreis bilden, der vorzugsweise auf eine Oberwelle der Betriebsfrequenz abgestimmt ist. Der damit bei Anschalten der Spannungsquelle fließende Resonanzstrom IR heizt die Lampe vor und erzeugt am Kondensator C eine hohe Spannung. Bei Zündung der Lampe L fließt der Lampenstrom IS , welcher den Serienresonanzkreis verstimmt, so daß der Resonanzstrom IR auf vergleichsweise niedrige Werte absinkt.According to the illustration of Fig. 1, the lamp L is a square wave AC voltage comparatively high operating frequency of, for example, 20 kHz and 150 V connected. In the connection line to one electrode of the lamp L is a choke coil Dr to limit the power consumption. In the connecting line the two electrodes is a capacitor C, which takes into account the choke coil Dr is dimensioned so that both elements form a series resonant circuit, which is preferably is tuned to a harmonic of the operating frequency. The one with it when switching on The resonance current IR flowing from the voltage source preheats the lamp and generates the Capacitor C high voltage. When the lamp L is ignited, the lamp current flows IS, which detunes the series resonance circuit, so that the resonance current IR on comparatively low values decreases.
Durch diese Schaltung ist ein starberloser Betrieb der Lampe L möglich.This circuit enables the lamp L to be operated without a star.
Nach der schaltungstechnischen Realisierung gemäß Fig.After the circuit implementation according to Fig.
2 enthält die erfindungsgemäße elektrische Betriebsschaltung in der Wechselspannungsquelle 1 einen Spannung-Frequenz-Wandler 2. Dieser ist als Nittelfrequenzwandler ausgebildet und wandelt beispielsweise die Netzspannung von 50 Hz, 220 V sinuswellenförmig in eine Ausgangsbetriebsspannung von 20 kHz, 300 V rechteckwellenförmig um. Die Ausgangsspannung ist gemäß dem in Fig. 1-veranschaulichten Prinzip mit Hilfe von Drosselspule Dr und Kondensator C in diesem Fall an die beiden äußeren Elektroden zweier in Reihe geschalteter Lampen L von je 100 Watt geschaltet. Die Drosselspule Dr liegt in der Verbindungsleitung von dem wandler2 2 zu der ersten Elektrode der ersten Lampe L, der Kondensator C in der Verbindungsleitung der ersten Elektrode der ersten Lampe L zu der zweiten Elektrode der zweiten Lampe L. Die zweite Elektrode der ersten Lampe L ist mit der ersten Elektrode der zweiten Lampe L in Reihe geschaltet. In deren Verbindungsleitung ist die Betriebsspannung über einen Transformator TR eingekoppelt, dessen Primärwicklung in der Verbindungsleitung der ersten Elektrode der ersten Lampe L und dem Kondensator C des Serienresonanzkreises liegt. Der Wandler 2, d.h. insbesondere dessen Ausgangsfrequenz wird von einer Steuer- und Kontrollschaltung 4 beeinflußt, wie später noch näher erläutert. Die Steuer- und Kontrollschaltung 4 weist u.a. ein als Foto- oder Thermowiderstand ausgebildetes Steuerelement 6 zur selbsttätigen Nachregulierung des von der Lampe L ausgesandten Lichtstromes auf, indem beispielsweise bei Abfall des Lichtstromes über die Betriebszeit das Steuerelement 6 die Steuer-und Kontrollschaltung 4 veranlaßt, die Ausgangsfrequenz des Wandlers 2 nach niedrigeren Frequenzen zu verstellen, so daß in den Lampen L eine größere Leistungsaufnahme erfolgt. Ähnlich können weitere Reihenschaltungen zur ersten parallel an den Wandler 2 angeschlossen sein.2 contains the electrical operating circuit according to the invention in FIG AC voltage source 1 has a voltage-frequency converter 2. This is a medium-frequency converter designed and converts, for example, the mains voltage of 50 Hz, 220 V sinusoidal into an output operating voltage of 20 kHz, 300 V square wave. the Output voltage is according to the principle illustrated in FIG. 1 with the aid of Choke coil Dr and capacitor C in this case to the two outer electrodes two series-connected lamps L of 100 watts each. The choke coil Dr lies in the connection line from the transducer2 2 to the first electrode of the first lamp L, the capacitor C in the connecting line of the first electrode of the first lamp L to the second electrode of the second lamp L. The second electrode the first lamp L is connected to the first electrode of the second lamp L in series. In their connection line, the operating voltage is via a transformer TR coupled, its primary winding in the connecting line of the first electrode the first lamp L and the capacitor C of the series resonant circuit. The converter 2, i.e. in particular its output frequency is controlled by a control and monitoring circuit 4 influences, as will be explained in more detail later. The control and monitoring circuit 4 has, among other things, a control element 6 designed as a photo or thermal resistor automatic readjustment of the luminous flux emitted by the lamp L, by, for example, the control element when the luminous flux drops over the operating time 6 causes the control and monitoring circuit 4 to set the output frequency of the converter 2 to adjust to lower frequencies, so that in the lamps L a larger Power consumption takes place. Similarly, further series connections can be made in parallel with the first be connected to the converter 2.
Fig. 3 veranschaulicht einen Gegentaktdurchflußwandler, wie er in dem Wandler 2 nach Fig. 2 enthalten ist, und zwar nach dem Vollbrückenprinzip. Die Wandlerschaltung 2 weist somit im wesentlichen zwei symmetrische Hälften auf, die von der gleichgerichteten Netzspannung 300 V betrieben werden. Jede Hälfte weist einen Transformator Tr1 bzw. Tr2 auf. Die jeweilige Primärwicklung P1 bzw.Fig. 3 illustrates a push-pull forward converter as shown in the converter 2 according to FIG. 2 is included, namely according to the full bridge principle. the Converter circuit 2 thus has essentially two symmetrical halves, the can be operated from the rectified mains voltage 300 V. Each half shows a transformer Tr1 or Tr2. The respective primary winding P1 or
P2 wird von der im Zusammenhang mit Fig. 5 noch zu beschreibenden Treiberschaltung 3 beaufschlagt. Jeder Transformator Tr1 bzw. Tr2 weist drei Sekundärspulen S1O, S1> S2 bzw. S20, S3, S4 auf. Die zwei Sekundärspulen S1' 2 bzw. S3, S4 sind einerseits mit der Basis zweier Schalttransistoren T1, T2 bzw. T3, T4 und andererseits mit dem Ermitter des einen Schalttransistors T1 bzw.P2 is different from that to be described in connection with FIG Driver circuit 3 applied. Each transformer Tr1 or Tr2 has three secondary coils S1O, S1> S2 or S20, S3, S4. The two secondary coils S1 '2 and S3, S4 are respectively on the one hand with the base of two switching transistors T1, T2 or T3, T4 and on the other hand with the emitter of one switching transistor T1 resp.
T3 und dem Kollektor des anderen Schalttransistors T2 bzw. T4 verbunden. Der Kollektor des jeweils einen Transistors T1 bzw. T3 und der Emitter des jeweils anderen Transistors T2 bzw. T4 ist an die gleichgerichtete Netzspannung von 300 V gelegt. Der Emitter des einen Transistors T1 bzw. T3 ist mit dem Kollektor des anderen Transistors T2 bzw. T4 verbunden. Ferner ist der Kollektor des einen Transistors T1 bzw. T3 mit dem Emitter des anderen Transistors T2 bzw. T4 über zwei in gleicher Richtung durchlässige Dioden D1, D2 bzw. D3, D4, welche Richtung mit der Emitterrichtung der Transistoren T1, T2 bzw. T3, T4 übereinstimmt, verbunden. Die dritte Sekundärspule S1O bzw. S20 der Transformatoren Tr1 bzw. Tr2 sind einerseits mit dem Emitter des einen Transistors T1 bzw. T3 und dem Kollektor des anderen Transistors T2 bzw. T4 und andererseits mit einem Verbindungspunkt V1 bzw. V2 zwischen den beiden Dioden D1, D2 bzw. D3, D4 verbunden. Der Verbindungspunkt V1 bzw. V2 steht mit dem Ausgangsanschluß des Wandlers 2 in Verbindung, an welchem, gesteuert von der Treiberschaltung 3 eine Ausgangsspannung von 20 kHz, 3QO V rechteckwellenförmig an den Verbraucher, nämlich den Drosselsatz geliefert wird.T3 and the collector of the other switching transistor T2 respectively. T4 connected. The collector of each transistor T1 or T3 and the emitter of the respective other transistor T2 or T4 is connected to the rectified mains voltage of 300 V. The emitter of a transistor T1 or T3 is connected to the collector of the other transistor T2 or T4 connected. Furthermore is the collector of the one Transistors T1 and T3 with the emitter of the other transistor T2 and T4 via two diodes D1, D2 or D3, D4 permeable in the same direction, whichever direction the emitter direction of the transistors T1, T2 and T3, T4, respectively, are connected. The third secondary coil S1O and S20 of the transformers Tr1 and Tr2 are on the one hand with the emitter of a transistor T1 or T3 and the collector of the other transistor T2 or T4 and on the other hand with a connection point V1 or V2 between the two Diodes D1, D2 or D3, D4 connected. The connection point V1 or V2 stands with the Output terminal of the converter 2 in connection to which, controlled by the driver circuit 3 an output voltage of 20 kHz, 3QO V square wave to the consumer, namely the throttle set is supplied.
Zum Schutz der Transistoren der Wandlerschaltung 2 ist -in der Verbindungsleitung von dem Ve-rbindungspunkt V1 zu dem Ausgangsanschluß die Primärspule eines Überstromtransformators SW angeordnet.To protect the transistors of the converter circuit 2, -in the connecting line from the connection point V1 to the output connection the primary coil of an overcurrent transformer SW arranged.
Fig. 4 veranschaulicht einen Gegentaktdurchflußwandler nach dem in Fig. 3 dargestellten Prinzip, jedoch in Halbbrückenschaltung, von welcher bei einer Eing.7cgsgleichspannung von 300 V eine Ausgangsspannung von 20 kHz, 150 V rechteckwellenförmig an den=Verbraucher abgegeben wird. Im Vergleich zu der Schaltung von Fig. 3 ist zu diesem Zweck die eine Seite der Schaltung, also die Anordnung von Primärspulen S20, S3, S4 des Transformators Tr2, der Schalttransistoren T3, T4 und der Dioden D3, D4 durch zwei Kondensatoren C1 und C2 ersetzt. Die beiden Kondensatoren C1, C2 liegen dabei jeweils einerseits an der Betriebsgleichspannung von 300 V und sind andererseits in dem Verbindungspunkt V2 miteinander verbunden.Fig. 4 illustrates a push-pull forward converter according to the in Fig. 3 shown principle, but in a half-bridge circuit, of which in a Input DC voltage of 300 V an output voltage of 20 kHz, 150 V square wave is given to the = consumer. Compared to the circuit of FIG for this purpose one side of the circuit, i.e. the arrangement of primary coils S20, S3, S4 of the transformer Tr2, the switching transistors T3, T4 and the diodes D3, D4 replaced by two capacitors C1 and C2. The two Capacitors C1, C2 are each connected to the DC operating voltage of 300 V and, on the other hand, are connected to each other in the connection point V2.
Die Gegentaktdurchflußschaltung nach dem lialbbrückenprinzip ist für kleinere Nennleistungen bis etwa 750 VA bestimmt.The push-pull flow circuit based on the lialbbrückenprinzip is for smaller rated powers up to about 750 VA determined.
Aus Fig. 5 ergibt sich eine Ausführungsform der Steuer-und Kontrollschaltung 4 von Fig. 2. Die Steuer- und Kontrollschaltung enthält einen integrierte Schaltung ausgebildeten Pulsbreitenmodulator 5. Dieser ist durch einen Ein- und Ausschaltbefehl ein- und ausschaltbar. Auf den Pulsbreitenmodulator 5 arbeitet ein Regler 8 zur Veränderung der ausgangsseitigen Ansteuerkommandos des Pulsbreitenmodulators 5 für die diesem nachgeschaltete Treiberschaltung 3 und damit dessen Ausgangsfrequenz. Der Regler 8 hat zwei Eingänge. An einen Eingang ist ein Sollwertsteller 7 zur Vorgabe einer gewünschten Betriebsfrequenz, die von dem Wandler 2 abzugeben ist, angeschlossen. Auf den anderen Eingang arbeitet das zwischen +15 V und Erde geschaltete Steuerelement 6 zur Nachregulierung der Betriebsfrequenz bei Lichtstromabfall der Lampe L. In dem dargestellten Fall ist das Steuerelement 6 als UVA-strahlenempfindliches Element ausgebildet und zwischen der Lampe L und dem Steuerelement 6 ein UVA-Filter angeordnet.FIG. 5 shows an embodiment of the control and monitoring circuit 4 of Fig. 2. The control and monitoring circuit comprises an integrated circuit trained pulse width modulator 5. This is through an on and off command can be switched on and off. A controller 8 works on the pulse width modulator 5 Change of the output-side control commands of the pulse width modulator 5 for this downstream driver circuit 3 and thus its output frequency. The controller 8 has two inputs. At one input there is a setpoint adjuster 7 for presetting a desired operating frequency to be output from the converter 2 connected. The control element connected between +15 V and earth works on the other input 6 for readjustment of the operating frequency in the event of a decrease in luminous flux of the lamp L. In In the case shown, the control element 6 is a UVA radiation-sensitive element formed and arranged between the lamp L and the control element 6, a UVA filter.
Auf diese Weise erfolgt die Nachregulierung des Lichtstromes genau anhand der für den Betrieb von Solarien erwünschten UVA-Strahlenemission. An den Pulsbreitenmodulator 5 sind auch die Überstromleitungen von der Wandlerschaltung 2 zum Schutz der dort vorgesehenen Transistoren geführt. Ferner ist zwischen Pulsbreitenmodulator 5 und Erde ein Strombegrenzer eingeschaltet.In this way the readjustment of the luminous flux takes place precisely based on the UVA radiation emission desired for the operation of solariums. To the Pulse width modulator 5 are also the overcurrent lines from the converter circuit 2 to protect the transistors provided there. Furthermore, between the pulse width modulator 5 and earth a current limiter switched on.
Die Ansteuerkommandos, die bezüglich Impulsbreite von dem Regler 8 bestimmt werden, werden an die Treiberschaltung 3 geführt. Die Treiberschaltung 3 hat für jede Primarwicklung P1 bzw. P2 des Transformators Tr1 bzw. Tr2 des Gegentaktdurchflußwandlers zwei Schalttransistoren TT1, TT2 bzw. TT3, TT4, deren Basis jeweils von dem Pulsbreitenmodulator 5 angesteuert wird. Der EmitterderSchalttransistoren TT1, TT2 bzw. TT3, TT4 ist geerdet. Der Kollektor der Schalttransistoren TT1, TT bzw. TT3, TT e 3' liegt an einer Gleichspannung von +15 V. Ferner sind die Rollektoren der Schalttransistoren TT1, TT2 bzw.The control commands issued by the controller 8 are determined are fed to the driver circuit 3. The driver circuit 3 has for each primary winding P1 or P2 of the transformer Tr1 or Tr2 of the push-pull forward converter two switching transistors TT1, TT2 or TT3, TT4, each of which has its base from the pulse width modulator 5 is controlled. The emitter of the switching transistors TT1, TT2 or TT3, TT4 is grounded. The collector of the switching transistors TT1, TT or TT3, TT e 3 'is applied a DC voltage of +15 V. Furthermore, the roller gates are the switching transistors TT1, TT2 or
TT3, TT4 über zwei in Gegenrichtung geschaltete Dioden TD1, TD2 bzw. TD3, TD4 miteinander verbunden, wobei die Durchflußrichtung der Dioden TD1, TD2 bzw. TD3, TD4 aufeinanderzu weist Die Verbindungsleitung der Dioden TD1, TD2 bzw. TD3, TD4 ist geerdet. Die Kollektoren der Transistoren TT1, TT2 bzw. TT3, TT4 sind an die Primärwicklung P1 bzw. P2 der Transformatoren Tr1 bzw. Tr2 des Wandlers 2 angeschlossen. Die Ausgangsleitungen der Treiberschaltung 3 zu den Transformatoren Tr1 bzw. Tr2 zweigen von der Verbindungsleitung der Kollektoren der Schalttransistoren TT1, TT2 bzw. TT3, TT4 und der Dioden TD1, TD2 bzw. TD3, TD4 und der Verbindungsleitung zwischen den Dioden TD1, TD2 bzw. TD3, TD4 und einem Widerstand W1, W2 bzw. W3, W4 ab, welche Widerstände W1, W2 bzw.TT3, TT4 via two diodes TD1, TD2 resp. TD3, TD4 connected to one another, the direction of flow of the diodes TD1, TD2 or TD3, TD4 points towards one another. TD3, TD4 is grounded. The collectors of the transistors TT1, TT2 and TT3, TT4 are to the primary winding P1 or P2 of the transformers Tr1 or Tr2 of the converter 2 connected. The output lines of the driver circuit 3 to the transformers Tr1 and Tr2 branch from the connecting line of the collectors of the switching transistors TT1, TT2 or TT3, TT4 and the diodes TD1, TD2 or TD3, TD4 and the connecting line between the diodes TD1, TD2 or TD3, TD4 and a resistor W1, W2 or W3, W4 from which resistors W1, W2 and
W3, W4 andererseits an der Spannung +15 V liegen. Die Treiberschaltung 3 liefert somit die notwendigen Spannungsimpulse an die Primärwicklung P1 bzw. P2 der Transformatoren Tr1 bzw. Tr2 der Wandlerschaltung 2, wobei in der dort vorgeschlagenen schaltungstechnischen Realisierung die Ansteuerleistungproportional zum Laststrom ist.W3, W4, on the other hand, are at the +15 V voltage. The driver circuit 3 thus supplies the necessary voltage pulses to the primary winding P1 or P2 the transformers Tr1 and Tr2 of the converter circuit 2, with the proposed there In terms of circuitry, the control power is proportional to the load current is.
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| DE19792928490 DE2928490A1 (en) | 1979-07-14 | 1979-07-14 | Solar lamp constant control circuit - has series resonant start and current control with feedback thermistor to pulse width modulation power supply |
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ID=6075719
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0098285A1 (en) † | 1982-01-15 | 1984-01-18 | Minitronics Pty Ltd | Electronic high frequency controlled device for operating gas discharge lamps. |
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| DE29606857U1 (en) * | 1996-04-16 | 1998-01-29 | Weth Gosbert Dr Med Dr Rer Nat | Illuminants for therapeutic purposes |
-
1979
- 1979-07-14 DE DE19792928490 patent/DE2928490A1/en not_active Withdrawn
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