DE29722904U1 - Lamp dimmer circuit - Google Patents

Lamp dimmer circuit

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Description

Gerhard Wittmann 1 WS0309Gerhard Wittmann 1 WS0309

29. Dezember 1997 Rr/ks29 December 1997 Rr/ks

Lampen-DimmerschaltungLamp dimmer circuit

Die Erfindung betrifft eine Lampen-Dimmerschaltung, insbesondere in Form eines Phasenabschnitt-Dimmers. The invention relates to a lamp dimmer circuit, in particular in the form of a trailing edge phase dimmer.

Die erfindungsgemäße Lampen-Dimmerschaltung ist durch die im Anspruch 1 und/oder die in den weiteren Ansprüchen angegebenen Merkmale charakterisiert und kann wie ein Zweipol zwischen eine Netzphase (Netzspannungseingangsabschluß) und einen Lampenanschluß eingefügt werden. Der Lampenanschluß kann direkt mit der zu steuernden Lampe oder aber mit einer elektrischen, vor die Lampe geschalteten Komponente, beispielsweise einem Vorschaltgerät, verbunden sein. Die erfindungsgemäße Lampen-Dimmerschaltung ist für alle Lampenarten geeignet, beispielsweise für herkömmliche Glühlampen, Metalldampf-Lampen, Metalldampf-Niederdruck-Lampen und/oder Halogenlampen. Die Lampen-Dimmerschaltung ermöglicht eine sehr verlustarme Dimmung, insbesondere Phasenabschnitt-Dimmung, und damit eine sehr gute Energieausnutzung. Weiterhin zeichnet sich die Lampen-Dimmerschaltung durch gutes Regelverhalten und durch Verlängerung der Lampen-Lebensdauer aus.The lamp dimmer circuit according to the invention is characterized by the features specified in claim 1 and/or in the further claims and can be inserted like a two-pole between a mains phase (mains voltage input termination) and a lamp connection. The lamp connection can be connected directly to the lamp to be controlled or to an electrical component connected in front of the lamp, for example a ballast. The lamp dimmer circuit according to the invention is suitable for all types of lamps, for example for conventional incandescent lamps, metal halide lamps, low-pressure metal halide lamps and/or halogen lamps. The lamp dimmer circuit enables very low-loss dimming, in particular trailing edge dimming, and thus very good energy utilization. The lamp dimmer circuit is also characterized by good control behavior and by extending the lamp life.

Zwischen den Netzspannungseingangsanschluß und den Ausgangsanschluß ist mindestens ein, vorzugsweise zwei, in Reihe geschaltete Schaltelemente, insbesondere Feldeffekttransistoren (MOS-FET) eingefügt. Dies erlaubt eine verlustarme Dimmung in beiden Halbwellen durch entsprechende Puisweitenmodulationssteuerung der Feldeffekttransistoren ohne Notwendigkeit von Gleich- und Wechselrichtern.At least one, preferably two, series-connected switching elements, in particular field-effect transistors (MOS-FETs), are inserted between the mains voltage input connection and the output connection. This allows low-loss dimming in both half-waves through appropriate pulse width modulation control of the field-effect transistors without the need for rectifiers and inverters.

In bevorzugter Ausgestaltung werden die Nulldurchgänge oder die Polarität der an der Schaltelement-Reihenschaltung abfallenden Spannung erfaßt und die Schaltelemente im wesentlichen bei den jeweiligen Spannungsnulldurchgängen eingeschaltet. Diese Spannungsnulldurchgänge können gegenüber den Netzspannungsnulldurchgängen phasenver-In a preferred embodiment, the zero crossings or the polarity of the voltage drop across the switching element series circuit are detected and the switching elements are essentially switched on at the respective voltage zero crossings. These voltage zero crossings can be phase-shifted compared to the mains voltage zero crossings.

Gerhard Wittmann 2 WS0309Gerhard Wittmann 2 WS0309

schoben sein, insbesondere wenn eine kapazitive oder induktive (auch kompensierte) Last am Ausgang angeschlossen ist, beispielsweise ein Lampen-Vorschaltgerät. Durch die Durchschaltung der Schaltelemente zu den jeweiligen Spannungsnulldurchgängen der an ihrer Reihenschaltung abfallenden Spannung wird sichergestellt, daß die Schaltelemente nicht bei hohen anstehenden Spannungen durchschalten, was zu erheblichen Störspannungen und Belastungsstromspitzen führen könnte.be pushed, especially if a capacitive or inductive (also compensated) load is connected to the output, for example a lamp ballast. By connecting the switching elements to the respective zero crossings of the voltage drop across their series connection, it is ensured that the switching elements do not switch through when high voltages are present, which could lead to considerable interference voltages and load current peaks.

Das Ausschalten der Schaltelemente, insbesondere der Feldeffekttransistoren, wird aber demgegenüber vorzugsweise auf die Netzspannungsnulldurchgänge bezogen und auf einen vom jeweiligen Dimmgrad abhängigen Netzspannungs-Phasenwinkel festgelegt. Damit läßt sich eine zuverlässige Leistungssteuerung ohne Gefahr von Beschädigungen der Feldeffekttransistoren oder sonstiger Komponenten erreichen. Ferner ergibt sich eine optimale Verlängerung der Lampen-Lebensdauer und sehr gutes Regelverhalten.However, the switching off of the switching elements, in particular the field effect transistors, is preferably based on the mains voltage zero crossings and is set to a mains voltage phase angle that depends on the respective dimming level. This enables reliable power control without the risk of damage to the field effect transistors or other components. Furthermore, this results in an optimal extension of the lamp life and very good control behavior.

Vorzugsweise ist eine Schutzschaltung vorgesehen, die den durch die Schaltelemente fließenden Strom mißt und bei Überstrom begrenzt oder sogar verringert. Dies trägt nicht nur zum Schutz der Schaltelemente bei, sondern erhöht auch die Lampen-Lebensdauer. Weiterhin kann eine Gate-Schutzschaltung vorgesehen sein, die die maximale Gatespannung der Feldeffekttransistoren auf ungefährliche Werte begrenzt.Preferably, a protective circuit is provided which measures the current flowing through the switching elements and limits or even reduces it in the event of excess current. This not only helps to protect the switching elements, but also increases the lamp life. Furthermore, a gate protective circuit can be provided which limits the maximum gate voltage of the field effect transistors to safe values.

In vorteilhafter Ausgestaltung ist eine Startschaltung vorgesehen, die beim Einschalten der Lampen die maximale Leistungsspeisung zur Lampe befiehlt, so daß diese möglichst rasch aufheizt. Hierdurch wird der gerade eingestellte Dimmgrad während einer Anfangsphase übersteuert, so daß die Dimmung erst nach Abklingen dieses Anfangszeitintervalls und damit bei aufgeheizter Lampe einsetzt.In an advantageous embodiment, a start circuit is provided which, when the lamps are switched on, commands the maximum power supply to the lamp so that it heats up as quickly as possible. This overrides the currently set dimming level during an initial phase so that dimming only begins after this initial time interval has subsided and thus when the lamp has heated up.

Bei Metalldampf-/Halogen-Lampen ist vorzugsweise zusätzlich eine Wiedereinschaltsperre vorgesehen, die ein Wiedereinschalten der Lampe für ein vorgebbares Zeitintervall sperrt.For metal halide/halogen lamps, a restart lock is preferably also provided that blocks the lamp from being switched on again for a predefined time interval.

Damit wird gewährleistet, daß die Lampe abkühlen kann und somit erst im abgekühlten Zustand wieder einem Zündvorgang ausgesetzt wird. Dies trägt gleichfalls zur Lebensdau-This ensures that the lamp can cool down and is only subjected to a ignition process again when it has cooled down. This also contributes to the service life.

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Der Dimmgrad wird in vorteilhafter Weise durch einen Sollwertgeber vorgegeben, wobei vorzugsweise zusätzlich eine Minimalwert- und Maximalwert-Begrenzung des Sollwerts vorgesehen ist. Hierdurch kann eine zu starke Dimmung mit Funktionsstörungen und zu starker Abkühlung der Lampe, und auch eine zu geringe, in instabile Bereiche nahe bei den Netzspannungsnulldurchgängen führende Dimmung verhindert werden.The dimming level is advantageously set by a setpoint value controller, whereby preferably a minimum and maximum limit of the setpoint value is also provided. This can prevent excessive dimming, which can lead to malfunctions and excessive cooling of the lamp, and also excessive dimming, which can lead to unstable areas close to the mains voltage zero crossings.

Die Pulsweitenmodulationsschaltung ist vorzugsweise nicht nur mit dem Nullspannungsdetektor, der die Spannungsnulldurchgänge an der Feldeffekttransistor-Reihenschaltung erfaßt, sondern auch mit einem Netzspannungs-Nulldurchgangsdetektor verbunden, so daß dieser auch die Netzspannungs-Nulldurchgänge durch die Flanken des angelegten Rechtecksignals signalisiert werden. Hierdurch ist die vorstehend bereits angesprochene Einschaltung der Feldeffekttransistoren bei Reihenschaltungs-Spannungsnulldurchgang und Ausschaltung, bezogen auf den Netzspannungs-Phasenwinkel, möglich.The pulse width modulation circuit is preferably connected not only to the zero voltage detector, which detects the zero voltage crossings on the field effect transistor series circuit, but also to a mains voltage zero crossing detector, so that the mains voltage zero crossings are also signaled to it by the edges of the applied square wave signal. This makes it possible to switch on the field effect transistors at the zero voltage crossing in the series circuit, as already mentioned above, and to switch them off, based on the mains voltage phase angle.

Die erfindungsgemäße Lampen-Dimmerschaltung kann zusätzlich mit einem Gleichspannungsgenerator versehen sein, der die zur Versorgung der Steuerkomponenten notwendige Gleichspannung (zum Beispiel +12 V) aus der Netzwechselspannung erzeugt. Damit ist die erfindungsgemäße Dimmerschaltung autark und läßt sich wie ein Zweipol handhaben. Selbstverständlich kann die Schaltung aber auch als Drei- oder Vierpol ausgelegt sein.The lamp dimmer circuit according to the invention can also be provided with a direct current generator that generates the direct current (for example +12 V) required to supply the control components from the alternating mains voltage. This means that the dimmer circuit according to the invention is self-sufficient and can be handled like a two-pole. Of course, the circuit can also be designed as a three- or four-pole.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.The invention is described in more detail below using an embodiment with reference to the drawing.

Das in der Zeichnung gezeigte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lampen-Dimmerschaltung ist zwischen einen Netzspannungseingangsanschluß L und einen Ausgangsanschluß 15 geschaltet, an den die nicht gezeigte Lampe oder ein mit dieser verbundenes Vorschaltgerät oder eine sonstige Komponente angeschlossen ist. Die Lampen-Steuerschaltung enthält eine Reihenschaltung aus Feldeffekttransistoren 13, 13', derenThe embodiment of the lamp dimmer circuit according to the invention shown in the drawing is connected between a mains voltage input terminal L and an output terminal 15 to which the lamp (not shown) or a ballast connected to it or another component is connected. The lamp control circuit contains a series circuit of field effect transistors 13, 13', the

Gerhard Wittmann 4 WS0309Gerhard Wittmann 4 WS0309

Drain-Source-Strecken in Reihe liegen und bei abwechselnden Halbwellen der Netzspannung die Phasenabschnitt-Steuerung ausführen. Parallel zu den Drain-Source-Strecken der Feldeffekttransistoren 13, 13' sind die herstellungstechnologisch bedingten Reversedioden 14, 14' gegensinnig geschaltet. Da diese Reversedioden jeweils während einer Halbwelle leitend sind, übernimmt der jeweils andere Feldeffekttransistor während dieser Halbwelle die Phasenabschnittsteuerung. Die Reihenschaltung kann ferner in Reihe geschaltete Widerstände 16, 16' enthalten, deren gemeinsamer Verbindungspunkt auf Schaltungsmasse gelegt ist. Die an den Widerständen 16, 16' abfallende Spannung wird durch eine Schutzschaltung 8 erfaßt, die bei zu hoher Spannung, das heißt zu starkem Stromfluß durch die Reihenschaltung, ein Ausgangssignal erzeugt, das einer Pulsweitenmodulationsschaltung 6 zugeführt wird, die die Aktivierung der Feldeffekttransistoren 13, 13' steuert und deren maximalen Leitwinkel bei Überstrom begrenzt oder herabsetzt. Mit den Gates der Feldeffekttransistoren 13, 13' sind ferner Gate-Schutzschaltungen 7, 7' verbunden, die bei zu hohen Gate-Spannungen (Spannungen zwischen Gate und Source oder Drain) aktiv werden und die maximale Gatespannung begrenzen. Diese Gate-Schutzschaltungen können beispielsweise durch Zenerdioden gebildet sein.Drain-source paths are in series and carry out the phase control during alternating half-waves of the mains voltage. Parallel to the drain-source paths of the field-effect transistors 13, 13', the reverse diodes 14, 14', which are required for manufacturing technology, are connected in opposite directions. Since these reverse diodes are each conductive during a half-wave, the other field-effect transistor takes over the phase control during this half-wave. The series circuit can also contain resistors 16, 16' connected in series, the common connection point of which is connected to circuit ground. The voltage drop across the resistors 16, 16' is detected by a protective circuit 8, which, if the voltage is too high, i.e. if the current flow through the series circuit is too high, generates an output signal that is fed to a pulse width modulation circuit 6, which controls the activation of the field effect transistors 13, 13' and limits or reduces their maximum conduction angle in the event of excess current. Gate protective circuits 7, 7' are also connected to the gates of the field effect transistors 13, 13', which become active if the gate voltages (voltages between gate and source or drain) are too high and limit the maximum gate voltage. These gate protective circuits can, for example, be formed by Zener diodes.

Zur Einstellung des Dimmgrads weist die erfindungsgemäße Lampen-Steuerschaltung einen Sollwertgeber 2 auf, der durch eine eingangsseitige, variable Spannung und/oder durch einen eingangsseitigen, variablen Widerstandswert gesteuert werden kann und einen entsprechenden Sollwert (Stellwert) ausgibt, der der Pulsweitenmodulationsschaltung 6 zugeführt wird und eine entsprechende Pulsweitenmodulation bewirkt. Der Sollwertgeber 2 weist eine galvanische Entkopplung zu den übrigen Komponenten der erfindungsgemäßen Lampen-Steuerschaltung auf und kann einen Transformator enthalten, dessen Sekundärwicklung durch einen Oszillator 1 (Schwingfrequenz beispielsweise 100 kHz) gespeist wird und dessen Primärseite mit dem Dimmgrad-Steuereingang verbunden ist. An den Dimmgrad-Steuereingang kann entweder eine Steuerspannung von 0 bis 10 V angelegt oder ein variabler Widerstand zwischen 0 und 100 kß angeschlossen werden. Aus dieser Eingangsgröße wird durch eine sekundärseitige Schaltung der Sollwert (Stellwert) gebildet. Der maximale Verstellbereich des vom Sollwertgeber 2 erzeugten Sollwerts wird durch eineTo adjust the dimming level, the lamp control circuit according to the invention has a setpoint generator 2, which can be controlled by a variable voltage on the input side and/or by a variable resistance value on the input side and outputs a corresponding setpoint (control value) which is fed to the pulse width modulation circuit 6 and causes a corresponding pulse width modulation. The setpoint generator 2 has a galvanic decoupling from the other components of the lamp control circuit according to the invention and can contain a transformer whose secondary winding is fed by an oscillator 1 (oscillation frequency, for example, 100 kHz) and whose primary side is connected to the dimming level control input. Either a control voltage of 0 to 10 V can be applied to the dimming level control input or a variable resistance between 0 and 100 kß can be connected. The setpoint (control value) is formed from this input variable by a secondary-side circuit. The maximum adjustment range of the setpoint generated by setpoint generator 2 is determined by a

Gerhard Wittmann 5 WS0309Gerhard Wittmann 5 WS0309

Minimalwert-Begrenzungsschaltung 12 und eine Maximalwert-Begrenzungsschaltung 11 so begrenzt, daß der Sollwert einen gewissen Minimalwert nicht unterschreiten und einen bestimmten Maximalwert nicht überschreiten kann.Minimum value limiting circuit 12 and a maximum value limiting circuit 11 are limited so that the setpoint cannot fall below a certain minimum value and cannot exceed a certain maximum value.

Die Lampen-Dimmerschaltung weist weiterhin einen Gleichspannungsgenerator 3 auf, der mit dem Netzspannungseingangsanschluß L, und gegebenenfalls zusätzlich mit einem Netz-Nulleiteranschluß N5 verbunden ist und die Netz-Sinusspannung in eine Versorgungsgleichspannung von beispielsweise +12 V, bezogen auf die interne, vom Nulleiterpotential getrennte Schaltungsmasse, erzeugt. Diese Versorgungsgleichspannung dient zur Speisung der Komponenten der erfindungsgemäßen Lampen-Steuerschaltung.The lamp dimmer circuit also has a DC voltage generator 3, which is connected to the mains voltage input connection L and, if necessary, also to a mains neutral conductor connection N 5 and generates the mains sinusoidal voltage into a DC supply voltage of, for example, +12 V, based on the internal circuit ground, which is separated from the neutral conductor potential. This DC supply voltage is used to feed the components of the lamp control circuit according to the invention.

Die erfindungsgemäße Lampen-Dimmerschaltung weist weiterhin einen Nulldurchgangsbzw. Polaritätsdetektor 4 auf, dessen beide Eingänge mit dem Netzspannungseingangsanschluß L und dem Ausgangsanschluß 15 verbunden sind. Zwischen den Eingängen des Polaritätsdetektors 4 liegt somit die an der Reihenschaltung der Feldeffekttransistoren 13, 13' (und gegebenenfalls 16, 16') abfallende Spannung an, die sinusförmig (mit Oberwellen) schwankt. Diese Spannung wird in eine Rechteckspannung umgewandelt, deren Flankenwechsel bei den Nulldurchgängen der eingangsseitig anliegenden Spannung auftreten. Diese Rechteckspannung wird einem Steuereingang der Pulsweitenmodulationsschaltung 6 zugeführt, die als Reaktion auf die Flankenwechsel entsprechende Einschaltsignale für die Feldeffekttransistoren 13, 13' erzeugt. Damit werden die Feldeffekttransistoren 13, 13' stets nur dann eingeschaltet, wenn an ihnen gerade keine Spannung abfällt.The lamp dimmer circuit according to the invention also has a zero crossing or polarity detector 4, both inputs of which are connected to the mains voltage input connection L and the output connection 15. Between the inputs of the polarity detector 4 there is thus the voltage dropping across the series connection of the field effect transistors 13, 13' (and possibly 16, 16'), which fluctuates sinusoidally (with harmonics). This voltage is converted into a square wave voltage, the edge changes of which occur at the zero crossings of the voltage applied on the input side. This square wave voltage is fed to a control input of the pulse width modulation circuit 6, which generates corresponding switch-on signals for the field effect transistors 13, 13' in response to the edge changes. The field effect transistors 13, 13' are therefore only switched on when there is no voltage dropping across them.

Die erfindungsgemäße Lampen-Dimmerschaltung weist weiterhin einen Nulldurchgangsdetektor 5 für die Netzspannung auf, dessen Eingänge mit dem Netzspannungseingangsanschluß L und dem Nulleiteranschluß N verbunden sind. Der Nulldurchgangsdetektor 5 setzt die eingangsseitige Sinusspannung in eine Rechteckspannung um, deren Flankenwechsel bei den Nulldurchgängen der eingangsseitigen Sinusspannung liegen. Dieses Ausgangsrechtecksignal des Nulldurchgangsdetektors 5 wird an die Pulsweitenmodulationsschaltung 6 angelegt, die den Abschaltphasenwinkel in Abhängigkeit von dem jeweils eingestelltenThe lamp dimmer circuit according to the invention also has a zero crossing detector 5 for the mains voltage, the inputs of which are connected to the mains voltage input connection L and the neutral conductor connection N. The zero crossing detector 5 converts the input-side sinusoidal voltage into a square-wave voltage, the edge changes of which are at the zero crossings of the input-side sinusoidal voltage. This square-wave output signal of the zero crossing detector 5 is applied to the pulse width modulation circuit 6, which determines the switch-off phase angle depending on the respectively set

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Gerhard WittmannGerhard Wittmann 66

Dimmgrad auf den Netzspannungsnulldurchgang bezieht, das heißt beispielsweise bei 120° Netzspannungs-Phasenwinkel die Feldeffekttransistoren 13, 13' abschaltet. Das Ausgangssignal der Pulsweitenmodulationsschaltung 6 wird den Gates der Feldeffekttransistoren 13, 13' über die Gate-Schutzschaltungen 7, 7' zugeführt. Die Pulsweitenmodulationsschaltung 6 synchronisiert somit die Einschaltung der Feldeffekttransistoren 13, 13' mit den Nulldurchgängen des Spannungsabfalls zwischen den Anschlüssen L und 15, wohingegen das Abschalten mit den Netzspanmmgs-Nulldurchgängen (mit Dimmgrad-abhängiger Vorverlagerung des Abschalt-Phasenwinkels vor den Nulldurchgängen) synchronisiert ist.Dimming level refers to the mains voltage zero crossing, i.e. for example, the field effect transistors 13, 13' are switched off at a mains voltage phase angle of 120°. The output signal of the pulse width modulation circuit 6 is fed to the gates of the field effect transistors 13, 13' via the gate protection circuits 7, 7'. The pulse width modulation circuit 6 thus synchronizes the switching on of the field effect transistors 13, 13' with the zero crossings of the voltage drop between the terminals L and 15, whereas the switching off is synchronized with the mains voltage zero crossings (with a dimming level-dependent advance of the switch-off phase angle before the zero crossings).

Bei der erfindungsgemäßen Dimmerschaltung ist weiterhin eine Startschaltung 9 vorgesehen, die beim Einschalten der Lampe aktiv ist und für ein vorbestimmtes Zeitintervall von beispielsweise 1 bis 15 Minuten, vorzugsweise 3 Minuten, der Pulsweitenmodulationsschaltung 6 ein Ausgangssignal zuführt, das diese zu maximal langer, insbesondere kontinuierlicher Erregung der Feldeffekttransistoren 13, 13' veranlaßt. Während dieser Anfangsphase findet somit keine Dimmung statt, sondern es wird maximale Leistung zu der oder den an den Anschluß 15 angeschlossenen Lampen gespeist. Die Lampe wird somit nach der Zündung mit maximaler Leistung rasch bis zur Betriebstemperatur aufgeheizt. Wenn das Ausgangssignal der Startschaltung 9 abgeklungen ist, führt die Pulsweitenmodulationsschaltung 6 die Pulsweitenmodulation in Abhängigkeit von dem eingestellten Dimmgrad aus, wobei allmählich auf den neuen Sollwert übergegangen wird.The dimmer circuit according to the invention also has a start circuit 9, which is active when the lamp is switched on and supplies the pulse width modulation circuit 6 with an output signal for a predetermined time interval of, for example, 1 to 15 minutes, preferably 3 minutes, which causes the field effect transistors 13, 13' to be excited for as long as possible, in particular continuously. During this initial phase, no dimming takes place, but rather maximum power is supplied to the lamp or lamps connected to the connection 15. The lamp is thus quickly heated up to operating temperature after ignition with maximum power. When the output signal of the start circuit 9 has died down, the pulse width modulation circuit 6 carries out the pulse width modulation depending on the set dimming level, gradually changing over to the new target value.

Bei der erfindungsgemäßen Lampen-Dimmerschaltung kann weiterhin eine Zündsperrschaltung 10 vorgesehen sein, die beispielsweise einen autarken Zeitgeber aufweist und beim Ausschalten der Lampe gestartet wird. Die Zündsperrschaltung ist auf ein bestimmtes Zeitintervall von beispielsweise 5 bis 20 Minuten, vorzugsweise etwa 15 Minuten, eingestellt und blockiert während dieses Zeitintervalls die Pulsweitenmodulationsschaltung 6. Wenn während dieses Zeitintervalls versucht wird, die Lampe einzuschalten, sperrt die blockierte Pulsweitenmodulationsschaltung 6 jegliche Erregung der Feldeffekttransistoren 13, 13', so daß kein Stromfluß zur Lampe möglich ist. Die Lampe wird sich somit zwangsweise abkühlen. Erst nach Ablauf des in der Zündsperrschaltung eingestelltenIn the lamp dimmer circuit according to the invention, an ignition lock circuit 10 can also be provided, which has, for example, an independent timer and is started when the lamp is switched off. The ignition lock circuit is set to a specific time interval of, for example, 5 to 20 minutes, preferably about 15 minutes, and blocks the pulse width modulation circuit 6 during this time interval. If an attempt is made to switch on the lamp during this time interval, the blocked pulse width modulation circuit 6 blocks any excitation of the field effect transistors 13, 13', so that no current flow to the lamp is possible. The lamp will therefore be forced to cool down. Only after the time set in the ignition lock circuit has elapsed

Claims (14)

Gerhard Wittmann 7 WS0309 AnsprücheGerhard Wittmann 7 WS0309 Claims 1. Lampen-Dimmerschaltung mit einem ,Netzspannungseingangsanschluß (L) und einem Ausgangsanschluß (15), an den eine Lampe oder ein mit der Lampe verbindbares elektrisches Bauteil anschließbar ist, und mit einer steuerbaren Schaltungselementanordnung (13, 13'), die zwischen den Netzspannungseingangsanschluß (L) und den Ausgangsanschluß (15) geschaltet ist und mindestens ein steuerbares Schaltelement enthält, das intermittierend geschaltet, insbesondere durch Pulsweitenmodulation gesteuert, wird.1. Lamp dimmer circuit with a mains voltage input connection (L) and an output connection (15) to which a lamp or an electrical component that can be connected to the lamp can be connected, and with a controllable circuit element arrangement (13, 13') that is connected between the mains voltage input connection (L) and the output connection (15) and contains at least one controllable switching element that is switched intermittently, in particular controlled by pulse width modulation. 2. Lampen-Dimmerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungselementanordnung eine Reihenschaltung mit zwei in Reihe geschalteten Halbleiterschaltern, insbesondere Feldeffekttransistoren (13, 13'), enthält, die den Stromfluß abwechselnd bei jeder Halbwelle steuern.2. Lamp dimmer circuit according to claim 1, characterized in that the circuit element arrangement contains a series circuit with two series-connected semiconductor switches, in particular field effect transistors (13, 13'), which control the current flow alternately in each half-wave. 3. Lampen-Dimmerschaltung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Detektorschaltung (4), die Nulldurchgänge oder die Polarität der an der Reihenschaltung abfallenden Spannung erfaßt und ein entsprechendes Ausgangssignal an eine Pulsweitenmodulationsschaltung (6) abgibt.3. Lamp dimmer circuit according to claim 2, characterized by a detector circuit (4) which detects zero crossings or the polarity of the voltage drop across the series circuit and outputs a corresponding output signal to a pulse width modulation circuit (6). 4. Lampen-Dimmerschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulsweitenmodulationsschaltung (6) ein Einschaltsignal an die Feldeffekttransistoren (13, 13') bei Erfassen der Nulldurchgänge der an der Reihenschaltung abfallenden Spannung abgibt.4. Lamp dimmer circuit according to claim 3, characterized in that the pulse width modulation circuit (6) emits a switch-on signal to the field effect transistors (13, 13') upon detection of the zero crossings of the voltage drop across the series circuit. 5. Lampen-Dimmerschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulsweitenmodulationsschaltung (6) das Einschaltsignal bei einem bestimmten, veränderbaren Phasenwinkel, bezogen auf den Netzspannungs-Nulldurchgang, abschaltet.5. Lamp dimmer circuit according to claim 4, characterized in that the pulse width modulation circuit (6) switches off the switch-on signal at a specific, variable phase angle, based on the mains voltage zero crossing. ft ·» · f* ·* toift ·» · f* ·* toi Gerhard Wittmann 8 WS0309Gerhard Wittmann 8 WS0309 6. Lampen-Dimmerschaltung nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch eine Schutzschaltung (8), die den Stromfluß durch das oder die Schaltelemente mißt und bei Überstrom den Stromfluß begrenzt oder reduziert.6. Lamp dimmer circuit according to claim 4 or 5, characterized by a protective circuit (8) which measures the current flow through the switching element(s) and limits or reduces the current flow in the event of an overcurrent. 7. Lampen-Dimmerschaltung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, gekennzeichnet durch eine Gate-Schutzschaltung (7, 7'), die die maximale Gatespannung des oder der Feldeffekttransistoren (13, 13') begrenzt.7. Lamp dimmer circuit according to one of claims 2 to 6, characterized by a gate protection circuit (7, 7') which limits the maximum gate voltage of the field effect transistor(s) (13, 13'). 8. Lampen-Dimmerschaltung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulsweitenmodulationsschaltung (6) mit einer Startschaltung (9) verbunden ist, die die Pulsweitenmodulationsschaltung (6) beim Einschalten der Lampe zur maximalen Leistungsspeisung für ein bestimmtes Zeitintervall steuert.8. Lamp dimmer circuit according to one of claims 3 to 7, characterized in that the pulse width modulation circuit (6) is connected to a start circuit (9) which controls the pulse width modulation circuit (6) to supply maximum power for a specific time interval when the lamp is switched on. 9. Lampen-Dimmerschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine Zündsperrschaltung (10), die beim Abschalten der Lampe aktiviert wird und das Wiedereinschalten für ein bestimmtes Zeitintervall sperrt.9. Lamp dimmer circuit according to one of claims 1 to 8, characterized by an ignition lock circuit (10) which is activated when the lamp is switched off and blocks switching on again for a certain time interval. 10. Lampen-Dimmerschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Sollwertgeber (2) zur Einstellung des Dimmgrads.10. Lamp dimmer circuit according to one of the preceding claims, characterized by a setpoint generator (2) for setting the dimming level. 11. Lampen-Dimmerschaltung nach Ansprach 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Sollwertgeber (2) einen Spannungs- und/oder Widerstandseingang mit galvanischer Entkopplung aufweist.11. Lamp dimmer circuit according to claim 10, characterized in that the setpoint generator (2) has a voltage and/or resistance input with galvanic decoupling. 12. Lampen-Dimmerschaltung nach Anspruch 10 oder 11, gekennzeichnet durch eine Maximal wert-Vorgabeschaltung (11) und/oder eine Minimalwert-Vorgabeschaltung (12) zur Begrenzung des Maximalwerts und/oder Minimalwerts des vom Sollwertgeber (2) abgegebenen Sollwerts.12. Lamp dimmer circuit according to claim 10 or 11, characterized by a maximum value setting circuit (11) and/or a minimum value setting circuit (12) for limiting the maximum value and/or minimum value of the setpoint value output by the setpoint generator (2). Gerhard Wittmann 9 WS0309Gerhard Wittmann 9 WS0309 13. Lampen-Dimmerschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Nulldurchgangsdetektor (5), dessen Ausgang mit der PuIsweitenmodulationsschaltung (6) zur Signalisierung der Netzspannungs-Nulldurchgänge verbunden ist.13. Lamp dimmer circuit according to one of the preceding claims, characterized by a zero crossing detector (5), the output of which is connected to the pulse width modulation circuit (6) for signaling the mains voltage zero crossings. 14. Lampen-Dimmerschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen mit dem Netzspannungseingangsanschluß (L) verbundenen Gleichspannungsgenerator (3) zur Spannungsspeisung der Funktionskomponenten der Lampen-Dimmerschaltung.14. Lamp dimmer circuit according to one of the preceding claims, characterized by a direct voltage generator (3) connected to the mains voltage input connection (L) for supplying voltage to the functional components of the lamp dimmer circuit.
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