FI98877C - Menetelmä loistevalaisinten himmenninten ohjaamiseksi ja piiri sellaista ohjausta varten - Google Patents

Description

98877

Menetelmä loistevalaisinten himmenninten ohjaamiseksi ja piiri sellaista ohjausta varten Tämä on valaistuksen alaan kuuluva keksintö. Tar-5 kemmin ottaen sen kohteena on menetelmä, jolla ohjataan loistevalaisinten himmentimiä. Sen kohteena on myös ohjauspiiriä, jolla keksinnön mukainen menetelmä voidaan toteuttaa.

Tämä keksintö liittyy hakemuksessa 403 222, haki-10 jana Stefan F. Szuba, arkistoitu 5. syyskuuta 1989 otsi kolla "Dimmer Control Circuit", joka on saman hakijan kuin tämä hakemus, kuvattuihin asioihin. Hakemus 403 222 sisältää viitteenä US-patenttihakemuksen 358 257, hakijoina

John M. Wong ja Michael Δ. Kurzak, arkistoitu 26. touko-15 kuuta 1989, ja kaikki siinä viitteenä esitetyt asiat. Ha kemus 403 222 ja kaikki siinä viitteeksi sisällytetty asia sisällytetään tässä viitteeksi.

Keksinnön tavoitteena on esittää tehokkaampi him-mennyksen ohjain loistevalaisimia varten. Täsmällisemmin 20 sanottuna keksinnön mukaiselle menetelmälle ja ohjauspii rille on tunnusomaista se, mikä on esitetty itsenäisten patenttivaatimusten 1 ja 6 tunnusmerkkiosassa.

Yksi keksinnön eduista on, että sillä aikaansadaan suuremmat energian säästöt kuin tunnetuilla himmennyksen 25 ohjaimilla.

. .·. Yksi keksinnön ominaisuuksista on, että se tekee X! mahdolliseksi ohjata valon määrää määrätyssä paikassa se- • · ”* lektiivisemmin kuin aiemmin.

• · · *·* ' Keksinnön kohteena on menetelmä loistevalaisimien 30 tuottaman valon määrän ohjaamiseksi määrätyssä paikassa.

• · : *·· Ohjaus tapahtuu minkä tahansa käyrän mukaisesti, joka on • · · · valittu ennalta määrätyistä käyräjoukon käyristä. Kukin näistä käyristä osoittaa lampun valomäärän luonnonvalon ja · lamppuvalon antaman valaistuksen määrän suhteen. Kullakin 35 käyristä on osa, jossa on jyrkkä lasku liittyneenä osaan 2 98877 jossa on loivempi lasku kuin jyrkällä laskuosalla. Menetelmä sisältää valaistuksen määrän, joka syntyy määrätyssä paikassa luonnonvalon ja keinovalon avulla, tunnistuksen.

Se sisältää myös yhden käyrän valinnan käyräjoukosta.

5 Loistevalaisimia ohjataan tuottamaan suuri määrä valoa valitun käyrän jyrkän osan mukaisesti, kun tunnistetun valaistuksen määrä on tasoltaan alhainen. Valaisimia ohjataan edelleen tuottamaan suurta määrää alhaisempi valon määrä, valitun käyrän loivemman osan mukaisesti, kun tun-10 nistetun valon määrä on astetta korkeampi kuin alhaisen valon määrä.

Keksinnön kohteena on lisäksi ohjauspiiri loiste-valaisimen himmennintä varten. Ohjauspiiri on kytketty loistevalaisinten induktiokelaan. Ohjauspiiri toimii ohja-15 ten loistevalaisinten tuottaman valon määrää määrätyssä paikassa minkä tahansa käyräjoukosta valitun käyrän mukaisesti. Kukin näistä käyristä esittää loistevalaisinten tuottaman valon määrän luonnonvalon ja loistevalaisinten tuottaman valaistuksen määrän suhteen määrätyssä paikassa.

20 Piiri sisältää tunnistuslaitteen, jolla tunnistetaan valon määrä määrätyssä paikassa. Se sisältää myös valintalait-teen, jolla valitaan yksi käyräjoukon käyrä. Kussakin näistä käyristä on jyrkkä laskuosa, kun valontunnistuslai-te osoittaa, että loistevalaisinten tulisi tuottaa suuri 25 määrä valoa, ja kohtuullisempi laskuosa, kun valontunnis- • · . .·. tuslaite osoittaa, että loistevalaisinten tulisi tuottaa t i t pienempi määrä valoa kuin suuri määrä. Ohjauspiiri sisäl- "1 tää myös määrityslaitteen, jolla määrätään, millä loiste- * i · • t * valaisimista tulevan valon määrällä kukin käyristä siirtyy 30 jyrkästä laskusta loivaksi laskuksi.

: ** Muut keksinnön edulliset suoritusmuodot, ominai- ·.· · suudet ja edut selviävät seuraavasta kuvauksesta ja ohei sista epäitsenäisistä patenttivaatimuksista 2 - 5 ja 7 -15 tarkasteltuna yhdessä mukana seuraavien piirrosten • 35 kanssa, joissa: li 3 98877 kuvio 1 on tämän keksinnön mukainen himmentimen ohjauspiiri; ja kuvio 2 joukko käyriä, joilla tämän keksinnön mukaista menetelmää voidaan soveltaa.

5 Kuvaus keksinnön mukaisesta ohjauspiiristä on esi tetty piirrosten kuviossa 1, jossa ohjauspiiri on kytketty kuvion 1 himmennysliitännän 110 napoihin 113 ja 114 patenttihakemuksessa 358 257. Kuten tästä kuviosta 1 voidaan nähdä, käytetään valontunnistinta LS, joka tunnistaa 10 valoa määrätyssä paikassa. Valontunnistin LS on kytketty kondensaattorin C yli, jonka yksi pää on kytketty NPN-transistorin Q3 kannalle. Kondensaattorin C toinen pää on kytketty transistorin Q3 kollektorille.

Transistorin Q3 emitteri on kytketty säätövastuksen 15 Rh yhteen päähän, jonka toinen pää on kytketty valontunnis- timen LS yhteen päähän ja transistorin Q3 kannalle. Transistorin Q3 emitteri on myös kytketty NPN-transistorin Q2 kannalle ja NPN-transistorin Q4 emitterille. Transistorin Q3 ja Q4 kannat on yhdistetty. Transistorin Q4 kollektori on 20 kytketty vastuksen R2b yhteen päähän, jonka toinen pää on kytketty kondensaattorin C toiseen päähän. Transistorin Q4 emitteri on kytketty myös vastuksen R2c yhteen päähän, jonka toinen pää on kytkettyy liitäntänapaan 114.

Transistorin Q4 emitterin ja kollektorin yli on 25 kytketty vastus R2d. Transistorin Q2 kollektori on kytketty . vastuksen R2a yhteen päähän, jonka toinen pää on kytketty • ♦ · IV. kondensaattorin C toiseen päähän. Vastuksen R2a yksi pää on ”* kytketty myös PNP-transistorin Q3 kannalle. Vastuksen R2a • ♦ · *·* ' toinen pää on kytketty transistorin Qx emitterille. Tran- 30 sistorin Q3 emitteri on kytketty myös liitäntänapaan 113.

• · ; ’· Transistorin Q3 kollektori on kytketty liitäntänapaan 114.

• « » ; Kuviossa 2 esitetty käyrien joukko on tulosta ko- keiluista työpaikoilla. Vain joukon kaksi käyrää on esi-tetty. Alan ammattimiehet ymmärtävät tästä kuvauksesta, K' 35 että joukkoon kuuluu monia muitakin käyriä. Kukin kuvion 2 4 98877 käyrä edustaa loistevalaisinten, joita on ohjattu keksinnön mukaisesti, antoa verrattuna valontunnistimen kohdalla olevaan valaistukseen. Kunkin käyrän ylempi jyrkkä osa, eli osa kohdasta A kohtaan B, suorittaa valonvoimakkuuden 5 säätöohjauksen ja ympäristövalon säädön. Alempi osa, jossa on kohtuullisempi jyrkkyys, eli osat kohdasta B kohtaan C jokaisella käyrällä, suorittaa vain ympäristövalaistuksen säädön. Tulee ymmärtää, että tämänluonteiset käyrät on valittu antamaan optimaalinen energian kulutus ja laadul-10 taan optimaalinen valaistus. B-pisteet kullakin käyrällä on valittu edustamaan 70 % lamppujen maksimiannosta, jota maksimia piste A edustaa kullakin käyrällä. Edelleen käyrän jyrkkyys valittiin siten, että valaistus tunnistimen kohdalla kussakin B-pisteessä kullakin käyrällä on yhtä 15 kuin 1.105 kertaa valaistus A-pisteessä kullakin käyrällä.

Siten Al:n ollessa sijoitettuna kohtaan 70 luksia, ohjauspiiri on suunniteltu siten, että piste B1 sijaitsee kohdassa 77.35 luksia. Teoriassa ajateltiin, että piste Cl voisi sijaita kohdassa joka on 3.2 kertaa pisteen AI 70 20 luksin arvo. Käytännössä kuitenkin huomattiin, että oh jauspiirien parametrien vaihtelut yhden ohjauspiirin ja toisen ohjauspiirin välillä, ja vaihtelut valontunnistimen asennuspaikan välillä kuin myös työpaikkojen vaihtelut, tekivät toivottavammaksi sijoittaa piste Cl AI, Bl, Cl -25 käyrällä kohtaan 300 luksia.

A2:n ollessa sijoitettuna kohtaan 120 luksia, oh- • · · !!! jauspiiri on suunniteltu siten, että piste B2 sijaitsee kohdassa 132.6 luksia. Jälleen, kuten käyrällä AI, Bl, Cl, • « · ajateltiin että piste C2 voitaisiin sijoittaa kohtaan joka 30 on 3.2 kertaa A2:n arvo 120 luksia. Käytännössä kuitenkin • · : *·· jälleen havaittiin, että vaihtelut yhden ohjauspiirin ja • · · ’ toisen ohjauspiirin parametrien välillä ja vaihtelut va- lontunnistimien asennuspaikkojen välillä, kuin myös vaihtelut työpaikkojen välillä, tekivät toivottavammaksi si-35 joittaa piste C2 A2, B2, C2 -käyrällä kohtaan 420 luksia.

5 98877

Toiminnan aikana transistoreita Qlr Q2, Q3 ja Q4 syötetään toimintaa varten jännitteellä patenttihakemuksen 358 257 kuvion 1 himmennysliitäntäpiiriltä 110, liittyen loistevalaisimeen tai -valaisimiin, jotka on kytketty in-5 duktiokelaan 31. Mitään ulkoista käyttöjännitettä ei tar vita kuvion 1 piirissä. Säätövastus Rh toimii kynnyssäätö-nä, tai valintalaitteena. Transistori Qj on keksinnön pää-virrankuluttaja. Transistori Q2 toimii säätövahvistimena ja osittaisena virranalentajana. Transistorit Q3 ja Q4 muodos-10 tavat vahvistukseltaan säädettävän valosähköisen vahvisti men. Transistorit Q3 ja Q4 toimivat sillä tavoin, että alhaisilla luonnollisen valon tasoilla näillä on suuri vir-tavahvistus. Tällä suurella vahvistuksella loistevalaisin tai -valaisimet muodostaa ylemmän osan kohdasta A kohtaan 15 B kullakin käyrällä. Korkeammilla luonnollisen valon ta soilla transistori Q4 kyllästyy ja tästä seuraa suhteellisen alhainen virtavahvistus vahvistimelle, jonka transistorit Q3 ja Q4 muodostavat. Tämä aiheuttaa käyrän loivemman osan kohdasta B kohtaan C. Vastuksen R2b arvo ja transisto- 20 reiden Q3 ja Q4 virtavahvistus määräävät kohdan B kuvion 2 kullakin käyrällä.

Vastukset R2b ja R2d on valittu siten, että saataisiin haluttu jyrkkä osuus kullakin käyrällä sen A-pisteen ja B-pisteen välillä. R2a toimii asettaen esivirran tran-25 sistorille Q3. R2c toimii asettaen jännitevahvistuksen alku- * i arvon piirille.

• · · '···1 Lienee ilmeistä, että alan ammattimiehille monet * · » muunnelmat yllä olevaan ovat ilmeisiä, ja tässä kuvattu • < · V 1 järjestely on esitetty havainnollistamisen vuoksi, eikä 30 sitä tule pitää rajoittavana.

• · * · • «· * « φ • · · • · ·

Claims (15)

1. Menetelmä loistevalaisinten tuottaman valon määrän ohjaamiseen määrätyssä paikassa minkä tahansa käy- 5 rän mukaisesti, joka on valittu ennalta määrättyjen käy rien (ABC) joukosta, kunkin mainituista käyristä sisältäessä jyrkän laskuosan (AB) yhdistettynä loivempaan las-kuosaan (BC) kuin mainittu jyrkkä laskuosa, menetelmän ollessa tunnettu siitä, että se sisältää määrätyssä 10 paikassa esiintyvän luonnonvalolla ja loistevalaisimilla tuotetun valon määrän tunnistuksen, jonkin käyrän valinnan mainitusta käyräjoukosta, mainittujen loistevalaisinten ohjauksen tuottamaan suuren määrän valoa mainitun valitun käyrän jyrkän osan mukaisesti, kun tunnistetun valon määrä 15 on alhaisella tasolla, ja ohjauksen tuottamaan pienemmän määrän valoa kuin mainittu suurempi määrä mainitun käyrän loivemman osan mukaisesti, kun tunnistetun valon määrä on astetta suurempi kuin mainittu alhainen määrä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, 20 tunnettu siitä, että mainitun jyrkän osan alaosas sa (B) tunnistetun valon määrä on suunnilleen 1.105 kertaa mainitun jyrkän osan yläosassa (A) tunnistetun valon määrä .

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, 25 tunnettu siitä, että mainitun jyrkän osan alaosas- , .·. sa (B) mainittujen loistevalaisinten tuottaman valon määrä « · # on suunnilleen 70 % mainitun jyrkän osan yläosassa (A) • · tuotetusta määrästä. * · r·

* 4. Mikä tahansa patenttivaatimusten 1, 2 tai 3 30 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainitun • « • * ! *’ loivan osan alaosassa (C) tunnistetun valon määrä on aina- • * · · kin suunnilleen 3.2 kertaa määrä, joka tunnistettiin mai nitun jyrkän osan yläosassa (A).

, 5. Mikä tahansa patenttivaatimuksen 1, 2, 3 tai 4 35 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että loivem- II 7 98877 man käyrän alaosassa (C) mainittujen loistevalaisinten tuottaman valon määrä on suunnilleen 20 % mainitun jyrkän osan yläosassa (A) tuotetusta määrästä.

6. Ohjauspiiri loistevalaisimen himmennintä var-5 ten, tunnettu siitä, että mainittu ohjauspiiri on tarkoitettu kytkettäväksi loistevalaisinten induktiokelaan (131), mainitun ohjauspiirin ohjatessa mainittujen loiste-valaisinten tuottaman valon määrää määrätyssä paikassa minkä tahansa käyrän mukaisesti, joka on valittu ennalta 10 määrättyjen käyrien (ABC) joukosta, mainitun ohjauspiirin sisältäessä valontunnistuslaitteen (LS), jolla tunnistetaan määrätyssä paikassa valaistuksen määrä, joka on tuotettu luonnonvalolla ja mainituilla loistevalaisimilla, valintalaitteen (R2) käyrän valitsemiseksi mainitusta käy-15 rien joukosta (ABC), kullakin mainituista käyristä on jyrkkä osa, kun mainittu valontunnistuslaite osoittaa, että mainittujen loistevalaisinten tulisi tulisi tuottaa suuri määrä valoa, ja loivempi osa, kun mainittu valontunnistuslaite osoittaa, että mainittujen loistevalaisinten 20 tulisi tuottaa pienempi määrä valoa kuin mainittu suuri määrä, mainitun ohjauspiirin sisältäessä määrityslaitteen sen määräämiseksi (Q3, Q4), millä mainittujen loisteva laisinten valon määrällä kukin mainituista käyristä (ABC) siirtyy jyrkästä osasta loivempaan osaan.

6 98877

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen ohjauspiiri t S, loistevalaisimen himmennintä varten, tunnettu • * · !!! siitä, että mainittu ohjauspiiri sisältää valovahvistimen, 4 f ;; joka sisältää transistoriparin (Q3, QJ , jotka toimivat * ' suurella virtavahvistuksella alhaisilla luonnonvalon ta-30 soilla.

: '· 8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen ohjauspiiri • M V * loistevalaisimen himmennintä varten, tunnettu siitä, että yksi transistoripareista (QJ kyllästyy suh teellisen korkealla luonnonvalon tasolla. 8 98877

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen ohjauspiiri lo-istevalaisimen himmennintä varten, tunnettu siitä, että mainittu valintalaite sisältää säätövastuksen (R2) , joka on kytketty mainitun transistoriparin toisen 5 transistorin (Q3) emitterille.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen ohjauspiiri loistevalaisimen himmennintä varten, tunnettu siitä, että mainittu määrityslaite sisältää vastuksen (R2b) , joka on kytketty mainittujen transistoreiden maini- 10 tun yhden transistorin (Q4) kollektorille.

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen ohjauspiiri loistevalaisimen himmennintä varten tunnettu siitä, että mainittu määrityslaite sisältää vastuksen (R2d) r joka on kytketty mainitun transistoriparin mainitun yhden 15 transistorin (Q4) kollektorin ja emitterin yli.

12. Jonkin patenttivaatimuksen 6-11 mukainen ohjauspiiri loistevalaisimen himmennintä varten, tunnettu siitä, että mainittu valontunnistin tunnistaa suunnilleen 1.105 kertaisen valon määrän mainitun jyrkän 20 osan alaosassa (B) verrattuna mainitun jyrkän osan ylä osaan (A) .

13. Jonkin patenttivaatimuksen 6-12 mukainen ohjauspiiri loistevalaisimen himmennintä varten, tunnettu siitä, että mainittu määrityslaite toimii si- 25 ten, että suunnilleen 70 % mainitun jyrkän osan yläosassa t .·. (A) tuotetusta valon määrästä tuotetaan mainitun jyrkän I · I osan alaosassa (B) . • f

14. Jonkin patenttivaatimuksen 6-13 mukainen • i * ohjauspiiri loistevalaisimen himmennintä varten, t u n - 30. e t t u siitä, että mainittu valontunnistuslaite tun- M • · ! ** nistaa mainitun loivemman osan alaosassa (C) ainakin suun- k · · V ' nilleen 3.2 kertaa valon määrän, joka tunnistettiin maini- i tun jyrkän osan yläosassa (A) . i li 9 98877

15. Jonkin patenttivaatimuksen 6-14 mukainen ohjauspiiri loistevalaisimen himmennintä varten, tunnettu siitä, että mainittu määrityslaite toimii siten, että suunnilleen 20 % mainitun jyrkän osan yläosassa 5 (A) tuotetun valon määrästä tuotetaan mainitun loivemman osan alaosassa (C). • · • · • · · • · · • · · • · · • < « L· · < i 1 • ♦ • · t • · • · • · · · · • · · • · · 98877 10