FR2551300A1 - DEVICE FOR ADJUSTING GAS DISCHARGE LAMPS USING SWITCHING CONTACT INPUTS - Google Patents
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Abstract
DISPOSITIF DE COMMANDE DE LAMPES A DECHARGE DE GAZ UTILISANT UN CIRCUIT D'ATTENUATION A COMMANDE PROPORTIONNELLE. LA COMMANDE PROPORTIONNELLE EST DETERMINEE PAR UN CIRCUIT QUI FOURNIT UNE ENTREE A PARTIR DE CONTACTS QUI SONT COMMUTES ENTRE DES POSITIONS DE FERMETURE ET D'OUVERTURE EN FONCTION D'UN PROGRAMME HORAIRE PREDETERMINE OU D'UN PROGRAMME DE GESTION D'ENERGIE. LES SORTIES DES CONTACTS 20, 21, 22 SONT APPLIQUEES A UN CONVERTISSEUR NUMERIQUE-A-ANALOGIQUE 28 QUI TRANSFORME L'INFORMATION NUMERIQUE DE COMMUTATION DES CONTACTS EN UN SIGNAL ANALOGIQUE LIE A UN NIVEAU D'ATTENUATION DES LAMPES A DECHARGE DE GAZ. LE SIGNAL DE SORTIE ANALOGIQUE EST ENVOYE, A TRAVERS UN CIRCUIT DE VARIATION PROGRESSIVE 29, A L'ELECTRODE DE COMMANDE PROPORTIONNELLE DU CIRCUIT D'ATTENUATION 10 DES LAMPES A DECHARGE DE GAZ 13.GAS DISCHARGE LAMP CONTROL DEVICE USING A PROPORTIONALLY CONTROLLED ATTENUATION CIRCUIT. THE PROPORTIONAL CONTROL IS DETERMINED BY A CIRCUIT WHICH PROVIDES AN INPUT FROM CONTACTS THAT ARE SWITCHED BETWEEN CLOSED AND OPENED POSITIONS BASED ON A PREDETERMINED TIME PROGRAM OR ENERGY MANAGEMENT PROGRAM. THE OUTPUTS OF THE CONTACTS 20, 21, 22 ARE APPLIED TO A DIGITAL-TO-ANALOGUE CONVERTER 28 WHICH TRANSFORMS THE DIGITAL SWITCHING INFORMATION OF THE CONTACTS INTO AN ANALOGUE SIGNAL LINKED TO A MITIGATION LEVEL OF THE GAS DISCHARGE LAMPS. THE ANALOGUE OUTPUT SIGNAL IS SENT THROUGH PROGRESSIVE VARIATION CIRCUIT 29 TO THE PROPORTIONAL CONTROL ELECTRODE OF THE ATTENUATION CIRCUIT 10 OF THE GAS DISCHARGE LAMPS 13.
Description
La présente invention se rapporte à un dispositif de commande de lampes àThe present invention relates to a device for controlling lamps with
décharge de gaz dont l'intensité lumineuse peut être réglée de façon progressivement variable à partir de contacts de commutation"ouvert-ferm I' actionnés en fonction de l'heure ou de la sortie d'un dispositif de calcul pour la gestion d'énergie. Des dispositifs de gestion d'énergie, pour la commande de lampes à décharge de gaz, sont connus et sont décrits, par exemple, dans le brevet U S n 4 350 935, du 10 21 septembre 1982, aux noms de Joel S Spira et autres, intitulé "Commande de lampe à décharge de gaz" Dans de tels dispositifs, l'émission de la lampe est réglée en fonction d'un signal d'entrée élaboré à partir d'une condition d'ambiance, par exemple l'intensité de lumière extérieure, l'in15 tensité de lumière intérieure, ou par commande manuelle Le signal d'entrée à la structure de réglage ou d'atténuation d'intensité est généralement un signal analogique continu gas discharge, the light intensity of which can be adjusted progressively from open-close I 'switching contacts actuated according to the time or from the output of a calculation device for energy management Energy management devices, for controlling gas discharge lamps, are known and are described, for example, in US Pat. No. 4,350,935, dated September 10, 21, 1982, in the names of Joel S Spira and others, entitled "Gas discharge lamp control" In such devices, the emission of the lamp is regulated as a function of an input signal produced from an ambient condition, for example the intensity of external light, the interior light intensity, or by manual control The input signal to the intensity adjustment or attenuation structure is generally a continuous analog signal
permettant d'obtenir une commande proportionnelle. to obtain a proportional control.
On connait d'autres modes de commande dans les20 quels le dispositif est actionné en réponse à l'ouverture ou à la fermeture d'un contact Par exemple, des contacts peuvent être manoeuvrés en réponse à l'heure et/ou à la sortie d'un ordinateur de gestion d'énergie Le fonctionnement des contacts met alors en ou hors service différents cir25 cuits de consommation, par exemple des climatiseurs, desbr Qleurs, des ventilateurs, etc La commande de tels récepteurs à partir de signaux de commutation d'entrée est acceptable et même souhaitable,puisque des récepteurs tels que des climatiseurs, des fours et des ventilateurs ne répondent pas 30 facilement à une commande proportionnelle Dans certains cas, on a utilisé des contacts de commutation pour commander l'éclairage intérieur, par fonctionnement périodique Other control modes are known in which the device is actuated in response to the opening or closing of a contact. For example, contacts can be operated in response to the time and / or to the output of the device. 'an energy management computer The operation of the contacts then turns on or off various consumption circuits, for example air conditioners, desbr Qleurs, fans, etc. The control of such receivers from input switching signals is acceptable and even desirable, since receivers such as air conditioners, ovens and fans do not readily respond to proportional control In some cases, switching contacts have been used to control interior lighting, by periodic operation
marche-arrêt approprié de l'éclairage, au lieu de sa commande proportionnelle. appropriate lighting on / off, instead of proportional control.
La commande de l'éclairage intérieur est souhai- Interior lighting control is desired
table, en tant que mesure d'économie d'énergie, lorsqu'il est possible de réduire l'éclairage pendant des périodes de forte lumière ambiante ou de faible activité dans certaines zones en fonction de l'heure, par exemple le moment 5 des repas, du nettoyage, etc Une telle commande est également souhaitable en fonction des charges de pointe ou d'autres conditions Toutefois, il n'a pas été possible jusqu'à présent d'utiliser les signaux de commutation fournis par une horloge, un ordinateur de gestion d'énergie, un appa10 reil de mesure de la demande de pointe, et d'autres contacts de sortie d'appareil, pour commander des circuits table, as an energy saving measure, when it is possible to reduce the lighting during periods of strong ambient light or low activity in certain areas depending on the time, for example the time of day meals, cleaning, etc. Such an order is also desirable depending on peak loads or other conditions. However, it has so far been impossible to use the switching signals supplied by a clock, a computer. management system, a peak demand meter, and other device output contacts, for controlling circuits
d'atténuation de lampes à décharge de gaz, réglables proportionnellement. dimming of gas discharge lamps, adjustable proportionally.
Suivant la présente invention, une pluralité de 15 contacts,qui sont liés à la mesure de l'heure et/ou à la sortie de dispositifs tels que des moyens de gestion d'énergie, des appareils de mesure de la demande de pointe, etc, sont agencés de manière à fournir des entrées numériques respectives à un convertisseur numérique-à-analogi20 que Ainsi, en fonction de la position de la pluralité des contacts qui sont utilisés, un nombre particulier est défini en format de chiffres binaires en série ou en parallèle et il est utilisé comme entrée au convertisseur numériqueà-analogique La sortie du convertisseur analogique est un signal analogique ayant une valeur correspondant au nombre binaire particulier appliqué à l'entrée du convertisseur Ce signal analogique est ensuite envoyé, à travers un circuit de variation progressive, à la borne de commande d'entrée proportionnelle d'un circuit usuel d'atténuation 30 ou de réglage d'intensité lumineuse d'une lampe à décharge de gaz Le circuit d'atténuation utilise cette information pour régler la puissance de sortie appliquée aux lampes à décharge de gaz en fonction du nombre binaire introduit According to the present invention, a plurality of 15 contacts, which are linked to the measurement of the time and / or to the output of devices such as energy management means, peak demand measurement devices, etc. , are arranged to provide respective digital inputs to a digital-to-analog converter 20 Thus, depending on the position of the plurality of contacts that are used, a particular number is defined in binary digit format in series or in parallel and it is used as input to the digital-to-analog converter The output of the analog converter is an analog signal having a value corresponding to the particular binary number applied to the input of the converter This analog signal is then sent, through a progressive variation circuit , to the proportional input control terminal of a usual attenuation circuit 30 or of luminous intensity adjustment of a gas discharge lamp The attenuation circuit tion uses this information to adjust the output power applied to gas discharge lamps based on the binary number entered
dans le convertisseur numérique-à-analogique Le circuit de 35 variation progressive provoque une modification lente du si- in the digital-to-analog converter The progressive variation circuit causes a slow modification of the
gnal analogique envoyé au circuit d'atténuation, bien que le nombre binaire varie par palier Cela évite des variations rapides gênantes de l'éclairage à l'intérieur de la zone commandée Des circuits d'isolement appropriés peu5 vent être prévus pour séparer le circuit d'entrée du dispositif d'atténuation de lampe et les bornes d'entrée du dispositif numérique, de sorte que des défauts dans le dispositif d'atténuation de lampe ou la calculatrice de gestion d'énergie n'affectent pas le fonctionnement des dis10 positifs associés,et de façon à réduire le couplage de general analog sent to the attenuation circuit, although the binary number varies by stage This avoids annoying rapid variations of the lighting inside the controlled area Appropriate isolation circuits can be provided to separate the circuit from lamp attenuator input and digital device input terminals, so that faults in the lamp attenuator or energy management calculator do not affect the operation of the associated devices , and so as to reduce the coupling of
bruit extérieur entre les dispositifs dans le système. external noise between devices in the system.
Il faut noter également que ce type d'entrée peut être utilisé en association avec des contrôles de la lumière du jour, de la lumière intérieure ou d'autres mesures 15 par cellule photo-électrique, et peut fixer la valeur de It should also be noted that this type of input can be used in combination with daylight, interior light or other measurements by photocell, and can set the value of
consigne de l'éclairement du dispositif de réglage photoélectrique. set point of the photoelectric adjustment device.
Un avantage important de l'invention réside en ce qu'on peut utiliser un nombre désiré quelconque de circuits 20 de sortie en parallèle (combinaisons de lampes, ballasts et circuits d'atténuation), sans nuire à la valeur du signal d'entrée En effet, lorsqu'un grand nombre de circuits de sortie peuvent être commandés à partir d'un signal d'entrée analogique et que le nombre réel des circuits de sortie est 25 inconnu, la valeur du signal analogique peut être modifiée de façon gênante par le branchement d'un grand nombre de circuits de sortie Lorsqu'on utilise un contact pour le An important advantage of the invention is that any desired number of parallel output circuits (combinations of lamps, ballasts and attenuation circuits) can be used without adversely affecting the value of the input signal En Indeed, when a large number of output circuits can be controlled from an analog input signal and the actual number of output circuits is unknown, the value of the analog signal can be disturbingly altered by the connection of a large number of output circuits When using a contact for
circuit d'entrée, ce contact est ouvert ou fermé et le signal de commande est donc sensiblement indépendant du nom30 bre des circuits de sortie commandés. input circuit, this contact is open or closed and the control signal is therefore substantially independent of the number of controlled output circuits.
L'invention sera mieux comprise à la lumière de The invention will be better understood in the light of
la description de sa forme de réalisation, non limitative, the description of its non-limiting embodiment,
illustrée par le schéma de principe annexé. illustrated by the schematic diagram attached.
Ce schéma représente d'abord un dispositif usuel 35 10 d'atténuation de lampes à décharge de gaz, qui peut être du type décrit dans le brevet U S n 4 350935, du 21 septembre 1982, aux noms de Joel S Spira et autres, intitulé "Commande de lampe à décharge de gaz" L'alimentation en courant alternatif, indiquée schématiquement aux bornes 11 et 12, est appliquée par l'intermédiaire du dispositif d'atténuation 10 qui fonctionne de manière à créer une encoche de largeur variable dans la sortie d'alimentation en courant alternatif envoyée aux lampes à décharge de gaz et aux ballasts représentés schématiquement par le bloc 13 La forme d'onde à encoche est schématisée sur la ligne de sortie du dispositif d'atténuation De façon connue, la forme d'onde à encoche est commandée en réponse à des signaux d'entrée qui peuvent être appliques par des lignes 14, 15 This diagram first shows a conventional device 35 10 for attenuating gas discharge lamps, which can be of the type described in US Pat. No. 4,350,935, of September 21, 1982, in the names of Joel S Spira and others, entitled "Gas discharge lamp control" The AC power supply, indicated diagrammatically at terminals 11 and 12, is applied via the attenuation device 10 which operates so as to create a notch of variable width in the output AC power supply sent to gas discharge lamps and ballasts shown schematically by block 13 The notched waveform is shown schematically on the output line of the attenuation device In known manner, the waveform notch is controlled in response to input signals which can be applied by lines 14, 15
ou 16 et qui correspondent à une commande manuelle, à l'en15 trée venant d'un détecteur de lumière extérieure et à l'entrée venant d'un détecteur de lumière intérieure, respectivement, tous ces dispositifs étant de type connu. or 16 and which correspond to a manual control, to the input coming from an exterior light detector and to the input coming from an interior light detector, respectively, all these devices being of known type.
Conformément à l'invention, une entrée supplémentaire 17 est prévue pour le circuit d'atténuation 10 L'en20 trée 17 agit de la même façon que les entrées reliées aux lignes 14,15 et 16 Toutefois, l'entrée de commande 17 intervient en réponse à l'ouverture et à la fermeture d'un ou plusieurs contacts Ainsi, comme représenté sur le dessin, il est prévu une pluralité de contacts 20, 21 et 22 qui sont des contacts usuels actionnés par une horloge et/ According to the invention, an additional input 17 is provided for the attenuation circuit 10 The input 20 acts in the same way as the inputs connected to lines 14, 15 and 16 However, the control input 17 intervenes in response to the opening and closing of one or more contacts Thus, as shown in the drawing, a plurality of contacts 20, 21 and 22 are provided which are usual contacts actuated by a clock and /
ou par une calculatrice de gestion d'énergie de type connu. or by a known type of energy management calculator.
L'entrée de l'heure et la calculatrice de gestion d'énergie sont indiquéesschématiquement dans le bloc 23 Des dispositifs de demande de pointe, ou d'autres dispositifs ana30 logues comportant des contacts de sortie, peuvent également être utilisés On voit que les entrées au bloc 23 sont, par exemple, l'heure, la température extérieure, la demande totale d'énergie dans le réseau qui comprend les bornes 11 et 12 d'alimentation en courant alternatif, le niveau d'éclai35 rement et une commande manuelle D'autres entrées peuvent The time input and the energy management calculator are indicated schematically in block 23 Peak demand devices, or other analog devices having output contacts, can also be used. It can be seen that the inputs in block 23 are, for example, the time, the outside temperature, the total demand for energy in the network which includes terminals 11 and 12 for supplying alternating current, the lighting level and a manual control D other entries may
également être appliquées au dispositif de calcul 23. also be applied to the computing device 23.
Si on le désire, on peut également actionner manuellement les contacts 20, 21 ou 22 Par exemple, des moyens de manoeuvre des contacts peuvent être fixés dans un coffret mural ou autre, pour permettre une commande manuelle. La sortie de la calculatrice 23 ouvre et ferme les contacts 20, 21 et 22, d'une façon prédéterminée pour la commande usuelle d'appareils tels que des climatiseurs, 10 des foyers et des ventilateurs représentés schématiquement dans le bloc 24 Par exemple, la calculatrice 23 peut comprendre un microprocesseur approprié, ou consister plus If desired, the contacts 20, 21 or 22 can also be actuated manually. For example, means for operating the contacts can be fixed in a wall box or the like, to allow manual control. The output of the calculator 23 opens and closes the contacts 20, 21 and 22, in a predetermined manner for the usual control of devices such as air conditioners, fireplaces and fans shown schematically in block 24 For example, the calculator 23 may include an appropriate microprocessor, or consist of more
simplement en une came synchronisée dont les lobes actionnent les contacts 20, 21 et 22 entre des positions d'ouver15 ture et de fermeture, comme décrit plus loin. simply in a synchronized cam, the lobes of which actuate the contacts 20, 21 and 22 between open and closed positions, as described below.
Conformément à l'invention, les trois contacts représentés sont combinés de manière à fournir un nombre à trois chiffres binaires, à travers des circuits d'isolement 25, 26 et 27, aux circuits d'entrée numérique d'un 20 convertisseur numérique-à-analogique 28 usuel Le nombre particulier à trois chiffres binaires ainsi obtenu prend l'une de huit valeurs,en fonction des états d'ouverture ou According to the invention, the three contacts shown are combined so as to supply a three-binary digit number, through isolation circuits 25, 26 and 27, to the digital input circuits of a digital-to-digital converter. -analogical 28 usual The particular number with three binary digits thus obtained takes one of eight values, according to the states of opening or
de fermeture des contacts 20, 21 et 22. for closing contacts 20, 21 and 22.
La sortie du convertisseur 28 numérique-à-analogi25 que fournit alors un signal analogique de sortie approprié, lié à la valeur du nombre binaire qui a été défini Ce signal de sortie est de préférence envoyé à travers un circuit 29 de variation progressive à la ligne d'entrée 17 qui The output of the digital-to-analog converter 28 which is then provided by an appropriate analog output signal, linked to the value of the binary number which has been defined This output signal is preferably sent through a circuit 29 of progressive variation to the line input 17 which
effectue la commande proportionnelle du dispositif de com30 mande de lampes à décharge de gaz. performs proportional control of the control device for gas discharge lamps.
Le circuit 29 de variation progressive est de type connu et il agit de façon à limiter la vitesse de variation du signal de sortie de ce circuit à une valeur prédéterminée, bien que le signal d'entrée envoyé au circuit The progressive variation circuit 29 is of known type and acts so as to limit the variation speed of the output signal of this circuit to a predetermined value, although the input signal sent to the circuit
de variation progressive par le convertisseur 28 numérique- gradual variation by the digital converter 28
à-analogique varie par échelon,d'un nombre binaire à un autre. to-analog varies by step, from one binary number to another.
Les circuits d'isolement 25, 26 et 27 sont souhaitables pour isoler le circuit d'entrée 17 du dispositif d'atténuation 10 des circuits d'entrée venant des contacts , 21 et 22, ainsi que des appareils de puissance 24 et de la calculatrice 23 Cet isolement réduit beaucoup le couplage possible de bruit extérieur entre les divers circuits The isolation circuits 25, 26 and 27 are desirable for isolating the input circuit 17 of the attenuation device 10 from the input circuits coming from the contacts, 21 and 22, as well as power devices 24 and the calculator. 23 This isolation greatly reduces the possible coupling of external noise between the various circuits
commandés Il empêche également les défauts de l'un des cir10 cuits d'affecter les autres. It also prevents faults in one of the cooked cir10s from affecting the others.
Le tableau à la page 8 indique les huit nombres binaires qui peuvent être formés par les trois contacts 20, 21 et 22, ainsi que la condition provoquant la fermeture ou l'ouverture et le pourcentage d'atténuation qui est désiré. 15 Ce tableau se rapporte à la commutation répond seulement à l'heure, pour une zone dans laquelle le soleil arrive le matin dans la zone de travail Ainsi, le matin, l'éclairage intérieur est réduit à 60 % de sa valeur nominale L'intensité d'éclairage est progressivement aug20 mentée au fur et à mesure de la diminution de la lumière solaire dans le bâtiment,jusqu'à ce que l'intensité d'éclairage des lampes soit à sa valeur maximale entre 15 heures et 18 heures On note qu'au moment du déjeuner, entre 12 et 13 heures, les lampes sont réduites à 50 % de leur valeur 25 maximale A la fin de la journée de travail, entre 18 et The table on page 8 indicates the eight binary numbers that can be formed by the three contacts 20, 21 and 22, as well as the condition causing the closing or opening and the percentage of attenuation that is desired. 15 This table relates to the switching only responds to the time, for an area in which the sun arrives in the morning in the working area. So, in the morning, the interior lighting is reduced to 60% of its nominal value L ' lighting intensity is gradually increased as the sunlight decreases in the building, until the lighting intensity of the lamps is at its maximum value between 3 p.m. and 6 p.m. that at lunch time, between 12 and 1 pm, the lamps are reduced to 50% of their maximum value 25 At the end of the working day, between 18 and
heures, les lampes sont réduites à 40 % et après 20 heures à 30 % de leur valeur maximale. the lamps are reduced to 40% and after 20 hours to 30% of their maximum value.
D'autres entrées, non représentées, peuvent commander d'autres commutations Par exemple, si des nuages empêchent l'intérieur du local d'être suffisamment éclairé, un détecteur de lumière extérieur peut courtcircuiter l'entrée horaire des contacts 20, 21 et 22 De même, si la demande d'énergie est excessive par rapport à la valeur déterminée par la compagnie de distribution locale, la fermeture 35 des contacts en fonction de l'heure peut être modifiée,pour réduire l'éclairage à un pourcentage inférieur à celui qui serait produit en fonction seulement de l'heure Des entrées de température extérieure peuvent également actionner les contacts 20, 21 et 22 de façon appropriée,pour modifier le pourcentage d'atténuation des lampes en fonction d'un Other inputs, not shown, can control other switching operations. For example, if clouds prevent the interior of the room from being sufficiently lit, an outdoor light detector can short-circuit the time input of contacts 20, 21 and 22 Likewise, if the energy demand is excessive compared to the value determined by the local distribution company, the closing of the contacts as a function of the time can be modified, to reduce the lighting to a percentage lower than that which would be produced only as a function of the time. External temperature inputs can also actuate the contacts 20, 21 and 22 as appropriate, to modify the percentage of attenuation of the lamps according to a
programme prédéterminé.predetermined program.
On peut utiliser des contacts supplémentaires dans le dispositif, pour obtenir à la sortie une plus grande quantité de nombres binaires, procurant un plus grand One can use additional contacts in the device, to obtain at the exit a greater quantity of binary numbers, obtaining a greater
nombre de conditions d'atténuation possibles pour le dispositif On peut également utiliser un plus petit nombre de contacts lorsqu'une telle précision n'est pas nécessaire. number of possible attenuation conditions for the device A smaller number of contacts can also be used when such precision is not necessary.
Sur le schéma, le dispositif est illustré dans le cas d'utilisation d'une information de chiffres binai15 res en parallèle à partir des contacts 20, 21, 22, dans le convertisseur 28 numérique-à-analogique Il est entendu qu'on peut utiliser des techniques connues pour permettre l'emploi d'information à chiffres binaires en série, si on In the diagram, the device is illustrated in the case of the use of binary digit information in parallel from the contacts 20, 21, 22, in the digital-to-analog converter 28 It is understood that one can use known techniques to allow the use of serial binary digit information, if
le désire.the desire.
Il est entendu que des modifications de détail peuvent être apportées dans la forme et la construction du dispositif suivant l'invention, sans sortir du cadre de celle-ci. o o n cn HLZ-H O Z HOZ-H 8 L HEL-HZL HO L-H 6 HL L-HO L HZ L-HL L Hg L-H L H 8 L-HSL Oú It is understood that modifications of detail can be made in the form and construction of the device according to the invention, without going beyond the scope thereof. o o n cn HLZ-H O Z HOZ-H 8 L HEL-HZL HO L-H 6 HL L-HO L HZ L-HL L Hg L-H L H 8 L-HSL Where
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