NL1009946C1 - Werkwijze en inrichting voor het herkennen en besturen van electronische schakelnetdelen of conventionele transformatoren, met of zonder ohmsche belasting, in het bijzonder van verlichtingsinrichtingen. - Google Patents

Description

Werkwijze en inrichting voor het herkennen en besturen van electronische schakelnetdelen of conventionele transformatoren, met of zonder ohmsche belasting, in het bijzonder van verlichtingsinrichtingen 5 De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze volgens de aanhef van conclusie 1, evenals op een inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze.

Voor de regeling van de helderheid van verlichtingsin-richtingen is het op grond van de verschillende voorschakel-10 toestellen vereist, om verschillende principes toe te passen. Conventionele transformatoren moeten op grond van hun eigenschappen met fase-aansnijding worden bestuurd, aangezien zij in de fase-aansnijding door de aanwezige inductivi-teit bij het uitschakelen van de stroom buiten de stroom-15 nuldoorgang een tegenspanning produceren, die tot vernieling van het halfgeleider-stelorgaan (dimmer) kan leiden.

Electronische schakelnetdelen zijn in de regel zodanig ontworpen, dat zij capacitief werken. Derhalve moet men deze met fase-aansnijding besturen, doordat men in netspanning-20 nuldoorgang inschakelt en overeenkomstig de gewenste helder-heidswarde weer uitschakelt. Een besturing met fase-aan-snijding kan op den duur tot vernieling van het stelorgaan of de converter leiden. Wordt niet de juiste wijze van besturing voor de aanwezige belasting gekozen, dan zijn 25 bovendien grotere zendstoringen te verwachten, zodat de EMV-wet niet kan worden nageleefd. Aangezien in de praktijk de keuze van het juiste dimmer-principe door de leek vaak moeilijk kan worden gemaakt en eventueel een aangesloten lichtmiddel in de loop der tijd wordt verwisseld en daardoor 30 het dimprincipe moet worden veranderd, ontstaan steeds weer nieuwe gevallen van reclamatie.

Uit EP 0 618 667 is een werkwijze bekend, waarbij voor de besturing van een belasting uitschakelbare halfgeleider-schakelaars worden gebruikt, die in een fase-aansnijding of 35 fase-afsnijding kunnen werken en waarbij een besturingseen- 1009946 2 heid ervoor zorgt, dat ze in afhankelijkheid van het belas-tingsgedrag worden aangedreven en bij een inductieve belasting in fase-aansnijding werkt. Bij ohmsche en capacitieve belasting wordt in fase-afsnijding gewerkt. Na het inschake-5 len van de netspanning wordt met behulp van een testprogramma de lastherkenning uitgevoerd, doordat een stroomimpuls op de lastkring wordt gebracht en bij het uitschakelen de tot stand komende spanning wordt toegevoerd aan een drempelwaar-de-schakelaar, die bij het overschrijden van de gegeven 10 drempel de belasting herkend als inductief. Kan over een langere periode bij verscheidene herhalingen geen overspanning worden waargenomen, dat wordt naar fase-afsnijding geschakeld en dit wordt dit als bedrijfswijze toegepast, totdat het apparaat weer van het net gescheiden wordt. 15 Treedt de overspanning verscheidene malen op, dan wordt op fase-aansnijding geschakeld en wordt ook dit dimprincipe blijvend toegepast. Een nadeel van deze werkwijze is het ontstaan van overspanning, die voor belasting-herkenning absoluut vereist is, aangezien deze leidt tot beschadiging 20 van het halfgeleider-stelorgaan. In de regel worden MOSFET-of IGBT-schakelaars gebruikt, die door een varistor moeten worden beschermd. Bij het optreden van overspanningen wordt de varistor blijvend voorbeschadigd. Mocht daarbij ook nog, bijvoorbeeld door een installatiefout, de voor in bedrijf 25 nemen niet te herkennen is of door uitval van de halogeenlampen, een conventionele transformator zonder belasting (nullast) werken, dan is de mate van voorbeschadiging van de dimmer des te groter. Verder is de herkenning van de overspanning door een drempelwaardeschakelaar verbonden met 30 extra arbeid, die bij normaal bedrijf niet meer nodig is.

De uitvinding heeft nu tot doel, een werkwijze voor het besturen van verlichtingsinrichtingen aan te geven, die zelf de aangesloten last herkent en dan het daarvoor geschikte dimbedrijf in fase-aansnijding of fase-afsnijding kiest, 35 zonder de halfgeleider-schakelaar en/of de overspanningsbe-veiliging ervan te beschadigen; bovendien moet hiervoor een 1009940 3 bijpassende inrichting voor het uitvoeren van deze werkwijze beschikbaar gesteld worden.

De genoemde doelen worden bereikt met de maatregelen van de conclusies 1 tot 3. Aan de uitvinding ligt daarbij de 5 overweging ten grondslag, dat na het inschakelen van de netspanning met behulp van een geschikt middel de aangelegde netfrequentie en de systeemtakt van de besturingseenheid op elkaar worden afgestemd. Dan wordt op een vastgelegd tijdstip van de net-halvegolflengte de halfgeleiderschakelaar 10 ingeschakeld en overeenkomstig de werkwijze van de fase-aansnijding in de stroom-nuldoorgang weer uitgeschakeld. Daarbij wordt het tijdbestek tussen het inschakelen en uitschakelen van de belasting gemeten en met de tevoren vastgestelde normwaarde vergeleken. Bij inductieve belastin-15 gen zal nu het verwachte tijdstip van uitschakeling verschuiven. Om dit effect te accentueren, wordt nu de halfgeleiderschakelaar in de daaropvolgende net-halvegolflengte niet ingeschakeld, maar pas in de oneventallige veelvouden van de net-halvegolflengte. Daardoor wordt in de belas-20 tingkring een gelijkstroom-aandeel geproduceerd, dat de inductieve eigenschappen van de conventionele transformator versterkt. Daardoor is de besturingseenheid in staat om zonder extra toepassing van constructiedelen de aangesloten belasting te herkennen. Aangezien het in het bijzonder bij 25 bedrijf met fase-aansnijding vereist is, om de stroom-nuldoorgang exact en direct te registreren, is het van voordeel, om dit door het gebruik van een comparator te verkrijgen.

Voor een verdere toelichting van de uitvinding wordt 30 verwezen naar het schakelschema, waarin is weergegeven, dat tussen de neutrale leiding N en de faseleiding L een serie-schakeling ligt die bestaat uit belasting 1 en halfgeleiderschakelaar 2. Parallel aan de halfgeleiderschakelaar is een besturingslogica 3 aangesloten, die in staat is, om de 35 netfrequentie te bepalen aan de hand van netspanning-nul-doorgangen, die door een comparator 4 kunnen worden vastge- 1009946 4 steld. De halfgeleider-schakelaar is zoals bekend zodanig ontworpen, dat daarmee de belasting 1 zowel in fase-aansnij-ding als ook in fase-af snijding geregeld kan worden. Als belasting 1 kunnen dus nu conventionele transformatoren, ook 5 in verbinding met ohmsche belasting, electronische schakel-netdelen en ohmsche belastingen worden ingebracht. Ook is het toelaatbaar, om ohmsche belastingen te combineren met electronische schakelnetdelen. De besturing van de halfge-leiderschakelaar 2 wordt nu verricht door de besturingslogi-10 ca 3, die in afhankelijkheid van de netspanning-nuldoorgan-gen inschakelt en uitschakelt.

- conclusies - 1 0 0 b y 4 6

Claims (3)

1. Werkwijze voor het herkennen van een soort belasting en de daarmee te kiezen wijze van besturing van inrichtingen, zoals electronische schakelnetdelen met of 5 zonder ohmsche belasting of conventionele transformatoren met of zonder ohmsche belasting, in het bijzonder van ver-lichtingsinrichtingen, in de belastingkring waarvan in serie met een belasting (1) een bestuurbare halfgeleiderschakelaar (2) ligt, die zowel in f ase-aansni jding als ook in fase-10 afsnijding kan werken, met het kenmerk, dat na het synchroniseren van de systeemfrequentie en de aangelegde netspanning een belasting (1) tot een vastgesteld tijdstip voorafgaand aan de verwachte netspanning-nuldoorgang ingeschakeld en in de stroom-nuldoorgang weer uitgeschakeld wordt en dan 15 met het verwachte tijdstip kan worden vergeleken, en dat de daaruit voortkomende werking verder versterkt wordt, doordat de daarop volgende inschakelfasen steeds in oneventallige veelvouden van de net-halvegolflengten worden herhaald, waardoor in de belastingkring een gelijkstroom-aandeel 20 ontstaat.

2. Inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze voor het synchroniseren van de systeemfrequentie en de aangelegde netspanning volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat een besturingslogica (3) de netspanning-nuldoorgang door een 25 comparator (4) herkent.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 en inrichting voor uitvoering ervan volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat op een op zich bekende wijze twee MOSFET's of IGBT's dienen als halfgeleiderschakelaar (2), die zijn voorzien van inver- 30 siedioden, waarbij steeds slechts een van de haflgeleider-schakelaars (2) doorgestuurd is, terwijl bij de andere de inversiediode geleidend wordt, opdat ook bij kleine stromen, bijvoorbeeld bij onbelast lopende conventionele transformatoren, door de diodedrempel steeds een toereikend niveau 1009946 --‘ *VV I» voor de comparator (4) aanwezig is, die een foutloze herkenning van netspanning-nuldoorgang mogelijk maakt. 1009346