NO125711B

NO125711B -

Info

Publication number: NO125711B
Application number: NO352969A
Authority: NO
Inventors: T Csizy; J Melis; S Toszegi
Original assignee: Villamos Berendezes Es Keszule
Priority date: 1969-01-31
Filing date: 1969-09-03
Publication date: 1972-10-16
Also published as: DE2001430A1; CS177019B2; AT307569B

Description

Koblingsanordning for regulering av Coupling device for regulation of

elektrisk effekt, særlig ved glødelamper. electrical effect, especially with incandescent lamps.

Foreliggende oppfinnelse vedrorer en lysstyrke-reguler-ingskobling, særlig for glodelamper, og hensikten er å oppnå en regulering av lysstyrken som er best mulig tilpasset oynene, den betraktende gjenstand, omgivelsen og stemningen. Karakteristisk for belysningen er lysstyrke og farvespektrum. Fabrikantene av lyslegemer soker å tilfredstille kravene når det gjelder farve-spektret, men problemet lysstyrke er hittil bare blitt lost på The present invention relates to a brightness control link, particularly for incandescent lamps, and the purpose is to achieve a brightness control that is best suited to the eyes, the viewing object, the surroundings and the atmosphere. Characteristic of the lighting is brightness and color spectrum. The manufacturers of light fixtures seek to satisfy the requirements regarding the color spectrum, but the problem of brightness has so far only been solved

den måte at det overlates til brukeren å velge en fast, onsket lysstyrke. Således er det mulig å innstille belysningen for minimal anstrengelse av bynene og stille de nodvendige krav når det gjelder lesning, skriving og håndarbeide, tegning osv., idet også den the way that it is left to the user to choose a fixed, desired brightness. Thus, it is possible to set the lighting for minimal effort by the townspeople and meet the necessary requirements when it comes to reading, writing and needlework, drawing, etc., while also

belyste gjenstands refleksjonskoeffisient spiller en viktig rolle. the illuminated object's reflection coefficient plays an important role.

Dessuten er muligheten for lysstyrkeregulering også basert på tall-rike ytterligere synspunkter, som f.eks. tilfellet er ved belysning av restauranter og andre lokaler hvor publikum ferdes, hvor belysningen må tilpasses det ytre lys og den kunstige belysning også så noenlunde skal tilsvare de individuelle bnsker når det gjelder spesielle steder i offentlige lokaler, når det gjelder belysningen i hotelværelser som skal kunne velges alt etter gjestenes smak, belysningen ved selskapelige sammenkomster som skal kunne velges i overensstemmelse med stemningen, samt belysningen i kinolokaler, teatre og foredragssaler. I de fleste tilfelle er det tilstrekk-elig med en mulighet for jevn regulering av lysstyrken for hånd, men når det gjelder å tilfredstille vanskelige eller spesielle krav, såsom i lesesaler og lignende, kommer også andre synspunkter i betraktning, f.eks. å tilveiebringe en automatisk regulering som skaffer en tilpasning av den kunstige belysning til det naturlige utelys, og å foreta en jevn regulering av lysstyrken. I alle tilfelle er hovedoppgaven å oppnå en jevn forandring av det lys som utsendes av lyslegemene (glodelamper, neonror osv.). Moreover, the possibility of brightness regulation is also based on numerous additional points of view, such as e.g. this is the case with the lighting of restaurants and other premises where the public travels, where the lighting must be adapted to the external light and the artificial lighting must also roughly correspond to the individual needs when it comes to special places in public premises, when it comes to the lighting in hotel rooms which must be able is chosen according to the taste of the guests, the lighting at social gatherings which must be able to be chosen in accordance with the mood, as well as the lighting in cinemas, theaters and lecture halls. In most cases, it is sufficient to have the possibility of even regulation of the brightness by hand, but when it comes to satisfying difficult or special requirements, such as in reading rooms and the like, other points of view also come into consideration, e.g. to provide an automatic regulation that provides an adaptation of the artificial lighting to the natural outdoor light, and to carry out an even regulation of the brightness. In all cases, the main task is to achieve a smooth change in the light emitted by the light fixtures (light bulbs, neon tubes, etc.).

Fblgende krav stilles til en lysstyrkeregulator: The following requirements are placed on a brightness regulator:

1. Regulatoren skal være enkel, driftsikker, billig og lett å fremstille, 2. Oi jevn - såvidt mulig lineær - regulering fra maksimal lysstyrke til lav lysstyrke må skje praktisk talt uten merforbruk av energi (dvs. uten tap), 3. Innenfor de ytelsesgrenser som kommer i betraktning og uavhengig av lyslegemets ytelse, skal regulatoren sikre en vibrasjonsfri lysstyrke, 4. Regulatoren skal være egnet til - i adapterform - å kunne monteres i hjem, på lignende steder og i stedet for den på veggen anbragte bryter, 5. Regulatoren skal ikke bevirke forstyrrelse av radio- og lignende apparater. 1. The regulator must be simple, reliable, cheap and easy to manufacture, 2. Oi smooth - as far as possible linear - regulation from maximum brightness to low brightness must take place practically without additional consumption of energy (i.e. without loss), 3. Within the performance limits that come into consideration and regardless of the light fixture's performance, the regulator must ensure a vibration-free brightness, 4. The regulator must be suitable - in adapter form - to be installed in homes, in similar places and instead of the switch placed on the wall, 5. The regulator must not cause interference with radio and similar devices.

De for tiden kjente lbsninger anvender - med unntagelse av den med trinnkobler kombinerte transformator, hvilken lbsning kan betegnes som den klassiske - uten unntagelse den styrbare likeretter, av hvis lednings-sperre-forhold gjennomsnittsverdien av den spenning som tilfores lyslegemet avhenger, således at også lysstyrken i en bestemt sammenheng er avhengig av samme forhold. The currently known solutions use - with the exception of the transformer combined with tap-changer, which solution can be described as the classic - without exception the controllable rectifier, on whose wire-block ratio the average value of the voltage supplied to the light body depends, so that the brightness in a specific context is dependent on the same relationship.

Tenningen av den styrte likeretter ved den nbdvendige fasevinkel sikres ved noen av lbsningene ved hjelp av enkle RC-ledd. Disse lbsninger har for det fbrste den ulempe at den spenning som påtrykkes tennkretsen er tids- henholdsvis strbm-tid-integral-stbrrelsesordener stbrre enn nbdvendig, således at den styrte likeretters levetid er betydelig nedsatt; for det annet krever styringen en betraktelig ytelse, for det tredje er styringen ved minskning av lysstyrken usikker som folge av vibrasjoner; for det fjerde må styrestrbmkretsen være tilpasset lylegemets ytelse, således at der oppstår problemer som både gjelder for brukeren og for fremstilleren. The ignition of the controlled rectifier at the required phase angle is ensured at some of the solutions by means of simple RC links. These solutions firstly have the disadvantage that the voltage applied to the ignition circuit is orders of magnitude greater than necessary, so that the life of the controlled rectifier is significantly reduced; secondly, the control requires considerable performance, thirdly, the control is uncertain when the brightness is reduced as a result of vibrations; fourthly, the control circuit must be adapted to the shelter's performance, so that problems arise that apply both to the user and to the manufacturer.

Ved andre lbsninger derimot foretas styringen ved hjelp In other cases, on the other hand, steering is carried out with help

av transistoriserte strbmkretser, altså aktive elementer, hvilke lbsninger riktignok ikke er beheftet med de ovenfor nevnte ulemper, men fremstillingsomkostningene er vesentlig hbyere enn ved de tid-lige anvendte lbsninger. of transistorised power circuits, i.e. active elements, which solutions are admittedly not affected by the above-mentioned disadvantages, but the manufacturing costs are significantly higher than with the solutions used at the time.

Hensikten med oppfinnelsen er å lose oppgaven ved bruk The purpose of the invention is to solve the task by use

av det minst mulig antall passive, enkle kobleelementer, samtidig som alle krav tilfredstilles. Således sikres en pulsaktig tenning av den styrke likeretter; den for styringen nbdvendige ytelse kan praktisk talt settes ut av betraktning; koblingen sikrer pålite- of the smallest possible number of passive, simple connecting elements, while meeting all requirements. Thus, a pulse-like ignition of the strong rectifier is ensured; the performance required for the steering can practically be left out of consideration; the coupling ensures reliable

lig drift uavhengig av vedkommende lyslegemes ytelse; lysstyrken kan reguleres jevnt fra maksimum til hel utkobling; koblingen kan fremstilles på enkel og billig måte og egner seg både for innbygging i en armatur eller som et forkoblingsutstyr og for innbygging i vegg. equal operation regardless of the relevant light fixture's performance; the brightness can be adjusted evenly from maximum to complete shutdown; the connection can be manufactured in a simple and cheap way and is suitable both for installation in a fixture or as a ballast and for installation in a wall.

Nærmere bestemt angår oppfinnelsen en koblingsanordning More specifically, the invention relates to a coupling device

for regulering av elektrisk effekt, særlig ved glodelamper, ved hvilken belastningen (glbdelampen) er koblet i serie med en to-veis likeretters vekselstrbmklemmer, hvis likestrbmklemmer er forbundet med en seriekobling av en induktiv impedans og en styrt likeretter, og det for regulation of electric power, in particular in the case of incandescent lamps, in which the load (the incandescent lamp) is connected in series with a two-way rectifier alternating current terminals, whose direct current terminals are connected by a series connection of an inductive impedance and a controlled rectifier, and

særegne ved oppfinnelsen er at der mellom det felles punkt for de med den styrte likeretter parallellkoblede ohmske og kapasitive, seriekoblede impetanser og likeretternes tennelektrode, er koblet en mett-bar reaktansspole. peculiar to the invention is that a saturable reactance coil is connected between the common point for the ohmic and capacitive series-connected impedances connected in parallel with the controlled rectifier and the ignition electrode of the rectifier.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere under henvisning The invention shall be explained in more detail under reference

til tegningen som gjengir et utfbrelseseksempel. Ifolge tegningen to the drawing which reproduces an exemplary embodiment. According to the drawing

består koblingsanordningen av fire stromkretser. Fig. 1 viser koblingsanordningen ifblge oppfinnelsen, fig. 2 viser en lade-strbmkrets, fig. 2a viser forandringen av spenningen U i avheng-ighet av tidskonstanten, fig. 3 viser tennstromkretsen og fig. the switching device consists of four current circuits. Fig. 1 shows the coupling device according to the invention, fig. 2 shows a charge-voltage circuit, fig. 2a shows the change of the voltage U as a function of the time constant, fig. 3 shows the ignition drum circuit and fig.

4 viser den såkalte hovedstrbmkrets. 4 shows the so-called main power circuit.

Nett spenningen er tilsluttet klemmene 1 og 2 og kret- The mains voltage is connected to terminals 1 and 2 and the circuit

sen inneholder en belastning (glbdelampe) .3, en likeretter 4 og en styrt likeretter 5. Glbdelampen 3 lyser bare når den styrte likeretter 5 er ledende. then contains a load (globe lamp) 3, a rectifier 4 and a controlled rectifier 5. The glbde lamp 3 only lights up when the controlled rectifier 5 is conducting.

Ved begynnelsen av en halvperiode av nett spenningen lades en kondensator 6 på den måte at spenningens Uc begynnelses-steilhet er lav - hvilket oppnås ved en tilsvarende dimensjonering av en induktivitet 7, uavhengig av motstandene 8 og 3. Når strbmmen i kretsen ikke lenger tiltar, vil spenningen Uc tilsvare en tidskonstant som er avhengig av motstanden 8+3 henholdsvis kondensatoren 6, hvilken tidskonstant forandrer seg uavhengig av spenningen U som vist på fig. 2a for noen motstands-vérdier. At the beginning of a half-cycle of the mains voltage, a capacitor 6 is charged in such a way that the initial steepness of the voltage Uc is low - which is achieved by a corresponding dimensioning of an inductance 7, independent of the resistors 8 and 3. When the voltage in the circuit no longer increases, the voltage Uc will correspond to a time constant which is dependent on the resistor 8+3 or the capacitor 6, which time constant changes independently of the voltage U as shown in fig. 2a for some resistance values.

Tennstromkretsen på fig. 3 viser en motstand 9 i styre-kretsen, som representerer motstanden mellom tennelektroden og katoden i den styrte likeretter 5. Denne motstand og induktiviteten 10 som ligger i serie med motstanden, er parallellforbundet med kondensatoren 6. Motstanden 9 får praktisk talt ingen spenning sålenge induktiviteten 10 ikke er mettet, med andre ord så lenge / Uc-dt < ty, hvor ty betegner metningen. Dette kan sikres ved tilsvarende dimensjonering av induktiviteten 10. Metningsbetin-gelsen er bestemt av den styrte likeretters (tyristors) tekn- The ignition drum circuit in fig. 3 shows a resistor 9 in the control circuit, which represents the resistance between the ignition electrode and the cathode in the controlled rectifier 5. This resistor and the inductance 10, which is in series with the resistor, are connected in parallel with the capacitor 6. The resistor 9 receives practically no voltage as long as the inductance 10 is not saturated, in other words as long as / Uc-dt < ty, where ty denotes the saturation. This can be ensured by corresponding dimensioning of the inductance 10. The saturation condition is determined by the controlled rectifier (thyristor) technology

iske parametere, og for tenning av likerettere må der frembring-es en bestemt puls. Den for frembringelse av tennpulsen nbdvendige energi akkumuleres i kondensatoren 6. I byeblikket for met-ning av induktiviteten 10 lades pulsen ut over den styrte likeretters tennelektrode , hvorved likeretteren (tyristoren) tennes. Ved hjelp av potensiometret 8 kan det nbyaktige tenningstidspunkt bestemmes. ' ical parameters, and for ignition of rectifiers a specific pulse must be generated. The energy required to produce the ignition pulse is accumulated in the capacitor 6. In the by-moment for saturation of the inductance 10, the pulse is discharged over the controlled rectifier's ignition electrode, whereby the rectifier (thyristor) is ignited. With the help of the potentiometer 8, the approximate ignition time can be determined. '

Når induktiviteten 10 er i metningstilstand begynner kondensatoren 6 å utlades over impedansene 9 og 10, nærmere bestemt med en hastighet som tilsvarer den tidskonstant som er bestemt ved kondensatoren 6 og induktiviteten 9, og på denne måte sikrer den styrte likeretter 5 den nbdvendige tennpuls, således at den styrte likeretter i dette byeblikk blir ledende. When the inductance 10 is in a saturation state, the capacitor 6 begins to discharge across the impedances 9 and 10, more specifically at a rate corresponding to the time constant determined by the capacitor 6 and the inductance 9, and in this way the controlled rectifier 5 ensures the necessary ignition pulse, thus that the governed rectification in this city moment becomes leading.

Likeretteren 5 som i ledende tilstand.tilsvarer kortslutning, kondensatoren 6 og motstanden 8 danner den tredje strom-krets eller hjelpestromkretsen. Utladning av kondensatoren 6 fortsetter i denne strbmkrets til halvperiodens opphor. Ved egnet valg av motstanden 8 og kondensatoren 6 kan man unngå at kondensatoren ved halvperiodens opphor ligger under en stoyspenning. The rectifier 5 which in the conducting state corresponds to a short circuit, the capacitor 6 and the resistor 8 form the third current circuit or auxiliary current circuit. Discharge of the capacitor 6 continues in this current circuit until the end of the half period. By choosing the resistor 8 and the capacitor 6 appropriately, it is possible to avoid the capacitor being under a noise voltage at the end of the half-cycle.

Hovedstrbmkretsen fig- 4 viser den til kortslutning styrte likeretter 5 med strek-tegnet linje. Induktiviteten 7 og belastningen (glødelampen) 3, som har en tidskonstant som er uavhengig av belastningens motstand, er forbundet med nettet som har spenningen U. The main current circuit fig-4 shows the short-circuit controlled rectifier 5 with dashed line. The inductance 7 and the load (incandescent lamp) 3, which has a time constant which is independent of the resistance of the load, are connected to the network which has the voltage U.

Induktiviteten 7 har til oppgave å hindre stbtbblger The inductance 7 has the task of preventing stbtbblger

i nett- eller andre tilslutningsledninger når den styrte likeretter 5 åpnes plutselig for derved å unngå forstyrrelser av høy-frekvens komponent ene i nærliggende samband stekniske anlegg. in mains or other connection lines when the controlled rectifier 5 is suddenly opened in order to thereby avoid disturbances of high-frequency components in nearby connected technical facilities.

Claims

Switching device for regulation of electric power, especially in the case of incandescent lamps, at which the load (the incandescent lamp)

(3) is connected in series with the alternating current terminals of a two-way rectifier (.4), whose direct current terminals are connected by a series connection of an inductive impedance (7) and a controlled rectifier (5), characterized in that there is a common point for those with the controlled rectifier (5) parallel-connected ohmic and capacitive, series-connected impedances (6, 8) and the ignition electrode of the rectifier (5), a saturable reactance coil (10) is connected.