SE430459B

SE430459B - Arrangement comprising a triac with toothed circuits for controlling the current through an AC current-powered load, preferably a projection lamp

Info

Publication number: SE430459B
Application number: SE8205638A
Authority: SE
Inventors: A Niemand; R V Dagborn
Original assignee: Hasselblad Ab Victor
Priority date: 1982-10-04
Filing date: 1982-10-04
Publication date: 1983-11-14
Also published as: SE8205638D0; SE8205638L

Abstract

The present invention relates to an arrangement comprising a triac 3 with toothed circuits 9 for controlling the current through an AC current-powered load, preferably a projection lamp 4. The arrangement comprises a comparator 7, one input of which is connected to a grid-synchronous saw tooth generator 6 and the other input of which is connected to an open circuit reference voltage source 8, which has such voltage that the potential of the second input of the comparator 7 without any load other than the comparator 7 itself lies between but close to one of the extreme values of the saw tooth voltage. The reference voltage source 8 has a relatively large internal resistance, so that the potential at the second input of the comparator 7 can be adjusted by means of an external load to at least essentially the other extreme value of the saw tooth voltage. <IMAGE>

Description

15 25 30 40 8205638-3 z ~ gångsreferensspänningskällá, som är ansluten till kompara- torns andra ingång, som har en sådan spänning, att potentia- len hos komparatorns andra ingång vid tomgângsspänning, d.v.s. utan annan belastning än komparatorn själv, har ett värde mellan men nära ett av sågtandsspänningens extrem- värden, och som har en relativt stor inre resistans, så att potentialen på komparatorns andra ingång genom en yttre be- lastning är påverkbar till åtminstone i huvudsak sågtands- spänningens andra extremvärde. Härvid är det lämpligt att referensspänningskällan består av en resistiv spänningse dclare mellan drivspänningen för kretsarna och jord, att dess tomgångsspänning är obetydligt mindre än sågtandsspän- ningens maxvärde, att sågtandsspänningen är av fallande typ och att komparatorns omslag, när ságtandsspänningen faller under referensspänningen, är anordnat att via tändkretsarna tända triacen. g I ett fördelaktigt utförande av uppfinningen kan lampan styras även av dissolvers med inbyggd triac, avsedd att direktstyra lampan. I detta utförande kännetecknas uppfin- ningen av ett testnät, vari ingår en konstlast för avkän- ning av en yttre triacs drivning av konstlasten och en test- krets för skapande av positiva spänningspulser med tids- längd motsvarande den tid konstlasten drivs och av en till testkretsens utgång ansluten elektronisk strömbrytare, vars andra anslutning är kopplad till komparatorns andra in- gång och som är konstruerad att vid förekomsten av spän- ningspulser på testkretsens utgång vara öppen vid hög nivå på pulserna och sluten vid låg och att när inga pulser förekommer, bli öppen. 15 25 30 40 8205638-3 z ~ reference reference voltage source, which is connected to the second input of the comparator, which has such a voltage that the potential of the second input of the comparator at idle voltage, i.e. without a load other than the comparator itself, has a value between but close to one of the extreme values of the sawtooth voltage, and which has a relatively large internal resistance, so that the potential at the second input of the comparator through an external load can be influenced to at least substantially sawtooth the second extreme value of the voltage. In this case it is suitable that the reference voltage source consists of a resistive voltage divider between the driving voltage of the circuits and earth, that its idle voltage is insignificantly less than the maximum value of the sawtooth voltage, that the sawtooth voltage is of falling type and that the comparator voltage is to ignite the triac via the ignition circuits. In an advantageous embodiment of the invention, the lamp can also be controlled by dissolvers with a built-in triac, intended to directly control the lamp. In this embodiment, the invention is characterized by a test network, which includes an artificial load for sensing an external triacs driving the artificial load and a test circuit for creating positive voltage pulses with a duration corresponding to the time the artificial load is driven and by one to the test circuit. output connected electronic switch, the second connection of which is connected to the second input of the comparator and which is designed to be open at high level of the pulses and closed at low at the presence of voltage pulses at the output of the test circuit and to be open when no pulses occur .

Den elektroniska strömbrytaren består lämpligen av en transistor, en diod, ett motstånd och en kondensator, varvid emittern är ansluten till testkretsens utgång och kollektorn till komparatorns andra ingång, dioden med anoden ansluten till emittern och katoden till kondensatorn, vars andra ände är ansluten till jord, och varvid motståndet är anslutet mellan katoden och basen. 7Uppfinningen skall i det följande beskrivas i anslutning till-ett schematiskt utföringsexempel, som visas på bifogade ritning, där fig_l avser ett blockschema över en anordning enligt uppfinningen och fig_å visar en lämplig koppling för 10 20 25 30 40 3 8205652-a . en i blockschemat ingående, elektrdnisk switch.The electronic switch suitably consists of a transistor, a diode, a resistor and a capacitor, the emitter being connected to the output of the test circuit and the collector to the second input of the comparator, the diode with the anode connected to the emitter and the cathode to the capacitor, the other end of which is connected to ground , and wherein the resistor is connected between the cathode and the base. The invention will be described in the following in connection with a schematic exemplary embodiment, which is shown in the accompanying drawing, in which Fig. 1 relates to a block diagram of a device according to the invention and Fig. 1 shows a suitable coupling for 20 20 30 40 3 8205652-a. an electrical switch included in the block diagram.

Såsom framgår av fig 1, ingår i anordningen enligt upp- finningen anslutningar 1 och 2 för fas och nolla och en tríac 3, som är kopplad på normalt vis för att styra ström- men genom en lampa 4. Från fasen har på känt sätt skapats en helvågslikriktad ràspänning (ej visat), som matas till anslutningen 5. Råspänningen matas till en generator 6, som bildar en med råspänningen synkron sågtandsspänning av "fallande" olika sätt typ. Sådana generatorer kan konstrueras på flera och behöver ej här i detalj beskrivas. Sàgtands- spänningen matas till den ena, positiva ingången på en komparator 7. Till komparatorns 7 andra ingång, den nega- tiva, är ansluten delningspunkten 8 i en resistiv spännings- »delare R1 och R2, vilken är ansluten mellan drívspänningen för kretsarna och jord. Drivspänningen skapas lämpligen via en stabilisator från råspänningen (ej visat). Spännings- -_ delaren är så dimensionerad, att den spänning, referens- spänningen, som påföres komparatorns 7 andra ingång, är obe- tydligt mindre än sâgtandsspänningens toppvärde. Detta innebär, att komparatorutsignalen i stort sett omedelbart vid varje halvperiods början slår om från hög till låg nivå, när sågtandsspänningen sjunker under referensspänningen.As can be seen from Fig. 1, the device according to the invention includes connections 1 and 2 for phase and zero and a triac 3, which is connected in the normal way to control the current through a lamp 4. From the phase, in a known manner, a full-wave rectified voltage (not shown), which is supplied to the connection 5. The raw voltage is supplied to a generator 6, which forms a sawtooth voltage synchronous with the raw voltage of "falling" different ways. Such generators can be constructed on several and need not be described in detail here. The sawtooth voltage is supplied to one positive input of a comparator 7. To the second input of the comparator 7, the negative, the division point 8 of a resistive voltage divider R1 and R2 is connected, which is connected between the driving voltage of the circuits and earth. . The driving voltage is suitably created via a stabilizer from the raw voltage (not shown). The voltage divider is so dimensioned that the voltage, the reference voltage, which is applied to the second input of the comparator 7, is insignificantly less than the peak value of the sawtooth voltage. This means that the comparator output signal almost immediately at the beginning of each half period switches from high to low level, when the sawtooth voltage drops below the reference voltage.

Detta omslag triggar en tändkrets 9, som därvid ger triacen 3 en tändpuls. Resultatet blir, att lampan 4 lyser med i stort sett full styrka. Tändkretsen kan bestå av exempel- vis en integrerad krets av typ 555 med kringkomponen- ter.This switch triggers an ignition circuit 9, which thereby gives the triac 3 an ignition pulse. The result is that the lamp 4 lights up at almost full power. The ignition circuit can consist of, for example, an integrated circuit of type 555 with peripheral components.

Anordningen enligt ovanstående ger flera möjligheter till styrning av lampan 4. Via en yttre anslutning 10 kan på lik- nande sätt som vid tidigare kända anordningar lampan styras via en pålagd, variabel likspänning. Kravet på den krets, som alstrar denna styrspänning är, att dess inre impedans” är väsentligt mindre än impedansen i spänningsdelaren R1,RZ, så att spänningsnívån på den andra komparatoringången kan styras ned till i huvudsak sàgtandsspänningens lägsta värde.The device according to the above provides several possibilities for controlling the lamp 4. Via an external connection 10, in a manner similar to previously known devices, the lamp can be controlled via an applied, variable direct voltage. The requirement of the circuit which generates this control voltage is that its internal impedance 'is substantially less than the impedance of the voltage divider R1, RZ, so that the voltage level at the second comparator input can be controlled down to substantially the lowest value of the sawtooth voltage.

I utföringseïemplet är värdena på R1 och R2 10 respektive 39 kn.Matningsspänningen är 6V, varför referensspänningen är ungefär 4,8V. Sågtandsspänningen svänger mellan ungefär 5 och OV. En pálagd styrspänningskälla skall alltså för full utstyrning vara varierbar mellan sågtandsspänningens extrem- 10 20 25 40 szosess-5 4 värden. Den fär inte överskrida sâgtandsspänningens topp- värde, eftersom då komparatorn inte slår om, och inga tänd- pulser erhålles till triacen, när man förväntar sig fullt ljus. Dess inre impedans bör avsevärt understiga 10 kni.In the exemplary embodiment, the values of R1 and R2 are 10 and 39 kn, respectively. The supply voltage is 6V, so the reference voltage is approximately 4.8V. The sawtooth voltage fluctuates between approximately 5 and OV. Thus, for full control, a applied control voltage source must be variable between the extreme values of the sawtooth voltage. It must not exceed the peak value of the sawtooth voltage, because then the comparator does not switch over, and no ignition pulses are obtained to the triac, when full light is expected. Its internal impedance should be considerably less than 10 knees.

Vid tillfällen, då yttre spänningskälla saknas, lämnar anordningen enligt uppfinningen till skillnad från andra på marknaden befintliga projektorer ändå möjligheten öppen att reglera ljuset, nämligen med hjälp av en lämpligen variabel resistans (ej visad), som kopplas externt mellan anslutningen 10 och jordklämman 1. Vid variation av den variabla resistansen ändras förhållandet i spänningsdelaren R1,RZ, så att referensspänningen till komparatorn 7 ändrar värde och dess omslag förskjuts i tiden under halvperioder- nä..In cases where there is no external voltage source, the device according to the invention, unlike other projectors on the market, still leaves the possibility open to regulate the light, namely by means of a suitably variable resistance (not shown), which is connected externally between the connection 10 and the ground terminal 1. When the variable resistance is varied, the ratio in the voltage divider R1, RZ changes, so that the reference voltage to the comparator 7 changes value and its change is shifted in time during the half-periods.

En tredje möjlighet till styrning, som anordningen en- ligt uppfinningen uppvisar, föreligger om nätsynkrona pulser indikerande tändtider för triacen finns till hands.A third possibility for control, which the device according to the invention has, exists if network-synchronous pulses indicating ignition times for the triac are available.

Dessa ledes därvid in på anslutningen 10. Med de spänningar och impedansvärden, som gäller, är anordningen direkt kompatibel med digitala TTL-pulser, förutsatt att pulskällan klarar en belastning av 10 kxl. När pulserna slår om från 0 till 1, triggas triacen. ' Som nämndes i inledningen, används ofta vid bildspel s.k. dissolvers med inbyggd triac. I det beskrivna ut- föringsexemplet av uppfinningen finns kretsar, som gör det möjligt att styra lampan även från en sådan dissolver, vars triac är avsedd att kopplas direkt i serie med lampan.These are then led into the connection 10. With the voltages and impedance values that apply, the device is directly compatible with digital TTL pulses, provided that the pulse source can handle a load of 10 kxl. When the pulses switch from 0 to 1, the triac is triggered. 'As mentioned in the introduction, often used in slide shows so-called dissolvers with built-in triac. In the described exemplary embodiment of the invention, there are circuits which make it possible to control the lamp even from such a dissolver, the triac of which is intended to be connected directly in series with the lamp.

Via en anslutning 12 och nollanslutningen 2 kopplas dissolverns triac (ej visad) i serie med ett motstånd R5.Via a connection 12 and the neutral connection 2, the triac of the dissolver (not shown) is connected in series with a resistor R5.

Dissolverns triac matar strömpulser genom motståndet RS och pulserna avkännes av en testkrets 14. I testkretsen 14 ingår i och för sig kända kretskonstruktioner, som helvågslik- riktar den signal, som alstras av de dubbelriktade pulserna genom motståndet RS och som omformar pulserna till positiva fyrkantpulser. Framkanten på dessa pulser svarar mot den önskade tändtiden för projektorns triac. Testkretsens 14 ut- gång är vidare via en elektronisk strömbrytare 15 ansluten till~spänningsdelarens delningspunkt 8, d.v.s. dan andra ingången pà komparatorn 7.The triac of the dissolver supplies current pulses through the resistor RS and the pulses are sensed by a test circuit 14. The test circuit 14 includes per se known circuit constructions which rectify the wave generated by the bidirectional pulses through the resistor RS and which convert the pulses into positive square pulses. The leading edge of these pulses corresponds to the desired ignition time of the projector triac. The output of the test circuit 14 is further connected via an electronic switch 15 to the dividing point 8 of the voltage divider, i.e. then the second input of the comparator 7.

Den elektroniska strömbrytaren 15 är konstruerad så, att 10 15 20 PJ (11 30 40 5 1 szosessfs när projektorn styrs från en dissolver, d.v=s. när pulser föreligger pà utgången av kretsen 14, strömbrytaren är sluten vid låg utsignal och öppen vid hög. När inga pulser föreligger, är strömbrytaren öppen. För detta ändamål är strömbrytaren konstruerad enligt fig 2.The electronic switch 15 is designed so that when the projector is controlled from a dissolver, i.e. when pulses are present at the output of the circuit 14, the switch is closed at low output and open at high When no pulses are present, the switch is open, for this purpose the switch is designed according to Fig. 2.

En transístor T är ansluten med emittern till test- kretsens 14 utgång och kollektorn till delningspunkten 8.A transistor T is connected with the emitter to the output of the test circuit 14 and the collector to the dividing point 8.

Basen är via en resistans R4 ansluten till ena anslutningen av en kondensator C, vars andra anslutning är jordad. En diod D är ansluten med anoden till transistorns emitter och med katoden till knutpunkten mellan motståndet R4 och kondensatorn C.The base is connected via a resistor R4 to one connection of a capacitor C, the other connection of which is earthed. A diode D is connected with the anode to the emitter of the transistor and with the cathode to the junction between the resistor R4 and the capacitor C.

Strömbrytarens arbetssätt är följande. Vi antar, att transistorn T från början är spärrad. Vid början av ett pulståg på testkretsens 14 utgång laddas kondensatorn C upp av den första positiva pulsen via dioden D, och när signalen~ _ fràn kretsen 14 äter blir låg, bottnar transistorn, d.v.s. blir sluten, eftersom spänningen över kondensatorn C via motståndet R4 driver ström genom transistorn, och komponen- ternas värden har valts i förhållande till pulsernas ampli- tud så, att bottning föreligger. Delningspunkten 8 blir då ansluten till utgången från kretsen 14 och får låg potential. När utgången åter blir hög, spärras transistorn, eftersom spänningen på emittern blir högre än på basen. Via motståndet R1 höjs då potentialen hos delningspunkten 8, och komparatorn 7 slår om. När utgången nästa gäng blir låg, leder äter transistorn o.s.v. När pulståget upphör, och ut- gången blir låg, bottnar transístorn T till en början, men efter några tíondels sekunder är kondensatorn C så pass ur- laddad, att transistorn ej drivs längre utan är oledande.The operation of the switch is as follows. We assume that transistor T is initially blocked. At the beginning of a pulse train at the output of the test circuit 14, the capacitor C is charged by the first positive pulse via the diode D, and when the signal from the circuit 14 becomes low, the transistor, i.e. becomes closed, since the voltage across the capacitor C via the resistor R4 drives current through the transistor, and the values of the components have been selected in relation to the amplitude of the pulses so that a bottom is present. The dividing point 8 is then connected to the output of the circuit 14 and has a low potential. When the output becomes high again, the transistor is turned off, because the voltage on the emitter becomes higher than on the base. Via the resistor R1, the potential of the dividing point 8 is then raised, and the comparator 7 switches. When the output of the next gang becomes low, leads eat the transistor and so on. When the pulse train ceases, and the output becomes low, the transistor T initially bottoms out, but after a few tenths of a second the capacitor C is so discharged that the transistor is no longer driven but is non-conductive.

Delningspunkten 8 går hög, och projektorn kan köras med styrning pà något av de andra sätten eller utan styrning.The split point 8 is high, and the projector can be operated with control in one of the other ways or without control.

Den beskrivna anordningen är byggd för dissolverstyrning av den moderna typ, som, när lampan hålles mörk, ändå matar lampan med en viss minimal ström för att hålla denna varm i "beredskapsläge". Vid anslutning av projektorn till en dissolver, som vid släckt lampa inte styr ut någon ström alls, mäste någon annan mer komplicerad typ av avkänning an- vändas..The described device is built for dissolver control of the modern type, which, when the lamp is kept dark, still feeds the lamp with a certain minimum current to keep it warm in "standby mode". When connecting the projector to a dissolver, which when the lamp is off does not control any current at all, some other more complicated type of sensing must be used.

Uppfinningen är inte begränsad till det ovan beskrivna 10 8205638-3 6 oeh på ritningen visade utföringsexemplet,_utan flera modifíkaticner är möjliga inom ramen för de efterföljande patentkraven utan att grundtanken ändras. Exempelvis kan man tänka sig att jämföra mot sågtandsspänningen på annat sätt än som beskrivits, liksom man kan tänka sig inverte- rade tecken för pulser och triggande pulskanter. Spännings- delaren R1,R2 kan i princip bestå av en referensspännings- källa av annat slag, t.ex. ett batteri med serieresistans.The invention is not limited to the exemplary embodiment described above and shown in the drawing, but several modification techniques are possible within the scope of the following claims without changing the basic idea. For example, one can imagine comparing to the sawtooth voltage in a different way than described, just as one can imagine inverted signs for pulses and triggering pulse edges. The voltage divider R1, R2 can in principle consist of a reference voltage source of another type, e.g. a battery with series resistance.

Anordningen kan också användas till att styra andra laster än lampor, t.ex. resístiva värmeelement.The device can also be used to control loads other than lamps, e.g. resistive heating elements.

Claims

ezosøss-3

A device comprising a triac (3) with ignition circuits (9) for controlling the current through an AC-powered load, preferably a projector lamp (4), a comparator (7) and one of the comparator (7). 7) one input connected sawtooth generator (6), which is arranged to operate synchronously with a raw voltage rectified from the mains, the ignition circuits (9) being arranged to ignite the triac (3) at the covers on one side of the comparator (7). ) output signal, when the sawtooth voltage exceeds the reference level at the second input of the comparator (7), characterized by an idle reference voltage source (8) connected to the second input of the comparator (7), having a voltage such that the potential of the comparator (7) second input at idle voltage, itself, has a value between but close to one of the extreme values of the sawtooth voltage, and which has a relatively large internal resistance, so that the potential of the second input of the comparator (7) by an external load is affectable to ate at least essentially the second extreme value of the sawtooth voltage.

Device according to claim 1, characterized in that the reference voltage source consists of a resistive voltage divider (R1, RZ) between the driving voltage of the circuits and earth, that its idle voltage is insignificantly less than the maximum value of the sawtooth voltage, that the sawtooth voltage is the cover of the comparator (T), when the sawtooth voltage falls below the reference voltage, is arranged to ignite the triac (3) via the ignition circuits (9).

Device according to claim 1 or Z, characterized by a test network, comprising an artificial load (R3) for sensing an external triacs drive of the artificial load and a test circuit (14) for creating positive voltage pulses with ^ duration corresponding to the time the artificial load (RS) is driven and by an electronic switch (15) connected to the output of the test circuit (14), the second connection of which is connected to the second input of the comparator (7) and which is designed to of voltage pulses at the output of the test circuit (14) be open at high level of the pulses and closed at low, and that, when no pulses occur, become open. 8205638-3 i 8 _

Device according to claim 3, characterized in that the electronic switch (15) consists of a transistor (T); a diode (D), a resistor (R4) and a capacitor (C), the emitter being connected to the output of the test circuit (14) and the collector to the second input of the comparator (7), the diode (D) with the anode connected to the emitter and the cathode of the capacitor (C), the other end of which is connected to ground, and the resistor (R4) being connected between the cathode and the base.