<Desc/Clms Page number 1>
Resistieve schakeling voor een elektronische diminrichting.
Deze uitvinding heeft betrekking op een resisitieve schakeling voor een elektronische diminrichting die voorzien is van een vermogenshalfgeleider, welke schakeling een resisitieve belasting bevat die als hulpbelasting op de diminrichting aangesloten is of in de diminrichting is ingebouwd.
Dergelijke schakelingen worden gebruikt bij elektronische diminrichtingen met een vermogenshalfgeleider om functionele problemen te vermijden die ze in sommige gevallen kunnen vertonen.
Een dergelijk probleem bij diminrichtingen met een vermogenshalfgeleider is onder meer een ontoereikende houdstroom (holding current) met bepaalde belastingtypes zoals inductieve belastingen, bijvoorbeeld motoren of gewikkelde transformatoren, belastingen die lager liggen dan de voorgeschreven belasting of nog een elektronisch voorschakelapparaten met inductief karakter zoals fluo-ballasten.
De bekende resistieve schakelingen om voornoemde problemen op te lossen, bevatten een al dan niet externe weerstand die continu in serie met de dimmer geschakeld is.
Aangezien een weerstand evenwel een energieverlies en vooral een opwarming veroorzaakt, is het duidelijk dat deze continu als belasting voor de diminrichting ingeschakelde weerstand voor een relatief groot energieverlies en een relatief grote opwarming zorgt.
<Desc/Clms Page number 2>
Omwille van de opwarming kan het gebruik van deze weerstand brandgevaar opleveen. Daarenboven is in sommige gevallen deze weerstand los opgesteld, hetgeen niet altijd veilig
EMI2.1
is. Deze uitvinding heeft een resistieve schakeling voor een elektronische diminrichting als doel die voornoemde en andere nadelen niet vertoont en problemen met een te lage houdstroom vermijdt, terwijl het energieverlies en de warmteproductie toch beperkt blijven en het geheel veilig
EMI2.2
is.
Dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt doordat de schakeling detectiemiddelen bevat om het ogenblik dat de vermogenshalfgeleider van de diminrichting ingeschakeld wordt te detecteren en schakelmiddelen om, wanneer voornoemde detectiemiddelen het inschakelen van de vermogenshalfgeleider detecteren, de resisitieve belasting voor een beperkte tijd, bijvoorbeeld 1, 5 ms, in te schakelen.
Met een dergelijke resisitieve schakeling, die voornoemde continu ingeschakelde weerstand vervangt, is de resistieve belasting niet continu ingeschakeld maar enkel wanneer nodig om de houdstroom of"holding current"voldoende hoog te houden.
De schakeling kan ook een spanningsdetector bevatten om te detecteren wanneer de ingangsspanning over de schakeling beneden een bepaalde drempel, bijvoorbeeld een drempel tussen 80 en 120 V, gelegen is of deze drempel bereikt en schakelmiddelen om de resistieve belasting in te schakelen wanneer de ingangsspanning van de schakeling beneden voornoemde drempel gelegen is en minstens tot de
<Desc/Clms Page number 3>
ingangsspanning deze drempel bereikt, ingeschakeld te houden en bij voorkeur gedurende een bepaalde tijd, bijvoorbeeld 1, 5 ms, nadat deze drempel bereikt is, ook al zou voornoemde tijd nadat de detectiemiddelen reeds het inschakelen van de vermogenshalfgeleider gedetecteerd hebben, reeds verlopen zijn.
In deze uitvoeringsvorm wordt ook het ongewenst starten vermeden van de oscillator van een elektronische transformator door de lekstroom die veroorzaakt wordt door de ontstoorcondensator van de diminrichting, welk probleem normaal ook opgelost werd door voornoemde bekende en dus continu werkende weerstand met voornoemde nadelen.
De schakelmiddelen waarop de detectiemiddelen en de spanningsdetector aansluiten, kunnen gemeenschappelijke schakelmiddelen zijn.
De schakelmiddelen bevatten bij voorkeur een schakelelement, bijvoorbeeld een transistor, dat in serie met de resisitieve belasting geschakeld is, en een besturing die bijvoorbeeld door een monostabiele multivibrator is gevormd, waarop het schakelelement aangesloten is.
Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen, is hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend karakter, een voorkeurdragende uitvoeringsvorm van een resistieve schakeling voor een elektronische diminrichting volgens de uitvinding beschreven met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin : figuur 1 een blokschema weergeeft van een resistieve schakeling volgens de uitvinding ;
<Desc/Clms Page number 4>
figuur 2 een meer gedetailleerd elektrisch schema weergeeft van de schakeling van figuur 1 ; figuur 3 schematisch weergeeft hoe de resistieve schakeling van de vorige figuren op een dimrichting aangesloten is waarover een belasting gevoed wordt.
De resistieve schakeling 1 weergegeven in figuur 1 is bestemd om, zoals bijvoorbeeld weergegeven in figuur 3, in parallel met een belasting aangesloten te worden op een elektronische diminrichting 2 die van een bekende constructie kan zijn, met een vermogenshalfgeleider die bijvoorbeeld een transistor of een thyristor en meer bepaald een triac kan zijn.
Deze resistieve schakeling 1 bestaat in hoofdzaak uit een resistieve belasting 3 die door een schakelelement 4 in- en uitschakelbaar is, uit een besturing van dit schakelelement 4 die door een monostabiele multivibrator 5 gevormd is en aansluit, enerzijds, op detectiemiddelen die door een differentiator 6 gevormd zijn en, anderzijds, op een spanningsdetector 7, en uit een gelijkstroomvoeding 8 die op een gelijkrichter 9 aansluit.
De gelijkrichter 9 sluit aan op een wisselstroomvoeding en is vereist omdat het schakelelement 4 en dus ook de monostabiele multivibrator 5 op gelijkspannfng werken.
De gelijkstroomvoeding 8 staat in voor de voeding van de monostabiele multivibrator 5 en de spanningsdetector 7.
De differentiator 6 vormt detectiemiddelen om het schakelmoment van de vermogenshalfgeleider van de diminrichting 2 te detecteren en geeft bij deze detectie een signaal aan op de monostabiele multivibrator 5.
<Desc/Clms Page number 5>
De spanningsdetector 7 reageert indien de ingangsspanning van de resisitieve schakeling 1 lager is dan een bepaalde drempel P die tussen 90 en 110 V is gelegen en bij voorkeur 100 V bedraagt tot deze drempel P bereikt is.
De monostabiele multivibrator 5 vormt gemeenschappelijke schakelmiddelen om het schakelelement 4 in de schakelstand te brengen, dit is de stand waarbij de resistieve belasting 3 ingeschakeld is, hetzij na detectie door de differentiator 6 van het inschakelen van de vermogens- halfgeleider van de diminrichting 2, hetzij wanneer de spanningsdetector 7 een ingangsspanning detecteert die lager gelegen is dan voornoemde drempel P, en om het schakelelement 4 terug uit deze schakelstand te brengen, een bepaalde tijd T, die in het gegeven voorbeeld gelijk is aan 1, 5 ms, na detectie van het inschakelen van de vermogenshalfgeleider, tenzij de spanningsdetector 7 een ingangsspanning detecteert die onder voornoemde drempel P gelegen is, respectievelijk nadat de spanningsdetector 7 detecteert dat de ingangsspanning de drempel P bereikt heeft.
De gelijkstroomvoeding 8 sluit aan op de gelijkrichter 9 en zorgt voor de voeding van de spanningsdetector 7 en de monostabiele multivibrator 5.
De werking van de hiervoor beschreven resistieve schakeling 1 is als volgt : Wanneer de diminrichting 2 ingeschakeld wordt, wordt ook de erop aangesloten resistieve schakeling 1 ingeschakeld.
Zodra de differentiator 6 detecteert dat de vermogenshalfgeleider van de diminrichting 2 ingeschakeld
<Desc/Clms Page number 6>
wordt, geeft hij een signaal aan de monostabiele multivibrator 5 die daardoor ingeschakeld wordt en het schakelelement 4 van stand verandert, zodanig dat de resisitieve belasting 3 gedurende de tijd T in parallel geschakeld wordt met de belasting waarop de diminrichting 2 aangesloten is, en gedurende voornoemde tijd T ook in schakelstand houdt om te voorkomen dat de vermogens- halfgeleider terug spert door stroomvertraging of inductiestroom.
De spanningsdetector 7 detecteert wanneer de ingangsspanning over de resistieve schakeling 1 de drempel P bereikt heeft en schakelt de monostabiele multivibrator 5 in wanneer deze ingangsspanning onder de drempel P gelegen is, waardoor deze laatste dus het schakelelement 4 in schakelstand brengt en de resistieve belasting 3 ingeschakeld is.
De spanningsdetector 7 houdt de monostabiele multivibrator 5 niet langer ingeschakeld wanneer de ingangsspanning de drempel P bereikt heeft, maar de monostabiele multivibrator 5 blijft nog gedurende voornoemde tijd T het schakelelement 4 in schakelstand houden.
Hierdoor wordt de lekstroom doorheen elektronische transformatoren of elektronische voorschakelapparaten verlaagd.
De differentiator 6 en de spanningdetector 7 werken gelijktijdig, hetgeen voor gevolg heeft dat, indien op het ogenblik dat de tijd T verlopen is nadat de differentiator 6 het starten van de vermogenshalfgeleider gedetecteerd heeft, de spanningsdetector 7 nog steeds detecteert dat de ingangsspanning beneden de drempel P gelegen is, de
<Desc/Clms Page number 7>
monostabiele multivibrator 5 toch niet het schakelelement 4 uit schakelstand zal brengen, maar hiertoe zal wachten tot de tijd T verstreken is nadat de drempel P bereikt is.
De resistieve belasting 3 wordt dus enkel ingeschakeld indien ze nodig is en uitgeschakeld wanneer ze overbodig is, zodat het verlies over deze belasting 3 minimaal is.
Ook de opwarming is minimaal en de resisitieve schakeling kan zelfs samen met de diminrichting in een zelfde behuizing ondergebracht worden of samen ingegoten tot een geheel.
In figuur 2 is het elektrisch schema van een praktische uitvoering van de resistieve schakeling 1 weergegeven.
De resistieve belasting 3 is een weerstand en het schakelelement 4 een transistor, bijvoorbeeld een MOSFET.
De gelijkrichter 9 is een klassieke gelijkrichter met diodes waarvan de ingang op een wisselstroombron van 230 V aansluit en waarvan zijn ene uitgangspool met de massa verbonden is terwijl de andere op een positieve gelijkspanning van 230 V is.
De differentiator 6 die tussen de uitgangen van de gelijkrichter 9 geschakeld is, bestaat uit een serieschakeling van een capaciteit 10 en twee weerstanden 11 en 12.
De spanningsdetector 7 bevat een transistor 13 waarvan de basis via een weerstand 14 op een positieve pool van de gelijkrichter 9 aansluit, de emitter op de gelijkstroomvoeding 8 aansluit en de collector via een weerstand 15 en
<Desc/Clms Page number 8>
een diode 16 op de uitgang van de differentiator 6 aansluit. Verder bevat de spannings-detector 7 nog een weerstand 17 en een diode 18 tussen de massa en de gelijkstroomvoeding 8.
Voornoemde uitgang van de differentiator 6 sluit ook aan op de basis van de transistor 19 die deel uitmaakt van de monostabiele multivibrator 5. Tussen deze basis en de massa is een Zenerdiode 20 geschakeld. De emitter van de transisitor 19 sluit aan op de transistor die het schakelelement 4 vormt en staat met de massa in verbinding over een condensator 21 en over een weerstand 22. De collector van de transistor 19 is via een weerstand 23 verbonden met de gelijkstroomvoeding 8.
Wanneer de monostabiele multivibrator 5 ingeschakeld wordt, zal deze condensator 21 zieh opladen en wanneer de differentiator 6 en de spanningsdetector 7 deze monostabiele multivibrator 5 niet langer ingeschakeld houden, zal deze condensator 21 zieh ontladen en gedurende voornoemde tijd T het schakelelement 4 verder gesloten houden.
De gelijkstroomvoeding 8 bevat twee condensatoren 24 en 25, een weerstand 26 die de stroom begrenst, een diode 27 die de spanning slechts in de richting van de monostabiele multivibrator 5 en de spanningsdetector 7 doorlaat en een Zenerdiode 28 die de spanning op bijvoorbeeld 10 V brengt.
In figuur 3 is weergegeven hoe de hiervoor beschreven resistieve schakeling 1 in de praktijk kan worden gebruikt.
<Desc/Clms Page number 9>
In deze figuur is een schakeling weergegeven met een laagspanningshalogeenlamp 29 die gevoed wordt over een transformator 30 die aangesloten is op een diminrichting 2.
De resistieve schakeling 1 is in parallel met de transformator 30 aan de primaire zijde ervan geschakeld.
Deze uitvinding is geenszins beperkt tot de hiervoor beschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringsvormen, doch dergelijke resistieve schakeling of diminrichting kunnen in verschillende uitvoeringsvormen worden uitgevoerd zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.
<Desc / Clms Page number 1>
Resistive circuit for an electronic dimming device.
This invention relates to a resistor circuit for an electronic dimming device which is provided with a power semiconductor, which circuit contains a resistor load which is connected as an auxiliary load to the dimming device or is built into the dimming device.
Such circuits are used in power semiconductor electronic dimming devices to avoid functional problems which they may exhibit in some cases.
Such a problem with power semiconductor dimming devices is inadequate holding current (holding current) with certain load types such as inductive loads, for example motors or wound transformers, loads lower than the specified load, or another electronic inductive ballast such as fluorescent ballasts.
The known resistive circuits for solving the aforementioned problems comprise an external or non-external resistor which is continuously connected in series with the dimmer.
However, since a resistor causes an energy loss and especially a heating up, it is clear that this resistance which is continuously switched on as a load for the dimming device causes a relatively large energy loss and a relatively large heating up.
<Desc / Clms Page number 2>
Due to heating, the use of this resistor can pose a fire hazard. In addition, in some cases this resistance is arranged loosely, which is not always safe
EMI2.1
is. The object of the present invention is a resistive circuit for an electronic dimming device which does not exhibit the aforementioned and other disadvantages and avoids problems with a too low holding current, while still limiting energy loss and heat production and making it completely safe
EMI2.2
is.
This object is achieved according to the invention in that the circuit comprises detection means for detecting the moment when the power semiconductor of the dimming device is switched on and switching means for, when said detection means detect the switching on of the power semiconductor, the resistive load for a limited time, for example 1, 5 ms, enable.
With such a resistive circuit, which replaces the aforementioned continuously switched-on resistance, the resistive load is not switched on continuously but only when necessary to keep the holding current or "holding current" sufficiently high.
The circuit may also include a voltage detector to detect when the input voltage across the circuit is below a certain threshold, for example a threshold between 80 and 120 V, or reaches this threshold, and switching means to turn on the resistive load when the input voltage of the circuit circuit is below the said threshold and at least to the
<Desc / Clms Page number 3>
input voltage reaches this threshold, keep it turned on and preferably for a certain time, for example 1.5 ms, after this threshold has been reached, even if said time after the detection means have already detected the power semiconductor turning on, has already expired.
In this embodiment, the unwanted starting of the oscillator of an electronic transformer is also avoided by the leakage current caused by the suppression capacitor of the dimming device, which problem was normally also solved by the aforementioned known and thus continuously operating resistance with the aforementioned drawbacks.
The switching means to which the detection means and the voltage detector connect can be common switching means.
The switching means preferably comprise a switching element, for example a transistor, which is connected in series with the resistive load, and a control unit, for example, formed by a monostable multivibrator, to which the switching element is connected.
With the insight to better demonstrate the features of the invention, a preferred embodiment of a resistive circuit for an electronic dimming device according to the invention is described below, by way of example without any limitation, with reference to the accompanying drawings, in which: figure 1 shows a represents a block diagram of a resistive circuit according to the invention;
<Desc / Clms Page number 4>
Figure 2 shows a more detailed electrical diagram of the circuit of Figure 1; figure 3 schematically shows how the resistive circuit of the previous figures is connected to a dimming direction over which a load is supplied.
The resistive circuit 1 shown in Figure 1 is intended, as shown for example in Figure 3, to be connected in parallel with a load to an electronic dimming device 2 which may be of a known construction, with a power semiconductor comprising, for example, a transistor or a thyristor and in particular can be a triac.
This resistive circuit 1 mainly consists of a resistive load 3 which can be switched on and off by a switching element 4, a control of this switching element 4 which is formed by a monostable multivibrator 5 and connects, on the one hand, to detection means provided by a differentiator 6 and, on the other hand, a voltage detector 7, and a DC power supply 8 connecting to a rectifier 9.
The rectifier 9 connects to an AC power supply and is required because the switching element 4 and thus the monostable multivibrator 5 operate on DC voltage.
The DC power supply 8 supplies the power to the monostable multivibrator 5 and the voltage detector 7.
The differentiator 6 forms detection means for detecting the switching moment of the power semiconductor of the dimming device 2 and, in this detection, indicates a signal on the monostable multivibrator 5.
<Desc / Clms Page number 5>
The voltage detector 7 reacts if the input voltage of the resistor circuit 1 is lower than a certain threshold P which is between 90 and 110 V and preferably is 100 V until this threshold P is reached.
The monostable multivibrator 5 forms common switching means for bringing the switching element 4 into the switching position, this is the position in which the resistive load 3 is switched on, either after detection by the differentiator 6 of the switching on of the power semiconductor of the dimming device 2, or when the voltage detector 7 detects an input voltage lower than the said threshold P, and in order to bring the switching element 4 back out of this switching position, a certain time T, which in the given example is equal to 1.5 ms, after detection of the switching on the power semiconductor, unless the voltage detector 7 detects an input voltage below said threshold P, or after the voltage detector 7 detects that the input voltage has reached the threshold P.
The DC power supply 8 connects to the rectifier 9 and supplies the voltage detector 7 and the monostable multivibrator 5.
The operation of the resistive circuit 1 described above is as follows: When the dimming device 2 is switched on, the resistive circuit 1 connected thereto is also switched on.
As soon as the differentiator 6 detects that the power semiconductor of the dimming device 2 is turned on
<Desc / Clms Page number 6>
it gives a signal to the monostable multivibrator 5, which is thereby switched on and the switching element 4 changes its position, such that the resistive load 3 is connected in parallel with the load to which the dimming device 2 is connected during the time T, and during the aforementioned also keeps time T in switch position to prevent the power semiconductor from blocking due to current delay or induction current.
The voltage detector 7 detects when the input voltage across the resistive circuit 1 has reached the threshold P and switches on the monostable multivibrator 5 when this input voltage is below the threshold P, so that the latter puts the switching element 4 in the switching position and the resistive load 3 is switched on. is.
The voltage detector 7 no longer keeps the monostable multivibrator 5 switched on when the input voltage has reached the threshold P, but the monostable multivibrator 5 continues to keep the switching element 4 in the switching position for the aforementioned time T.
This reduces the leakage current through electronic transformers or electronic ballasts.
The differentiator 6 and the voltage detector 7 operate simultaneously, which means that if the time T has elapsed after the differentiator 6 has detected the start of the power semiconductor, the voltage detector 7 still detects that the input voltage is below the threshold P is located, the
<Desc / Clms Page number 7>
monostable multivibrator 5 will not, however, bring the switching element 4 out of the switching position, but will wait until the time T has elapsed after the threshold P has been reached.
Thus, the resistive load 3 is turned on only when it is needed and turned off when it is not needed, so that the loss on this load 3 is minimal.
Heating is also minimal and the resistive circuit can even be housed together with the dimming device in the same housing or cast together to form a whole.
Figure 2 shows the electrical diagram of a practical embodiment of the resistive circuit 1.
The resistive load 3 is a resistor and the switching element 4 is a transistor, for example a MOSFET.
The rectifier 9 is a classic rectifier with diodes whose input connects to a 230 V AC power source and one output pole of which is connected to ground while the other is to a positive 230 V DC voltage.
The differentiator 6, which is connected between the outputs of the rectifier 9, consists of a series connection of a capacitance 10 and two resistors 11 and 12.
The voltage detector 7 contains a transistor 13, the base of which connects via a resistor 14 to a positive pole of the rectifier 9, connects the emitter to the DC power supply 8 and the collector via a resistor 15 and
<Desc / Clms Page number 8>
connect a diode 16 to the output of the differentiator 6. The voltage detector 7 also contains a resistor 17 and a diode 18 between the earth and the DC power supply 8.
The aforementioned output of the differentiator 6 also connects to the base of the transistor 19 which is part of the monostable multivibrator 5. A Zener diode 20 is connected between this base and the ground. The emitter of the transisitor 19 connects to the transistor which forms the switching element 4 and is connected to ground across a capacitor 21 and across a resistor 22. The collector of the transistor 19 is connected via a resistor 23 to the DC power supply 8.
When the monostable multivibrator 5 is switched on, this capacitor 21 will charge and when the differentiator 6 and the voltage detector 7 no longer keep this monostable multivibrator 5 switched on, this capacitor 21 will discharge and keep the switching element 4 closed for the aforementioned time.
The DC power supply 8 contains two capacitors 24 and 25, a resistor 26 which limits the current, a diode 27 which transmits the voltage only in the direction of the monostable multivibrator 5 and the voltage detector 7 and a Zener diode 28 which brings the voltage to, for example, 10 V .
Figure 3 shows how the aforementioned resistive circuit 1 can be used in practice.
<Desc / Clms Page number 9>
This figure shows a circuit with a low-voltage halogen lamp 29 which is fed over a transformer 30 connected to a dimming device 2.
The resistive circuit 1 is connected in parallel with the transformer 30 on its primary side.
The present invention is by no means limited to the embodiments described above and shown in the figures, but such resistive circuit or dimming device can be carried out in various embodiments without departing from the scope of the invention.