DE102006029502A1 - Sine wave light-adjusting apparatus for lamp, has negative semi-period flywheel unit, connected with energy-storing unit and lighting unit, which is controlled by microprocessor to conduct during negative semi-period of sine wave voltage - Google Patents

Sine wave light-adjusting apparatus for lamp, has negative semi-period flywheel unit, connected with energy-storing unit and lighting unit, which is controlled by microprocessor to conduct during negative semi-period of sine wave voltage Download PDF

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Abstract

A positive semi-period flywheel unit is connected with an energy-storing unit and a lighting unit. A microprocessor controls the flywheel unit to conduct during the positive semi-period of a sine wave voltage. A negative semi-period flywheel unit, connected with the energy-storing unit and lighting unit, is controlled by the microprocessor to conduct during the negative semi-period of the sine wave voltage.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sinuswellen-Lichteinstellvorrichtung. Insbesondere wird erfindungsgemäß die Schaltzeit eines Schalters eingestellt und ein Schwungradeffekt genutzt, um den Lichteinstelleffekt zu erreichen.The The invention relates to a sine wave light adjusting device. Especially is the switching time according to the invention a switch set and a flywheel effect used to to achieve the Lichteinstelleffekt.

Üblicherweise wird die Lichteinstellvorrichtung von Lampen durch ein Thyristor-Phasensteuerverfahren gesteuert. Es werden die hervorragenden Charakteristiken des Thyristors verwendet, um den Durchlasswinkel durch das Phasensteuerverfahren zum Steuern der Helligkeit der Lampen zu ändern. Weil der Thyristor ein semipermanentes Element ist, ist die Ausfallrate gering und er kann für lange Zeit verwendet werden. Er wird weit verbreitet für Lampen verwendet.Usually becomes the Lichteinstellvorrichtung of lamps by a thyristor phase control method controlled. It will be the excellent characteristics of the thyristor used to control the transmission angle through the phase control method Control the brightness of the lamps to change. Because the thyristor is on semipermanent element, the failure rate is low and he can for long Time to be used. It is widely used for lamps.

Es wird auf 1 Bezug genommen, welche eine Schaltung einer Lichteinstellvorrichtung mit einem Phasenmodulationsverfahren des Standes der Technik zeigt. Eine Lichteinstellschaltung 1, die durch den Thyristor (Siliziumgleichrichter-SCR/Triodenwechselstromhalbleiterschalter-TRIAC) gebildet wird, steuert den Durchlasswinkel der Ausgangsspannung Vout an den zwei Enden der Last 2. 2 zeigt die Wellenform der Ausgangsspannung Vout nach dem Stand der Technik. In 2 kann die Schaltung der Lichteinstellvorrichtung den Durchlasswinkel der Ausgangsspannung Vout einstellen und steuern, um den Lichteinstelleffekt zu erreichen.It will open 1 Reference is made showing a circuit of a Lichteinstellvorrichtung with a phase modulation method of the prior art. A light adjustment circuit 1 , which is formed by the thyristor (silicon rectifier SCR / triode AC semiconductor switch TRIAC), controls the forward angle of the output voltage V out at the two ends of the load 2 , 2 shows the waveform of the prior art output voltage V out . In 2 For example, the circuit of the light adjusting device can adjust and control the transmission angle of the output voltage V out to achieve the light adjusting effect.

Jedoch steuert die Lichteinstellvorrichtung mit einem Phasenmodulationsverfahren gemäß dem Stand der Technik eine unstetige und deformierte Ausgangsspannung Vout, um Leistung für die Last bereitzustellen. Auf diese Weise wird der Leistungsfaktor (PF) der Last reduziert. Daher kann der eingegebene Wechselstrom ACll0V nicht effizient genutzt werden und die Energie wird verschwendet. Darüber hinaus erzeugt die Lichteinstellvorrichtung mit einem Phasenmodulationsverfahren aufgrund der nicht sinusförmigen Ausgangswellen der Steuerschaltung Rauschen.However, the light adjusting device according to the prior art phase modulation method controls a discontinuous and deformed output voltage V out to provide power to the load. In this way the power factor (PF) of the load is reduced. Therefore, the input AC power ACll0V can not be used efficiently and the power is wasted. Moreover, the light adjusting device generates noises with a phase modulation method due to the non-sinusoidal output shafts of the control circuit.

Ein besonderer Aspekt der Erfindung ist, eine Sinuswellen-Lichteinstellvorrichtung zu schaffen. Insbesondere stellt die Lichteinstellvorrichtung die Eingangssinuswellenspannung ein und gibt eine gewünschte Ausgangssinuswellenspannung gemäß der gewünschten Helligkeit einer Lampe an die Lampe aus, um den Lichteinstelleffekt durch Einstellen der Schaltzeitdauer eines Schalters und unter Verwendung des Schwungradeffekts zu erreichen. Weil die Wellenform der an die Lampe ausgegebenen Spannung eine Sinuswelle ist, ist die Differenz zu der Eingangssinuswellenspannung lediglich die Höhe der Wellenamplitude. Daher ist der Leistungsfaktor, wenn die Sinuswellen-Lichteinstellvorrichtung der Erfindung zum Einstellen der Helligkeit der Lampe verwendet wird, höher und Energie kann zulänglich genutzt werden.One particular aspect of the invention is a sine wave light adjusting device to accomplish. In particular, the Lichteinstellvorrichtung represents the Input sine wave voltage and gives a desired output sine wave voltage according to the desired Brightness of a lamp to the lamp off to the Lichteinstelleffekt by adjusting the switching time of a switch and using to achieve the flywheel effect. Because the waveform on the Lamp output voltage is a sine wave, the difference is to the input sine wave voltage only the height of the wave amplitude. Therefore, the power factor when the sine wave light adjusting device the invention used for adjusting the brightness of the lamp getting higher and energy can be adequate be used.

Die Sinuswellen-Lichteinstellvorrichtung der Erfindung wird durch einen Mikroprozessor gesteuert und stellt eine Sinuswellenspannung zum Versorgen einer Beleuchtungseinheit damit ein. Die Sinuswellen-Lichteinstellvorrichtung weist auf: eine Energiespeichereinheit, die mit der Beleuchtungseinheit verbunden ist, eine Positive-Halbperiode- Schalteinheit, die mit der Energiespeichereinheit verbunden ist und durch den Mikroprozessor gesteuert wird, um die Schaltoperation während der positiven Halbperiode der Sinuswellenspannung auszuführen, eine Negative-Halbperiode-Schalteinheit, die mit der Energiespeichereinheit verbunden ist und durch den Mikroprozessor gesteuert wird, um die Schaltoperation während der negativen Halbperiode der Sinuswellenspannung auszuführen, eine Positive-Halbperiode-Schwungradeinheit, die mit der Energiespeichereinheit und der Beleuchtungseinheit verbunden ist und durch den Mikroprozessor gesteuert wird, um während der positiven Halbperiode der Sinuswellenspannung zu leiten, und eine Negative-Halbperiode-Schalteinheit, die mit der Energiespeichereinheit und der Beleuchtungseinheit verbunden ist und durch den Mikroprozessor gesteuert wird, so dass sie während der negativen Halbperiode der Sinuswellenspannung leitet.The Sine wave light adjusting device of the invention is characterized by a Microprocessor controlled and adjusts a sine wave voltage Supplying a lighting unit with it. The sine wave light adjusting device indicates: an energy storage unit connected to the lighting unit connected, a positive half-period switching unit with the energy storage unit is connected and controlled by the microprocessor to the switching operation while the positive half-period of the sine wave voltage, a Negative half-cycle switching unit, which is connected to the energy storage unit and by the microprocessor is controlled to the switching operation during the negative half-period perform the sine wave voltage, a positive half-period flywheel unit, connected to the energy storage unit and the lighting unit is and is controlled by the microprocessor during the to conduct positive half-period of the sine wave voltage, and a Negative half-period switching unit associated with the energy storage unit and the lighting unit is connected and through the microprocessor is controlled so that they during the negative half-period of the sine wave voltage conducts.

Für ein weiteres Verständnis der Erfindung wird auf die folgende detaillierte Beschreibung Bezug genommen, die die Ausführungsformen und Beispiele der Erfindung erläutert. Die Beschreibung dient nur der Erläuterung der Erfindung und soll nicht als Beschränkung des Anspruchsbereichs angesehen werden.For another understanding the invention is referred to the following detailed description, the the embodiments and examples of the invention are explained. The description is only illustrative of the invention and is intended to be not as a limitation the scope of the claim.

Die hierin enthaltene Zeichnung sorgt für ein weiteres Verständnis der Erfindung. Es folgt eine kurze Einführung der Zeichnung:The The drawing contained herein provides a further understanding of the Invention. Here is a brief introduction to the drawing:

1 ist ein Schaltplan einer Schaltung einer Lichteinstellvorrichtung mit einem Phasenmodulationsverfahren gemäß dem Stand der Technik; 1 Fig. 12 is a circuit diagram of a circuit of a light adjusting device with a phase modulation method according to the prior art;

2 ist eine Wellenform der Ausgangsspannung Vout des Standes der Technik; 2 is a waveform of the prior art output voltage V out ;

3 ist ein Blockschaltbild der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung; 3 Fig. 12 is a block diagram of the preferred embodiment of the invention;

4 ist ein Schaltplan der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung; 4 Fig. 12 is a circuit diagram of the preferred embodiment of the invention;

5 ist ein Schaubild der Steuerwellenformen, die in der Erfindung verwendet werden; 5 Fig. 12 is a diagram of the control waveforms used in the invention;

6A & B sind Schaltpläne der Schaltung, die betrieben wird, während die erfindungsgemäße Vorrichtung innerhalb der positiven Halbperiode der Sinuswellenspannung betrieben wird; und 6A & B are schematics of the circuit, which is operated while the device according to the invention is operated within the positive half cycle of the sine wave voltage; and

6C & D sind Schaltpläne der Schaltung, die betrieben wird, während die erfindungsgemäße Vorrichtung innerhalb der negativen Halbperiode der Sinuswellenspannung betrieben wird. 6C & D are circuit diagrams of the circuit which is operated while the device according to the invention is operated within the negative half cycle of the sine wave voltage.

Es wird auf 3 Bezug genommen, welche ein Blockschaltbild der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zeigt. Die Sinuswellen-Lichteinstellvorrichtung 1 der Erfindung wird durch einen Mikroprozessor 12 gesteuert und stellt eine Sinuswellenspannung AC ein, um sie einer Beleuchtungseinheit 15 bereitzustellen. Die Sinuswellen-Lichteinstellvorrichtung 1 weist auf: eine Energiespeichereinheit 13, die mit der Beleuchtungseinheit 15 verbunden ist, eine Positive-Halbperiode-Schalteinheit 14, die mit der Energiespeichereinheit 13 verbunden ist und durch den Mikroprozessor 12 gesteuert wird, um die Schaltoperation während der positiven Halbperiode der Sinuswellenspannung AC auszuführen, eine Negative-Halbperiode-Schalteinheit 16, die mit der Energiespeichereinheit 13 verbunden ist und durch den Mikroprozessor 12 gesteuert wird, um die Schaltoperation während der negativen Halbperiode der Sinuswellenspannung AC auszuführen, eine Positive-Halbperiode-Schwungradeinheit 17, die mit der Energiespeichereinheit 13 und der Beleuchtungseinheit 15 verbunden ist und durch den Mikroprozessor 12 gesteuert wird, um während der positiven Halbperiode der Sinuswellenspannung AC zu leiten, und eine Negative-Halbperiode-Schwungradeinheit 18, die mit der Energiespeichereinheit 13 und der Beleuchtungseinheit 15 verbunden ist und durch den Mikroprozessor 12 gesteuert wird, um während der negativen Halbperiode der Sinuswellenspannung AC zu leiten.It will open 3 Reference is made which shows a block diagram of the preferred embodiment of the invention. The sine wave light adjusting device 1 The invention is achieved by a microprocessor 12 and adjusts a sine wave voltage AC to make it a lighting unit 15 provide. The sine wave light adjusting device 1 indicates: an energy storage unit 13 that with the lighting unit 15 connected, a positive half-period switching unit 14 connected with the energy storage unit 13 is connected and through the microprocessor 12 is controlled to perform the switching operation during the positive half cycle of the sine wave voltage AC, a negative half-cycle switching unit 16 connected with the energy storage unit 13 is connected and through the microprocessor 12 is controlled to perform the switching operation during the negative half cycle of the sine wave voltage AC, a positive half-period flywheel unit 17 connected with the energy storage unit 13 and the lighting unit 15 is connected and through the microprocessor 12 is controlled to conduct during the positive half cycle of the sine wave voltage AC, and a negative half-period flywheel unit 18 connected with the energy storage unit 13 and the lighting unit 15 is connected and through the microprocessor 12 is controlled to conduct during the negative half cycle of the sine wave voltage AC.

Die Sinuswellen-Lichteinstellvorrichtung 1 weist ferner eine Filtereinheit 11 auf, die mit der Beleuchtungseinheit 15 verbunden ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Filtereinheit 11 eine Kapazität, d.h. ein Kondensator. Die Energiespeichereinheit 13 ist eine Induktivität, d.h. eine Spule. Die Positive-Halbperiode-Schalteinheit 14 besteht aus einer Positive-Halbperiode-Gleichrichterdiode und einem Positive-Halbperiode-Schalter, die miteinander verbunden sind. Der Positive-Halbperiode-Schalter ist ein Bipolartransistor mit isoliertem Gate (IGBT). Die Negative-Halbperiode-Schalteinheit 16 besteht aus einer Negative-Halbperiode-Gleichrichterdiode und einem Negative-Halbperiode-Schalter, die miteinander verbunden sind. Der Negative-Halbperiode-Schalter ist ein Bipolartransistor mit einem isolierten Gate (IGBT). Die Positive-Halbperiode-Schwungradeinheit 17 ist ein Siliziumgleichrichter (SCR). Die Negative-Halbperiode-Schwungradeinheit 18 ist ein Siliziumgleichrichter (SCR).The sine wave light adjusting device 1 also has a filter unit 11 on that with the lighting unit 15 connected is. In this embodiment, the filter unit 11 a capacitor, ie a capacitor. The energy storage unit 13 is an inductance, ie a coil. The positive half-cycle switching unit 14 consists of a positive half-period rectifier diode and a positive half-cycle switch connected together. The positive half-cycle switch is an insulated gate bipolar transistor (IGBT). The negative half-period switching unit 16 consists of a negative half-period rectifier diode and a negative half-cycle switch, which are connected together. The negative half-cycle switch is an insulated gate bipolar transistor (IGBT). The positive half-period flywheel unit 17 is a silicon rectifier (SCR). The negative half-period flywheel unit 18 is a silicon rectifier (SCR).

Es wird auf die 3 und 4 Bezug genommen. 4 ist ein Schaltplan einer Schaltung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Die Sinuswellen-Lichteinstellvorrichtung 1 weist eine Spule L auf, die mit der Last der Beleuchtungseinheit verbunden ist, einen ersten Bipolartransistor mit isoliertem Gate (IGBT) Q1, der einen Steueranschluss G, einen Kollektoranschluss C und einen Emitteranschluss E aufweist. Der Steueranschluss G ist mit dem Mikroprozessor 12 verbunden und der Emitteranschluss E ist mit einem Anschluss der Spule L verbunden. Der erste Bipolartransistor mit isoliertem Gate (IGBT) Q1 weist ferner eine Durchlassdiode D3 auf, die zwischen den Kollektoranschluss C und den Emitteranschluss E geschaltet ist. Die Sinuswellen-Lichteinstellvorrichtung 1 weist auch eine Positive-Halbperiode-Gleichrichterdiode 1 mit einem positiven Anschluss und einem negativen Anschluss auf. Der negative Anschluss ist mit dem Kollektoranschluss C des ersten Bipolartransistors mit isoliertem Gate (IGBT) Q1 verbunden und der positive Anschluss empfängt die Sinuswellenwechselspannung AC. Die Sinuswellen-Lichteinstellvorrichtung 1 weist auch einen ersten Siliziumgleichrichter SCR1 mit einem positiven Anschluss, mit einem negativen Anschluss und einem Triggeranschluss auf. Der positive Anschluss ist mit dem Kollektoranschluss C des ersten Bipolartransistors mit isoliertem Gate (IGBT) Q1 verbunden, der negative Anschluss ist mit der Last der Beleuchtungseinheit verbunden und der Triggeranschluss ist mit dem Mikroprozessor 12 verbunden.It will be on the 3 and 4 Referenced. 4 Fig. 12 is a circuit diagram of a circuit of the preferred embodiment of the invention. The sine wave light adjusting device 1 has a coil L connected to the load of the lighting unit, a first insulated gate bipolar transistor (IGBT) Q 1 having a control terminal G, a collector terminal C, and an emitter terminal E. The control terminal G is connected to the microprocessor 12 connected and the emitter terminal E is connected to a terminal of the coil L. The first insulated gate bipolar transistor (IGBT) Q 1 further has a transmission diode D 3 connected between the collector terminal C and the emitter terminal E. The sine wave light adjusting device 1 also has a positive half-period rectifier diode 1 with a positive connection and a negative connection. The negative terminal is connected to the collector terminal C of the first insulated gate bipolar transistor (IGBT) Q 1 , and the positive terminal receives the sine wave AC voltage AC. The sine wave light adjusting device 1 also includes a first silicon rectifier SCR1 having a positive terminal, a negative terminal, and a trigger terminal. The positive terminal is connected to the collector terminal C of the first insulated gate bipolar transistor (IGBT) Q 1 , the negative terminal is connected to the load of the lighting unit, and the trigger terminal is connected to the microprocessor 12 connected.

Die Sinuswellen-Lichteinstellvorrichtung 1 weist auch einen zweiten Bipolartransistor mit isoliertem Gate (IGBT) Q2 mit einem Steueranschluss G, einem Kollektoranschluss C und einem Emitteranschluss E auf. Der Steueranschluss G ist mit dem Mikroprozessor 12 verbunden und der Kollektoranschluss C ist mit dem Emitteranschluss E des ersten Bipolartransistors mit isoliertem Gate (IGBT) Q1 verbunden. Der zweite Bipolartransistor mit isoliertem Gate (IGBT) Q2 weist ferner eine Durchlassdiode D4 auf, die zwischen den Kollektoranschluss C und den Emitteranschluss E geschaltet ist. Die Sinuswellen-Lichteinstellvorrichtung 1 weist auch eine Negative-Halbperiode-Gleichrichterdiode D2 mit einem positiven Anschluss und einem negativen Anschluss auf. Der positive Anschluss ist mit dem Emitteranschluss E des zweiten Bipolartransistors mit isoliertem Gate (IGBT) Q2 verbunden und der negative Anschluss empfängt die Sinuswellenspannung AC. Die Sinuswellen-Lichteinstellvorrichtung 1 weist auch einen zweiten Siliziumgleichrichter SCR2 mit einem positiven Anschluss, einem negativen Anschluss und einem Triggeranschluss G2 auf. Der negative Anschluss ist mit dem Emitteranschluss E des zweiten Bipolartransistors mit isoliertem Gate (IGBT) Q2 verbunden, der positive Anschluss ist mit der Last der Beleuchtungseinheit verbunden und der Triggeranschluss ist mit dem Mikroprozessor 12 verbunden. Die Sinuswellen-Lichteinstellvorrichtung 1 weist auch einen Kondensator C0 auf, der mit der Last der Beleuchtungseinheit verbunden ist und als Filter verwendet wird, um die Last der Beleuchtungseinheit mit einer Sinuswellenausgangsspannung zu versorgen.The sine wave light adjusting device 1 also has a second insulated gate bipolar transistor (IGBT) Q 2 having a control terminal G, a collector terminal C, and an emitter terminal E. The control terminal G is connected to the microprocessor 12 and the collector terminal C is connected to the emitter terminal E of the first insulated gate bipolar transistor (IGBT) Q 1 . The second insulated gate bipolar transistor (IGBT) Q 2 further has a transmission diode D 4 connected between the collector terminal C and the emitter terminal E. The sine wave light adjusting device 1 also has a negative half-period rectifier diode D 2 having a positive terminal and a negative terminal. The positive terminal is connected to the emitter terminal E of the second insulated gate bipolar transistor (IGBT) Q 2 , and the negative terminal receives the sine wave voltage AC. The sine wave light adjusting device 1 also includes a second silicon rectifier SCR2 having a positive terminal, a negative terminal, and a trigger terminal G 2 . The negative terminal is connected to the emitter terminal E of the second insulated gate bipolar transistor (IGBT) Q 2 , the positive terminal is connected to the load of the lighting unit, and the trigger is connected conclusion is with the microprocessor 12 connected. The sine wave light adjusting device 1 also has a capacitor C 0 , which is connected to the load of the lighting unit and is used as a filter to supply the load of the lighting unit with a sine wave output voltage.

Es wird auf die 4 und 5 Bezug genommen. 5 ist ein Schaubild der Steuerwellenformen, die in der Erfindung verwendet werden. In der 5 wird die Steuerwellenform, die in der Erfindung verwendet wird, durch den Mikroprozessor 12 bereitgestellt, der in 3 gezeigt ist. Der Mikroprozessor 12 erhält das Nulldurchgang-Signal der Sinuswellenspannung AC und stellt ein Tastverhältnis der PWM-Steuersignale B1 und B2 und der Triggersignale G1 und G2 gemäß einem Lichteinstellsignal ein und gibt es aus. Die Erfindung verwendet die Einstellung des Tastverhältnisses der PWM-Steuersignale B1 und B2 und die Erzeugung der Triggersignals G1 und G2, um die Sinuswellenausgangsspannung Vout an dem Kondensator C0 einzustellen und sie an die Last der Beleuchtungseinheit auszugeben. Folglich wird der Lichteinstelleffekt erreicht.It will be on the 4 and 5 Referenced. 5 FIG. 12 is a diagram of the control waveforms used in the invention. FIG. In the 5 becomes the control waveform used in the invention by the microprocessor 12 provided in 3 is shown. The microprocessor 12 receives the zero crossing signal of the sine wave voltage AC, and adjusts and outputs a duty ratio of the PWM control signals B 1 and B 2 and the trigger signals G 1 and G 2 in accordance with a light adjusting signal. The invention uses the adjustment of the duty cycle of the PWM control signals B 1 and B 2 and the generation of the trigger signal G 1 and G 2 to set the sine wave output voltage V out to the capacitor C 0 and output it to the load of the lighting unit. As a result, the light adjustment effect is achieved.

Es wird auf die 4, 5, 6A und 6B Bezug genommen. Die 6A und 6B sind Schaltpläne der Schaltung, die betrieben wird, während die Erfindung innerhalb der positiven Halbperiode der Sinuswellenspannung betrieben wird. Wenn die Sinuswellenspannung AC in der positiven Halbperiode (T1 bis T2) ist, gibt der Mikroprozessor 12 das PWM-Steuersignal B1 an den ersten Bipolartransistor mit isoliertem Gate (IGBT) Q1 aus und gibt das Triggersignal G2 aus, um den zweiten Siliziumgleichrichter SCR2 zu betreiben. während der Periode von T1 bis T10 steuert und betreibt das PWM-Steuersignal B1 den ersten Siliziumgleichrichter SCR1. Zu diesem Zeitpunkt bildet die positive Halbperiode der Sinuswellenspannung AC eine Schleife mittels der Positive-Halbperiode-Gleichrichterdiode D1, des ersten Bipolartransistors mit isoliertem Gate (IGBT) Q1, der Spule L, des Kondensators C0 und der Last der Beleuchtungseinheit, wie in der 6A gezeigt ist. Während der Zeitdauer von T10 bis T11 steuert das PWM-Steuersignal B1 den ersten Bipolartransistor mit isoliertem Gate (IGBT) Q1 und schaltet ihn ab. Zu diesem Zeitpunkt bildet die Energie, die in der Spule L gespeichert ist, eine Schleife mittels des Kondensators C0, der Last der Beleuchtungseinheit, des zweiten Siliziumgleichrichters SCR2 und der Durchlassdiode D4, wie in der 6B gezeigt ist.It will be on the 4 . 5 . 6A and 6B Referenced. The 6A and 6B FIG. 12 are circuit diagrams of the circuit operated while operating the invention within the positive half cycle of the sine wave voltage. FIG. When the sine wave voltage AC is in the positive half period (T 1 to T 2 ), the microprocessor outputs 12 the PWM control signal B 1 to the first insulated gate bipolar transistor (IGBT) Q 1 and outputs the trigger signal G 2 to operate the second silicon rectifier SCR2. During the period from T 1 to T 10 , the PWM control signal B 1 controls and operates the first silicon rectifier SCR1. At this time, the positive half period of the sine wave voltage AC forms a loop by means of the positive half-period rectifier diode D 1 , the first insulated gate bipolar transistor (IGBT) Q 1 , the coil L, the capacitor C 0, and the load of the lighting unit, as in FIG of the 6A is shown. During the period from T 10 to T 11 , the PWM control signal B 1 controls the first insulated gate bipolar transistor (IGBT) Q 1 and turns it off. At this time, the energy stored in the coil L forms a loop by means of the capacitor C 0 , the load of the illumination unit, the second silicon rectifier SCR2, and the forward diode D 4 , as shown in FIG 6B is shown.

Es wird auf die 4, 5, 6C und 6D Bezug genommen. Die 6C und 6D sind Schaltpläne der Schaltung, die betrieben wird, während die Erfindung innerhalb der negativen Halbperiode der Sinuswellenspannung betrieben wird. Wenn die Sinuswellenspannung AC in der negativen Halbperiode ist (T2 bis T3), gibt der Mikroprozessor 12 das PWM-Steuersignal B2 an den zweiten Bipolartransistor mit isoliertem Gate (IGBT) Q2 aus und gibt das Triggersignal G1 aus, um den ersten Siliziumgleichrichter SCR1 zu betreiben. Während der Zeitdauer von T2 bis T20 steuert und betreibt das PWM-Steuersignal B2 den zweiten Bipolartransistor mit isoliertem Gate (IGBT) Q2. Zu diesem Zeitpunkt bildet die negative Halbperiode der Sinuswellenspannung AC eine Schleife mittels der Negative-Halbperiode-Gleichrichterdiode D2, des zweiten Bipolartransistors mit isoliertem Gate (IGBT) Q2, der Spule L, des Kondensators C0 und der Last der Beleuchtungseinheit, wie in der 6C gezeigt ist. Während der Zeitdauer von T20 bis T21 steuert das PWM-Steuersignal den zweiten Bipolartransistor mit isoliertem Gate (IGBT) Q2 und schaltet ihn ab. Zu diesem Zeitpunkt bildet die in der Spule L gespeicherte Energie eine Schleife mittels des Kondensators C0, der Last der Beleuchtungseinheit, des ersten Siliziumgleichrichters SCR1 und der Durchlassdiode D3, wie in der 6D gezeigt ist.It will be on the 4 . 5 . 6C and 6D Referenced. The 6C and 6D FIG. 12 are circuit diagrams of the circuit operated while operating the invention within the negative half cycle of the sine wave voltage. When the sine wave voltage AC is in the negative half cycle (T 2 to T 3 ), the microprocessor outputs 12 the PWM control signal B 2 to the second insulated gate bipolar transistor (IGBT) Q 2 and outputs the trigger signal G 1 to operate the first silicon rectifier SCR1. During the period from T 2 to T 20 , the PWM control signal B 2 controls and operates the second insulated gate bipolar transistor (IGBT) Q 2 . At this time, the negative half cycle of the sine wave voltage AC forms a loop by means of the negative half-period rectifier diode D 2 , the second bipolar transistor IGBT Q 2 , the coil L, the capacitor C 0, and the load of the lighting unit, as in FIG of the 6C is shown. During the period from T 20 to T 21 , the PWM control signal controls the second insulated gate bipolar transistor (IGBT) Q 2 and turns it off. At this time, the energy stored in the coil L forms a loop by means of the capacitor C 0 , the load of the lighting unit, the first silicon rectifier SCR1 and the forward diode D 3 , as shown in FIG 6D is shown.

Es wird wieder auf 5 Bezug genommen. Der Mikroprozessor 12 stellt das Tastverhältnis der PWM-Steuersignale B1 und B2 und der Triggersignale G1 und G2 gemäß einem Lichteinstellsignal ein und gibt es aus. Die Erfindung verwendet die Einstellung des Tastverhältnisses der PWM-Steuersignale B1 und B2 und die Erzeugung der Triggersignale G1 und G2, um die Sinuswellenausgangsspannung Cav an dem Kondensator C0 einzustellen und sie an die Last der Beleuchtungseinheit auszugeben. Folglich wird die ausgegebene Leistung bestimmt und der Lichteinstelleffekt wird erreicht.It will be up again 5 Referenced. The microprocessor 12 sets and outputs the duty ratio of the PWM control signals B 1 and B 2 and the trigger signals G 1 and G 2 in accordance with a light adjusting signal. The invention uses the adjustment of the duty cycle of the PWM control signals B 1 and B 2 and the generation of the trigger signals G 1 and G 2 to adjust the sine wave output voltage C av to the capacitor C 0 and output it to the load of the lighting unit. Consequently, the output power is determined and the light adjustment effect is achieved.

Die Lichteinstellvorrichtung der Erfindung stellt die Eingangssinuswellenspannung ein und gibt eine gewünschte Ausgangssinuswellenspannung an die Lampe entsprechend der gewünschten Helligkeit der Lampe aus, um den Lichteinstelleffekt durch Einstellen der Schaltdauer eines Schalters und durch Verwenden eines Schwungradeffekts zu erreichen. Weil die Wellenform der Spannung, die an die Lampe ausgegeben wird, eine Sinuswelle ist, ist die Differenz zu der Eingangssinuswelle lediglich die Größe der Wellenamplitude.The Light adjusting device of the invention provides the input sine wave voltage and gives a desired Output sine wave voltage to the lamp according to the desired Brightness of the lamp off to adjust the light adjustment effect by adjusting the switching duration of a switch and by using a flywheel effect to reach. Because the waveform of the voltage output to the lamp is a sine wave is the difference to the input sine wave only the size of the wave amplitude.

Daher ist der Leistungsfaktor, wenn die Sinuswellen-Lichteinstellvorrichtung der Erfindung zum Einstellen der Helligkeit der Lampe verwendet wird, höher und die Energie kann adäquat genutzt werden. Die Erfindung kann hinsichtlich der Nachteile der Lichteinstellvorrichtung mit einem Phasenmodulationsverfahren des Standes der Technik, wie z.B., dass der Leistungsfaktor niedrig ist und Energie verschwendet wird und infolgedessen eine unstetige und deformierte Ausgangsspannung Vout gesteuert wird, um die Leistung für die Last bereitzustellen, Verbesserungen erreichen.Therefore, when the sine wave light adjusting device of the invention is used to adjust the brightness of the lamp, the power factor is higher and the power can be used adequately. The invention can achieve improvements in the drawbacks of the light adjusting apparatus with a prior art phase modulation method such as that the power factor is low and energy is wasted, and consequently a discontinuous and deformed output voltage V out is controlled to provide the power to the load ,

Die obige Beschreibung veranschaulicht spezifische Ausführungsformen und Beispiele der Erfindung. Die Erfindung sollte daher verschiedene Modifikationen und Variationen umfassen, die in dem hier beschriebenen Aufbau und dem Betrieb der Erfindung durchgeführt werden, vorausgesetzt, sie fallen in den Bereich der Erfindung, wie er in den folgenden beigefügten Ansprüchen definiert ist.The The above description illustrates specific embodiments and examples of the invention. The invention should therefore be various Modifications and variations include those described herein Construction and operation of the invention, provided that they are within the scope of the invention, as in the following attached claims is defined.

Claims (12)

Sinuswellen-Lichteinstellvorrichtung (1), die durch einen Mikroprozessor (12) gesteuert wird und zum Einstellen einer Sinuswellenspannung verwendet wird, um diese einer Beleuchtungseinheit (15) bereitzustellen, aufweisend: eine Energiespeichereinheit (13), die mit der Beleuchtungseinheit (15) verbunden ist; eine Positive-Halbperiode-Schalteinheit (14), die mit der Energiespeichereinheit (13) verbunden ist und durch den Mikroprozessor (12) gesteuert wird, um eine Schaltoperation während der positiven Halbperiode der Sinuswellenspannung auszuführen; eine Negative-Halbperiode-Schalteinheit (16), die mit der Energiespeichereinheit (13) verbunden ist und durch den Mikroprozessor (12) gesteuert wird, um die Schaltoperation während der negativen Halbperiode der Sinuswellenspannung auszuführen; eine Positive-Halbperiode-Schwungradeinheit (17), die mit der Energiespeichereinheit (13) und der Beleuchtungseinheit (15) verbunden ist und durch den Mikroprozessor (12) gesteuert wird, um während der positiven Halbperiode der Sinuswellenspannung zu leiten; und eine Negative-Halbperiode-Schwungradeinheit (18), die mit der Energiespeichereinheit (13) und der Beleuchtungseinheit (15) verbunden ist und durch den Mikroprozessor (12) gesteuert wird, um während der negativen Halbperiode der Sinuswellenspannung zu leiten.Sine wave light adjusting device ( 1 ), which are controlled by a microprocessor ( 12 ) and is used to set a sine wave voltage to match that of a lighting unit ( 15 ), comprising: an energy storage unit ( 13 ) connected to the lighting unit ( 15 ) connected is; a positive half-cycle switching unit ( 14 ) connected to the energy storage unit ( 13 ) and by the microprocessor ( 12 ) is controlled to perform a switching operation during the positive half cycle of the sine wave voltage; a negative half-cycle switching unit ( 16 ) connected to the energy storage unit ( 13 ) and by the microprocessor ( 12 ) is controlled to perform the switching operation during the negative half cycle of the sine wave voltage; a positive half-period flywheel unit ( 17 ) connected to the energy storage unit ( 13 ) and the lighting unit ( 15 ) and by the microprocessor ( 12 ) is controlled to conduct during the positive half cycle of the sine wave voltage; and a negative half-period flywheel unit ( 18 ) connected to the energy storage unit ( 13 ) and the lighting unit ( 15 ) and by the microprocessor ( 12 ) is controlled to conduct the sine wave voltage during the negative half cycle. Sinuswellen-Lichteinstellvorrichtung nach Anspruch 1, die ferner eine Filtereinheit (11) aufweist, die mit der Beleuchtungseinheit (15) verbunden ist.A sine wave light adjusting device according to claim 1, further comprising a filter unit ( 11 ) provided with the illumination unit ( 15 ) connected is. Sinuswellen-Lichteinstellvorrichtung (1) nach Anspruch 2, wobei die Filtereinheit (11) ein Kondensator (C0) ist.Sine wave light adjusting device ( 1 ) according to claim 2, wherein the filter unit ( 11 ) is a capacitor (C 0 ). Sinuswellen-Lichteinstellvorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die Energiespeichereinheit (13) eine Spule (L) ist.Sine wave light adjusting device ( 1 ) according to claim 1, wherein the energy storage unit ( 13 ) is a coil (L). Sinuswellen-Lichteinstellvorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die Positive-Halbperiode-Schalteinheit (14) aus einer Positive-Halbperiode-Gleichrichterdiode (D3) und einem Positive-Halbperiode-Schalter (Q1) zusammengesetzt ist, die beide miteinander verbunden sind.Sine wave light adjusting device ( 1 ) according to claim 1, wherein the positive half-cycle switching unit ( 14 ) is composed of a positive half-cycle rectifier diode (D 3 ) and a positive half-cycle switch (Q 1 ) both connected together. Sinuswellen-Lichteinstellvorrichtung (1) nach Anspruch 5, wobei der Positive-Halbperiode-Schalter (Q1) ein Bipolartransistor mit isoliertem Gate (IGBT) ist.Sine wave light adjusting device ( 1 ) according to claim 5, wherein the positive half-cycle switch (Q 1 ) is an insulated gate bipolar transistor (IGBT). Sinuswellen-Lichteinstellvorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die Negative-Halbperiode-Schalteinheit (16) aus einer Negative-Halbperiode-Gleichrichterdiode (D4) und einem Negative-Halbperiode-Schalter (Q2) zusammengesetzt ist, die beide miteinander verbunden sind.Sine wave light adjusting device ( 1 ) according to claim 1, wherein the negative half-cycle switching unit ( 16 ) is composed of a negative half-period rectifier diode (D 4 ) and a negative half-cycle switch (Q 2 ), which are both connected together. Sinuswellen-Lichteinstellvorrichtung (1) nach Anspruch 7, wobei der Negative-Halbperiode-Schalter (Q2) ein Bipolartransistor mit isoliertem Gate (IGBT) ist.Sine wave light adjusting device ( 1 ) according to claim 7, wherein said negative half-period switch (Q 2 ) is an insulated gate bipolar transistor (IGBT). Sinuswellen-Lichteinstellvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Positive-Halbperiode-Schwungradeinheit (17) ein Siliziumgleichrichter (SCR) ist.A sine wave light adjusting device according to claim 1, wherein said positive half-period flywheel unit ( 17 ) is a silicon rectifier (SCR). Sinuswellen-Lichteinstellvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Negative-Halbperiode-Schwungradeinheit (18) ein Siliziumgleichrichter (SCR) ist.A sine wave light adjusting device according to claim 1, wherein said negative half-period flywheel unit ( 18 ) is a silicon rectifier (SCR). Sinuswellen-Lichteinstellvorrichtung (1), die durch einen Mikroprozessor (12) gesteuert wird und zum Einstellen einer Sinuswellenspannung zum Bereitstellen davon für eine Beleuchtungseinheit (15) verwendet wird, aufweisend: eine Spule (L), die mit der Beleuchtungseinheit (15) verbunden ist; einen ersten Bipolartransistor mit isoliertem Gate (IGBT1), mit einem Steueranschluss (G), einem Kollektoranschluss (C) und einem Emitteranschluss (E); wobei der Steueranschluss (G) mit dem Mikroprozessor (12) verbunden ist und der Emitteranschluss (E) mit einem Anschluss der Spule (L) verbunden ist; eine Positive-Halbperiode-Gleichrichterdiode (D1) mit einem positiven Anschluss und einem negativen Anschluss; wobei der negative Anschluss mit dem Kollektoranschluss (C) des ersten Bipolartransistors mit isoliertem Gate (IGBT1) verbunden ist und der positive Anschluss die Sinuswellenspannung empfängt; einen ersten Siliziumgleichrichter (SCR1) mit einem positiven Anschluss, einem negativen Anschluss und einem Triggeranschluss (G1); wobei der positive Anschluss mit dem Kollektoranschluss des ersten Bipolartransistors mit isoliertem Gate (IGBT1), der negative Anschluss mit der Beleuchtungseinheit (15) und der Triggeranschluss (G1) mit dem Mikroprozessor (12) verbunden ist; einen zweiten Bipolartransistor mit isoliertem Gate (IGBT2) mit einem Steueranschluss (G), einem Kollektoranschluss (C) und einem Emitteranschluss (E); wobei der Steueranschluss (G) mit dem Mikroprozessor (12) verbunden ist und der Kollektoranschluss (C) mit dem Emitteranschluss (E) des ersten Bipolartransistors mit isoliertem Gate (IGBT1) verbunden ist; eine Negative-Halbperiode-Gleichrichterdiode (D2) mit einem positiven Anschluss und einem negativen Anschluss; wobei der positive Anschluss mit dem Emitteranschluss (E) des zweiten Bipolartransistors mit isoliertem Gate (IGBT2) verbunden ist und der negative Anschluss die Sinuswellenspannung empfängt; und einen zweiten Siliziumgleichrichter (SCR2) mit einem positiven Anschluss, einem negativen Anschluss und einem Triggeranschluss (G2); wobei der negative Anschluss mit dem Emitteranschluss des zweiten Bipolartransistors mit isoliertem Gate (IGBT2) verbunden ist, der positive Anschluss mit der Beleuchtungseinheit (15) verbunden ist und der Triggeranschluss (G2) mit dem Mikroprozessor (12) verbunden ist.Sine wave light adjusting device ( 1 ), which are controlled by a microprocessor ( 12 ) and for adjusting a sine wave voltage for providing it to a lighting unit ( 15 ) is used, comprising: a coil (L) connected to the illumination unit ( 15 ) connected is; a first insulated gate bipolar transistor (IGBT1) having a control terminal (G), a collector terminal (C) and an emitter terminal (E); the control connection (G) with the microprocessor ( 12 ) and the emitter terminal (E) is connected to a terminal of the coil (L); a positive half-period rectifier diode (D 1 ) having a positive terminal and a negative terminal; wherein the negative terminal is connected to the collector terminal (C) of the first insulated gate bipolar transistor (IGBT1) and the positive terminal receives the sine wave voltage; a first silicon rectifier (SCR1) having a positive terminal, a negative terminal, and a trigger terminal (G 1 ); wherein the positive terminal is connected to the collector terminal of the first insulated gate bipolar transistor (IGBT1), the negative terminal to the illumination unit ( 15 ) and the trigger connection (G 1 ) with the microprocessor ( 12 ) connected is; a second insulated gate bipolar transistor (IGBT2) having a control terminal (G), a collector terminal (C) and an emitter terminal (E); the control connection (G) with the microprocessor ( 12 ) and the collector terminal (C) is connected to the emitter terminal (E) of the first insulated gate bipolar transistor (IGBT1); a negative half-period rectifier diode (D 2 ) having a positive terminal and a negative terminal; wherein the positive terminal is connected to the emitter terminal (E) of the second insulated gate bipolar transistor (IGBT2) and the negative terminal receives the sine wave voltage; and a second silicon rectifier (SCR2) having a positive terminal, a negative terminal, and a trigger terminal (G 2 ); wherein the negative terminal is connected to the emitter terminal of the second insulated gate bipolar transistor (IGBT2), the positive terminal is connected to the illumination unit (FIG. 15 ) and the trigger connection (G 2 ) to the microprocessor ( 12 ) connected is. Sinuswellen-Lichteinstellvorrichtung (1) nach Anspruch 11, die ferner einen Kondensator (C0) aufweist, der mit der Beleuchtungseinheit (15) verbunden ist.Sine wave light adjusting device ( 1 ) according to claim 11, further comprising a capacitor (C 0 ) connected to the illumination unit ( 15 ) connected is.
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