相位控制信号输入式电源控制电路制造技术

一个或多个电源调光器，具有连到其控制输入端预先定形的相控输入信号。该预定形相控输入信号由具有传统的手动或其它控制操纵的相控电路之主调光器的输出产生。一个在电源调光器输出电路中具有接点的继电器随该相控输入信号减小到某小于给定值的某一值而断路。在另一实施例中，该电源调光器为一种产生可变频率的脉宽调制或其它信号的接口电路所取代。（*该技术在2008年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于对诸如电灯或电动机的负载供电的电源进行控制的新颖控制电路，而更准确地说是涉及一种新颖的相位控制电路;在该电路中，其输入信号本身是一种受相位所控制的信号;并且在该电路中，该电源控制电路随着从其输入端取消输入信号而能可靠地断开负载电路。本专利技术也涉及一种新颖的接口电路，在该电路中，其输入信号是一种相控信号，而其各输出是(1)一种可变频率的脉宽调制的可变电压或其它可变信号以及(2)一种转换后的热端输出，这些输出都用来控制一高频调光镇流器或其它电源控制模件，其控制方法是借助该转换后的热端输出随着从所述接口电路的输入端取消输入信号而断开该调光镇流器电源。某些相位控制电路是众所周知的-它们通常用来变更加到负载上的电功率。例如通常有些相位控制电路用来控制电动机的转速或照明负载的光输出。一般相位控制电路使用例如可控硅整流器的闸流管或以三端双向可控硅开关作为转换器件。也可用门控截止器件，双极性和MOSET晶体管。这种器件在下文称为“可控导通器件”。这些器件的门或控制电路是电子元件组成的，并为使该可控导通器件触发或在从所加功率的零交叉点后的某一可调时刻变成导通，该所加功率一般来自交流电源。因此，从每个零交叉点起经一段时间延迟以后就将电压加到与该可控导通器件串联的负载上。所述加到该负载的功率就所减少的量与该相位延迟有关数。通过变更将电压加到该负载的时间(该时间跟在某一零电压交叉点后面)，就可控制电灯的亮度或电动机的转速等。相位控制电路通常使用一种由电阻和电容组成的可调整的延时输入电路，此时该延时电路通常接到一种适用的例如二端交流开关元件的导通器件，这种器件，在加到延时输入RC电路中电容上的电压达到某一给定值时，就变成导通。在二端交流开关元件刚导通时，即在加到延时电路输入电压的零电压交叉点以后的一段可控的延迟时间，使某一电流注入该可控导通器件的控制引线中而使该器件导通。通过使该输入RC电路中的电阻可调，便可调整跟在该输入电压的零交叉点后面的某一时刻(或相角)以便为使该可控导通器件导通而产生一个触发信号。在某些相位控制电路，特别是在与白炽灯或荧光灯的调光相关的控制电路中，通常也是根据可控导通器件在任一半周中被导通时的相角而施加多次调整的。这可适用于对供电电压的变化进行补偿以使其变化不致影响该电路的输出;适用于调整调光路的“高端微调”(最大光输出)和/或“低端微调”(最小光输出);适用于利用“软启动”的方式来启动调光器(或电动机)，在这种方式下在某一给定周期或若干半周内从最大值起逐渐地减小其相角而使调光器从接通渐渐地到达某一给定的光强;或者适用于提供“衰减控制”以便当调光器控制器从某一值变到另一个值时，使其光强以某一特定速率而变化，从而避免了烦人的光强快速变化。当某一调光系统配备有大量的调光器时，例如第4，575，660号××专利中所示的那种调光系统，该系统的每个调光器可有一整套的信号处理或补偿元件。这将增加该调光器的所需体积，并进一步提高该系统的成本。也有许多这样的系统其中要同样地操纵大量的调光器，而每个调光器仍需要其全套调整部件和控制器件。因此就难于将这种调光器组装成小的容积，并且必须把它们装在远离各自控制部件的电气柜中，而这些控制部件一般是方便地位于某一暗线箱座中的。因此，对一种需要若干大功率调光器的照明系统，例如调光器的额定功率为2400或3600瓦，通常必须将控制器件与该可控导通器件分开，这是因为该可控导通器件必须装在相当大的散热片上。因此，整个装置就不能方便地与手动控制器一起整体组装在一个暗线箱中而必须作远距安装。相反，可把额定功率高达2000瓦的调光器内的全部东西装在单个后箱中，而该后箱又可装在一个合适的暗线箱中。众所周知，调光器的控制被操纵到使其灯光熄灭或减暗到一个最低值位置时，就要有一个与电压控制器件(例如调光器)串联的可靠断开的开关装置，此时该断开状态就是可靠的断路状态。这种可靠的断开可避免由于误以为灯光减到最暗就是负载已可靠地与电源断开而实际负载电路仍在工作的危险。这样的断开状态一般在调光器控制器达到其行程一端或当一个单独的乒乓开关动作时操作。因此，需要有人来操纵调光器的控制元件(可以是扳钮或滑柄等)以便断开总的断路开关。但是如果没有这样做而灯光却减到最暗，则会使人们误以为该断路装置已开路。根据本专利技术的一个实施例，为电源控制电路例如调光器提供一种新颖控制电路，该电源控制电路有一个连接到可控导通器件控制电极的固定(不可调的)输入电路。将一种从远处的电源控制电路产生的控制信号加到该固定输入电路，并且这种控制信号为从该电源控制电路产生所需输出而具有一种相控后的波形。因此就将一种在某一给定而又可调整的瞬间具有某一延迟的、急剧上升的电压波形以一种输入电压波形的方式，通过一个固定输入电路而直接加到某一例如三端双向可控硅开关元件的可控导通器件的控制电极。为了产生被用来控制该电源控制电路的可控导通器件的相控后波形，可以采用任何一种所需装置。作为举例，一个功率相当低的相控调光器或其同类可装有传统的相控电路和手动控制，从而在其主要电极上产生一种相控后输出波形。然后可将此输出波形加到该电源控制电路的固定输入电路。该同样的相控后的波形可在同样相位下驱动若干单独电源控制电路的控制电极。需要时，接收该输出波形的各电源控制电路可以是一种额定功率比控制信号发生器的更大的装置，因此由于采用此新颖专利技术，获得了一种功率放大或提高的效果。这种产生相控输出波形的相控信号发生器也可与所有的所需信号调节电路例如那些用于产生电压补偿，高和低端调整位置或衰落控制等其它任何所需的信号调节电路相连系。若干电源控制电路的输出将具有基本上与来自该相控后信号发生器的输出相同的波形。因此，它们的输出包含曾被加入其输入信号中的必要补偿。该种相控后信号波形可以由例如某一制造商标为NOYA，SKY-LARK或D-600型(它们均由Lutron电子公司，即本专利技术的受让方销售)的600瓦调光器的相当小的单元中产生。于是这些标准单元将产生一种至一个模拟负载的相移输出信号以产生所需要的、可进行任何所需电压波形值补偿的波形。然后该输出波形加到其它可能具有比该种小型控制调光器的额定功率较大的调光器，例如2400或3600瓦组件的固定输入电路。另一方面，该相控后信号波形可通过利用来自某一多地区暗线箱调光系统中的一个地区的输出而获得。这就使一个或更多个具有比该暗线箱调光系统单独所能控制的更大的负载容量能够由该暗线箱调光系统来控制。作为本专利技术的另外一个特点，而且是一种在任何调光器控制电路中可采用的特点，与某一可控导通器件的主要电极串联连接有一个继电器接点。随着到该控制电极的输入信号被减小到预定值以下的某一值而使操纵该接点的继电器线圈断电。于是，当为了各种实用目的、要使灯光减到最小值而关断该调光器或电压控制器件时，该继电器线圈就被励磁以使其接点打开。该继电器最好有一个常开接点，而每当产生一个选通信号时就给其线圈通以电流，使其接点闭合而接通该可控导通器件并经历输入交流波形的每个半周中的一个最小时段。当存在选通信号的时间短于某一最小时段时，该继电器线圈被断电而使其接点打开。用于操纵一种使用该继电器控制电路的调光器的输入信号最好(但并不一定)是具有一种受相位延迟气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种相控电路，特征在于它包括下列组合：——一个可控导通器件，它具有可与一交流电源和一负载串联连接的第一和第二主电极和一个控制电极；——一个被连接在所述控制电极和所述第一和第二主电极之一之间的输入电路；以及——一个与所述输入电路分 离的并被连接到所述输入电路的控制信号源，所述控制信号源产生一种周期性的相控后电压波形，在该电压波形中每个半周有在其相应周期的某一延迟时间开始的急剧上升的波形，并且其后一般跟随一个正弦波形一直到其相应周期的终了；从而所述可控导通器件导通以便在所述负载两端产生一具有一相位滞后的输出电压波形，该相位滞后是根据所述控制信号源的波形而导出的。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：乔纳森H费伦斯，史蒂文M布朗斯泰，迈克尔J罗恩，小罗伯特C纽曼，乔尔S斯皮拉，
申请(专利权)人：卢特龙电子有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]