DE3727058A1

DE3727058A1 - Circuit arrangement for adjusting the brightness of lamps

Info

Publication number: DE3727058A1
Application number: DE19873727058
Authority: DE
Inventors: Richard Dipl Ing Hagelauer; Josef Dipl Ing Sauerer; Dieter Prof Dr Ing Seitzer
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 1987-08-13
Filing date: 1987-08-13
Publication date: 1989-02-23

Abstract

The invention relates to a circuit arrangement for adjusting the brightness (dimmer) of lamps (8) having a control circuit for the phase of the supply voltage for limiting the current fed to the lamps (8). So that the brightness of so-called energy-saving lamps, in particular when used simultaneously with conventional filament lamps, can also be adjusted, it is proposed according to the invention that the control circuit (6) for the phase of the supply voltage limit the amplitude of the supply voltage symmetrically to their (its) maximum values as a function of the desired brightness. By means of such a dimmer, the brightness of energy-saving lamps and filament lamps present in an illumination system are controlled in approximately the same manner. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum Einstellen der Helligkeit von Lampen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a circuit arrangement for Setting the brightness of lamps according to the preamble of Claim 1.

Solche Schaltungsanordnungen werden als Dimmer bezeichnet und dienen zur Helligkeitsregelung von herkömmlichen Glühlampen oder Leuchtstofflampen. Die Einstellung der Helligkeit dieser Lampen erfolgt durch einen Phasenanschnitt der Versorgungsspannung, z.B. mit Hilfe eines Triacs, der bei jeder Halbwelle der Versorgungs- bzw. Netzspannung über einen Diac gezündet wird. Der Zündungszeitpunkt wird durch die mit einem Potentiometer eingestellte Phasenverschiebung eines RC-Netzwerkes bestimmt. Der Zündwinkel kann hierbei im Bereich von ca. 5° bis 150° variiert werden. Bei einer herkömmlichen Glühlampe tritt schon bei kleinen Zündwinkeln eine Verringerung der Helligkeit ein, bei einem Phasenanschnitt von 90° wird nur noch die Hälfte der Leistung übertragen. Das Potentiometer zur Phasenverschiebung bei üblichen Dimmern ist so ausgelegt, daß eine genaue Einstellung der Zündwinkel von ca. 0° bis etwa 120° möglich ist.Such circuit arrangements are called dimmers and are used to regulate the brightness of conventional light bulbs or Fluorescent lamps. The adjustment of the brightness of these lamps done by a phase gating of the supply voltage, e.g. with the help of a triac, which Supply or mains voltage is ignited via a diac. The ignition timing is determined by using a potentiometer set phase shift of an RC network. The ignition angle can range from about 5 ° to 150 ° can be varied. With a conventional light bulb already occurs a reduction in brightness at small ignition angles, with a leading edge of 90 ° only half of the Transfer power. The potentiometer for phase shift in common dimmers is designed to provide an accurate Setting the ignition angle from approximately 0 ° to approximately 120 ° is possible.

Nun werden seit einiger Zeit auf dem Markt sogenannte Energie sparlampen angeboten, die bei gleicher Lichtausbeute wie gewöhn liche Glühlampen nur ca. 20% von deren Leistungsbedarf haben. Diese Energiesparlampen können ohne zusätzliche Maßnahmen gegen herkömmliche Glühlampen ausgetauscht werden. Im Moment werden auf dem Markt zwei Versionen von Energiesparlampen angeboten, nämlich Sparlampen mit Drosselspule und Starter, wie dieses von normalen Leuchtstofflampen bekannt ist, und Sparlampen mit elektronischen Vorschaltgeräten. Beide Arten von Energiesparlampen können weder mit den für Glühlampen noch mit den für Leuchtstofflampen angebotenen Dimmern in ihrer Helligkeit geregelt werden, vielmehr würde eine Verwendung herkömmlicher Dimmer mit derartigen Energiesparlampen zu deren Zerstörung führen. So-called energy has been on the market for some time now energy saving lamps offered with the same luminous efficacy as usual incandescent lamps only have about 20% of their power requirements. These energy saving lamps can be used without additional measures conventional light bulbs can be replaced. At the moment offered two versions of energy saving lamps on the market, namely energy saving lamps with choke coil and starter, like this one from normal fluorescent lamps is known, and energy saving lamps with electronic ballasts. Both types of Energy-saving lamps can neither be used with incandescent lamps nor with the dimmers offered for fluorescent lamps in their Brightness would be regulated, rather a use would conventional dimmer with such energy-saving lamps Cause destruction.

Aus diesem Grunde ist es in der DE-OS 28 29 178 vorgeschlagen worden, für Energiesparlampen mit elektronischem Vorschaltgerät eine Steuerschaltung für die Phase der Versorgungsspannung zur Begrenzung des den Lampen zugeführten Stromes einzuführen, wobei zusätzlich zur Energiesparlampe eine Grundlast parallel geschal tet wird. Das elektronische Vorschaltgerät arbeitet hierbei mit Gleichspannung, die durch Brückengleichrichtung der Versorgungs spannung und anschließende Glättung erzeugt wird. Bei Phasen winkeln zwischen 0 und ca. 80° wird hierbei keine Energie an die Energiesparlampe übertragen. Die Leuchtstärke der Energiespar lampe ist abhängig vom Gleichspannungspegel im elektronischen Vorschaltgerät. Dieser Pegel ändert sich erst bei Phasen- bzw. Zündwinkeln von größer als 90°. Die Einstellung der Helligkeit der Energiesparlampen erfolgt durch Phasenanschnitt im Bereich zwischen 90 und 170°.For this reason it is proposed in DE-OS 28 29 178 for energy saving lamps with electronic ballast a control circuit for the phase of the supply voltage Limit the current supplied to the lamps, whereby in addition to the energy-saving lamp, a base load is formulated in parallel is tested. The electronic ballast works here DC voltage caused by bridge rectification of the supply voltage and subsequent smoothing is generated. In phases angles between 0 and approx. 80 °, no energy is applied to the Transfer energy saving lamp. The luminosity of the energy saver lamp depends on the DC voltage level in the electronic Ballast. This level only changes with phase or Firing angles greater than 90 °. The setting of the brightness The energy-saving lamps are made by phase gating in the area between 90 and 170 °.

Mit einer solchen Schaltungsanordnung können zwar derartige Energiesparlampen in ihrer Helligkeit ausreichend geregelt werden, jedoch ergeben sich Schwierigkeiten , wenn derartige Energiesparlampen mit herkömmlichen Glühlampen gemeinsam verwendet werden. Durch die unterschiedliche Phasenansteuerung erhalten die Glühlampen nur etwa die Hälfte der Leistung, die für eine den Energiesparlampen entsprechende Helligkeit notwendig ist. Somit kann die Helligkeit beider Lampenarten nicht gleichmäßig eingestellt werden, was jedoch für eine gemischte Bestückung in einer Beleuchtungsanlage erforderlich ist.With such a circuit arrangement such The brightness of energy-saving lamps is sufficiently regulated difficulties arise, however, if such Energy saving lamps common with conventional incandescent lamps be used. Due to the different phase control incandescent lamps only get about half the power that for a brightness corresponding to the energy-saving lamps necessary is. Thus, the brightness of both types of lamps not be adjusted evenly, but what a mixed assembly in a lighting system required is.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanord nung der in Rede stehenden Art zum Einstellen der Helligkeit von Lampen anzugeben, mit der auch Lampen unterschiedlicher Art, insbesondere Glühlampen und Energiesparlampen in einer Be leuchtungsanlage in ihrer Helligkeit gleichmäßig geregelt werden können. The invention has for its object a circuit arrangement of the type in question for adjusting the brightness of Specify lamps with which lamps of different types, especially incandescent lamps and energy saving lamps in one box lighting system can be regulated in their brightness evenly can.

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.This object is according to the invention by the in the mark of claim 1 specified features solved.

Demgemäß wird die Steuerschaltung für die Schaltungsanordnung so ausgeführt, daß die Versorgungsspannung symmetrisch zum Schei telpunkt bzw. den Maximalwerten der Versorgungsspannung abge schaltet wird. Während des ersten Phasenwinkels einer Sinuswelle bis zu einem Phasenwinkel von ca. 80° wird keine Energie an Energiesparlampen übertragen, wohl aber an die in der gemeinsamen Beleuchtungsanlage vorhandenen Glühlampen. Eine gleichmäßige Helligkeitseinstellung beider Lampenarten können durch eine Abschaltung des Maximalwertes der Versorgungsspannung symmetrisch zum Scheitelwert erfolgen. Eine solche Abschaltung symmetrisch zum Spitzenwert ist durch die Verwendung z.B. eines gesteuert abschaltbaren GTO-Thyristors oder durch einen aus Transistoren aufgebauten Schalter möglich.Accordingly, the control circuit for the circuit arrangement becomes so executed that the supply voltage symmetrical to Schei point or the maximum values of the supply voltage is switched. During the first phase angle of a sine wave up to a phase angle of approx. 80 °, no energy is applied Transfer energy-saving lamps, but probably to those in the common lighting system existing light bulbs. A uniform brightness setting of both types of lamps by switching off the maximum value of the supply voltage take place symmetrically to the peak value. Such a shutdown The use of e.g. one controlled switchable GTO thyristor or by one Transistors built switches possible.

Versuche haben gezeigt, daß mit einer Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung die Helligkeit von Energiesparlampen und Glühlampen wesentlich besser geregelt werden kann als mit herkömmlichen Dimmerschaltungen, die lediglich den Zündwinkel begrenzen. Dies betrifft sowohl die Flackerfreiheit als auch den Einstellbereich für die Helligkeit.Experiments have shown that with a circuit arrangement according to the invention the brightness of energy saving lamps and Incandescent lamps can be regulated much better than with conventional dimmer circuits that only the ignition angle limit. This affects both the flicker-free and the Setting range for the brightness.

Es zeigt sich, daß zwar die Helligkeitsreduzierung mit einer Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung bei Glühlampen eher beginnt als bei Energiesparlampen; anschließend erfolgte jedoch eine gleichmäßige Helligkeitsreduzierung, so daß beide Lampenarten etwa gleichmäßige Helligkeit zeigten. Der Unterschied in der Helligkeitsregelung entspricht damit dem beim Dimmen von Glühlampen unterschiedlicher Leistung mit einem Standarddimmer.It turns out that the brightness reduction with a Circuit arrangement according to the invention in incandescent lamps rather starts as with energy saving lamps; subsequently followed an even reduction in brightness, so that both Lamp types showed approximately uniform brightness. The The difference in the brightness control corresponds to that of the Dimming incandescent lamps with one power Standard dimmer.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor. Further refinements of the invention result from the Sub-claims emerge.

Die Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser stellen dar:The invention is in one embodiment based on the Drawing explained in more detail. In this represent:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung (Dimmer) zum Einstellen der Helligkeit von Lampen, insbesondere Glühlampen und Energiesparlampen in einer Beleuch tungsanlage; Figure 1 is a block diagram of a circuit arrangement (dimmer) for adjusting the brightness of lamps, in particular incandescent and energy-saving lamps in a lighting system.

Fig. 2 einen detaillierten beispielhaften Schaltplan für einen Dimmer gemäß der Erfindung; Figure 2 shows a detailed exemplary circuit diagram for a dimmer according to the invention;

Fig. 3 den zeitlichen Verlauf der Lastspannung über eine Sinuswelle der Versorgungsspannung, der mit Hilfe einer Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung erzielt wird; Fig. 3 shows the time course of the load voltage by a sine wave of the supply voltage, the invention is achieved by means of a circuit arrangement according to;

Fig. 4a und b jeweils Signaldiagramme, die innerhalb der Schaltungsanordnung gemaß der Erfindung zur Phasenan steuerung und beim Lastspannungsverlauf auftreten. FIG. 4a and b each signal diagrams within the circuit arrangement of the invention, ACCORDING to Phasenan control and occur in the load voltage waveform.

In Fig. 1 ist ein Blockschaltbild eines Dimmers 1 bei einer Zweidrahtausführung mit einer Phasenleitung 2 und einer Masse leitung 3 gezeigt. Der Dimmer besteht im einzelnen aus einer Spannungsversorgung 4, einer Schaltung zur Netzsynchronisation, einer Ansteuerlogik 6 und einem Leistungsteil 7 für eine in der Helligkeit einzustellende Lampe 8, in diesem Falle eine Energie sparlampe. Die Spannungsversorgung stellt die Betriebsspannung für die Schaltung zur Netzsynchronisation 5 und die Ansteuerlogik 6 zur Verfügung. Die Schaltung 5 zur Netzsynchroni sation erzeugt bei jedem Nulldurchgang der Netzspannung einen Impuls zur Synchronisation der Ansteuerlogik 6. Diese liefert ihrerseits die Zünd- und Löschsignale für die Lampe 8 zur Erzeugung eines symmetrischen Phasenanschnitts der Netzspannung durch den Leistungsteil 7. In Fig. 1 is a block diagram of a dimmer 1 in a two-wire version with a phase line 2 and a ground line 3 is shown. The dimmer consists in detail of a voltage supply 4 , a circuit for network synchronization, a control logic 6 and a power unit 7 for a lamp 8 to be adjusted in brightness, in this case an energy-saving lamp. The power supply provides the operating voltage for the circuit for network synchronization 5 and the control logic 6 . The circuit 5 for Netzsynchroni sation generates a pulse for synchronization of the control logic 6 at each zero crossing of the mains voltage. This in turn supplies the ignition and extinguishing signals for the lamp 8 for generating a symmetrical phase angle of the mains voltage by the power section 7 .

In Fig. 2 ist ein detailliertes Schaltbild des Dimmers angegeben.In FIG. 2, a detailed circuit diagram of the dimmer is specified.

Die Spannungsversorgung, die eine Versorgungsspannung von 5 Volt liefert, erfolgt bei der angegebenen Zweidrahtausführung mit Hilfe eines Vorwiderstandes 10, einer nachgeschalteten Diode 11, einer Zenerdiode 12 und einem parallel zu den Anschlüssen der Zenerdiode geschalteten Glättungskondensator direkt aus dem Spannungsabfall bei einer Halbwelle über einen Leistungsschal ter 14, in diesem Falle einem MOS-Transistor im Leistungsteil 7. Zur Aufrechterhaltung der Versorgungsspannung muß ein minimaler Phasenanschnitt auch bei maximaler Helligkeit der Lampe 8 erhalten bleiben. Um diesen minimalen Phasenanschnitt und auch die geometrischen Abmessungen des Glättungskondensators 13 möglichst klein zu halten, werden die Schaltung 5 zur Netz synchronisation und die Ansteuerlogik hochohmig ausgelegt. Als integrierte Bausteine werden z.B. CMOS-ICs verwendet.The voltage supply, which supplies a supply voltage of 5 volts, takes place in the specified two-wire version with the aid of a series resistor 10 , a downstream diode 11 , a zener diode 12 and a smoothing capacitor connected in parallel with the connections of the zener diode directly from the voltage drop in a half-wave via a power switch ter 14 , in this case a MOS transistor in the power section 7 . In order to maintain the supply voltage, a minimum phase gating must be maintained even when the lamp 8 is at maximum brightness. In order to keep this minimal phase gating and also the geometric dimensions of the smoothing capacitor 13 as small as possible, the circuit 5 for network synchronization and the control logic are designed to be high-impedance. For example, CMOS ICs are used as integrated components.

Im Falle einer Dreidrahtrealisierung bzw. bei erhöhtem Bauelementeaufwand kann die Versorgungsspannung durch andere Schaltungen erzeugt werden. Hierdurch kann der Zwang zu einer möglichst verlustarmen Realisierung der nachfolgenden Komponenten, insbesondere der Schaltung 5 zur Netzsynchronisa tion und der Ansteuerlogik 6 entfallen.In the case of a three-wire implementation or in the case of increased component expenditure, the supply voltage can be generated by other circuits. As a result, the need for a low-loss implementation of the subsequent components, in particular the circuit 5 for network synchronization and the control logic 6, can be eliminated.

Die Schaltung 5 zur Netzsynchronisation weist einen Brücken gleichrichter 15 auf, der an gegenüberliegenden Punkten einmal über einen Vorwiderstand 16 mit der Phasenleitung 2 und zum anderen direkt mit der Massenleitung 3 verbunden ist. Die beiden anderen Schaltungspunkte des Brückengleichrichters 15 sind mit der Basis bzw. dem Emitter eines Transistors 17 mit einem entsprechenden Basiswiderstand 18 verbunden. An den Kollektor des Transistors 17 ist über einen Widerstand 19 die Versor gungsspannung von 5 Volt aus der Spannungsversorgung 4 angelegt. Aus dem Kollektorsignal des Transistors 17 wird mit Hilfe eines logischen Gatters 19, in diesem Falle eines EXOR-Gatters abge leitet, an dessen Ausgang bei jedem Nulldurchgang der Netz spannung ein Synchronisationsimpuls erscheint; vgl. Fig. 4a.The circuit 5 for network synchronization has a bridge rectifier 15 , which is connected at opposite points via a series resistor 16 to the phase line 2 and directly to the ground line 3 . The two other circuit points of the bridge rectifier 15 are connected to the base or the emitter of a transistor 17 with a corresponding base resistor 18 . To the collector of the transistor 17 , the supply voltage of 5 volts from the voltage supply 4 is applied via a resistor 19 . From the collector signal of the transistor 17 is abge with the help of a logic gate 19 , in this case an EXOR gate, at the output of which a synchronization pulse appears at each zero crossing of the mains voltage; see. Fig. 4a.

Die angegebene Schaltung zur Netzsynchronisation leitet den Nulldurchgang der Netzspannung direkt aus dieser ab, so daß es sich um keinen echten Zweidrahtaufbau der angegebenen Schaltung handelt. Eine Netzsynchronisation in Zweidrahttechnik ist in Analogtechnik bei entsprechenden Bauteileaufwand möglich. Bei einer Zweidrahtausführung sind zusätzliche Maßnahmen vorzusehen, um beim Phasenanschnitt den tatsächlichen Nulldurchgang der Netzspannung zu detektieren und damit eine laufende Nach synchronisation bei gedimmtem Betrieb sicherzustellen. Eine digitale Ausführung der Schaltung zur Netzsynchronisation ist ebenso möglich, z.B. mit einer PLL, etwa einem CMOS-Baustein. Vor allem bei einer Zweidrahtausführung verringert sich der Aufwand und die Störanfälligkeit.The specified network synchronization circuit guides the Zero crossing of the mains voltage directly from this, so that it is not a real two-wire construction of the specified circuit acts. Network synchronization using two-wire technology is in Analog technology possible with corresponding component expenditure. At a two-wire version, additional measures must be provided, to the actual zero crossing of the Detect mains voltage and thus a running night ensure synchronization with dimmed operation. A digital version of the circuit for network synchronization is also possible, e.g. with a PLL, such as a CMOS device. Especially with a two-wire version, the Effort and susceptibility to failure.

Der am Ausgang des Gatters 19 erscheinende Synchronisations impuls wird zwei Monoflops 20 und 21 in der Ansteuerlogik 6 zugeführt. Der jeweils andere Signaleingang der beiden Monoflops ist mit einem an die Spannungsversorgung 4 geschalteten Zwei fach-Potentiometer 22 verbunden, mit dem die Impulslänge zur Steuerung des Phasenanschnitts eingestellt wird. Die beiden Monoflops 20 und 21 werden durch die Synchronisationsimpulse getriggert, wobei das erste Monoflop 20 einen mit dem Synchro nisationsimpuls beginnenden und nach der über das Zweifach- Potentiometer 22 eingestellten Impulslänge abfallenden Impuls abgibt; vgl. Fig. 4b.The synchronization pulse appearing at the output of the gate 19 is fed to two monoflops 20 and 21 in the control logic 6 . The respective other signal input of the two monoflops is connected to a double potentiometer 22 connected to the voltage supply 4 , with which the pulse length for controlling the phase angle is set. The two monoflops 20 and 21 are triggered by the synchronization pulses, with the first monoflop 20 emitting a pulse starting with the synchronization pulse and decreasing after the pulse length set via the double potentiometer 22 ; see. Fig. 4b.

Der Ausgangsimpuls des zweiten Monoflops 21 beginnt ebenfalls mit dem Synchronisationsimpuls und endet eine Impulslänge vor dem nächsten auftretenden Synchronisationsimpuls, wobei diese Impulslänge der Impulslänge des ersten Monoflops entspricht und ebenfalls durch das Zweifach-Potentiometer 22 eingestellt ist; vgl.Fig. 4c.The output pulse of the second monoflop 21 also begins with the synchronization pulse and ends one pulse length before the next synchronization pulse occurring, this pulse length corresponding to the pulse length of the first monoflop and also set by the double potentiometer 22 ; see. Fig. 4c.

Die Signalausgänge der beiden Monoflops werden einem Gatter 23 zugeführt, in diesem Falle wieder einem EXOR-Gatter. Dessen Ausgang ist mit dem einen Signaleingang eines weiteren EXOR- Gatters 24 verbunden, dessen zweiter Eingang an Masse liegt. Das Ausgangssignal dieses zweiten EXOR-Gatters 24 wird der Basis eines Steuertransistors 25 zugeführt, dessen Emitter an Masse liegt und dessen Kollektor über einen Kollektorwiderstand 26 und einen Optokoppler 27 in dem Leistungssteil 7 mit der Spannungs versorgung 4 verbunden ist.The signal outputs of the two monoflops are fed to a gate 23 , in this case again an EXOR gate. Its output is connected to the one signal input of a further EXOR gate 24 , the second input of which is connected to ground. The output signal of this second EXOR gate 24 is fed to the base of a control transistor 25 , the emitter of which is connected to ground and the collector of which is connected to the voltage supply 4 via a collector resistor 26 and an optocoupler 27 in the power section 7 .

Für die Ansteuerlogik 6 sind auch digitale Ausführungsbeispiele möglich und vorteilhaft, insbesondere dann, wenn die Schaltung 5 zur Netzsynchronisation digital ausgeführt ist. Anstelle der Monoflops werden dann Zähler verwendet. Eine digitale Ausfüh rung hat höhere Temperaturstabilität, der Einstellbereich des Dimmers wird abhängig von der Wortbreite der Zähler.Digital exemplary embodiments are also possible and advantageous for the control logic 6 , in particular when the circuit 5 for the network synchronization is designed digitally. Counters are then used instead of the monoflops. A digital version has higher temperature stability, the setting range of the dimmer depends on the word width of the counter.

Der Leistungsteil 7 weist als Leistungsschalter den schon erwähnten MOS-Transistor 14 auf, dem ein Brückengleichrichter 28 vorgeschaltet ist, um beide Halbwellen der Netzspannung schalten zu können. Zwei gegenüberliegende Schaltungspunkte des Brücken gleichrichters 28 sind mit der Lampe 8 bzw. der Massenleitung 3 verbunden, die beiden anderen gegenüberliegenden Brückenpunkte sind mit der Drain- bzw. Source-Elektrode des MOS-Transistors 14 verbunden. Der MOS-Transistor 14 wird von einem Steuertransistor 29 angesteuert, der seinerseits Signale von dem Optokoppler 27 erhält. Der MOS-Transistor 14 legt die Lampe 8 an die Netz spannung ab dem Anstieg des Ausgangssignales des ersten Monoflops 20 bis zum Abfall des Ausgangssignales des zweiten Monoflops 21. Auf diese Weise wird ein symmetrischer Bereich um den Spitzenwert der Netzspannung ausgeblendet, wobei die Breite dieses Bereiches durch das Zweifach-Potentiometer 22 einstellbar ist. The power section 7 has, as a power switch, the already mentioned MOS transistor 14 , which is preceded by a bridge rectifier 28 in order to be able to switch both half-waves of the mains voltage. Two opposite circuit points of the bridge rectifier 28 are connected to the lamp 8 or the ground line 3 , the other two opposite bridge points are connected to the drain or source electrode of the MOS transistor 14 . The MOS transistor 14 is driven by a control transistor 29 , which in turn receives signals from the optocoupler 27 . The MOS transistor 14 sets the lamp 8 to the mains voltage from the rise in the output signal of the first monoflop 20 to the drop in the output signal of the second monoflop 21st In this way, a symmetrical area around the peak value of the mains voltage is faded out, the width of this area being adjustable by the double potentiometer 22 .

Wegen des Brückengleichrichters 28 treten Potentialunterschiede bei gesperrtem MOS-Transistor 14 auf, so daß eine Ansteuerung mit Potentialtrennung notwendig ist, was in diesem Falle durch den Optokoppler 27 ermöglicht wird.Because of the bridge rectifier 28 , potential differences occur when the MOS transistor 14 is blocked, so that control with potential separation is necessary, which is made possible in this case by the optocoupler 27 .

Auch für den Leistungsteil 7 sind andere Schaltungsaufbauten möglich, so z.B. Aufbauten mit Triacs als Leistungsschalter, bei denen keine Gleichrichtung und keine Potentialtrennung erforder lich ist. Allerdings wird hierbei ein höherer Aufwand zum Löschen des Triacs erforderlich. Ebenso ist keine Potential trennung bei Verwendung zweier unidirektionaler Schaltelemente notwendig. Hier muß jedoch ein erhöhter Bauteileaufwand wegen der erforderlichen doppelten Ansteuerung in Kauf genommen werden. Ebenso wäre eine Realisierung mit gesteuerten Thyristo ren, wie GTO-Thyristoren möglich. Für den hier in Frage stehenden Leistungsbereich sind solche GTO-Thyristoren heute jedoch noch kaum erhältlich. Der Leistungsteil kann auch mit Bipolar-Transistoren, etwa in Darlington-Schaltung realisiert werden. Wenn lediglich ein unidirektionales Schaltelement und ein Brückengleichrichter verwendet wird, ist wiederum Potential trennung erforderlich. Eine solche Ausführungsform wäre allerdings billig, einfach zu realisieren und erfordert nur geringen Kühlaufwand für den einzelnen Leistungshalbleiter.Other circuit structures are also possible for the power section 7 , for example structures with triacs as circuit breakers, in which no rectification and no electrical isolation is required. However, this requires more effort to delete the triac. Likewise, no potential separation is necessary when using two unidirectional switching elements. Here, however, an increased outlay on components must be accepted because of the double control required. Implementation with controlled thyristors such as GTO thyristors would also be possible. However, such GTO thyristors are hardly available today for the power range in question. The power section can also be implemented with bipolar transistors, for example in a Darlington circuit. If only a unidirectional switching element and a bridge rectifier are used, potential isolation is again required. However, such an embodiment would be cheap, simple to implement and requires only little cooling effort for the individual power semiconductors.

Der Lastspannungsverlauf ist in Fig. 4e gezeigt, wobei deutlich die Abschaltperioden der Netzspannung zu ersehen sind. Schematisch ist dieses in Fig. 3 gezeigt, in der eine Sinus welle der Lastspannung UL mit den Abschaltperioden dargestellt ist. Die Netzspannung steigt sinusförmig an, bis zum Abfall des Signales des zweiten Monoflops 21 und wird erst wieder mit dem Abfall des Ausgangssignales des ersten Monoflops 20 eingeschaltet, so daß ein Ausschaltbereich symmetrisch um den Spitzenwert der Netzspannung verbleibt. Der gleiche Verlauf erfolgt im negativen Teil der Sinuswelle. Die Bereiche, in denen die Lampe 8 an die Netzspannung gelegt ist, sind mit I, II, III und IV fortlaufend bezeichnet.The load voltage curve is shown in FIG. 4e, the switch-off periods of the mains voltage being clearly visible. This is shown schematically in Fig. 3, in which a sine wave of the load voltage UL is shown with the switch-off periods. The mains voltage rises sinusoidally until the signal of the second monoflop 21 drops and is only switched on again when the output signal of the first monoflop 20 drops, so that a switch-off area remains symmetrical about the peak value of the mains voltage. The same process takes place in the negative part of the sine wave. The areas in which the lamp 8 is connected to the mains voltage are designated I, II, III and IV continuously.

An eine Energiesparlampe wird im wesentlichen im zweiten und vierten Bereich Energie übertragen, d. h. im absteigenden Ast der positiven Halbwelle und im ansteigenden Ast der negativen Sinus- Halbwelle. Wird eine Energiesparlampe in einer Beleuchtungsanlage gemeinsam mit normalen Glühlampen verwendet, so werden auch diese durch die angegebene Schaltungsanordnung in ihrer Helligkeit entsprechend den Energiesparlampen eingestellt. Im ersten und dritten Bereich, d.h. im ansteigenden Ast der positiven Sinus-Halbwelle und im absteigenden Ast der negativen Sinus-Halbwelle wird Energie fast ausschließlich an die Glühlampen übertragen, wohingegen im zweiten und vierten Bereich an beide Lampenarten Energie übertragen wird.An energy-saving lamp is essentially used in the second and fourth area transfer energy, d. H. in the descending branch of the positive half-wave and in the rising branch of the negative sine Half wave. Will an energy saving lamp in a Lighting system used together with normal light bulbs, so these are also in the specified circuit arrangement in their brightness set according to the energy saving lamps. In the first and third areas, i.e. in the rising branch of the positive sine half-wave and in the descending branch of the negative Sine half-wave is transmitted almost exclusively to the energy Incandescent lamps transmit, whereas in the second and fourth area energy is transferred to both types of lamps.

Wird der Abschaltbereich um den jeweiligen positiven oder negativen Spitzenwert der Sinus-Halbwellen verengt, so werden beide Lampenarten heller, wird dieser Abschaltbereich verbreitert, so leuchten die Lampen dunkler.If the switch-off range is around the respective positive or negative peak value of the sine half-waves is narrowed so both types of lamps brighter, this switch-off area widened, the lamps glow darker.

Die Leistung, die mit dem angegebenen Dimmer geschaltet werden kann, hängt vom verwendeten Leistungsschalter, in diesem Falle dem MOS-Transistor (14) und der aufzubringenden Kühlung ab. In Versuchen wurde ein Leistungsbereich von 7 Watt bis 400 Watt realisiert. Dauerversuche zeigten gute Resultate. Messungen an den verwendeten Energiesparlampen ergaben keine Hinweise auf eine Zerstörung der Lampen durch den Dimmerbetrieb. Mit dem angegebenen Dimmer können herkömmliche Energiesparlampen mit elektronischen Vorschaltgerät ebenso wie herkömmliche Glühlampen und Leuchtstofflampen betrieben werden.The power that can be switched with the specified dimmer depends on the power switch used, in this case the MOS transistor ( 14 ) and the cooling to be applied. In experiments, a power range from 7 watts to 400 watts was realized. Endurance tests showed good results. Measurements on the energy-saving lamps used gave no evidence of destruction of the lamps by dimmer operation. The specified dimmer can be used to operate conventional energy-saving lamps with electronic ballasts as well as conventional incandescent and fluorescent lamps.

Claims

1. Circuit arrangement for adjusting the brightness of lamps with an adjustable control circuit for the phase of the supply voltage to limit the current supplied to the lamps, characterized in that the control circuit ( 4 , 5 , 6 , 7 ) for the phase of the supply voltage as a function of desired brightness limits the amplitude of the supply voltage symmetrically to its maximum values.

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the control circuit ( 4 , 5 , 6 , 7 ) switches off the supply voltage symmetrically to its maximum values.

3. Circuit arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the control circuit ( 4 , 5 , 6 ) has a circuit ( 5 ) for network synchronization, which detects the zero crossing of the supply voltage for the lamps ( 8 ) and a synchronization signal to a control logic ( 6 ) which supplies selectable control signals to a power section ( 7 ) with which the supply voltage is switched off symmetrically to its maximum values.

4. Circuit arrangement according to claim 3, characterized in that a voltage supply ( 4 ) for supplying the circuit ( 5 ) for the network synchronization and the control logic ( 6 ) is provided, this voltage supply generating the supply voltage directly from the mains voltage.

5. Circuit arrangement according to claim 3 or 4, characterized in that the control logic ( 6 ) two controlled by the circuit ( 5 ) for network synchronization and adjustable timing elements ( 20 , 21 ) for determining the peak values of the supply voltage for the lamps ( 8 ) has symmetrically located switch-off areas.

6. Circuit arrangement according to claim 5, characterized in that the timing elements ( 20 , 21 ) are monoflops which are driven by the synchronization signal of a zero voltage detector ( 5 ) at the zero crossing of the supply voltage for the lamps ( 8 ).