beat365中国在线体育照明控制那些事儿 之 可控硅调光

  beat365中国在线体育照明控制那些事儿 之 可控硅调光本系列文章出自课堂君大学同窗文明之手,文同学属于当时班上学霸,现在仍然是PHILIPS的技术大拿,尤其在照明控制领域。无奈学霸通常都不喜欢抛头露面,应作者要求免去了照片。在这一系列文章里,学霸带你领略和学习照明控制那些事儿。

  上期我们讲到Joel Spira先生在1960发明世上首个旋扭式电子调光器,从此改变了整个照明控制行业的发展,今天我们进一步了解这种至今还在使用的调光技术。

  它们一般接线非常简单,只要把调光面板串接在接灯的火线上(有的也接零线),旋动旋钮就可以看到灯泡可以调节亮度了。

beat365中国在线体育照明控制那些事儿 之 可控硅调光(图1)

  前沿切相调光器电路比较简单,一般都包含一个DIAC(双向触发二极管),一个TRIAC(可控硅,因此也叫可控硅调光器)。

beat365中国在线体育照明控制那些事儿 之 可控硅调光(图2)

  如图所示,前部分L1、C1是RF抑制电路, VR1、R1、C2、C3构成RC电路,当RC充电电压大于DB1(DIAC)导通电压时,DB1导通,触发TR1(TRIAC)导通,这时220V电压加在灯泡上,当电流过零时,TR1关断。如此重复。通过改变VR1电位计的大小可以改变时间常数RC,进而改变导通角。即我们斩波的宽度。

beat365中国在线体育照明控制那些事儿 之 可控硅调光(图3)

  当然这种调光器也有局限性:只适用于阻性和感性负载,不适用于容性负载(电压突变,产生非常大的浪涌电流)。降低线路功率因数,EMI干扰。可控硅在维持电流以上才能正常工作,因此,不适合深度调光。

  可控硅调光器在开通时有一个很陡的前沿beat365中国在线体育,电压波形从零电压突然跳高,这对白炽灯类电阻性负载的影响不大,但却不适合气体放电光源的调光使用。

  因为多数气体放电光源都需要驱动电路来配合工作,而驱动电路是一种容性负载,可控硅调光器产生的电压跳变会在容性负载上产生很大的浪涌电流,使电路工作不稳定,甚至造成驱动电路烧毁的故障。因此后来又出现了后沿切相调光器。

beat365中国在线体育照明控制那些事儿 之 可控硅调光(图4)

  同样,如图所示,L1、C1起RF抑制作用。电路中有过零检测和计时器,过零检测到过零时重置计时器,且使计时器输出高电压beat365中国在线体育,开启MOSFET,电路导通,计时器开始计时,经过设定时间(ms,小于半周期)后,计时器输出低电平,MOSFET关闭。电压输出中断。

beat365中国在线体育照明控制那些事儿 之 可控硅调光(图5)

  我们可以看出后沿切相调光器的电路比前沿切相要复杂得多,价格也会比前沿切相调光器高很多,所以在白炽灯时代,前沿调光器(可控硅调光器)垄断了绝大部分市场。当然后沿切相的优点是适合容性负载,电压缓慢升高,不会产生极大的浪涌。

  有些厂家还生产通用调光器(即适用于阻性、感性、容性负载),其原理是主动识别负载类型,自动选择前切还是后切。

  同样在这段时间(20世纪50年代)beat365中国在线体育,过程控制领域同样在进行着如火如荼的发展。基于0-10V或4-20mA的电流模拟信号的模拟过程控制体系得到广泛的应用。可控硅诞生以后,0-10V用于照明模拟控制也成为了可能。

  所以我们现在还可以看到一些老的1-10V系统还有白炽灯、卤素灯的1-10V调光,但用1-10V转成可控硅调光有点画蛇添足的感觉,因此基于白炽灯的1-10V胎死腹中。

 

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