專利名稱：無干擾型調(diào)光設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及調(diào)光設(shè)備領(lǐng)域，特別是有關(guān)無干擾型調(diào)光設(shè)備，適用于各種交流及脈動直流電壓下的調(diào)光。
目前廣泛使用的是可控硅調(diào)光設(shè)備，通過調(diào)節(jié)可控硅的導(dǎo)通角的大小來調(diào)節(jié)燈光負(fù)載交流電流的大小?？煽毓璧膶?dǎo)通時間大約在1～2微秒。可控硅導(dǎo)通時，燈光負(fù)載電流就會在1～2微秒內(nèi)從零到達最大值，形成一個前沿很陡的脈沖電流，這種脈沖電流含有豐富的高次諧波，高次諧波通過電磁輻射及電傳導(dǎo)對其他視頻、音頻設(shè)備造成“電磁污染”，使電源波形發(fā)生畸變，因而干擾同一電源變壓器的其他設(shè)備。脈沖電流流過燈泡的燈絲時，脈沖電流含有的某種高次諧波即與燈絲固有頻率發(fā)生共振現(xiàn)象，會使燈絲發(fā)出叫聲，縮短了燈泡壽命?，F(xiàn)在防止可控硅調(diào)光設(shè)備造成的“電磁污染”的主要措施有調(diào)光設(shè)備單獨使用一臺電源變壓器，與視頻、音頻設(shè)備分開，并將調(diào)光設(shè)備的輸出線用特種電纜加以屏蔽。這樣，工程造價高。
本實用新型針對上述問題提供了一種新的調(diào)光設(shè)備，消除了“電磁污染”，不產(chǎn)生任何干擾。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的利用絕緣柵雙極大功率晶體管(IGBT管)組成新的電路結(jié)構(gòu)，代替現(xiàn)有技術(shù)中的可控硅電路結(jié)構(gòu)，通過改變IGBT柵極G的直流電壓的大小，或改變IGBT柵極G的鋸齒波控制電壓的相位及脈沖寬度，使燈光負(fù)載電流按正弦波形部分導(dǎo)通或全導(dǎo)通，這樣就不會產(chǎn)生前沿很陡的脈沖電流。
以下結(jié)合附圖對控制過程進行詳細(xì)說明。


圖1為220V交流電壓通過負(fù)載加在兩個反向并聯(lián)的IGBT管上的電路原理圖。直流控制電壓通過調(diào)壓電阻R1，保護電阻R2來控制IGBT1管的柵極G；直流控制電壓通過調(diào)壓電阻R3，保護電阻R4來控制IGBT2管的柵極G。令R1＝R3，R2＝R4，IGBT1與IGBT2是完全相同的管子。其導(dǎo)通過程為當(dāng)燈光負(fù)載電壓處在正半周時，IGBT1管處于正向偏置狀態(tài)，這時通過改變柵極電壓的大小，可使燈光負(fù)載電壓的正半周部分導(dǎo)通或全導(dǎo)通；當(dāng)燈光負(fù)載電壓處在負(fù)半周時，IGBT2處于正向偏置狀態(tài)，其導(dǎo)通由IGBT2管完成，原理同IGBT1管?，F(xiàn)具體分析如下(1)、當(dāng)IGBT的柵極電壓為V時，IGBT管的集電極C極電壓無論大小，IGBT均不導(dǎo)通；(2)、當(dāng)IGBT的柵極正電壓較小時，IGBT管的集電極C對發(fā)射極E加較高電壓時，即燈光負(fù)載處于正弦波電壓的頂峰部分時，IGBT管會導(dǎo)通，如圖1a；(3)、若增加IGBT的柵極正電壓值，IGBT的導(dǎo)通角會增大，其燈光負(fù)載電流隨之增大，如圖1b；(4)、若IGBT的柵極電壓足夠大，IGBT會全導(dǎo)通，其燈光負(fù)載電流形成完整的50周交流波形，如圖1c。
圖2是先將220V交流電壓通過全波整流器整流成脈動直流電壓，然后通過燈光負(fù)載加到IGBT管上的電路原理圖。直流控制電壓通過高壓電阻R5，保護電阻R6來控制IGBT3管的柵極G，隨著直流控制電壓的增大，燈光負(fù)載電流也隨之增大，如圖2a。
另外，如控制IGBT管的柵極的控制電壓，由直流電壓改變?yōu)殇忼X波控制電壓，通過改變鋸齒波電壓的相位及脈沖寬度，亦可控制IGBT管的柵極電壓，達到使燈光負(fù)載電流部分導(dǎo)通或全導(dǎo)通的目的。
全部電器元件固定于一個底座上，裝在一個盒形殼體內(nèi)。
本無干擾型調(diào)光設(shè)備的效果如下(一)、從電路原理上分析，不會產(chǎn)生脈沖電流，完全消除了“電磁污染”，使調(diào)光設(shè)備進入了新的一代；(二)、解決了高次諧波的輻射問題，使得過去不能進行電視轉(zhuǎn)播的場所(如劇場、體育場館、舞廳等)變?yōu)榭赡埽?三)、省去了調(diào)光設(shè)備單獨使用的變壓器和特種屏蔽電纜，降低了工程造價；(四)、節(jié)約電能，延長燈泡壽命；(五)、該調(diào)壓技術(shù)(即調(diào)光技術(shù))還可應(yīng)用于其他調(diào)壓設(shè)備，不會造成對周圍電視機、收音機等的干擾。
權(quán)利要求1.一種調(diào)光設(shè)備，其特征在于由裝在盒形殼體中的直流控制電源和兩個絕緣柵雙極大功率晶體管組成，交流電源電壓通過負(fù)載加在兩個反向并聯(lián)的雙極大功率晶體管上，直流控制電源的正極與絕緣柵雙極大功率管的柵極相聯(lián)，直流控制電源的負(fù)極與絕緣柵雙極大功率管的發(fā)射極E相聯(lián)。
2.一種調(diào)光設(shè)備，其特征在于由裝在盒形殼體中的直流控制電源、一個整流器和一個絕緣柵雙極大功率晶體管組成，交流電源電壓通過整流器整流成脈動直流電壓，然后通過負(fù)載加到絕緣柵雙極大功率晶體管集電極C上，直流控制電源的正極與絕緣柵雙極大功率的柵極C相聯(lián)，直流控制電源的負(fù)極與絕緣柵雙極大功率晶體管的發(fā)射極E相聯(lián)；
3.按權(quán)利要求1或2所述的調(diào)光設(shè)備，其特征在于電阻R1＝R3、R2＝R4，絕緣柵雙極大功率晶體管IGBT1、IGBT2和IGBT3是完全相同的管子。
專利摘要本實用新型涉及無干擾型調(diào)光設(shè)備。本無干擾型調(diào)光設(shè)備的主要特點是由直流控制電源和兩支絕緣柵雙極大功率晶體管組成。交流電源電壓通過負(fù)載加在兩個反向并聯(lián)的雙極大功率晶體管上，直流控制電源的正極與絕緣柵雙極大功率晶體管的柵極相聯(lián)；或者，先將交流電壓通過全波整流器整流成脈動直流電壓，然后通過負(fù)載加到絕緣柵雙極大功率晶體管的集電極C上，通過改變直流控制電壓的大小使負(fù)載電流部分導(dǎo)通或全導(dǎo)通。本實用新型消除了“電磁污染”，可廣泛應(yīng)用于演播室、劇場、體育場館、舞廳等調(diào)光領(lǐng)域。
文檔編號H02M5/02GK2153197SQ9320561
公開日1994年1月12日 申請日期1993年3月15日 優(yōu)先權(quán)日1993年3月15日
發(fā)明者施克孝, 李風(fēng) 申請人:施克孝