专利名称：无干扰型调光设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及调光设备领域，特别是有关无干扰型调光设备，适用于各种交流及脉动直流电压下的调光。
目前广泛使用的是可控硅调光设备，通过调节可控硅的导通角的大小来调节灯光负载交流电流的大小。可控硅的导通时间大约在1～2微秒。可控硅导通时，灯光负载电流就会在1～2微秒内从零到达最大值，形成一个前沿很陡的脉冲电流，这种脉冲电流含有丰富的高次谐波，高次谐波通过电磁辐射及电传导对其他视频、音频设备造成“电磁污染”，使电源波形发生畸变，因而干扰同一电源变压器的其他设备。脉冲电流流过灯泡的灯丝时，脉冲电流含有的某种高次谐波即与灯丝固有频率发生共振现象，会使灯丝发出叫声，缩短了灯泡寿命。现在防止可控硅调光设备造成的“电磁污染”的主要措施有调光设备单独使用一台电源变压器，与视频、音频设备分开，并将调光设备的输出线用特种电缆加以屏蔽。这样，工程造价高。
本实用新型针对上述问题提供了一种新的调光设备，消除了“电磁污染”，不产生任何干扰。
本实用新型的目的是这样实现的利用绝缘栅双极大功率晶体管(IGBT管)组成新的电路结构，代替现有技术中的可控硅电路结构，通过改变IGBT栅极G的直流电压的大小，或改变IGBT栅极G的锯齿波控制电压的相位及脉冲宽度，使灯光负载电流按正弦波形部分导通或全导通，这样就不会产生前沿很陡的脉冲电流。
以下结合附图对控制过程进行详细说明。
图1为220V交流电压通过负载加在两个反向并联的IGBT管上的电路原理图。直流控制电压通过调压电阻R1，保护电阻R2来控制IGBT1管的栅极G；直流控制电压通过调压电阻R3，保护电阻R4来控制IGBT2管的栅极G。令R1＝R3，R2＝R4，IGBT1与IGBT2是完全相同的管子。其导通过程为当灯光负载电压处在正半周时，IGBT1管处于正向偏置状态，这时通过改变栅极电压的大小，可使灯光负载电压的正半周部分导通或全导通；当灯光负载电压处在负半周时，IGBT2处于正向偏置状态，其导通由IGBT2管完成，原理同IGBT1管。现具体分析如下(1)、当IGBT的栅极电压为V时，IGBT管的集电极C极电压无论大小，IGBT均不导通；(2)、当IGBT的栅极正电压较小时，IGBT管的集电极C对发射极E加较高电压时，即灯光负载处于正弦波电压的顶峰部分时，IGBT管会导通，如图1a；(3)、若增加IGBT的栅极正电压值，IGBT的导通角会增大，其灯光负载电流随之增大，如图1b；(4)、若IGBT的栅极电压足够大，IGBT会全导通，其灯光负载电流形成完整的50周交流波形，如图1c。
图2是先将220V交流电压通过全波整流器整流成脉动直流电压，然后通过灯光负载加到IGBT管上的电路原理图。直流控制电压通过高压电阻R5，保护电阻R6来控制IGBT3管的栅极G，随着直流控制电压的增大，灯光负载电流也随之增大，如图2a。
另外，如控制IGBT管的栅极的控制电压，由直流电压改变为锯齿波控制电压，通过改变锯齿波电压的相位及脉冲宽度，亦可控制IGBT管的栅极电压，达到使灯光负载电流部分导通或全导通的目的。
全部电器元件固定于一个底座上，装在一个盒形壳体内。
本无干扰型调光设备的效果如下(一)、从电路原理上分析，不会产生脉冲电流，完全消除了“电磁污染”，使调光设备进入了新的一代；(二)、解决了高次谐波的辐射问题，使得过去不能进行电视转播的场所(如剧场、体育场馆、舞厅等)变为可能；(三)、省去了调光设备单独使用的变压器和特种屏蔽电缆，降低了工程造价；(四)、节约电能，延长灯泡寿命；(五)、该调压技术(即调光技术)还可应用于其他调压设备，不会造成对周围电视机、收音机等的干扰。
权利要求1.一种调光设备，其特征在于由装在盒形壳体中的直流控制电源和两个绝缘栅双极大功率晶体管组成，交流电源电压通过负载加在两个反向并联的双极大功率晶体管上，直流控制电源的正极与绝缘栅双极大功率管的栅极相联，直流控制电源的负极与绝缘栅双极大功率管的发射极E相联。
2.一种调光设备，其特征在于由装在盒形壳体中的直流控制电源、一个整流器和一个绝缘栅双极大功率晶体管组成，交流电源电压通过整流器整流成脉动直流电压，然后通过负载加到绝缘栅双极大功率晶体管集电极C上，直流控制电源的正极与绝缘栅双极大功率的栅极C相联，直流控制电源的负极与绝缘栅双极大功率晶体管的发射极E相联；
3.按权利要求1或2所述的调光设备，其特征在于电阻R1＝R3、R2＝R4，绝缘栅双极大功率晶体管IGBT1、IGBT2和IGBT3是完全相同的管子。
专利摘要本实用新型涉及无干扰型调光设备。本无干扰型调光设备的主要特点是由直流控制电源和两支绝缘栅双极大功率晶体管组成。交流电源电压通过负载加在两个反向并联的双极大功率晶体管上，直流控制电源的正极与绝缘栅双极大功率晶体管的栅极相联；或者，先将交流电压通过全波整流器整流成脉动直流电压，然后通过负载加到绝缘栅双极大功率晶体管的集电极C上，通过改变直流控制电压的大小使负载电流部分导通或全导通。本实用新型消除了“电磁污染”，可广泛应用于演播室、剧场、体育场馆、舞厅等调光领域。
文档编号H02M5/02GK2153197SQ9320561
公开日1994年1月12日 申请日期1993年3月15日 优先权日1993年3月15日
发明者施克孝, 李风 申请人:施克孝