專利名稱：產生和控制投影儀光效應的電子系統的制作方法
技術領域：
本發明一般涉及一種用于控制饋入到光束投影儀的功率，特別是中等強度和高強度功率的電子系統，這種光束投影儀使用諸如氙光和鹵化金屬等的短弧光燈。本發明尤其涉及一種利用所述類型的燈能同時得到頻閃效應和減光效應的電控系統。
現有的已知技術表明，采用這種類型的燈時，只有通過使用機械裝置才能得到頻閃效應，即光強的快速改變，和減光效應，即光強的衰減。
為實現頻閃效應，已知的裝置包括在垂直于光束的平面上振蕩以阻隔光束的葉片。對于小型和中等尺寸的投影儀來說，利用這種類型的裝置可實現的最大葉片振蕩頻率為9Hz。隨著投影儀尺寸的增大，最大葉片振蕩頻率降低。人眼能覺察到的頻閃效應的理想頻率在7～10Hz之間，且只有小尺寸的投影儀能接近這個值。相反，為實現減光效應，要在光束前放置可移動的機械遮光器以便能部分或完全攔截它們的光通過。
這種遮光器的一個缺陷是，它們不能長時間地完全攔截光束。這是由于遮光器表面產生高熱量導致的，由此使遮光器變形而失去作用。
本發明的一個目的是在一種合理而經濟的技術解決方案的結構中克服這個缺陷。
通過提供一種用于控制饋入到短弧光燈的功率，以產生和控制諸如減光效應和頻閃效應的光效應電子系統，可實現本發明的該目的和其它目的。
本發明的電控系統能控制發送到弧光燈的瞬時功率，并以實現人眼能覺察到的理想頻率的頻閃效應或減光效應的頻率改變它。
具體來說，所述系統尤其包括一個受控于一個反饋系統的開關型電功率部件，它根據可在0和最大允許燈功率之間振蕩的基準值發送功率。所述基準值可由操作員設置，或通過一個適當的脈沖發生器產生。
為更好地了解本發明的結構和操作特性，之后將通過一個非限制性的例子描述一個優選實施例，并在附圖中示意。
圖1A、1B和1C示意了本發明的電功率和控制電路。
圖中示出了由功率塊2饋給的燈1(具有相關的發光裝置)。所述功率塊2通過一個普通整流器3連接到主電源。具體來說，功率塊2包括一個變壓器TR1，其初級線圈由4個相同的MOSFET晶體管TM1、TM2、TM3、TM4脈沖饋電。4個晶體管TM1、TM2、TM3、TM4的導通與截止受控制塊4的控制。
標準測量變壓器TR2連接變壓器TR1的次級電路，以提取環流過變壓器TR1的次級線圈的一小部分瞬時電流，來得到電壓值變化并將其饋入到控制塊4。
控制塊4由此以提供第一級反饋隨動控制的方式連接到功率塊2。控制塊4包括一個PWM(脈寬調制器)電子板，在所示意的例子中它為Thomson制造的L4990型電子板，其目的是用于比較饋入燈1的瞬時電流所對應的電壓值與脈沖發生器塊5產生的一個基準值。詳細地說，發生器塊5是由以3～19Hz頻率生成電壓值的非穩態連接定時器LM555形成的，用戶可通過調整微調電容器PT2來改變它。用戶還可通過調整微調電容器PT1來改變定時器LM555生成的電壓幅度。在定時器LM555與PWM卡L4990之間連接一個信號適配器站50，它包括如圖1C連接的兩個相同的運算放大器LM358。
PWM板L4990比較由變壓器TR2提取的瞬時電壓信號與定時器LM555生成的電壓。如果定時器LM555生成的電壓大于變壓器TR2提取的瞬時電壓，那么PWM卡L4990增加MOSFETS的導通時間。反之，若饋入燈1的瞬時電壓大于定時器LM555生成的基準電壓，則PWM板L4990減小晶體管TM1,…,TM4的導通時間。
晶體管TM1,…,TM4不直接受控于板L4990，而是通過一個集成電路或驅動器IR2110受控。
為實現頻閃效應，操作員調整微調電容器PT2以設置定時器LM555生成的脈沖頻率值為8～12Hz。
相反，為實現減光效應，操作員合上開關SW以短路電阻R22，目的是得到一個恒定的基準信號，接著調整微調電容器PT1以減小所述基準信號的幅度。
下面的表格歸納了圖1A、1B、1C中所示的本發明各個組成部分的所有技術特性，以及有關的連接。
元件 類型 值 生產廠家RD 整流器R1、R3、R5、R7、R25、 電阻 22kΩR26、R27R2、R4、R6、R8 電阻 15kΩR9 電阻 18R10、R20、R22電阻 4k7R11、R15 電阻 100kΩR12 電阻 2R2R13 電阻 5R6R14 電阻 70kΩR16 電阻 5k6R17、R28電阻 47kΩR18、R24電阻 33kΩR19 電阻 100ΩR21、R23電阻 10kΩRV1 可變電阻 10kΩRV2 可變電阻 5k6PT1 微調電容器 1kΩPT2 微調電容器 470kΩTM1、TM2、TM3、TM4MOSFET晶體管STW 20NB50sgs-Thomson
T1 晶體管BC237BDZ1、DZ2、DZ3、DZ4齊納二極管 18VDZ5 齊納二極管 10V 1WD1、D2 二極管MUR 860D3、D4 二極管RURG 8060D5二極管BAT 49D6二極管MUR 160S 放電器 V130 LA10TR1變壓器TR2變壓器L 電感C1 電容470nFC2 電容100pFC3、C6、C7 電容 100nf,50VC4、C5、C10電容 1μF,50VC8 電容 3n3C9 電容 10nFCP1電容 470μF,200VCP2電容 100μF,25VIR2110 驅動器InternationalRectifierL4990A PWM電子板 Sqs-ThomsonLM555 定時器 NationalLM358 運算放大器SW 開關應注意，本發明的控制系統也可用在現有的已知功率部件。本發明還可用于使用鹵化金屬型或其它類型的交流弧光燈的投影儀。為此在功率部件設備與燈之間連接一個DC/AC轉化器將電流由直流轉換為交流即可。
權利要求
1．一種用于產生和控制使用弧光燈的投影儀光效應的電子系統，包括一個裝有經由晶體管饋入的變壓器的一個電功率部件，所述變壓器的次級電路連接所述燈的饋電端，該系統的特征在于，在所述變壓器的次級電路內連接一個裝置，用于提取一部分環流過所述次級電路的瞬時電流，以產生一個可被控制塊利用的電信號，該控制塊還接收一個由脈沖發生器生成的一個電基準信號，所述控制塊用于比較所述兩個電信號，并根據所述比較的結果設置所述晶體管為導通或截止狀態，所述電基準信號的幅度和頻率可由操作員通過適當的裝置調整。
2．根據權利要求1的電子系統，其特征在于，所述控制塊包括一個PWM板或類似裝置，用于通過一個驅動器電路控制晶體管。
3．根據權利要求1的電子系統，其特征在于，所述脈沖發生器為一個振蕩器或諸如定時器的等效裝置。
4．根據權利要求1的電子系統，其特征在于，可調整所述電基準信號的頻率以得到頻閃效應。
5．根據權利要求1的電子系統，其特征在于，在通過適當的裝置使定時器輸出信號變為恒定后，可調整所述電壓基準信號的幅度以得到減光效應。
6．根據權利要求1的電子系統，其特征在于，在所述電功率部件的輸出終端和燈的饋電端之間可連接一個DC/AC變換器，以將功率部件直流輸出轉換為交流。
全文摘要
本發明提供一種用于產生和控制使用弧光燈的投影儀的光效應的電子系統,該系統包括一個裝有經由晶體管饋入的一個變壓器的一個電功率部件,所述變壓器的次級電路連接所述燈的饋電端,在所述變壓器的次級電路內連接一個裝置,用于提取一部分環流過所述次級電路的瞬時電流以產生一個可被控制塊利用的電信號,該控制塊還接收一個由脈沖發生器生成的一個電基準信號,所述控制塊用于比較所述兩個電信號,并根據所述比較的結果設置所述晶體管為導通或截止狀態,所述電基準信號的幅度和頻率可由操作員通過適當的裝置調整。
文檔編號H05B41/392GK1323503SQ99812085
公開日2001年11月21日 申請日期1999年10月8日 優先權日1998年10月14日
發明者法比奧·諾瓦里瑟, 布魯諾·拜阿迪 申請人:空間加農Vh有限責任公司