CN1066825A - 用于灯系统的电源及控制装置及用于灯系统的照明装置 - Google Patents

Abstract

本发明电源及控制装置包括装置(2)，用于产生 发生在与光波前的前进速率成比例的频率上的时钟 脉冲(b)；装置(3)，用于产生一个控制信号c，是重复 出现的序列，包含预定数目的与时钟频率相对应的控 制脉冲及一随后部分，该部分无控制脉冲具有一个持 续时间，该持续时间与时钟脉冲频率的一个或多个循 环周期相等；及一个功率级4，用于接收控制信号(c) 及供电(s)并根据控制信号和供电产生对应于控制信 号的控制脉冲的电压脉冲(V)。

Description

本发明涉及用于灯系统（light  system）的;特别是机场着陆指示灯系统（airport  approach  light  system）的电源及控制装置，使许多灯点亮及熄灭，作为前进的光波前（Progressive  light  front）。本发明也涉及与上述电源及控制装置联合使用的照明装置。

普通的机构着陆指示灯系统包括几个如20个互相按直线排列的灯并作为前进的波前被点亮使得一次仅特别点亮一个灯机场跑道的方向由灯点亮的顺序来指示。传统上这种系统需求很多电缆敷设，电缆敷设用于灯的电源及控制及其这些灯之间同步运行。

本发明的目的是为这种灯系统提供一电源及控制装置，在这种装置是对电缆敷设的需求被减到最小。这是通过根据本发明的电源及控制装置来取得的，这个装置的特征在于它包括：

用于产生时钟脉冲的装置，时钟脉冲发生在一个与光波前（light  front）的前进速率成比例的频率上;

用于产生控制信号的装置，控制信号包括重复出现的序列（recurrent  Sequences），重复出现的序列包括具有与时钟脉冲频率相对应的预定数目的控制脉冲及一个随后部分，该部分不包括控制脉冲并具有一个持续时间，这个持续时间与对应于时钟脉冲的一个或多个周期（cycle  times）相等;以及

一个功率级（power  stage），它被用来接收控制信号及从电源来的供电并根据所说控制信号及供电对应于控制信号的控制脉冲在其输出端产生电压脉冲。

因此，电源及控制装置采用了单一信号，它包括电压脉冲及不带有电压脉冲的部分。这个序列的整个长度对应于灯系统的一个运行周期。

只有一个双电缆（twin  cable）必须被拉到灯系统的照明装置上，照明装置并联地与电缆连接。使用通过电缆提供的能量及信息，照明装置可以及时地（in  time）点亮及熄灭。为了获得这种运行，本发明的照明装置包括灯如氙灯（Xenon  lamp）及当照明装置的电源电压加到灯上时用于点亮灯的触发电路，这个照明装置的特征在于它包括：

用于计数时钟脉冲并用于设定序列长度的计数器;

用于在每个序列中形成不带有控制脉冲的部分并在不带有控制脉冲的部分之后重新置位计数器的逻辑电路;以及

用于将逻辑电路输出信号形成适于控制功率级的控制信号的装置。

用这些元件，照明装置不仅可以从它接收到的电压脉冲序列中获得足够的能量来点亮与之相连的灯，而且可以计数在电压脉冲序列里的脉冲来拾取（Pick  up）这样一个脉冲，通过这个脉冲照明系统将被点亮。

下面将参照附图更详细地描述根据本发明的电源及控制装置及被试图与这个电源及控制装置联合运行的用于灯系统的照明装置，在这里：

图1示出了根据本发明的灯系统一个方框图;且

图2示出了被包含在图1所示系统中的照明装置的方框图。

图1示出了灯系统的方框图，通过这个系统，包含在照明装置1中的灯可以被点亮或熄灭以获得前进光波前。为此目的，灯系统包括一个电源及控制装置，这个装置包括图1中示出的框2、3、4。由此框2在一所希望的频率产生的时钟脉冲，且框2以时钟信号产生控制信号，该控制信号包括一个带有控制脉冲具有所希望长度的部分及一个不带有控制脉冲具有所希望长度的部分。而这个控制信号又控制功率级4，功率级4产生用于照明装置1的电源电压。在图1的框图中产生时钟脉冲的框2被显示出用来接收一个信号a，它可以是例如线电压（line  Voltage）且由此通过这个线电压产生的时钟脉冲的频率可以以一简单方式与线频率（line  frequency）同步。与此线频率同步的时钟脉冲可以特别用在这样的场合，即功率级4包括线整流元件如闸流晶体管（thyristor）的场合。反之，如果功率级4使用门整流元件（gate-commutated  component），如GTO闸流晶体管（Gate  turn  off闸门电路断开）或功率晶体管（power  transistor），也可以使用其它时钟脉冲频率。将由框2产生的时钟脉冲序列b提供给框3，框3以时钟序列b中产生用于功率级4的控制信号c。框3包含例如计数器，计数器计数时钟脉冲b并通过这种方式来设定一个所希望的运行周期长度。框3还包括逻辑电路，该电路在每个序列中形成不带控制脉冲的部分，这部分的持续时间是例如二个或三个时钟脉冲周期。这个逻辑电路还在不带有控制脉冲的部分过后重新置零（reset）计数器。如果需要，框3还包括用于将所产生的周期信号整形例如放大成适于控制功率级4元件的控制信号c，象上面已经提到的，功率级4接收控制信号c及线供电s（line  supply），线供电可以是如单相或三相线电压或直流电压。功率级包括可控半导体开关元件，如闸流晶体管或GTO闸流晶体管或是功率晶体管，通过这个元件从电源电压s产生与控制信号c相一致的电压脉冲。使用单相电源，功率级由此可以是单脉冲转换器（converter），用三相电源，如果只用二相的导体，功率级可以是一单路双脉冲转换器（single-way-two-pulse）。功率级4的输出信号包括包含有预定数目的电压脉冲重复出现的序列及一个不带有电压脉冲的随后部分，电压脉冲及不带脉冲部分的总长度对应于控制信号c的周期。依靠功率级4的电源电压，电压脉冲可以形成为比如单相电压的正半波或三相电源的二相电压的连续正半波，由此包含在照明装置1中的氙灯的运行及通过这些灯的电流可以更容易地控制。

如图1中出现的，从功率级到照明装置1的电源供电原则上是双极的，因而，照明装置1是并联地以这样一种方式连接的，即它们的负极连在一起并在返回导体（线）连到功率级4之前，被连到最远的照明系统1。以这种方式所有照明装置的供电导体是等长度的，并且由此向照明装置供电的导体的电阻也将是常量。因而照明装置所获取的电流在灯点亮时是恒定的，结果它们的亮度也是相同的。

照明装置1因而可以计数在由功率级所提供的电压脉冲序列中的脉冲以便找到照明装置将点亮的位置，并从电压脉冲序列中获得点亮灯所需的能量，除此之外灯系统的运行周期的长度及其照明装置的亮度可以通过功率级4的方式来调整运行周期的长度可通过调整包含在框3里的计数器直接调整。而亮度本身可以通过使用附加电阻改变向照明装置供电的导体的电阻来用普通方法调整。此外，可以提供带有用于监测照明装置之一是否在电源电压的每一个电压脉冲上点亮的装置的功率级。这可以用包含功率级中的并随着由照明装置所获得的电流而运行的变流器或类似装置来进行。如果照明装置没有点亮，它也基本上不会从功率级4中取出电流。以这种方式，可以检测比如在照明装置1之一个中的灯泡保险丝的断开或检测灯是否由于某种别的原因而没有点亮。

图2是照明装置1的结构的更为详细的框图。从在图1中示出的功率级4中来的电压脉冲序列由符号V来表示。这个电压脉冲序列V被提供到由框7和8组成的计数装置，提供到触发电路6，灯5及用于为计数装置的计数器8调零的装置10。当电压脉冲V到达框7时，通过比如锯齿波发生器及比较器的方式在该框中从电压脉冲中产生脉冲，这些脉冲由计数器8来计数。在计数器8中预置一读数，在这个读数上这个个别的照明系统将点亮。当在计数器8中达到这个读数时，计数器产生一输出信号d，该信号d被施加到逻辑电路9上，逻辑电路9可以是比如与器件（AND  device），这个与器件在以计数器8中接收正确的脉冲（right  pulse）时，在其输出端为触发电路6产生一触发脉冲t。这个触发电路可以是适于控制氙灯的普通触发电路，且它可以包括如一个在接收信号t时打开的闸流晶体管，允许电源电压脉冲V被提供到一脉冲变换器中，这个脉冲变换器本身又产生一个为点亮灯5所需的高压脉冲。

在接受这个高压脉冲时，灯5随着点亮，从穿过它提供的电源电压V中获得由它的相关连的元件所确定的电流。照明装置1进一步包括装置10，该装置10用于检测在照明装置的电流电压V中的不带有电压脉冲的部分以便在检测这样一个部分时将置零信号B提供到计数器8上。以这种方式所有照明装置1的计数器可以同时置零。由此，照明装置在一个新的周期的第一个电压脉冲到达时开始新的计数，且由此仅通过预置计数器8即，在计数器8中预置电压脉冲的极限数目（ordeal  number），在这个数目上每一个个别照明装置将会点亮，可以获得照明装置1之间互相的同步。装置10可以包括如锯齿形发生器，及连在发生器之后的比较器。比较器可以改变其状态并只当电源电压至少在二个时钟周期内保持低于一预定水平时在其输出端产生调零信号r。这个运行可以通过调整锯齿形发生器的充电时间常数（charging  time  Constant）及比较器的参照电压水平而容易地进行。

用于示灯系统的电源及控制装置及适于与这样一个控制装置联合运行的照明装置不仅通过一个示例性结构装置的形式在上面被描述而且应为理解到在不偏离由附加权利要求所确定的保护的范围内可以提供大量不同结构的进行这些确定运行的装置，特别是在元件级别上。

Claims (3)

1、一种用于灯系统特别是机场着陆指示灯系统的电源及控制装置，它用于作为前进的光波前使一定数目的灯点亮度熄灭，其特征在于；它包括

装置(2)，用于产生发生一频率上的时钟脉冲(b)，该频率与光波前的前进速率成比例；

装置(3)，用于产生控制信号(c)，该信号包括重复出现的序列，该序列包含有与时钟脉冲的频率相对应的预定数目的控制脉冲及一个随后部分，该随后部分不包括控制脉冲并具有一个持续时间，这个持续时间与对应于时钟脉冲频率的一个或多个循环周期相等；且

一个功率级(4)，它用于接收控制信号(c)及以电源来的供电(s)并在其输出端根据所说控制信号及供电对应于控制信号的控制脉冲产生电压脉冲。

2、根据权利要求1的电源及控制装置，其特征在于在控制信号c是的不带有控制脉冲的部分的持续时间至少等于当时钟脉冲相对应的二个循环周期。

3、根据权利要求1或2的电源及控制装置其特征在于用于产生控制信号的装置（3）包括

用于计算时钟脉冲并用于设定序列长度的计数器;

用于在每个序列中形成不带有控制脉冲的部分并在不带有控制脉冲的部分过后为计数器置零的逻辑电路;以及

用于将逻辑电路的输出信号整形成适于控制功率级（4）的控制信号c的装置。

用于灯系统特别用于机场着陆指示灯系统的各照明装置，在这里安装一定数目的灯作为前进的光波前点亮和熄灭，这个照明装置包括灯（5），如氙灯，及触发电路6，该电路在照明装置（1）的电源电压（v）穿过灯（5）耦合时用于点亮灯，该照明装置的特征在于照明装置（1）的电源电压（v）包括重复出现的序列这个序列包含一预定数目的电压脉冲及一随后部分，这个随后部分不带有电压脉冲并具有一持续时间，这个持续时间等于与电压脉冲频率相对应的一个或多个循环周期;照明装置（1）包括：

计数装置（7、8），它用于计数电源电压（v）的脉冲并在计数装置的读数到达计数装置中预置的一个读数时产生控制信号（d）。

逻辑电路（9），它与从计数装置（7、8）中来的控制信号（d）相对应并为了点亮灯（5）将触发信号（t）提供到触发电路（6）中;

装置（10），用于检测照明装置（1）的电源电压（v）中的不带有电压脉冲的部分并用于检测这样一个部分时向计数装置（8）提供调整信号（r）。

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