5.1数字调光器
从大型变压到触发可控硅组件进行调光,在设备的功能、效益、热量控制甚至体积上都有了长足的进步。早期的硅组件依靠纯硬件进行触发,当时的输入信号只有自控推杆及0~10V模拟。后来DMX512数字信号的成功开发。
在传统模拟硅的前级加上数字解码器便成为当时的数字调光器,但这并不是全数字调光,真正的全数字调光必须由数字信号输入及三相同步信号输入后,全部功能(调光曲线、较小/较大输出、调整及硅触发输出等)全部由处理器完成。
5.2硅的触发方式
在早期的调光器产品中,对可控硅组件触发方式为脉冲触发(Pulse Firing),其方法是对可控硅在需要打开的相位角时(调整亮度)发出脉冲使其导通,在220V交流/50Hz的正弦波回归0时自动关闭,而在下一周期时重复动作。当时使用的灯具都是纯电阻性负载或较大功率的,故基本能够满足调光的需要。
如果要保证在电感性/电磁性抗阻负载中绝对不会引起振荡而让负载闪烁,就必须使用硬触发方式(HardFiring)来处理硅导通。当提供进来的电源经过非感性抗阻负载而产生振荡后,这干扰电源就不可能提供正常电力供应被动组件进行合法并成功的触发。硬触发方式的缺点为制造成本高与产品体积相对较大,在产品设计方面大都是以单路硅或大型硅柜形式出现于市场上。
5.3 正弦波调光器
20世纪60年代以前,舞台上的调光设备从盐水缸至大型功率可变电阻都是以改变交流电源的正弦波来对灯泡负载进行调光。这种形式的缺点在于大量的热能损失和巨大的体积,但优点是不存在干扰噪音。
单向可控硅(SCR)与双向可控硅(TRAIC)的先后发明使调光器在体积上变小,降低了工作温度,可利用低压讯号对调光器进行控制,这就是我们所熟悉的调光器。但这种以触发相切割波形的方式给我们带来了电力系统中的断续电流问题。
在标准的三相供电系统中,这些谐波能令中线的电流增加至正常的1.4倍。谐波会产生可听噪音,会令电力输送系统的金属导体甚至变电变压器产生高热。
欧盟国家提倡制定法律规定“调光系统必须要以低水平的谐波泄漏”为原则。另一方面,市场上使用相切割波形调光器的缺点日益明显。越来越多的灯具已不是以往纯电阻性负载。后来的调光器采用以IGBT为功放组件的逆向相切割波形,在技术上取消了笨重的滤波线圈,但原来相切割波形方式的问题还是存在,只是减轻重量而已。
此外,在一些工作电压不能低于某些值的电器上,如镇流器、霓虹灯管、马达等,都可预先设定它们的较低工作电压。然后就像调变压白炽灯泡一样,进行调压。再就是说所有类型的负载皆可通过SST正弦波调光器来加以调光/调压来实现。