устройство для управления электрическим освещением

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ОСВЕЩЕНИЕМ, содержащее симистор, тиристор, первый и второй конденсаторы, первый и второй резисторы, стабилитрон, два вывода для подключения осветительной нагрузки, две шины для подключения к питающей сети и контакт кнопки управления, причем анод симистора соединен с первым выводом для подключения осветительной нагрузки, а катод - с первой шиной для подключения к питающей сети, анод тиристора соединен с первыми выводами первого конденсатора и первого резистора, а управляющий электрод - с первым выводом второго конденсатора, второй вывод которого соединен с первым выводом контакта кнопки управления и катодом стабилитрона, анод которого соединен с катодом тиристора, при этом второй вывод контакта кнопки управления соединен с вторым выводом первого конденсатора и первым выводом второго резистора, а второй вывод для подключения осветительной нагрузки соединен с второй шиной для подключения к питающей сети, отличающееся тем, что в устройство введены транзистор, диодный мост, диод, третий резистор, балластный элемент, третий и четвертый конденсаторы и цепь встречно последовательно соединенных стабилитронов, через которую управляющий электрод симистора соединен с первым выводом балластного элемента и первым выводом диагонали переменного тока диодного моста, второй вывод которой соединен с катодом симистора, положительный вывод диодного моста через коллекторно-эмиттерный переход транзистора соединен с отрицательным выводом этого моста, база транзистора через третий резистор соединена с анодом тиристора, катод которого соединен с первым выводом третьего конденсатора и с выводом диода, входящего в диодный мост, включенного между отрицательным выводом диодного моста и первым выводом диагонали переменного тока этого моста, вторые выводы первого и второго резисторов соединены с вторым выводом третьего конденсатора и с катодом вновь введенного диода, анод которого соединен с вторым выводом балластного элемента и первым выводом четвертого конденсатора, второй вывод которого соединен с второй шиной для подключения к питающей сети.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для дистанционного управления осветительными приборами, например лампами накаливания и их защиты от самозапуска.

Известно устройство для управления электрическим освещением, выполненное в виде ключа с самоудержанием, содержащее первую и вторую выходные клеммы, предназначенные для подключения нагрузки, две кнопки управления, шины для подключения электрической сети, первый и второй резисторы, конденсатор, первый диод, анод которого соединен с первыми выводами первого резистора и конденсатора, а катод - с анодом второго диода, катод которого соединен с вторым выводом конденсатора и катодом симистора, анод которого соединен с шиной, подключаемой к сети, и первым выводом первого резистора, второй вывод которого через первую кнопку управления соединен с управляющим электродом симистора, который через вторую кнопку управления соединен с анодом первого диода и вторым выводом первого резистора [1]. В известном устройстве требуются две группы кнопок управления (включающих и отключающих), что связано с соединением их со схемой управления трехжильным кабелем. Это усложняет конструкцию устройства и его использование.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) к предлагаемому является счетное реле, обеспечивающее управление электрическим освещением, содержащее симистор, тиристор, первый и второй конденсаторы, первый и второй резисторы, стабилитрон, два вывода для подключения осветительной нагрузки и две шины для подключения к питающей сети, причем анод симистора соединен с первым выводом для подключения осветительной нагрузки, а катод - с первой шиной для подключения к питающей сети, анод тиристора соединен с первыми выводами первого конденсатора и первого резистора, а управляющий электрод - с первым выводом второго конденсатора, второй вывод которого соединен с первым выводом контакта кнопки управления и катодом стабилитрона, анод которого соединен с катодом тиристора, при этом второй вывод контакта кнопки управления соединен с вторым выводом первого конденсатора и первым выводом второго резистора, а второй вывод для подключения осветительной нагрузки соединен с второй шиной для подключения к питающей сети, и источник выпрямленного напряжения [2]. Известное устройство сложно и громоздко, так как требует применения источника выпрямленного напряжения, ток которого должен превышать ток отпирания симистора. Из-за трудностей при запирании тиристора, потребляющего сравнительно большой ток, схема устройства недостаточно надежна в работе.

Цель изобретения - повышение надежности работы и упрощение схемы. Для этого в устройство для управления электрическим освещением, содержащее симистор, тиристор, первый и второй конденсаторы, первый и второй резисторы, стабилитрон, два вывода для подключения осветительной нагрузки и две шины для подключения к питающей сети, причем анод симистора соединен с первым выводом для подключения осветительной нагрузки, а катод - с первой шиной для подключения к питающей сети, анод тиристора соединен с первыми выводами первого конденсатора и первого резистора, а управляющий электрод - с первым выводом второго конденсатора, второй вывод которого соединен с первым выводом контакта кнопки управления и катодом стабилитрона, анод которого соединен с катодом тиристора, при этом второй вывод контакта кнопки управления соединен с вторым выводом первого конденсатора и первым выводом второго резистора, а второй вывод для подключения осветительной нагрузки соединен с второй шиной для подключения питающей сети, введены транзистор, диодный мост, диод, третий резистор, балластный элемент, третий и четвертый конденсатор и цепь встречно-последовательно соединенных стабилитронов, через которую управляющий электрод симистора соединен с первым выводом балластного элемента и первым выводом диагонали переменного тока диодного моста, второй вывод которой соединен с катодом симистора, положительный вывод диодного моста через коллектор-эмиттерный переход транзистора соединен с отрицательным выводом этого моста, база транзистора через третий резистор соединена с анодом тиристора, катод которого соединен с первым выводом третьего конденсатора и с выводом диода, входящего в диодный мост, включенного между отрицательным выводом диодного моста и первым выводом диагонали переменного тока этого моста, вторые выводы первого и второго резисторов соединены с вторым выводом третьего конденсатора и с катодом вновь введенного диода, анод которого соединен с вторым выводом балластного элемента и первым выводом четвертого конденсатора, второй вывод которого соединен с второй шиной для подключения к питающей сети.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства для управления электрическим освещением.

Она содержит симистор 1, тиристор 2, первый 3 и второй 4 конденсаторы, первый 5 и второй 6 резисторы, стабилитрон 7, два вывода 8, 9 для подключения осветительной нагрузки 10, например, лампы накаливания и две шины 11, 12 для подключения к питающей сети, причем анод симистора 1 соединен с первым выводом 8 для подключения осветительной нагрузки, а катод - с первой шиной 11 для подключения к питающей сети, анод тиристора 2 соединен с первыми выводами первого конденсатора 3 и первого резистора 5, а управляющий электрод - с первым выводом второго конденсатора 4, второй вывод которого соединен с первым выводом контакта кнопки управления 13 и катодом стабилитрона 7, анод которого соединен с катодом тиристора 2, при этом второй вывод контакта кнопки управления 13 соединен с вторым выводом первого конденсатора 3 и первым выводом второго резистора 6, а второй вывод 9 для подключения к питающей сети, транзистор 14, диодный мост 15, диод 16, третий резистор 17 и балластный элемент 18, например четвертый резистор, третий 19 и четвертый 20 конденсаторы и цепь встречно-последовательно соединенных стабилитронов 21, 22, через которую управляющий электрод симистора 1 соединен с первым выводом балластного элемента 18 и первым выводом диагонали переменного тока диодного моста 15, второй вывод которой соединен с катодом симистора 1, положительный вывод диодного моста 15 через коллекторно-эмиттерный переход транзистора 14 соединен с отрицательным выводом этого моста 15, база транзистора 14 через третий резистор 17 соединена с анодом тиристора 2, катод которого соединен с первым выводом третьего конденсатора 19 и с выводом диода, входящего в диодный мост 15, включенного между отрицательным выводом диодного моста и первым выводом диагонали переменного тока этого моста, вторые выводы первого 5 и второго 6 резисторов соединены с вторым выводом третьего конденсатора 19 и с катодом вновь введенного диода 16, анод которого соединен с вторым выводом балластного элемента 18 и первым выводом четвертого конденсатора 20, второй вывод которого соединен с второй шиной 12 для подключения к питающей сети. Для управления устройством кнопочный выключатель 13 выполнен с самовозвратом контактов. Причем параллельно ему могут быть подключены другие кнопки управления 23, расположенные в других точках помещения, где установлена осветительная нагрузка 10. Переход управляющий электрод-катод тиристора 2 зашунтирован резистором 24.

Работает устройство следующим образом. При подаче напряжения на шины 11, 12 для подключения к питающей сети через конденсатор 20, резистор 18, встречно включенные стабилитроны 21, 22 и переход управляющий электрод-катод симистора 1 проходит ток. До падения напряжения на элементах 18, 21, 22 через диод 16 заряжается конденсатор фильтра 19, от которого осуществляется питание счетной схемы, выполненной на тиристоре 2. Тиристор 2 закрыт, и под действием потенциала на его аноде отпирается транзистор 14, шунтирующий через диодный мост 15 цепь управления симистора 1. Поэтому симистор 1 закрыт, а лампа 10 выключена.

При первом замыкании одной из кнопок 13 или 23 по цепи, составленной резистором 5, конденсатором 3, контактами 13 или 23, конденсатором 4 и переходом управляющий электрод-катод тиристора 2, под действием напряжения на конденсаторе фильтра 19 протекает импульс тока, вызывающий отпирание тиристора 2. Потенциал на аноде тиристора 2 снижается до логического нуля, транзистор 14 закрывается, цепь управления симистора 1 дешунтируется. При этом через конденсатор 20, резистор 18, стабилитроны 21, 22 и цепь управления симистора будет протекать ток, под действием которого симистор 1 отпирается, а нагрузка 10 включится. Тиристор 2 за счет протекающего через него и резистор 5 постоянного тока будет удерживаться открытым, а следовательно, и симистор 1 будет открыт и после размыкания кнопки управления 13 или 23. После размыкания контактов 13 через резистор 6 заряжается конденсатор 3 до потенциала на резисторе 5 под действием напряжения на конденсаторе 19.

При повторном нажатии на кнопку управления 13 или 23 и замыкании ее контактов коммутирующий конденсатор 3 через замкнутые контакты 13 оказывается подключенным отрицательно заряженной обкладкой к аноду тиристора 2, вызывая запирание тиристора 2. Снова отпирается транзистор 14 и запирается симистор 1, отключая осветительную нагрузку 10. Поскольку емкость конденсатора 4 не менее чем на порядок меньше емкости коммутирующего конденсатора 3, то при перезаряде конденсатора 3 при повторном замыкании контактов 13 или 23 через резистор 5 и стабилитрон 7 импульс тока, протекающего через конденсатор 10 и цепь управления тиристора 2, будет на порядок короче времени перезаряда конденсатора 3 и тиристор 2 надежно запирается.

Встречно включенные стабилитроны 21 и 22 обеспечивают надежное шунтирование цепи управления симистора 1 и его запирание при отпирании диодного моста 15 транзистором 14. В качестве балластного элемента 18 может быть применен резистор с параллельно включенным диодом, шунтирующим резистор для снижения рассеиваемой мощности при плюсовом потенциале на шине 11, или стабилитрон.

Предложенное устройство характеризуется простотой схемы, надежностью и экономичностью работы, поскольку вся потребляемая мощность выделяется в цепи управления симистора. При этом управление осветительной нагрузкой может осуществляться с нескольких мест с помощью простейших кнопок управления.