устройство для управления электрическим освещением

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ОСВЕЩЕНИЕМ, содержащее блок памяти, характеризующийся следующей многотактной таблицей истинности:



где X₁ двоичный сигнал на первом входе блока;

X₂ двоичный сигнал на втором входе блока;

Y двоичный сигнал на выходе блока,

клеммы для подключения сети переменного тока, к первой из которых подключен первый вывод для подключения осветительного прибора, второй вывод для подключения которого соединен с анодом симистора, катод которого подключен к второй клемме для подключения сети, два конденсатора, первый диод, два резистора и ключ управления с замыкающим контактом, отличающееся тем, что введены второй, третий и четвертый диоды, три транзистора, балластное сопротивление, третий, четвертый и пятый конденсаторы и третий, четвертый, пятый и шестой резисторы, первый и второй выводы питания блока памяти подключены к первому конденсатору, к первому выводу которого через включенные параллельно первый резистор и третий конденсатор подсоединен первый вход блока памяти, к которому подсоединены первые выводы второго резистора и четвертого конденсатора, вторые выводы которых подключены к катоду первого диода и первому выводу ключа управления с замыкающим контактом, второй вывод которого соединен с вторым входом блока памяти и первым выводом третьего резистора, второй вывод которого подключен к второму выводу первого конденсатора, первому выводу пятого конденсатора, первому выводу балластного сопротивления, эмиттеру первого и коллектору второго транзисторов и одним выводам включенных встречно-параллельно второго и третьего диодов, другие выводы которых соединены с управляющим электродом симистора, катод которого соединен с эмиттером второго и коллектором первого транзисторов, базы которых через включенные последовательно четвертый резистор и коллекторно-эмиттерный переход третьего транзистора подключены к первому выводу первого конденсатора, который через четвертый диод соединен с вторым выводом балластного сопротивления и первым выводом второго конденсатора, второй вывод которого соединен с первой клеммой для подключения сети переменного тока, а второй вывод пятого конденсатора соединен с анодом первого диода и через пятый резистор с выходом блока памяти, который через шестой резистор соединен с базой третьего транзистора.

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, содержащее первую и вторую выходные клеммы, предназначенные для подключения через клеммы нагрузки к клеммам электрической сети [1]

Наиболее близким техническим решением (прототип) предлагаемому является счетное реле, содержащее запоминающий элемент в виде тиристора, анод которого через резистор и управляющий переход симистора подключен к клемме источника постоянного напряжения, через симистор нагрузка подключена к клеммам источника постоянного напряжения, через симистор нагрузка подключена к клеммам, подключаемым к сети переменного тока, коммутирующий конденсатор, конденсатор, резистор, диод и ключ управления, выполненный в виде кнопочного выключателя [2] Известное устройство сложно и громоздко, так как требует применения источника постоянного напряжения, ток которого должен превышать ток отпирания симистора. Из-за трудностей при запирании запоминающего тиристора, потребляющего сравнительно большой ток, схема недостаточно надежна в работе.

Цель изобретения повышение надежности работы и снижение потребляемой активной мощности.

Для этого в устройство для управления электрическим освещением, содержащее запоминающий элемент, клеммы для подключения сети переменного тока, к одной из которых подключен один вывод осветительного прибора, другой вывод которого соединен с анодом симистора, катод которого подключен к другой клемме для подключения сети, два конденсатора, первый диод, два резистора и кнопочный выключатель, введены второй, третий и четвертый диоды, три транзистора, балластное сопротивление, третий, четвертый и пятый конденсаторы и третий, четвертый, пятый и шестой резисторы, а запоминающий элемент выполнен в виде таймера, выводы питания которого подключены к первому конденсатору, к одному выводу которого через включенные параллельно первый резистор и третий конденсатор подсоединен запускающий вход таймера, к которому подсоединены одни выводы второго резистора и четвертого конденсатора, другие выводы которых подключены к катоду первого диода и первому выводу кнопочного выключателя, второй вывод которого соединен с пороговым входом таймера и одним выводом третьего резистора, второй вывод которого подключен к второму выводу первого конденсатора, первому выводу пятого конденсатора, первому выводу балластного сопротивления, одним основным выводам двух транзисторов и одним выводам включенных встречно-параллельно второго и третьего диодов, другие выводы которых соединены с управляющим электродом симистора, катод которого соединен с другими основными выводами двух транзисторов, управляющие выводы двух транзисторов через включенные последовательно четвертый резистор и третий транзистор подключены к первому выводу первого конденсатора, который через четвертый диод соединен с вторым выводом балластного сопротивления и первым выводом второго конденсатора, второй вывод которого соединен с первой клеммой для подключения сети переменного тока, а второй вывод пятого конденсатора соединен с анодом первого диода и через пятый резистор с выходом таймера, который через шестой резистор соединен с управляющим входом третьего транзистора.

Схема устройства для управления электрическим освещением приведена на чертеже и содержит блок 1 памяти, характеризующийся следующей многотактной таблицей истинности:

где Х₁-двоичный сигнал на первом входе блока;

Х₂-двоичный сигнал на втором входе блока;

Y-двоичный сигнал на выходе блока, клеммы для подключения сети переменного тока 2, 3, к одной из которых (2) подключен один вывод осветительного прибора 4, другой вывод которого соединен с анодом симистора 5, катод которого подключен к другой клемме для подключения сети 3, первый 6 и второй 7 конденсаторы, первый диод 8, первый 9 и второй 10 резисторы, кнопочный выключатель 11, второй 12, третий 13 и четвертый 14 диоды, первый 15, второй 16 и третий 17 транзисторы, балластное сопротивление 18, третий 19, четвертый 20 и пятый 21 конденсаторы, третий 22, четвертый 23, пятый 24 и шестой 25 резисторы, выводы питания 26 и 27 блока памяти 1 подключены к первому конденсатору 6, к одному выводу которого через включенные параллельно первый резистор 9 и третий конденсатор 19 подсоединен запускающий вход 28 блока памяти 1, к которому подсоединены одни выводы второго резистора 10 и четвертого конденсатора 20, другие выводы которых подключены к катоду первого диода 8 и первому выводу кнопочного выключателя 11, второй вывод которого соединен с пороговым входом 29 блока памяти и одним выводом третьего резистора 22, второй вывод которого подключен к второму выводу первого конденсатора 6, первому выводу пятого конденсатора 21, первому выводу балластного сопротивления 18, одним основным выводом двух транзисторов 15, 16 и одним выводом включенных встречно-параллельно второго и третьего диодов 12, 13, другие выводы которых соединены с управляющим электродом симистора, катод которого соединен с другими основными выводами двух транзисторов 15, 16, управляющие выводы двух транзисторов 15, 16 через включенные последовательно четвертый резистор 23 и третий транзистор 17 подключены к первому выводу первого конденсатора 6, который через четвертый диод 14 соединен с вторым выводом балластного сопротивления 18 и первым выводом второго конденсатора 7, второй вывод которого соединен с первой клеммой 2 для подключения сети переменного тока, а второй вывод пятого конденсатора 21 соединен с анодом первого диода 8 и через пятый резистор 24 с выходом 30 блока памяти, который через шестой резистор 25 соединен с управляющим входом третьего транзистора 17.

Вывод сброса 31 блока памяти соединен с первым выводом конденсатора 6. Параллельно выключателю 11 с самовозвратом контактов могут быть подключены такие же другие кнопки управления 32, расположенные в иных точках помещения, где установлен осветительный прибор.

Устройство работает следующим образом.

При подаче напряжения на клеммы 2, 3 сети через конденсатор 7, балластное сопротивление, например резистор 18, параллельно-встречно включенные диоды 12, 13 и переход, управляющий электрод-катод симистора 5, проходит ток. До падения напряжения на резисторе 18 через диод 14 заряжается конденсатор фильтра 6, от которого осуществляется питание блока памяти по выводам 26, 27. На запускающий вход 28 блока памяти 1 через конденсатор 19 и резистор 9 поступает потенциал верхнего вывода конденсатора 6, поэтому потенциал на выходе 30 блока памяти приближается к потенциалу на выводе 27 блока памяти, т. е. на нижнем выводе конденсатора 6. Отпирается транзистор 17. Через этот транзистор 17 и резистор 23 протекает ток цепи управления транзисторов 15 и 16 и они, отпираясь, шунтируют цепь управления симистора 5. При этом симистор 5 заперт и нагрузка 4 отключена.

При первом нажатии на кнопку управления 11 (32) запускающий вход 28 блока памяти за счет подключения параллельно этому входу и общему выводу 27 через конденсатор 20 резистора 22 и контакты 11 (28) кратковременно шунтируется. Поскольку сопротивление резистора 22 в несколько раз меньше сопротивления резистора 9, на пороговый вход 29 блока памяти поступает импульс напряжения, меньший 2/3 напряжения питания блока памяти, поэтому этот импульс не оказывает воздействия на работу блока памяти и он переключается только за счет кратковременного шунтирования его запускающего входа 28 конденсатором 20. При этом потенциал на выходе 30 блока памяти приближается к потенциалу верхнего вывода первого конденсатора 6. Поэтому транзистор 17 и, следовательно, транзисторы 15 и 16 запираются, и цепь управления симистора 5 дешунтируется. Через конденсатор 7, резистор 18, диоды 12, 13 и цепь управления симистора 5 протекает ток, под действием которого симистор отпирается, а нагрузка 4 включится. Блок памяти 1, а следовательно, и симистор 5 удерживаются в этом состоянии и после размыкания кнопки управления 11(32). После размыкания контактов 11 через резистор 24 заряжается конденсатор 21 до потенциала на выходе 30 блока памяти.

При повторном нажатии на кнопку 11 или 32 и замыкании ее контактов конденсатор 21 через открывающийся диод 8 разряжается на резистор 22. Под действием импульса напряжения, выделяемого на резисторе 22 и поступающего на пороговый вход 29 блока памяти и блок памяти переключится, напряжение на выходе 30 блока снижается до потенциала на нижнем выводе конденсатора 6, транзисторы 17, 15, 16 открываются, и симистор 5 и нагрузка 4 отключаются. В дальнейшем работа устройства повторяется.

Параллельно-встречно включенные диоды 12 и 13 обеспечивают надежное шунтирование цепи управления симистора 5 и его запирание при отпирании транзисторов 15-17 таймером. В качестве балластного сопротивления 18 может быть применен резистор с параллельно включенным диодом, шунтирующим резистор при плюсовом потенциале на клемме 3, или стабилитрон. Диод 8 исключает заряд конденсатора 21 через резисторы 9 и 10 при потенциале на выходе 30 таймера, равном потенциалу на выводе 27 и, следовательно, обеспечивает шунтирование запускающего входа 28 блока памяти в момент первого замыкания контактов 11(32) кнопки управления и включение симистора 5 и осветительного прибора 4. Постоянная времени заряда конденсатора 20 через резистор 9 меньше постоянной времени разряда конденсатора 21 на резистор 22, что обеспечивает надежное переключение блока памяти при повторном нажатии кнопки 11(32).

Таким образом, данное устройство характеризуется простотой схемы, надежностью и экономичностью работы, поскольку вся потребляемая мощность выделяется в цепи управления симистора. При этом управление осветительным прибором может осуществляться с нескольких мест с помощью простейших кнопок управления, соединяемых со схемой двухпроводной линией.