Фотореле Советский патент 1985 года по МПК H01H47/24 

11 Изобретение относится к автоматике, точнее к устройствам автоматического управления освещением на ули це. Известно фотореле, содержащее фоторезисторы, подключенные к соответствующим входам дифференциального усилителя постоянного тока, усилитель мощности, связанный с реде времени, блок питания, элементы регу лировки и исполнительньй элемент 1 Недостатками фотореле являются низкая надежность, обусловленная сложностью схемы питания и управления, и низкая помехоустойчивость у порога срабатывания исполнительного элемента. Наиболее близким техническим реше нием к изобретению является фотореле содержащее тиристорный, триггер с ком мутирзпощим конденсатором, в котором в анодную цепь первого тиристора включен первый резистор, а в анодную цепь второго тиристора включено элек тромагнитное реле, RC-генератор импульсов, между первым выходом и шиной питания которого включен второй резистор, между вторым выходом и общей шиной включен третий резистор а накопительный конденсатор включен между первым выходом и общей.шиной, резистивный делитель напряжения, состоящий из четвертого и пятого резисторов и фоторезистора, выводы пле которого соединены с анодами первого и второго тиристоров, второй выход RC-генератора импульсов через развязывающие RC-цепочки соединен с управляющими электродами тиристоров при этом RC-генератор импульсов выполнен на р-п-р-транзисторах, включенных по схеме эквивалента однопере ходного транзистора 2. Недостатком фотореле является ни кая надежность работы, обусловленна повышенным потреблением мощности и низкой помехоустойчивостью у порога переключения тиристоров, так как RC-генератор работает в режиме внеш него возбуждения. Цель изобретения - повьштение надежности устройства. Поставленная цель достигается тем что в фотореле, содержащем тиристор ный триггер с коммутирующим конденсатором, в котором в анодную цепь первого тиристора включен первым выводом первьпЧ резистор, а в анод6ную цепь второго тиристора включено электромагнитное реле, RC-генератор импульсов, между первым выходом И шиной питания которого включен второй резистор, между вторым выходом и общей шиной включен третий резистор, а накопительный конденсатор включен между первьм выходом и общей шиной, резистивный делитель напряжения, состоящий из четвертого и пятого резисторов и фоторезистора, вывод верхнего плеча которого соединен с первым выходом RC-генератора импульсов, а второй выход RC-генератора импульсов через развязывающий элемент соединен с управляющим электродом первого тиристора, а также содержаще м развязывающие диоды, резисторы и конденсаторы, в цепи катодов первЪго иг второго тиристоров включены шес1ТОЙ и седьмой резисторы, соответственно анод первого тиристора шунтирован первым конденсатором, точка соединения четвертого и пятого резисторов через первьй развязывающий диод соединена с вторым выводом первого резистора и через второй конденсатор с общей шиной, .анод первого тиристо-. ра через второй развязывающий диод и восьмой резистор., которые включены последовательно, соединен с катодом второго тиристора, управляющий электрод которого через третий развязывающий диод соединен с катодом первого тиристора, а вьгоод нижнего плеча резистивного делителя напряжения выводом фоторезистора соединен с общей шиной. На.чертеже приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого фотореле. Фотореле состоит из RC-генератора импульсов, выполненного на тиратроне 1, накопительном конденсаторе 2, включенном в цепь его анода, резистор.е 3 смещения и резисторах 4 и 5 нагрузок, включенных в цепи его анода и катода, тиристорного триггера, у которого одно плечо выполнено на тиристоре 6, ре1зисторе 7, включенном в цепь анода, и резисторе 8, включенном в цепь катода, другое плечо выполнено на тиристоре 9, резисторе 10, включенном в цепь катода, и электромагнитном реле 11, которое шунтиро- . вано конденсатором 12,и фоторезистора 13, который одним выводом через два последовательно включенных резнетора 14 и 15 соединен с анодом тиратрона, а другим выводом - с общей шиной, при этом точка соединения резисторов 14 и 15 через коммутирзтощий диод 16 соединена с точкой соединени резистора 7 с конденсатором 17, вывод анода тиристора 6 шунтирован кон денсатором 18 и через последовательно соединенные коммутирующий диод 19 и резистор 20 соединен с катодом тиристора 9, управляющий электрод этог тиристора через коммутирующий диод 2 соединен со средним вьгоодом резистора 8, управляющий электрод тиристора 6 через резистор 22 и стабилитрон 23 соединен с катодом тиратрона 1, питание на RC-генератор кмпулъсов подается черей диод 24, а на тиристорный триггер - через последовательно включенные диод 25 и резистор 26 на обмотку электромагнитного реле 1 1 . Фотореле работает следзтощим об.разом. При подаче переменного напряжения на вход фотореле конденсаторы 17 и .1 начинают заряжаться через соответст-. вующие резисторы и диод 24, а RC-генератор импульсов работает в режиме автогенератора с частотой 50 Гц. При этом на резисторе 5 формируются импульсы напряжения, которые через стабилитрон 23 и резистор 22 постзгпают на управляющий электрод тиристора 6. Тиристор 6 открывается и раз ряжает конденсатор 18 на резистор 8. При этом через управл;та)щий электрод тиристора 9 протекают импульсы тока, величина которого определяется степенью зарядки конденсатора 18 и положением подвижного контакта резистора 8. В дальнейшем процесс в схеме повторяется периодически с частотой напряжения питания. Параметры .зарядной цеди конденсатора 18 выбираются, исходя из длительности периода питаю щего напряжения. При уменьшении ос:вещенности сопротивление фоторезистора 13 увеличивается, что приводит к возрастанию напряжения на выходе делителя напряжения .и, следовательно, на конденсаторе 17. Это приводит к увеличению степени зарядки конден сатора 18., 11 6 ч В момент времени, при котором наружная освещенность станет равной заданному значению, происходит включение тиристора 9, так как амплитуда импульсов на его управляющем электроде достигнет заданного порога включения. При этом срабатьшает электромагнитное реле 11, которое с помощью своих контактов обеспечивает включение освещения. Включение тиристора 9 создает дополнительный зарядный ток через резистор 20 и коммутирующий диод 19, исключающий дребезг контактов электромагнитного реле 11. При увеличении освещенности сопротивление фоторезистора 13 уменьшается, степень зарядки конденсатора 18 снижается и при достижении порога, определяемого положением среднего контакта, резистора 20, происходит выключение тиристора 9 и размыкание контактов электромагнитного реле 11. Далее процессы в схеме могут повторяться в зависимости от уровня освещенности фоторезистора 13. В фотореле диод 25 исключает ложное зажигание тиратрона 1 от напряжения на конденсаторе 12 через сопротивление утечки закрытоготиристора 9. Резистор 26 снижает величину падения напряжения на резисторе 10 при включении тиристора 9 и разряженном конденсаторе 12. Конденсатор 12 обеспечивает удерание электромагнитного реле во вклюенном состоянии заданное время после запирания тиристора 9. Коммутирующий диод 16 устраняет разрядку конденсатора 17 при отрица-. тельной полуволне питающего напряжения. Применение в предложенном фотореле автогенераторного режима работы RC-генератора импульсов и периодическое включение тиристоров 6 и 9 позволяет снизить потребляемую мощность и повысить помехоустойчивость, так как включение порогового элемента происходит только, в моменты генерации коротких импульсов.

f4

-r-OI

25

--1

26

ФОТОРЕЖ, содержащее тиристорный триггер с кскшутирующим конденсатором, в котором в анодную цепь первого тиристора включен первым выводом первый резистор, а в анодную цепь второго тиристора включено электромагнитное рехю, RC-генератор импульсов, между первь выходом и шиной питания которого включен второй резистор, между вторым выходом и о&щей шиной включен третий резистор, а накопительный конденсатор включен между первьм выходом и общей шиной, реэистивный делитель напряжения, состоящий из четвертого и пятого резисторов и фотореэистора, вывод верхнего плеча которого соединен с первьм выходом RC-генератора импульсов, а второй выход RC-генератора импульсов через развязывающий элемент соединен с управляющим электродом первого тиристора, а также содержащее другие развязывающие диоды, резисторы и конденсаторы, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, в цепи первого и второго ти- ристоров включены шестой и седьмой резисторы, соответственно анод первого тиристора шунтирован первым конденсатором, точка соединения четвертого и пятого резисторов через первый развязывающий диод соединена с вторым выводом первого резистора ,и через второй конденсатор - с общей шиной, анод первого тиристора через второй развязывающий диод и восьмой резистор, которые включены последовательно, соединен с катодом второго тиристора, управляющий электрод которого через третий развязывающий диод соединен с катодом первого тиристора, а вывод нижнего плеча резистивного делителя напряжения выводом фоторезистора соединен с общей шиной.