Осветительное устройство Советский патент 1990 года по МПК H05B41/39 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в осветительных установках в различных отраслях народного хозяйства, где необходимо регулирование светового потока люминесцентных ламп, а также плавное включение и отключение освещения, например в птицеводстве для управления уровнем освещенности в птичнике.

Целью изобретения является уменьшение металлоемкости, габаритов и энергопотребления„

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит управляемый клкч 1 переменного тока, первый вывод

которого соединен с выводом 2 для подключения питающей сети, а второй связан с первыми выводам балластных дросселей 3 по числу ламп, вторые выводы которых соединены с первыми выводами первых начальных электродов соответствующих люминесцентных ламп 4, первые выводы вторых накальных электродов люминесцентных ламп 4 соединены с выводом 5 для подключения питающего напряжения„ задатчнк 6 уровня освещенности, выход которого соединен с входом первого генератора 7, выход первого генератора 7 соединен с входом второго генератора 8, выход которого соединён с управляющим входом ключа 1 переменного тока,

СП

СО 4 J О СЛ

31534

блок 9 контроля наличия тока люминесцентных ламп 4, источник 10 постоянного напряжения накала, коммутатор сJ И, логические элементы НЕ 12, 2И-НЕ 13 по четыре диода 14-17 на каждую из люминесцентных ламп 4, причем выход блока 9 контроля наличия тока соединен с первым входным выводом логического элемента 2И-НЕ 13, второй входной вывод которого соединен через логический элемент НЕ 12 с выходом первого генератора 7, а выход логи- ч ского элемента 2И-НЕ 13 соединен с управляющим входом коммутатора 11, к одному из выводов источника 10 по- с оянного напряжения накала через диоды 14 и 15 подключены первые выводы электродов всех люминесцентных 4, вторыу выводы которых через дяоды 16 и 17 соединены с одним из выводов коммутатора 11, другой вывод которого соединен с другим выводом источника 10 постоянного напряжения накалао

Люминесцентные лампы 4 могут быть с токопроводящей полосой 18 на баллоне.

Задатчик 6 уровня освещенности содержит, например, переключатель 19 р ежима работы, выход которого соединен с входом интегратора 20, Выход цоследнего через переменный резистор 21 подключен к входу сумммато- ра 22. Переменным резистором 21 уста навливают требуемый уровень освещен- Цостк.

Первый генератор 7 содержит компа атор 23 и генератор 24 пилообразно- о напряжения, синхронизированный напряжением питающей сети. Инв ерти- рующий вход компаратора 23 является входом первого генератора 7, а неинвертирующий вход соединен с выходом генератора 24 пилообразного напряже- ния.

Второй генератор 8 содержит генератор 25 частотного заполнения, выход которого подключен к второму входу элемента 2И 26, выход которого соединен с входом транзисторного ключа 27. Первый вход элемента 2И 26 является входом второго генератора 8 Вторичные обмотки импульсного трансформатора 28 являются выходом вто- рого генератора 8

Блок 9 контроля наличия тока содержит выпрямительный мост 29, датчик 30 тока и транзисторный ключ 31.

4

5

0

5

.

0 5

0 5

п

Источник 10 напряжения накала содержит трансформатор 32 и выпрямительный мост 33.

Коммутатор 11 содержит оптотран- зистор 34, транзисторный ключ 35 и силовой транзистор 36.

Устройство работает следующим образом.

При включении освещения переключатель 19 режима работы задатчика 6 уровня освещенности устанавливают в положение Включено, В первый момент напряжения на выходе интегратора 20 и переменного резистора 21 задатчика 6 уровня освещенности равно нулю. На выходе сумматора 22 присутствует положительное напряжение, близкое к напряжению питания, которое поступает на инвертирующий вход компаратора 23 первого генератора 7, на неинвертирующий вход компаратора 23 поступает пилообразное напряжение с выхода генератора 24 пилообразного напряжения, синхронизированное напряжением питающей сети. В момент включения освещения напряжение на инвертирующем - входе компаратора 23 больше пилообразного напряжения и на выходе первого генератора 7 присутствует напряжение логического нуля, которое поступает на вход второго генератора 8 и на вход логического элемента НЕ 12. Импульсы с выхода генератора

25частотного заполнения на вход транзисторного ключа 27 не поступают, так как на первом входе элемента 2И

26присутствует уровень логического нуля. Ключ 1 переменного тока закрыт, и напряжение на люминесцентные лампы 4 не поступает.

На вторичной обмотке датчика 30 тока напряжение равно нулю, так как ток в цепи люминесцентных ламп 4 отсутствует. Транзисторный ключ 31 закрыт, и на выходе блока 9 контроля наличия тока присутствует напряжение логической единицы, которое поступает на второй вход элемента 2И-НЕ 13. На первом входе элемента 2И-НЕ 13 присутствует напряжение логической единицы, а на выходе возникает напряжение логического нуля, которое поступает на управляющий вход коммутатора 11. Открывается оптотранзис- тор 34, транзисторный ключ 35 и силовой транзистор 36. Образуется цепь для прохождения электрического тока; шина положительного напряжения источ

ника 10 напряжения накала, диоды 14 и 15, накальные электроды люминесцентных ламп 4, диоды 16 и 17, открытый силовой транзистор 36 коммутато- pa 11, шина отрицательного напряжения источника 10 напряжения накала 10.

Накальные электроды люминесцентных ламп 4 разогреваются и на них возникает термоэлектронная эмиссия, способствующая снижению напряжения зажигания ламп. Напряжение на выходе интегратора 20 и на переменном резисторе 21 задатчика 6 уровня освещенности постепенно увеличивается, а на выхо- де сумматора 22 постепенно уменьшается. В момент, когда пилообразное напржение на неинвертирующем входе компаратора 23 становится больше управляющего напряжения, приложенного к его инвертирующему входу, на выходе первого генератора 7 возникает уровень логической единицы. На выходе логического элемента НЕ 12 возникает напряжение логического нуля, кото рое поступает на первый вход логического элемента 2И-НЕ 13.

На выходе элемента 2И-НЕ 13 возникает напряжение логической единицы. - Оптотранзистор 34, транзисторный ключ 35 и силовой транзистор 36 коммутатора II закрываются. Накальные электроды люминесцентных ламп 4 отключаются от источника 10 напряжения накала. Одновременно на вход транзисторного ключа 27 второго генератора 8 поступают импульсы с выхода генератора 25 частотного заполнения, так как на первом входе элемента 2И 26 присутствует уровень логической единицы. На выходе второго генератора 8 возникают управляющие импульсы, которые поступают на вход управления ключа 1 переменного тока, Последний открывается, и на люминесцентные лампы 4 подается импулье сетевого напряжения. Люминесцентные лампы 4 зажигаются, после чего транзисторный ключ 31 блока 9 контроля наличия тока открывается, на выходе блока 9 контроля наличия тока возникает напряжение логического нуля которое поступает на второй вход элемента 2И-НЕ 13.

В момент перехода напряжения сети через нуль на выходе первого генера- тора 7 возникает напряжение логического нуля, которое поступает на вход второго генератора 8 к вход логического элемента НЕ 2. Управляюрще им

0

05

о

5

0

5

0

пульсы на выходе второго генератора 8 исчезают, так как на первом входе элемента 2И 26 возникает напряжение логического нуля, однако ключ 1 переменного тока не выключается, поскольку ток в цепи люминесцентных ламп 4 сдвинут по фазе относительно напряжения питающей сети. При уменьшении тока в цепи люминесцентных ламп цо нуля ключ 1 переменного тока выключается. Одновременно закрывается транзисторный ключ 31 блока 9 контроля наличия тока, и на втором входе элемента 2К-НЕ 13 возникает напряжение логической единицы. На выходе элемента 2И-НЕ 13 возникает напряжение логического нуля. Открываются оптотран- зистор 34, транзисторный ключ 35 и силовой транзистор 36. По накальным электродам люминесцентных ламп 4 проходит ток. Подогрев накальных электродов люминесцентных ламп 4 происходит каждый полупериод напряжения питающей сети в момент, когда ток через люминесцентные лампы 4 равен нулю.

Напряжение на выходе интегратора 20 линейно возрастает, уменьшается угол открытия ключа 1 переменного тока от 180° до значения, выставленного переменным резистором 21 задат- чнка 6 уровня освещенности. Происходи увеличение среднего значения тока, протекающего через люминесцентные лампы 4, причем, чем больше среднее значение тока, протекающего через люминесцентные лампы 4, тем меньше среднее значение тока накала электродов, поскольку длительность импульсов тока подогрева накальных электродов уменьшается с уменьшением угла открытия ключа I. В момент включения ос- . вещения, когда угол открытия ключа 1 близок к 180°, среднее значение тока через люминесцентные лампы минималь- но, а среднее значение тока накала электродов максимально. По мере увеличения светового потока и среднего значения тока, протекающего через люминесцентные лампы, среднее значение тока накала уменьшается. Когда угол открытия ключа равен нулю на лампы подается полное напряжение питающей сети , подогрев электродов люминесцентных ламп прекращается.

При отключении освещения переключатель 19 режима работы задатчика 6 уровня освещенности устанавливают в

71

положение Отключено. Напряжение на выходе интегратора 20 линейно уменьшается до нуля. Увеличивается угол открытия ключа 1 переменного тока„ Уменьшается среднее значение тока, протекающего через люминесцентные лапы и. Освещение плавно отключается. После погасания люминесцентных ламп снимается напряжение с питающих шин устройства,

Предлагаемое устройство обеспечивает устойчивое регулирование световго потока люминесцентных ламп от нул

вого до номинального уровня освещен- нос|ти, а также позволяет автоматически плавно включать и отключать осве- щение, т.е. создать искусственный режим Рассвет и Закат. .

15

-20

Использование предлагаемого, устройства позволяет отказаться .от при- метения накальных трансформаторов на каждую люминесцентную лампу, что уменьшает металлоемкость и габариты осветительной установки.

Формула изобретения

Осветительное устройство, содержаще управляемый ключ переменного тока, первый вывод которого соединен с первым выводом для подключения питающей сети, а второй связан с первыми выводами балластных дросселей по числу ламп, вторые выводы которых соединены с первыми выводами первых

8

0

5

накальных электродов соответствующих люминесцентных ламп, первые выводы вторых накальных электродов люминесцентных ламп соединены с вторым выводом для подключения питающей сети, задатчик уровня освещенности,, выход которого соединен с входом первого генератора, выход первого генератора соединен с входом второго генератора, выход которого соединен с управляющим входом ключа переменного тока, отличающееся тем, что, с целью уменьшения металлоемкости, габаритов и энергопотребления, в устройство- введены блок контроля наличия тока люминесцентных ламп, источник постоянного напряжения накала, коммутатор, логические элементы НЕ, 2И-НЕ и по четыре диода на каждую из люминесцентных ламп, причем выход блока контроля наличия тока люминесцентных ламп соединен с первым входным выводом логического элемента 2И-НЕ, второй входной вывод которого соединен через логический элемент НЕ с выходом первого генератора, а выход логического элемента 2И-НЕ соединен с управляющим входом коммутатора, к одному из выводов источника постоянного напряжения накала через диоды подключены первые выводы электродов всех люминесцентных ламп, вторые выводы которых через другие соответствующие диоды соединены с одним из выводов коммутатора, другой вывод которого соединен с другим выводом источника постоянного напряжения накала.

O/Tjf шли-я

5 oI ff UJ/7

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в осветительных установках, где необходимо регулирование светового потока, а также плавное включение и отключение освещения. Целью изобретения является уменьшение металлоемкости, габаритов и энергопотребления. За счет введения блока контроля наличия тока, источника постоянного напряжения накала, коммутатора, логических элементов НЕ и 2И-НЕ и четырех диодов на каждую из люминесцентных ламп в устройстве удается избавиться от накальных трансформаторов, осуществлять плавное включение и отключение люминесцентных ламп, а также включать ток накала электродов только в те моменты полупериодов питающего напряжения, когда ключ переменного тока закрыт, что позволяет поддерживать температуру накальных электродов близкой к постоянной. 1 ил.

Составитель М. Мхитаров Редактор А. Шандор Техред М.Дидык Корректор М. Кучерявая

Заказ 57

Тираж 656

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Подписное