Фотореле Советский патент 1990 года по МПК H03K17/78 

8

М

Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано в составе фотоэлектрических датчиков температуры, положения, близостных переключателей и пр. Целью изобретения является повышение надежности путем упрощения схемы питания и цепей управления, обеспеспечения экономичности питания, повышения чувствительности и помехоустойчивости. Для достижения цепи в фотореле, содержащем источник 5 питания цепей управления, усилитель 12, фотодиоды 8,9 и исполнительный тиристор 1, усилитель выполнен на элементах И-НЕ 13,14 и транзисторе 16, источник питания - на конденсаторе 6 и стабилитроне 7, при этом оптический сигнал на фотодиоды подается в противофазе. 1 ил.

W

щ

Јп

Јь

G&

СО

I

bJI

«

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в составе фотоэлектрических датчиков температуры, положения, близостных переключателей и прочее.

Целью изобретения является повышение надежности путем упрощения Схемы питания и Цепей управления„ обеспечения экономичности питания, Ьовышения чувствительности и помехо- стойчивости.

На чертеже изображена принцмпиаль ая электрическая схема фотореле.

Фотореле содержит тиристор 1, который через нагрузку 2 подключен к шинам 3 и 4 питания переменного .тока, источник 5 вторичного питания Цепей управления, выполненный в виде Делителя напряжения на конденсаторе 6 и первом стабилитроне 7, фотодиодный датчик, состоящий из двух фото- Диодов 8 и 9, включенных последовательно между выходными шинами источ- Цика 5 вторичного питания и шунтированных резисторами 10 и 11, усилитель 12, выполненный на двух элементах И-НЕ1 13 и 14 с цепью положительной обратной связи на последовательно включенных резисторе 15 и транзисторе 16, включенных в цепи обпей шины питания элементов И-НЕ 13 и 14, при этом вход первого элемента 13 соединен с общей точкой соединения фотодиодов 8 и 9, выход второго элемента И-НЕ 14 соединен через второй стабилитрон 17 с управляющим электродом тиристора 1 и первым выводом шунтирующего резистора 18, второй вывод которого соединен с катодом тиристора 1 и общей шиной 4 Питания.

Для управления режимом работы Фотореле между выходными шинами источника вторичного электропитания включен резистивный делитель напряжения на резисторах 19 и 20, у которого средний вывод подключен к базе транзистора 16, а нижний резистор 20 выполнен управляемым внешним сигналом.

Фотореле работает следующим образом.

R исходном состоянии на шины 3 и 4 питания подано переменное напряжение промышленной частоты 50 Гц,- При этом тиристор 1 закрыт, так как на его входе отсутствует сигнал управления. Для удержания фотореле

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

в выключенном г-.остоянии на оптические входы фотодиодов 8 и 9 поступают противофазные сигналы такого уровня, чтобы элемент И-НЕ 13 находился в состоянии логической 1, а элемент И-НЕ 14 - в состоянии логического О, Требуемая величина положительной обратной связи устанавливается с помощью резистора 20. Питание фотодиодов 8 и 9 и усилителя 12 обеспечивается с помощью источника 5 вторичного питания, который формирует однополярные импульсы напряжения, фаза следования которых сдвинута относительно фазы питающего напряжения почти на 90 эл.град. за счет конденсатора 6. Наличие фазового сдвига импульсов питания фотореле при скважности следования, равной двум, обеспечивает надежное включение тиристора 1 У нуля фазы синусоиды напряжения питания при повышенной помехоустойчивости.

При подаче на оптические входы фотодиодов 8 и 9 противофазных сигналов происходит инвертирование сигналов на выходах элементов И-НЕ 13 и 14, что Приводит к включению тиристора 1. Включение тиристора 1 происходит периодически у нуля синусиоды питающего напряжения в течение одной полуволны.

Используя импульсный режим работы схемы управления по питанию, обеспечивается высокая надежность коммутации нагрузки при высокой экономичности, так как от питающей сети отбирается активная мошность, которая почти полностью используется для управления тиристором. При этом при выключенном тиристоре во время обратной полуволны напряжения схема управления фотореле энергии не потребляет, так как цепь питания оказывается зашунтированной стабилитроном, включенным в прямом направлении по отношению к току перезарядки конденсатора 6.

Формула изобретения

Фотореле, содержащее исполнительный тиристор, подключенный к шинам питания через нагрузку, источник вторичного питания цепей управления, вход которого подключен к шинам пи- . тания, фотодиодный датчик, усилитель, делитель напряжения, транзистор,

515

стабилитрон и резистор, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, источник вторичного питания цепей управления выполнен в виде делителя напряжения, у которого в верхнее плечо включен конденсатор, а в нижнее плечо - первый стабилитрон, фотодиодный датчик выполнен на двух фотодиодах, которые соединены между собой последовательно и подключены крайними выводами к выходу источника вторичного питания цепей управления, усилитель выполнен на двух элементах И-НЕ, у которых первые шины питания объединены и подключены к выходу источника вторичного питания цепей управления,

вторые тины питания объединены и через резистор подключены к эмиттеру транзистора, коллектор транзистора соединен с общей шиной, при этом вход первого элемента И-НЕ соединен с общей точкой соединения фотодиодов, выход первого элемента И-НЕ соединен с входом второго элемента И-НЕ, выход второго элемента И-НЕ через второй стабилитрон соединен с управляющим электродом тиристора, база транзистора соединена с выходом ре- зистинного делителя напряжения, а крайние выводы резистивного делителя напряжения соединены с выходом источника вторичного питания цепей управления.

0

5