Устройство для включения и отключения электрического освещения Советский патент 1992 года по МПК G05B11/16 

устройства. Устройство содержит силовой преобразователь 1 переменного напряжения в постоянное, компенсационный стабилизатор напряжения 2, релейный усилитель 3, усилитель мощности 4, двухполярный параметрический стабилизатор напряжения 5, 6 и реверсивный орган сравнения 7. Преобразователь 1 переменного напряжения в постоянное включает входные клеммы 8 и 9 для подачи напряжения питания, токовый предохранитель 10, первичную обмотку 11 понижающего трансформатора, вторичные 12 и 13, диодный мост 14-17, конденсаторы фильтра 18-20. Электронный стабилизатор напряжения 2, предназначенный для питания транзисторных цепей 23 и 24, конденсатор фильтра 25. Транзисторный релейный усилитель 3 собран на полевых транзистоpax 26 и 27 и содержит стоковые резисторы 28 и 29, имп ульсные диоды 30 и 31, резистор связи 32, резистор автосмещения 33, низкочастотный RC-фильтр (34, 35), высокочастотный RC-фильтр (36, 37). Усилитель мощности 4 содержит импульсные диоды 38-40, транзистор 41, обмотку электромеханического реле 42, замыкающие контакты 43. Параметрический стабилизатор положительного напряжения 5 содержит балластный резистор 44, стабилитроны 45 и 46. Параметрический стабилизатор отрицательного напряжения 6 включает балластный резистор 47, стабилитроны 48 и 49. Реверсивный орган сравнения 7 содержит фоторезистор 50, резистор 51 и потенциометры 52 и 53. 1 йл

Изобретение относится к техническим средствам автоматики, предназначенным для управления освещением различных территорий в довольно тяжелых температурных условиях (-60-85° С), осуществляющим с высокой степенью точности включение и отключение осветительных приборов в зависимости от степени естественной освещенности. Целью изобретения является повышение точности и помехоустойчивости сл С XI О VJ N VJ СЛ

Изобретение относится к техническим средствам автоматики, предназначенным для эксплуатации в открытом пространстве атмосферы и осуществляющим с высокой точностью включение и отключение осветительных приборов наружного или лестничного освещения, освещения окон магазинов, цехов, улиц, парков, речных, морских и пассажирских вокзалов и подъездных путей, складов и других подобных объектов, а также для управления световыми сигналами аэропортов.

Известны фотореле, которые предназначены для автоматического включения и отключения электрического освещения в зависимости от величины естественной освещенности 1,2.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство управления наружным освещением, содержащее токовый ограничитель, первый вывод которого подключен к первой входной клемме устройства, а второй вывод через первичную обмотку понижающего трансформатора - к второй входной клемме устройства, две вторичные обмотки понижающего трансформатора подключены первыми выводами к общей шине, а вторыми выводами к входной диагонали диодного моста, первый вывод выходной диагонали которого подключен через первый сглаживающий конденсатор к общей шине и через первый балластный резистор к катоду первого стабилитрона, а второй вывод выходной диагонали подключен через второй сглаживающий конденсатор к общей шине и через второй

балластный резистор к аноду второго стабилитрона, первый общий вывод параллельно соединенных фотбрезистора и первого ограничительного резистора подключен к

первому выводу потенциометра точной настройки, первый неподвижный вывод потенциометра грубой настройки подключен к его подвижному выводу, коллектор первого n-p-п транзистора подключен через резистор смещения к его базе и к катоду третьего стабилитрона, а эмиттер подключен к первому выводу вторбго ограничительного резистора, к первому выводу обмотки электромеханического реле и через третий

сглаживающий конденсатор к общей шине, коллектор второго n-p-п транзистора подключен к второму выводу обмотки электромеханического реле, замыкающие контакты которого подключены к выходным клеммам

устройства, первые выводы третьего и четвертого ограничительных резисторов и первые обкладки четвертого и пятого сглаживающих конденсаторов подключены к общей шине, шестой сглаживающий конденсатор пятый, шестой и седьмой ограничительные резисторы, первый, второй, третий, четвертый и пятый ограничительные диоды

Целью изобретения является повышение точности помехоустойчивости работы, значительное пойижение потребляемой мощности питания1 во включенном состоянии за счет повышения чувствительности и коммутации силового напряжения питания

к осветительным лампам без промежуточного силового звена

На чертеже приведена принципиальная схема устройства для переключения элект- ричеркого освещения различных территорий в зависимости от степени солнечного уровня световой энергии.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для включения и отключения электрического освещения, содержащем токовый ограничитель, первый вывод которого подключен к первой входной клемме устройства, а второй вывод через первичную обмотку понижающего трансформатора - к второй входной клемме устройства, две вторичные обмотки понижающего трансформатора подключены первыми выводами к общей шине, а вторыми выводами к входной диагонали диодного моста, первый вывод выходной диагонали которого подключен через первый сглаживающий конденсатор к общей шине и через первый балластный резистор к катоду первого стабилитрона, а второй вывод выходной диаго- нали подключен через второй сглаживающий конденсатор к общей шине и через второй балластный резистор к аноду второго стабилитрона, первый общий вывод параллельно соединенных фоторезистора и первого ограничительного резистора подключен к первому выводу потенциометра точной настройки, первый неподвижный вывод потенциометра грубой настройки подключен к его подвижному выводу, коллектор первого n-p-п транзистора подключен через резистор смещения к его базе и к катоду третьего стабилитрона, а эмиттер подключен к первому выводу второго ограничительного резистора, к первому выводу обмотки электромеханического реле и через третий сглаживающий конденсатор к общей шине, коллектор второго n-p-п транзистора подключен к второму выводу обмотки электромеханического реле, замыкающие контакты которого подключены к выходным клеммам устройства, первые выводы третьего и четвертого ограничительных резисторов и первые обкладки четвертого и пятого сглаживающих конденсаторов подключены к общей шине, шестой сглаживающий конденсатор, пятый, шестой и седьмой ограничительные резисторы, первый, второй, третий, четвертый и пятый ограничительные диоды, в него введены четвертый, пятый и шестой стабилитроны с температурными коэффициентами стабилизации другой полярности по отношению соответственно к первому, второму и третьему стабилитронам, первый и второй полевые транзисторы, причем шестой сглаживающий конденсатор подключен к выходной диагонали диодного моста, катод четвертого

стабилитрона подключен к аноду первого стабилитрона, а его анод - к общей шине, анод пятого стабилитрона подключен к катоду второго стабилитрона, а его катод - к

общей шине, катод шестого стабилитрона подключен к аноду третьего стабилитрона, а его анод - к общей шине, первый вывод выходной диагонали диодного моста подключен к коллектору первого n-p-п транзи0 стора, первый неподвижный вывод потенциометра грубой настройки подключен к второму выводу потенциометра точной настройки, а его второй вывод - к катоду первого стабилитрона, второй общий вывод

5 параллельно соединенных фоторезистора и первого ограничительного резистора подключен к аноду второго стабилитрона, подвижный вывод потенциометра точной настройки подключен через пятый ограни0 чительный резистор к затвору первого полевого транзистора и к второй обкладке четвертого сглаживающего конденсатора, сток первого полевого транзистора подключен к второму выводу ограничительного ре5 зистора, к аноду первого ограничительного резистора и к катодам второго и четвертого ограничительных диодов, катод первого ограничительного диода подключен к второй обкладке пятого сглаживающего конденса0 тора, к второму выводу четвертого ограничительного резистора и через шестой ограничительный резистор к затвору второго полевого транзистора, исток которого подключен к аноду второго ограничительно5 го диода, а сток через седьмой ограничительный резистор - к первому выводу второго ограничительного резистора и через третий ограничительный диод к базе второго n-p-п транзистора, эмиттер которо0 го подключен к аноду четвертого ограничительного диода, а коллектор - к аноду пятого ограничительного диода, катод которого подключен к первому выводу обмотки электромеханического реле.

5 Устройство содержит преобразователь 1 переменного напряжения в постоянное, компенсационный стабилизатор напряжения 2, релейный усилитель 3, усилитель мощности 4. двухполярный параметриче0 ский стабилизатор напряжения 5, 6 и реверсивный нуль-орган сравнения 7.

Преобразователь 1 снабжен клеммами 8, 9 и содержит токовый ограничитель 10, первичную сетевую обмотку 11 понижающе5 го трансформатора, его выходные обмотки 12, 13 нагружены на первый 14 - четвертый 17 диоды выпрямительного моста с средней точкой питания, который соединен с первым 18, вторым 19, третьим 20 конденсаторами. Стабилизатор 2 содержит первый транзистор 21, первый резистор 22, первый 23, второй 24 стабилитроны и четвертый 25 конденсатор. Пороговый усилитель 3 состоит из второго 26 и третьего 27 полевых транзисторов, второго 28, третьего 29 резисторов, им- пульсного диода 30, пятого 31 диода, четвертого 32, пятого 33 резисторов, пятого 34 конденсатора, шестого 35, седьмого 36 резисторов, шестого 37 конденсатора. В состав усилителя мощности 4 входят шестой 38, седьмой 39, восьмой 40 диоды, силовое электромагнитное реле 41 с релейными контактами 42, 43, четвертый 44 транзистор. Параметрический стабилизатор положительного напряжения 5 образован восьмым балластным резистором 45, третьим 46, четвертым 47 стабилитронами. Параметрический стабилизатор отрицательного напряжения 6 выполнен на девятом 48 ба- ластном резисторе, пятом 49, шестом 50 стабилитронах. Реверсивный нуль - орган 7 содержит чувствительный элемент 51, десятый 52 резистор, одиннадцатый 53, двенадцатый 54 переменные регулировочные резисторы.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение питания 220 В 50 Гц подается на клеммы 8 и 9 и при помощи силового трансформатора 11-13 понижается до тре- буемой величины, затем выпрямляется диодным мостом 14-17, фильтруется емкостями 18-20 и подается на компенсационный стабилизатор 21-25, который осуществляет питание порогового усилителя 26-44, а также на параметрический двухпо- лярный стабилизатор 45-50 для образования управляющего и эталонного напряжения с целью их подачи на орган сравнения 51-54,

В дневной период времени уровень све- -товой энергии Солнца непрерывно преобразуется чувствительным элементом 51, сенсибилизированным под спектральную характеристику человеческого глаза, в амп- литуду электрического сигнала, которая сравнивается с заданным опорным напряжением. В вечернее время, когда интенсивность солнечной энергии непрерывно уменьшается, пропорционально ей увеличи- вается сопротивление фоторезистора 51, вследствие чего уменьшается отрицательный потенциал на затворе полевого транзистора 26 относительно нулевой шины и при дальнейшем уменьшении освещенности на его затворе появляется положительное напряжение, которое,возрастая, достигает зоны термостабильной точки срабатывания. В этот момент транзистор 26 начинает открываться, что приводит к уменьшению положи-;

тельного напряжения на его стоке, а также и на запоминающем конденсаторе 34, в результате чего транзистор 27 выходит из состояния насыщения, и при дальнейшем уменьшении освещенности в несимметричном триггере 26-44 развивается лавинообразный процесс, благодаря которому происходит открытие транзистора 26 и закрытие транзистора 27, Напряжение на стоке транзистора 26 быстро падает, а ток истока транзистора 27 стремится к нулевому значению, Положительный скачок напряжения на стоке транзистора 27 через диод 38 передается на базу оконечного транзистора 44, вызывая максимальный ток в коллекторной цепи, в результате чего срабатывает реле 41, силовые контакты 42, 43 которого, замыкаясь, включают линии электропитания ламп освещения. В таком состоянии автомат находится до рассвета, с наступлением которого естественная освещенность начинает возрастать, вследствие чего сопротивление фоторезистора 51 начинает падать, что приводит к уменьшению положительного напряжения на затворе полевого транзистора 26. Дальнейшее увеличение освещенности вытесняет положительное напряжение сигнала управления в окрестность термостабилы ой точки осечки транзистора 26, развивается регенеративный процесс, в результате которого напряжение на стоке транзистора 26 быстро растет, вызывая максимальный ток в ис- токовой цепи транзистора 27. Отрицательный скачок напряжения в его стоковой цепи запирает диод 38, транзистор 44 выходит из состояния насыщения и закрывается, электромагнитное реле 41 обесточивается, его контакты 42 и 43 размыкаются, лампы освещения гаснут. В таком состоянии автомат находится до появления сумерек, с приходом которых технологический цикл повторяется снова.

Предложенное устройство выгодно отличается от известных тем, что стабилизация режима электропитания при колебаниях температуры окружающей среды осуществляется стабилитронами с различными знаками температурного коэффициента стабилизации, Для повышения точности переключения релейного усилителя в схему введен промежуточный полевой транзистор, в результате чего срабатывание несимметричного триггера происходит в зоне термостабильных точек, а погрешность сравнения не зависит от температуры окружающей среды. Коммутация напряжения питания ламп освещения осуществляется усилителем мощности на од- ном транзисторе, в коллекторную цепь

которого включено силовое электромагнитное реле, что значительно уменьшает потребляемую мощность системы управления.

Формула изобретения Устройство для включения и отключения электрического освещения, содержащее токовый ограничитель, первый вывод которого подключен к первой входной клемме устройства, а второй выводчерез первичнуюобмоткупонижающеготрансформатора - к второй входной клемме устройства, две вторичные обмотки понижающего трансформатора подключены первыми выводами к общей шине, а вторыми выводами к входной диагонали диодного моста, первый вывод выходной диагонали которого подключен через первый сглаживающий конденсатор к общей шине и через первый балластный резистор - к катоду первого стабилитрона, а второй вывод выходной диагонали подключен через второй сглаживающий конденсатор к общей шине и через второй балластный резистор - к аноду второго стабилитрона, первый общий вывод параллельно соединенных фоторезистора и первого ограничительного резистора подключен к первому выводу потенциометра точной настройки, первый неподвижный вывод потенциометра грубой настройки подключен к его подвижному выводу, коллектор первого п-р-п-транзистора подключен через резистор смещения к его базе и к катоду третьего стабилитрона, а эмиттер подключен к первому выводу второго ограничительного резистора к первому выводу обмотки электромеханического реле и через третий сглаживающий конденсатор - к общей шине, коллектор второго п-р-п- транзистора подключен к второму выводу обмотки электромеханического реле, замыкающие контакты которого подключены к выходным клеммам устройства, первые выводу третьего и четвертого ограничительных резисторов и первые обкладки четвертого и пятого сглаживающих конденсаторов подключены к общей шине, шестой сглаживающий конденсатор, пятый, шестой и седьмой ограничительные резисторы, первый, второй, третий, четвертый и пятый ограничительные диоды, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и помехоустойчивости, в него введены четвертый, пятый и шестой стабилитроны с температурными коэффициентами стабилизации другой полярности по отношению соответственно к первому, второму и третьему

стабилитронами, первый и второй полевые транзисторы, причем шестой сглаживающий конденсатор подключен к выходной диагонали диодного моста, катод четвертого стабилитрона подключен к аноду первого

стабилитрона, а его анод - к общей шине, анод пятого стабилитрона подключен к катоду второго стабилитрона, а его катод - к общей шине, катод шестого стабилитрона подключен к аноду третьего стабилитрона,

а его анод - к общей шине, первый вывод выходной диагонали диодного моста подключен к коллектору первого п-р-п-транзистора, первый неподвижный вывод потенциометра грубой настройки подключен к второму выводу потенциометра точной настройки, а его второй вывод - к катоду первого стабилитрона, второй общий вывод параллельно соединенных фоторезистора и первого ограничительного резистора подключей к аноду второго стабилитрона, подвижный вывод потенциометра точной настройки подключен через пятый ограничительный резистор к затвору первого полевого транзистора и к второй обкладке

четвертого сглаживающего конденсатора, сток первого полевого транзистора подключен к второму выводу второго ограничительного резистора и аноду первого ограничительного диода, а исток - к второму

выводу третьего ограничительного резистора и к катодам второго и четвертого ограни- чительных диодов, катод первого ограничительного диода подключен к второй обкладке пятого сглаживающего конденсатора, к второму выводу четвертого ограничительного резистора и через шестой ограничительный резистор - к затвору второго полевого транзистора, исток которого подключен к аноду второго ограничительного диода, а сток - через седьмой ограничительный резистор - к первому выводу второго ограничительного резистора, и через третий ограничительный диод- к базе второго п-р-п- транзистора, эмиттер которого подключен к

аноду четвертого ограничительного диода, а коллектор - к аноду пятого ограничительного диода, катод которого подключен пёрвбму выводу обмотки электромеханического реле