Устройство для управления яркостью лампы накаливания Советский патент 1993 года по МПК H05B37/02 

триггера 2, устанавливая его в единичное состояние.и на управляющий СО-вход генератора импульсов 3, запрещая ему генерирование импульсов на время т.

С приходом на тактирующий С-вход регистра 4 первого импульса с генератора импульсов 3 в младший разряд регистра 4 запишется единица, поступающая на информационный D-вход его с прямого выхода триггера 2. При этом единичный потенциал с выхода младшего разряда регистра 4 поступит на R-вход триггера 2 и возвратит его в нулевое состояние. Поэтому с приходом каждого последующего импульса с генератора 3 единица в резисторе будет смещаться на один разряд в сторону старшего разряда, при этом в предыдущие разряды записываются нули. Для нормальной работы устройства необходимо выполнить условия:

|-t(p+1)t + т I + t,

где Т - период частоты питающей сети;

t- период генерирования импульсов генератором 3;

р-разрядность регистра 4;

Т - длительность импульсов с выхода формирователя 1.

Импульсы длительностью t с выходов регистра 4 поступают на информационную группу 2П входов мультиплексора 5, на группу, п управляющих входов которого поступает код коммутируемого канала мультиплексора 5 с группы п выходов задатчика кода 6. В задатчике кода 6 с частотой генератора 9 счетчиком адреса 10 осуществляется последовательный перебор адресов постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) 11. в котором защита программа изменения уровня яркости (последовательность номеров коммутируемых каналов мультиплексора 5).

Импульсы с выхода мультиплексора 5 поступают на электронный коммутатор 7, осуществляя фазовое включение тиристора его и олределяя тем самым эффективное значение тока (уровень яркости) за пол периода питающей сети через лампу накаливания 8. Так, эффективное значение тока через лампу накаливания 8 (см. фиг. 2) в течение положительной полуволны частоты питающей сети определяется импульсом, поступающим с пятого разряда регистра 4, а в течение отрицательной полуволны (после смены кода задатчика кода 6) - с десятого разряда регистра 4.

Точность (дискрет) установки уровня яркости определяется точностью (дискретом)

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

изменения угла отсечки, которая (который) равна периоду следования импульсов генератора 3. Из выражения (1) следует, что чем выше разрядность регистра 4, тем выше точность установки угла отсечки. Так, например, при 2048-разрядном регистре дискрет изменения угла отсечки равен

180°

приблизительно . -0,09°. Следует за- tU4o

метить, что при большой разрядности регистра 4 длительность выходных импульсов мультиплексора 5 может оказаться меньше времени включения т.Вкл тиристора электронного коммутатора 7. В этом случае в электронный коммутатор 7 вводят расширитель входных импульсов длительностьЪ t до значений ti, больших времени включения (ti т.вкл ) тиристора коммутатора 7.

Если разрядность регистра 4 выбрать в несколько раз превышающей число каналов мультиплексора 5 (р 2П), то возникает возможность коррекции характеристики код задатчика кода 6 - уровень яркости лампы накаливания 8 и, в частности, линеаризации ее путем подключения соответствующих выходов регистра 4 к информационным выходам мультиплексора 5, Например, для линеаризации характеристики выбор подключаемых разрядов регистра 4 определяют из условия равенства приращений эффективного значения тока через лампу накаливания 8 при изменении на единицу любого кода управляющих сигналов мультиплексора 5.

Заявляемое устройство благодаря упрощению схемы и устранению высоких требований к точности изготовления входящих элементов позволяет с одновременным повышением точности (дискрета) задания уровня яркости лампы накаливания изготавливать устройства с более низкой себестоимостью - по сравнению с прототипом.

Дополнительно описанное устройство позволяет разбить весь диапазон уровней яркости на любое число дискретных значений от 3 до 100000 вместо семи фиксирован- ны х у прототипа и получать любые зависимости (в том числе и линейные) код задатчика кода 6 - уровень яркости лампы накаливания.

Фор мула изобретения

Устройство для управления яркостью лампы накаливания, содержащее электронный коммутатор переменного тока с выводами для включения в цепь питания лампы накаливания от питающей сети, датчик п- разрядного двоичного кода, регистр и генератор прямоугольных импульсов, о т л и ч а- ю щ е е с я тем. что, с целью повышения

точности задания яркости лампы накаливания и расширения функциональных возможностей, в устройство введены снабженный входными выводами для подключения к питающей сети формирователь, коротких прямоугольных импульсов, синхронизированных с моментами нулевых значений синусоидального напряжения на его входных выводах, причем длительность коротких импульсов меньше полупе- риода этого синусоидального напряжения, мультиплексор 2 каналов в один сп управляющими входами и RS-триггер, регистр выполнен в виде р-разрядного последовательного сдвигающего регистра с числом разрядов р 2, генератор прямоугольных импульсов снабжен входом запрещения генерации, при этом выход формирователя коротких прямоугольных импульсов подключен к S-входу RS-триггера, входу запрещения генерации генератора прямоугольных импульсов и R-входу обнуления регистра, выход младшего разряда которого подключен к R-входу RS-триггера, 8-выходом соединенного с информационным D- входом регистра, тактирующий С-вход которого подключен к выходу генератора прямоугольных импульсов, группа выходов

датчика двоичного кода поразрядно подключена к группе управляющих входов мультиплексора, группа 2П информационных входов которого подключена к группе 2 из р выходов регистра, выход мультиплексора соединен с управляющим входом электронного коммутатора, при этом период следования импульсов генератора прямоугольных импульсов выбран по соотношению

|-t(p-M) I + t,

где t - период следования импульсов генератора прямоугольных импульсов;

Т - период синусоидального напряже- ния на входных выводах формирователя коротких прямоугольных импульсов;

г- длительность коротких прямоугольных импульсов формирователя; р - число разрядов регистра.

Вход

фуг.2

L

Фиг.З