Переключатель ламп иллюминации Советский патент 1993 года по МПК H05B39/04 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления свечением ламп новогодней гирлянды или рекламного панно с целью получения сложного светового эффекта бегущий огонь плюс отраженная пирамида.

Цель изобретения - устранение недостатков, т.е. расширение функциональных возможностей путем получения двух световых эффектов бегущий огонь и отраженная пирамида, объединенных в единую композицию, и снижение утомляемости наблюдателя или повышение эффективности восприятия световой картины.

Для достижения поставленной цели в переключатель введены первый и второй дополнительные коммутаторы, каждый с статическим управляющим входом, замыкающей и размыкающей выходными цепями, D-триггер с инверсным динамическим тактовым входом и два RS-триггера с прямыми динамическими S-входами, n-разрядный регистр выполнен в виде последовательнопараллельного сдвигающего регистра с R-вхо- дом обнуления и прямым динамическим тактовым входом, причем S-вход первого RS-триггера является входом пуска переключателя, прямой выход первого RS-триггера подключен к D-входу D-триггера, тактовый вход которого соединен с выходом генератора прямоугольных импульсов, а выход - с R-входами первого и второго RS- триггеров и информационным входом последовательного кода регистра, выход старшего разряда регистра подключен к входу этого же разряда регистра и к S-входу второго RS-триггера, выход которого подключен к управляющим входам первого и второго дополнительных коммутаторов и регистра, выход младшего разряда регистра через замыкающую выходную цепь второго дополнительного коммутатора соединен с R-входом обнуления регистра, через размыкающую выходную цепь этого коммутатора подключенным к общей шине, выход генератора импульсов через размыкающую выСО

С

со

а

к о

СЛ

ходную цепь первого дополнительного коммутатора соединен с тактовым С-входом регистра, через замыкающую выходную цепь этого коммутатора, подключенным к выходу делителя частоты следования импульсов.

Получение двух различных световых эффектов достигается путем использования регистра сначала в режиме последовательной перезаписи одной единицы из предыдущего разряда в более старший f Шегущий огонь) и затем по достижении старшего разряда использование его 8 режиме параллельной записи ев сдвиг® информация благодари связям на одш разряд в еторшу младшего разряда f вгродвнпзя дарамидвГ

Снижшш ушмляшшг йаШзщдадаш

или по&ьшдаш® аффвйяййшвте ешшршш световой вартш достигаетсй, е&пзршк, за счет сйъэдшеиия дар еаетовш: зффшдаря раапши© о К раз €ж®ршш ierpssrs

ОГ«й И

ды

мичйого Сшшэштшлшг®} еипшге зшрш

каждого бегущего огня начнет строиться пирамида. Если интервал следования запускающих импульсов равен t n+.r 2, то с приходом нового запускающего импульса

появится новый бегущий огонь, и постоянная часть пирамиды растет со скоростью бегущего огня.

На фиг. 1 представлена Функциональная схема переключателя для четырех ламп,

а на фиг. 2 - временная диаграмма, поясня- шщая его рабшу при интервале t следований запускающих импульсов, большем ерша аремеми п наблюдения бегущего егнй и еремшш Ј на§якщемия отраженщ§ щярдаады (I г т 2).

На фиг. 3 ишйражена временная диаг- PSMWS pS©TO перщтшателй плтм дамп для f $ а.

Использование: в новогодних гирляндах и рекламных панно для получения световых эффектов. Сущность изобретения: в переключатель ламп иллюминации, содержащий генератор 1 прямоугольных импульсов, делитель 4 частоты следования импульсов, входом подключенный к выходу генератора, n-разрядный регистр 8, группа выходов п разрядов которого через блок 9 согласующих устройств подключена к управляющим выводам электронных коммутаторов 10, введены первый 2 и второй 3 дополнительные коммутаторы, D-триггер 5, и два RS-триггера 6, 7. а n-разрядный регистр 8 выполнен в виде последовательно- параллельного сдвигающего регистра, что позволяет расширить функциональные возможности и снизить утомляемость наб л юда- телей.4 ил.

этом «аешйь к

световсш

ДОЖИТЬ

ху), т® ештзаш

. падаощапз етйгмув

(ШЗртДЗ,

медлен; ©

сдата 1Ша1ега |те эш1д,,ч®а S® g рэппстр) 8

иеэ скштршео ешатзя каршка, Не тзя-ее «йрешй шеа® ®т торасву й«ля«шпу ьэ©&17р«&тш«еевт

В88 880ТЙМа

счет вршшчшеш пштсретгий, ш таиже благодаря набпщденшо дй П©Л1штальнык световая картия, причем шредагсгщихш в

Тая, ееяи через ft и « g ©Возиачтъ аре мя набяшаешш еодовететвенш Servaiero огня и отраженной пирамвдм, то при следовании импульсов запуска через гремя t tt + га будет наблюдаться вышеописанная световая картина.

При следовании запускающих импульсов через интервалы t т будет, в зависимости от соотношения интервалов t, t периода импульсов генератора и разрядности регистра наблюдаться N количество бегущих огней. При этом при достижении первого бегущего огня старшего разряда мз

t«TO5RHS2TfeIQ pSPyimpSS ЗйШ 8 ШфОКШЧ ®(13емйтршдашй йшшуташра 2, 3, каждый с

@1Штше%ш р рзшшш@ш , заммка49тафшрзрадшйа $@гаеф. Шт шгласуюсодэржащйй п каящее из которых шщшмш®ш шада8Штгё01Ш10пштори- шш, rppmy fQ в-тйр1ст0|5 зв и группу 11 щ f йзмй (гаршщ) ншеливания, причем шшд перйжягачатэяя является дииамиче- ешм $-Ешодом(зд©сь и дате прямые входы и аьвда уетрШете особо ие оговаривают- йй} шршш i tptrrspa, выход которого сое- йинбя с Е -вмх:одам D-tpwrrepa 5, выход которого подключен к R-входу обоих триггеров 6, 7 и к информационному последовательному 00-аходу регистра 8, группа выходов которого последовательно через блок согласующих устройств 9 подключена к управляющим выводам соответственно группы п-тиристоров 10, каждый из этой группы 10 последовательно через одну лампу, из труппы п-ламп 11 подключен к сети переменного тока, Qn-выход старшего разряда регистра 8 подключен к Dn-входу старшего разряда регистра 8 и к динамическому S

входу второго триггера 7, выход которого подключен к управляющим входам обоих электронных коммутаторов 2, 3 и регистра 8, каждый QK-ВЫХОД которого подключен к Ом-входу его, где К принимает значение от 2 до n.Qi-выход младшего разряда регистра 8 через замыкающую цепь второго коммутатора 3 подключен к R-входу регистра 8, динамический тактовый С-вход которого через размыкающую и замыкающую цепь первого коммутатора 2 подключен соответственно к выходу и входу делителя 4, к инверсному динамическому тактовому С-входу D-триг- гера 5 и к выходу генератора 1, R-вход регистра 8 через размыкающую цепь второго 3 коммутатора соединен с общей шиной.

Переключатель работает следующим образом (см. фиг. 1 и фиг. 2). На вход устройства от внешнего источника поступают замыкающие импульсы с интервалом времени t между соседними импульсами. В зависимости от соотношения этого интервала ус- ловно, между первым и вторым запускающим импульсом и суммы времени П наблюдения бегущего огня и времени TZ наблюдения отраженной пирамиды можно- получить три разновидности световых эффектов.

Интервалы времени Г|, т 2 определяются выражениями: Ti tm.

Г2 ti К(п-2) + А,

где ti - период следования импульсов генератора 1;

п - разрядность регистра 8;

К - коэффициент деления делителя 4;

А - коэффициент, принимающий два значения 0 и 1 соответственно для четного и нечетного количества разрядов п регистра 8.

Рассмотрим работу устройства для случая, когда интервал между первым и вторым запускающим импульсом больше суммы интервалов TI и г 2.

При поступлении от внешнего устройст- ва на вход переключателя импульса первый триггер 6 по переднему фронту переходит в единичное состояние. Затем с приходом отрицательного фронта на С-вход D-триггера в него записывается единичный потенциал, который поступает на DO-вход последовательной записи информации регистра 8 и на R-выходы обоих триггеров, переводя их в нулевое состояние.

При этом пулевой потенциал с выхода первого триггера б обеспечивает запись нуля в D-триггер 5 с приходом тактового фронта импульса с генератора 1 на С-вход его, а нулевой потенциал с выхода второго триггера 7 поступает на управляющие входы регистра 8 и обоих коммутаторов 2, 3, переводя регистре в режим последовательной записи информации и обеспечивая срабатывание обоих 2, 3 коммутаторов. Поэтому с выхода второго коммутатора 3 на R-вход регистра 8 поступает нулевой разрешающий потенциал, а с выхода первого коммутатора 2 на С-вход регистра 8 поступают импульсы с генератора 1, по положительному фронту которых в регистр 8 осуществляется запись информации, поступающей на DO-вход его, С выхода D-триггера 5.

Вследствие того, что D-триггер 5 находится в единичном состоянии только в течение периода частоты генератора 1, то в младший разряд регистра 8 запишется одна единица, которая будет смещаться на один разряд в сторону старшего разряда с приходом положительного фронта импульса с генератора 1, CQ-выходов регистра 8 сигналы через блок согласующих устройств 9 поступают на управляющие выводы соответствующих тиристоров 10, вызывая их поочередное включение под действием поступающего единичного потенциала. При этом осуществляется поочередное включение ламп накаливания каждой на время записи единицы в одном разряде регистра, получая таким образом световой эффект бегущего огня сверху вниз.

В момент записи единицы в старший разряд регистра 8 второй триггер 7 перейдет в единичное состояние и своим выходным сигналом переключит оба электронных ключа 2, 3 и переведет регистр 8 в режим параллельной записи информации. При этом на тактовый вход регистра 8 начинают поступать импульсы с делителя 4 с частотой в К раз меньшей, чём частота импульсов с генератора 1, под действием которых единица будет записываться в младший нэ единицу разряд и регистрироваться в этом и остальных старших разрядах, вызывая включение соответствующих тиристоров 10 и ламп 11. Визуально световой эффект будет восприниматься как превращение после удара о старший разряд, светового шара в пирамиду, растущую вверх (отраженную) со скоростью а К раз меньшую, чем скорость бегущего огня.

Когда единица достигнет младшего разряда регистра 8, единичный потенциал с выхода его через второй электронный переключатель 3 поступит на R-вход регистра 8 и обнулит его, переводя переключатель в исходное состояние.

Если на вход устройства через время t П + TZ поступит второй запускающий импульс, устройство сработает точно так же, как и от первого запускающего импульса.

Если второй запускающий импульс поступит (см. фиг. 3) на вход устройства через время t, удовлетворяющее условию г 1 t TI + та, то в интервале времени t устройство сработает как описано в первом случае. Затем под действием второго запускающего импульса регистр 8 вновь, как описано выше, перейдет в режим последовательной записи информации. При этом в первый разряд запишется 1, а в остальных разрядах информация сдвинется на один разряд в сторону старшего разряда (вправо). С каждым импульсом, поступающим на тактовый С-вход регистра 8, информация, находящаяся в нем, будет сдвигаться на один разряд вправо до тех пор, пока в старший разряд регистра 8 вновь запишется единица. Далее переключатель сработает с этого момента точно также, как в первом случае при t гт + т2. Световой эффект будет восприниматься как бегущий огонь со скоростью V, затем построение отраженной пирамиды со скоростью -гг, вновь

появление бегущего огня и одновременное разрушение (убывание) в обратной по- следовательности недостроенной пирамиды со скоростью V бегущего огня. Если второй запускающий импульс придет (см. фиг. 4) на вход устройства через время t п, то переключатель сработает точно так же, как и в первом случае, за исключением того, что от каждого входного импульса в регистр 8 запишется по одной единице. При достижении первой единицы старшего разряда регистра 8 от каждой единицы в стороwну младших разрядов с частотой - будут

добавляться единицы до тех пор, пока в младшем разряде не появится единица, как и в первом случае, переключатель в исходное состояние. Световой эффект при этом будет восприниматься как два раздельных бегущих огня со скоростью V, при достижении первым огнем старшего разряда, построение из каждого огня отраженной

V пирамиды со скоростью -т до тех пор, пока

верхний огонь не достигнет младшего разряда.

Данное изобретение позволяет получить новый комплексный световой эффект, изменяющийся как по логике освещения, так и по скорости изменения световых картин.

Дополнительно получить новые свето- вь;э эффекты и снизить утомляемость наблюдателя, то есть повысить эффективность восприятия световой картины можно при использовании внешнего запускающего генератора, посылающего входные импульсы

через случайные интервалы времени, охва- . тывающие весь диапазон переключателя от t TI до t Ti +т 2. При этом следует отметить, что чем выше разрядность регистра 8, тем интереснее смотрится световая

0 картина.

Формула изобретения - Переключатель ламп иллюминации, содержащий генератор прямоугольных импульсов, делитель частоты следования

5 импульсов, входом подключенный к выходу генератора, n-разрядный регистр, группа выходов п разрядов которого через блок согласующих устройств подключена к управляющим выводам п электронных комму0 таторов, снабженных выводами для включения коммутаторов в цепи питания ламп иллюминации от сети, причем выход каждого . разряда регистра, за исключением младшего разряда, соединен с входом предыдущего

5 разряда регистра, отличающийся тем, что, С целью расширения функциональных возможностей и снижения утомляемости наблюдателей, в переключатель введены первый и второй дополнительные коммутаторы

0 каждый со статическим управляющим входом, замыкающей и размыкающей выходными цепями, D-триггер с инверсным динамическим тактовым входом и два RS- триггера с прямыми динамическими S-BXQ5 дами, п-разрлдный регистр выполнен в виде последовательно-параллельного сдвигающего регистра с R-входом обнуления и прямым динамическим тактовым входом, причем S-вход первого RS-триггера являет0 ся входом пуска переключателя, прямой выход первого RS-триггера подключен к О-входуО-триггера, тактовый вход которого соединен с выходом генератора прямоугольных импульсов, а выход - с R-входами

5 первого и второго RS-триггеров и информационным входом последовательного кода регистра, выход старшего разряда регистра подключен к входу этого же разряда регистра и к S-входу второго RS-триггера, выход

0 которого подключен к управляющим входам первого и второго дополнительных коммутаторов и регистра, выход младшего разряда регистра через замыкающую выходную цепь второго дополнительного коммутатора

5 соединен с R-входом обнуления регистра, через размыкающую выходную цепь этого коммутатора, подключенным к общей шине, выход генератора импульсов через размыкающую выходную цепь первого дополнительного коммутатора соединен с тактовым

С-входом регистра, через замыкающую ходом делителя частоты следования им- выходную цепь этого коммутатора - с вы- пульсов.

и$; /%;

йлУИ

tf$ M/i

Ы«ЈЗГ. 0 it

Фиг.