Осветительное устройство

 

Использование: квартирные выключатели и регуляторы яркости ламп накаливания. Сущность изобретения: осветительное устройство содержит ключ переменного тока, стабилизатор напряжения, синхронизированный с сетью управляемый генератор импульсов , два регулируемых делителя напряжения, два диода. Второй регулируемый делитель напряжения может содержав соединенные последовательна резистор и транзистор. 1 з,п. ф-лы, 1 ил.

.БЦ, 1798933 А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<я)5 Н 05 В 39/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОе

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4796757/07 (22) 28.02.90 (46) 28.02.93. Бюл, № 8 (71) Научно-исследовательский институт измерительной техники (72) А.Н.Филиппов и B.M,Ñèäîðêèí (56) 1. Авторское свидетельство СССР .- № 1332567, кл, Н 05 В 39/02, 1985.

2. 3аявка Франции ¹ 2001051, кл. Н 05 В 39/00, 1969, 2 (54} ОСВЕТИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Использование: квартирные выключатели и регуляторы яркости ламп накаливания, Сущность изобретения: осветительное уст. ройство содержит ключ переменного тока, стабилизатор напряжения, синхронизированный с сетью управляемый генератор имnynibñîâ, два регулируемых дел ител я напряжения, два диода. Второй регулируемый делитель напряжения может содержать соединенные последовательно резистор и . транзистор, 1 з.п. ф-лы, 1 ил. Иэобретенйеотносится кэлектротехни- тиристора 2 подключен параметрический. ке, а именно к устройствам для включейия и .. стабилизатор 6, состоящий иэ последовауправления-яркостью ламп накаливанйя, и: тельно соединенных токоограничивающего может быть использовано в качестве квар- резистора7истабилизатора8,Параллельно. тирных выключателей и одновременно регу- стабилизатору 8 подключен синхронизироляторов яркости включаемых ламп. " ванный — с сетью управляемый генератор

Целью изобретения является повыше- . импульсов9,которыйсодержитфазосдвига. ние надежности устройства за счет.. ющую цепь 10, состоящую из последова-;,О снижения продолжительности работы тельно соединенных резистора 11 и О транзистора..: ° .. конденсатора 12, и пороговый элемент 13, Другой целью изобретения является по- Пороговый элемент 13 выполнен на однопе. вышение удобства эксплуатации за счет ис- реходном транзйсторе 14, управляющий 0? ключения временного гистерезиса при вход(эмиттер) которого подключен к точке (д изменении яркости осветительной нагруз- соединения резистора 11 и конденсатора 12 ки.:, фазоодаигакзгцей цели 10. Выход (база 1) а

На чертеже представлена принципиаль.-, транзистора 14 подключен к управляющему ная схема осветительного устройства. электродутиристора 2 и нагрузочному резиОсветительноеустройствосодержит по- стору 15, другой конец которого подключен лупроводниковый ключ переменного тока 1, к катоду тиристора 2 и аноду стабилитрона. состоящий из тиристора 2 и диодного моста 8. База 2 транзистора 14 через резистор 16

3. Выход тиристора 2 включен в диагональ подключена к катоду стабилитрона 8, Паралмоста3, который включен через осветитель- лельно стабилитрону 8 подключены также ную нагрузку 4 и выключатель 5 к сети пере- регулируемый делитель напряжения 17 и менного тока. Параллельно выходу дополнительный регулируемый делитель

1798933 напряжения 18. Регулируемый делитель напряжения 17 состоит из трех последовательно соединенных резисторов 19 — 21, один из.которых (резистор20) выполнен переменным. Дополнительный регулируемый делитель напряжения 18 состоит из регулируемого сопротивления, выполненного на биполярном и-р-и-транзисторе 22, включенном по схеме с общим эмиттером, и резисторе 23, включенном между коллекторам транзистора 22 и катодом.стабилитрона 8.

Коллектор транзистора 22 соединен с катодом дополнительного разделительного диода 24, айод которого подключен к средней точке регулируемого делителя напряжения

17 и к аноду разделительного диода 25, катод которого соединен с управляющим входом генератора импульсов 9. Интегриру; ющая цепь 26, подключенная параллельно стабилитрону 8, состоит из последовательно соединенных диода 27, зарядного резистора 28, конденсатора 29, резистора 30, шунтирующего база-эмиттерный переход транзистора 22, и разрядного резистора

31, подключенного параллельно конденсатору 29. . Осветительное устройство работает следующим образом;

При замыкании контактов выключателя

5 напряжение сети переменного тока поступает через осветительную нагрузку 4 на выпрямительный мост 3. Положительные. импульсы выпрямленного сетевого напряжения подаются на параметрический стабилизатор 6, где с помощью токоограничивающего. резистора 7 и стабилитрона

8 ограничиваются по амплитуде до напряжения стабилизации стабилитрона 8. Эти импульсы напряжения поступают на синхронизированный с сетью генератор импульсов 9, основной 17 и дополнительный 18 регулируемые делители напряжения. При этом начинается заряд конденсаторов 12 и

29, Постоянная времени заряда конденсатора 12 установлена равной 8-9 мс и более чем на порядок меньше постоянной времени конденсатора 29, которая равна 0,5 — 5 с, поэтому в схеме происходят следующие процессы. Конденсатор 12 фазосдвигающей цепи 10 заряжается через резистор 11 до напряжения открывания однопереходного транзистора 14, последний открывается, и конденсатор 12 быстро разряжается через переход эмиттер-база 1 транзистора 14 и резистор 15, В результате в цепь управления тиристора 2 поступает управляющий импульс напряжения, который открывает тиристор 2; благодаря чему выход диодного моста 3 замыкается и через его диоды обеспечивается электропитание осветительной нию) эквивалентного сопротивления, подключенного к фазосдвигающей цепочке 10, 40 и соответствующему уменьшению угла открывания однопереходного транзистора 14 и.тиристора 2, а следовательно, и плавному увеличению. величины среднего тока, протекающего через осветительную нагрузку 4, и

45 увеличению яркости ее свечения. Шунтирующее воздействие запирающегося транзистора 22 на основной делитель напряжения

17 происходит до тех пор, пока потенциал

его коллектора не приблизится к потенциа50 лу выхода основного делителя 17, определяемого соотношением резисторов 19, 20 и 21.

Затем диод 24 запирается и шунтирующее . воздействие дополнительного делителя напряжения 18 на основной делитель напря55 женин 17 прекращается, и устройство выходит на стационарный режим работы.

При этом угол открывания однопереходного транзистора 14 и тиристора 2, а следовательно, и яркость осветительной нагрузки 4, определяется величиной и соотношением

2 0

35 нагрузки 4, Одновременно происходит заряд конденсатора 29 цепи 26, входящей в дополнительный регулируемый делитель напряжения 18. Ток заряда конденсатора 29 одновременно является током базы транзистора 22, Поэтому в начальный момент, когда этот ток максимален, транзистор 22 полностью открыт и находится в насыщении, то есть потенциал его коллектора близок к потенциалу эмиттера. В результате диод 24 открывается и шунтирует выход основного делителя напряжения 17, при этом диод 25 запирается и защищает фазосдвигающую цепь 10 от шунтирующего влияния насыщенного транзистора 22 и диода 24

Постоянная времени фазосдвигающей цепи

10 установлена такой, при которой угол открывания тиристора 2 равен 150 — 1700, благодаря чему величина среднего тока, протекающего через ламповую нагрузку 4, невелика, и нить накаливания чуть светится, постепенно прогреваясь этим током.

По мере заряда конденсатора 29 величина базового тока транзистора 22 уменьшается, что приводит к постепенному запиранию транзистора 22, увеличению омического сопротивления его коллекторно-эмиттерного перехода и выходу транзистора из насыщения. Постепенно потенциал коллектора транзистора 22, являющегося выходом дополнительного делителя 18, повышается. Одновременно, за счет связи через диод 24 выхода дополнительногоо делителя 18 с основйым делителем напряжения 17, напряжение на выходе последнего тоже начинает повышаться, что приводит к плавному изменению (уменьше1798933 резисторов 19, 20, 21 основного делителя напряжения 17 и величиной резистора 11 и конденсатора 12 фазосдвигающей цепи 10.

Чем больше величина переменного резистора 20 основного делителя напряжения

17, тем ниже потенциал выхода этого делителя и тем ниже величина пилообразного напряжения на конденсаторе 12 фаэосдвигающей цепи 10, при которой происходит запирание диода 25 и отключение основной . цепи 17 от фазосдвигающей цепи 10, и тем меньше шунтирующее воздействие основной цепи 17 на фазосдвигающую цепь 10.

Тем больше угол, при котором происходит открывание однопереходного транзистора

14 и тиристора 2,. и тем меньше величина среднего тока. протекающего через лампу накаливания 4, и тем ниже ее яркость. При . минимальном значении переменного резистора 20 потенциал выхода основного делителя напряжения 17 максимален, значение пилообразного напряжения на конденсаторе 12, при котором происходит запирание диода 25 и отключение основной цепи 17 от фазосдвигающей цепи 10, максимальна.

При этом шунтирующее воздействие основной цепи 17 на фазосдвигающую цепь 10 .тоже максимально. Поэтому постоянная времени. фазосдвигающей цепи 10 минимальна, угол открывания однопереходного транзистора 14 и тиристора 2 минимален, а величина среднего тока, протекающего через ламповую нагрузку 4, и ее яркость свечения максимальны, Резисторы 19 и 21 основного делителя напряжения 17 ограничивают минимальный и максимальный углы открывания однопереходного транзистора 14 и тиристора 2 и тем самым 6пределяют максимальную и минимальную яркости свечения ламповой нагрузки 4. Резистор 31, подключенный параллельно конденсатору 29 интегрирующей цепи 26, обеспечивает разряд. этого конденсатора после выключения устройства и тем самым определяет время готовности устройства к последующему запуску после его выключения. Величина этого резистора должна быть в 20-50 раз больше величины зарядного резистора 28 интегрирующей цепи 26, чтобы обеспечить надежное запирание транзистора 22 после зарядки конденсатора 29 и тем самым исключить его влияние на угол открывания однопереходного транзистора 14 и тиристора 2 в установившемся режиме, Диод 27 интегрирующей цепи 26 исключает блокирующее влияние элементов 28 — 31 этой цепи на фазосдвигающую цепь 10. тем самым обеспечивая работоспособность устройст-.

10 ва

Формула изобретения

1. Осветительное устройство, содержащее последовательно включенные ключ переменн.ого тока и .лампу накаливания, соединенные с выводами для подключения питающей сети, параметрический стабилизатор. напряжения, входные выводы которого подключены параллельно ключу переменного тока, синхронизированный с сетью управляемый генератор импульсов и регулируемый делитель напряжения, входные выводы которых подключены к выходным . выводам параметрического стабилизатора напряжения, диод, анод которого соединен со средним выводом регу25 лируемого делителя напряжения, а катод— с управляющим входом генератора импуль-, сов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью. тельный регулируемый делитель напряжения, входные выводы которого подключены к выходным выводам парзметрического стабилизатора напря>кения. а средний выводк катоду дополнительного диода, анод которого соединен с анодом основного диода.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем; что дополнительный регулируемый делитель напряжения выполнен в виде по40- следовательно соединенных резистора и транзистора, введена цепь, подключенная к выходным выводам параметрического стабилизатора напряжения и содержащая введенные дополнительно и соединенные последовательно согласно включенный диод, первый резистор, конденсатор, параллельно которому подкл.очен второй . резистор, и третий резистор, подключенный параллельно база-эмиттерному переходу

50 транзистора. повышения надежности устройства, в него

30 введены дополнительный диод и дополниСоставитель А,Филиппов

Техред M,Mîðãåíòàë Корректор А.Мотыль

Редактор Н,Коляда

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Заказ 780 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5