Фотореле

 

О П -И С "А" Н И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

708429

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6 1 ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 16.06.77 (21) 2496678/24-07 с присоединением заявки Ж (23) Приоритет (51) М. КЯ.

Н О! Н 47/18

ВЪоударстеенный комитет

СССР нв делам изобретений и открытий

Опубликовано 01.01.80. Бюллетень J6 1

Дата опубликования описания 05.01.80 (5э) а ЙК 621.314.

878 (088,8) (72) Автор изобретения

И. Г. Кропачев (71) Заявитель (54) ФОТОРЕЛ Е

Изобретение относится к электротехнике и может быль применено для контроля и автоматизации производственных процессов, преимущественно для управления уличным освещением.

Известны устройства, содержащие фототиристор и соединенный с его управляющим переходом однопереходной транзистор или фоторсзистор, переключающий диод и тиристор (1).

Известные устройства обладают низкой чувствительностью и не пригодны для автоматичес10 кого управления уличным освешением. Это происходит потому, что стабильность параметров фототиристоров и динисторов от образца к образцу не обеспечивается. Для их работоспособности на вход необходимо подавать логическую

15 световую единицу, причем на незначительные изменения освещенности они не реагируют.

Устройства управления уличным освещением наоборот работают в верхней области характеристики фоторезистора, т.е. в зоне больших сопротивлений.

Известны также фотореле, в которых используется пороговый элемент (триггер

Шмитта), который соединен с выходом светочувствительного узла, и два выключателя, связанных др) г с другом.

Известные фотореле характеризуются сложностью конcòpóêöèè и низкой чувствительностью

Чувствительность устройства определяется входным элементом триггера. Кроме того, включение и отключение освещения осуществлн ется при различных освещенностях, диапазон которых определяется шириной петли гнстерезиса триггера (2).

Наиболее близким решением по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство, которое содержит тиристорный триггер, пороговый элемент, выход которого через разделительные конденсаторы связан с управляющими переходами тиристсров и фоторезистором. Надежность и стабильность работы устройства достигнута эа счет применения аналога тиристорного триггера. На входе которого включены фоторезисторы (3).

Известные устройства работают в ключевом режиме, что повышает надежность его исполнительного узла, но не позволяет достигнуть высокой чувствительности и использования ддя

29 4 ляюпше электро ц.> тиристоров 1-2 через конденсаторы 6-7 подается импулъс с крутым передним фронтом.

Тиристор 1 открывается, и тиристор 2 за счет перезаряда конденсатора 3 закрывается.

Реле 4 срабатывает и своими контактами подает сигнал на включение улично о освещения. При зтом фоторезистор 10 реверсируется, а пороговый элемент 5 закрывается, так как напряжение точки ™а", поступающие на "вход 2", становится больше напряжения, поступающего на

"вход 1".

При увеличении освещенности сопротивление фоторезистора 10, а, соответственно, и напряжение точки "a уменьшаются. При равенстве напряжений на "входе 1" и "входе 2" пороговый элемент 5 открывается.

Управляющий импульс открывает тиристор 2, и тиристор 1 за счет переэаряда конденсатора 3 закрывается. Реле 4 обесточивается и отключает уличное освещение. В дальнейшем процессы в схеме повторяются. Потенциометры 9 и 11 устанавливают моменты переключения тиристоров триггера.

В связи с тем, что фоторезистор реверсируется. а пороговый элемент работает в импульсном режиме, а момент его включения определяется напряжением, а не током, достигаются высокая надежность и стабильность момента переключения с одновременным уменьшением потребляемой мощности. 3а счет этого достигается и требуемая чувствительность устройства, сокращается ширина петли гистерезиса, и соответственно. исключается и перерасход электроэнергии уличным освещением.

Фотореле, содержащее тиристорный триггер, в одно из плеч которого включена обмотка исполнительного реле, шунтированная диодом, 4 а в другое - балластный резистор, пороговый элемент, выход которого через общую точку разделительных конденсаторов подключен к обоим управляющим электродам тиристоров триггера, и фоторезистор, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно снабжено двумя потенциометрами и дополнительным диодом, причем оба потенциометра. один из которых шунтирован дополнительным диодом и фоторезистором, образуют последовательную цепочку, включенную между анодами тиристоров триггера. а точка соединения дру|ого потенциометра и фоторезистора подключена к одному из входов порогового элемента.

Фотореле работает следующим образом.

В исходном состоянии тиристор 1 закрыт, и тиристор 2 открыт, реле 4 обесточено, сопротивление фоторезистора 10 мало.

При уменьшении освещенности сопротивле. ние фоторезистора 10 возрастает, а напряжение точки "а" уменьшается. При равенстве напряжений, поступающих на "вход 1" и ™вход 2" пороговый элемент 5 открывается и на управ3 7084 управления уличш,(M освещением. Повысить чувствительность нельзя, так как работоспособность устройства также определяется необходимостью подачи на его входы логической световой единицы, а применение двуx фого5 резисторов не позволяет автоматизировать процесс управления уличным освещением. При работе в усилительном режиме устройство неработоспособно, так как не произойдет пе реключения ламп, или они включаются одновременно, что приведет к аварийному режиму.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей фотореле за счет обеспечения высокой чувствительности и стабильности.

Эта цель достигается тем, что фотореле, содержащее тиристорный триггер, в одно из плеч которого включена обмотка исполнительного реле, шунтированная диодом, а в другое - балластный резистор, пороговый элемент, выход ко-20 торого через общую точку разделительных конденсаторов подключен к обеим управляющим электродам тиристоров триггера, и фоторезистор, снабжен двумя потенциометрами и дополнительным диодом, причем оба потенциометра, один из которых шунтирован дополнительным диодом и фоторезистором, образуют последовательную цепочку, включенную между анодами тиристоров, включенную между анодами тиристоров триггера, а точка соединения другого потенциометра и фоторезистора подключена к одному из входов порогового элемента.

На чертеже показано фотореле, электрическая схема.

Фотореле содержит триггер, выполненный на тиристорах 1-2, конденсатор 3, исполнительное реле 4, включенное в одно плечо тиристорного триггера, а пороговый элемент 5, например, аналог однопереходного транзистора, выход которого через разделительные конден- 4О Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я саторы 6-7 соединен с управляющими электродами тиристоров. Между анодами тнристоров триггера через дополнительный диод 8 и потенциометр 9 включен фоторезистор !О. Диод шунтирован потенциометром 11, а общая точка (а) соединения потенциометра и фоторезистора соединена с одним из входов порогового элемента. В другое плечо триггера включен балластный резистор 12.

708429 (2

Редактор Ю. Челюканов

Тираж 844 Подписное

ПНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113335, Москва, Ж-35; Раушская наб., д. 4/5

Заказ 8507/48

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 430149, кл. Н 01 Н, 47/18, 12.08.72.

2. Патент С1НА N 3878439, кл. 317130, 1 1.05,73, 3. Будзко И. A. и др. Новые элементы автоматики сельских электроустановок, с. l 76, 971.

Составитель Е, Калинкин

Техред О. Андрейко Корректор H. Стец