ITNA20100024A1

ITNA20100024A1 - ELECTRONIC DEVICE FOR PHASE PARTIALIZATION CONTROL FOR OHMICO-INDUCTIVE LOADS WITH NETWORK SWITCHING SYSTEM - INTEGRATED LOAD.

Info

Publication number: ITNA20100024A1
Application number: IT000024A
Authority: IT
Inventors: Marco Cirillo; Aniello Maresca
Original assignee: Red Electronics S N C Di Mares Ca Aniello & C
Priority date: 2010-05-11
Filing date: 2010-05-11
Publication date: 2011-11-12

Description

Invenzione industriale avente per TITOLO : Industrial invention with TITLE:

“Dispositivo elettronico per il controllo a parzializzazione di fase per carichi ohmico - induttivi con sistema di commutazione rete - carico integrato.” "Electronic device for phase partialization control for ohmic - inductive loads with integrated network - load switching system."

DESCRIZIONE DESCRIPTION

Il presente trovato ha per oggetto un dispositivo autonomo elettronico in grado di regolare in maniera statica l’energia nei circuiti di alimentazione in bassa tensione delle luminarie votive cimiteriali, funzionante sia in modalità automatica, tramite Γ ausilio di sensori e l’attivazione di un timer interno con un ciclo di temporizzazione prefissato, e sia in modalità manuale attraverso o la chiusura di un contatto esterno, oppure tramite un ingresso in tensione variabile (0 - lOVdc). The present invention relates to an autonomous electronic device capable of statically regulating the energy in the low voltage power supply circuits of the cemetery votive lights, operating both in automatic mode, by means of sensors and the activation of a timer. internal with a predetermined timing cycle, and either in manual mode through either the closure of an external contact, or through a variable voltage input (0 - lOVdc).

Specificamente, benché non esclusivamente, questa invenzione può essere utilizzata nel campo dell’ illuminazione cimiteriale quale sistema per la riduzione dei consumi elettrici e come conseguenza: la diminuzione dell’inquinamento ambientale dovuta alla minore emissione di C(1⁄4 da parte delle centrali elettriche, nonché l’aumento della vita operativa delle lampade dovuta ad un funzionamento delle stesse in bassa potenza. Specifically, although not exclusively, this invention can be used in the field of cemetery lighting as a system for reducing electricity consumption and as a consequence: the reduction of environmental pollution due to the lower emission of C (1⁄4 by power plants , as well as the increase in the operating life of the lamps due to their low power operation.

Attualmente lo stato della tecnica consente di rispondere a necessità connesse alla regolazione del flusso luminoso di lampade ad incandescenza e/o alogene alimentate da trasformatore solo per piccole potenze (inferiori ai 200W) e questo rappresenta certamente un limite, oppure agendo direttamente sulla lampada per potenze superiori e questo rappresenta anche uno svantaggio, infatti la regolazione a parzializzazione di fase diretta sulla lampada provoca delle pericolose vibrazioni del filamento la cui intensità varia in funzione del livello di regolazione impostato, queste vibrazioni riducono fortemente la durata in vita delle lampade. Inoltre, le vibrazioni indotte al filamento dalla parzializzazione dell’angolo di fase genera un intenso ronzio che in ambienti residenziali può dare luogo ad un fastidioso inquinamento acustico. Currently, the state of the art makes it possible to respond to needs related to the regulation of the luminous flux of incandescent and / or halogen lamps powered by transformers only for small powers (less than 200W) and this certainly represents a limit, or by acting directly on the lamp for powers. higher and this also represents a disadvantage, in fact the direct phase partialization regulation on the lamp causes dangerous vibrations of the filament whose intensity varies according to the level of regulation set, these vibrations greatly reduce the life span of the lamps. In addition, the vibrations induced to the filament by the partialization of the phase angle generates an intense hum which in residential environments can give rise to annoying noise pollution.

Lo scopo principale del presente trovato è quello di fornire un dispositivo atto a regolare in maniera autonoma il flusso luminoso di una pluralità di lampade ad incandescenza e/o alogene alimentate in bassa tensione da un trasformatore elettrico con qualsiasi potenza fino a 10.000W e oltre su linea monofase e fino a 30.000W e oltre su lineatrifase ecapace di ovviare ai limiti e svantaggi del precedente stato della tecnica. The main object of the present invention is to provide a device able to autonomously regulate the luminous flux of a plurality of incandescent and / or halogen lamps powered at low voltage by an electric transformer with any power up to 10,000W and over on single-phase line and up to 30,000W and over on three-phase line and capable of overcoming the limitations and disadvantages of the previous state of the art.

La regolazione del flusso luminoso operata dal dispositivo, oggetto del presente trovato, avviene riducendo la tensione di alimentazione al circuito primario del trasformatore elettrico tramite la parzializzazione dell’angolo di fase,ottenendo l’effetto di variazione dell’ampiezza dell’onda sinusoidale al circuito secondario del trasformatore a cui sono collegate una pluralità di lampade ad incandescenza e/o alogene ottenendo, quindi, in dette lampade la variazione del flusso luminoso e riducendo al minimo le pericolose vibrazioni indotte ai filamenti delle lampade dalla regolazione diretta. The regulation of the luminous flux operated by the device, object of the present invention, takes place by reducing the supply voltage to the primary circuit of the electrical transformer by means of the partialization of the phase angle, obtaining the effect of varying the amplitude of the sine wave to the circuit secondary of the transformer to which a plurality of incandescent and / or halogen lamps are connected, thus obtaining in said lamps the variation of the luminous flux and minimizing the dangerous vibrations induced to the filaments of the lamps by direct regulation.

In relazione al compito principale un altro importante scopo del presente trovato è quello di realizzare un dispositivo la cui struttura consenta una elevata flessibilità applicativa e una facilità d’uso nonché di installazione da parte dell’operatore. Altri vantaggi sono offerti da questotrovato: In relation to the main task, another important object of the present invention is to provide a device whose structure allows high application flexibility and ease of use as well as installation by the operator. Other advantages are offered by this found:

Un primo vantaggio è la possibilità per questo dispositivo di essere inserito negli impianti esistenti,o nei nuovi impianti,senza dover modificare il cablaggio esistente e senza dover eliminare componenti e parti dell’impianto tradizionale, si veda a tale scopo il disegno della Fig.2 edellaFig.3. A first advantage is the possibility for this device to be inserted in existing systems, or in new systems, without having to modify the existing wiring and without having to eliminate components and parts of the traditional system, see for this purpose the drawing in Fig. 2 and of Fig. 3.

Un secondo vantaggio offerto dalla presente invenzione è la possibilità di controllare le lampade sia in modalità automatica ed autonoma, mediante un timer interno e un sensore di luminosità ambientale, secondo un ciclo di lavoro predeterminato, ma non esclusivo, e sia in modalità manuale da remoto mediante o la chiusura di un contatto esterno tra il morsetto (33) e il morsetto (34) , oppure mediante la variazione di tensione (0 - lOVdc) applicata all’ingresso analogico costituito dal morsetto (32) e il morsetto (33), come illustrato nel disegno di Fig. 1. A second advantage offered by the present invention is the possibility of controlling the lamps both in automatic and autonomous mode, by means of an internal timer and an ambient light sensor, according to a predetermined but not exclusive work cycle, and in manual mode from remote. by either closing an external contact between terminal (33) and terminal (34), or by varying the voltage (0 - lOVdc) applied to the analog input consisting of terminal (32) and terminal (33), as illustrated in the drawing of Fig. 1.

Un quarto vantaggio offerto dalla presente invenzione è quello di avere una tensione di alimentazione di tipo universale e compresa tra i 110V e i 230V (per impianti monofase), permettendo, quindi, l’utilizzo di questo dispositivo anche in impianti alimentati a 120V. A fourth advantage offered by the present invention is that of having a universal power supply voltage between 110V and 230V (for single-phase systems), thus allowing the use of this device even in systems powered at 120V.

Non ultimo scopo del presente trovato è quello di realizzare un dispositivo la cui struttura sia producibile a costi competitivi rispetto ad apparecchi noti e disponibili sul mercato, ed inoltre sia producibile con tecnologie, materiali ed impianti noti in forme e dimensioni adatte alle varie necessità installative. Not least object of the present invention is to provide a device whose structure can be manufactured at competitive costs with respect to known devices available on the market, and which can also be manufactured with known technologies, materials and systems in shapes and sizes suitable for the various installation needs.

Lo scopo principale, gli scopi preposti, i vantaggi ed altri scopi che più chiaramente appariranno in seguito vengono pienamente raggiunti dal presente trovato, e saranno loro stessi oggetto delle rivendicazioni che seguiranno. The main object, the intended objects, the advantages and other objects which will appear more clearly hereinafter are fully achieved by the present invention, and will themselves be the subject of the ensuing claims.

Le ulteriori caratteristiche e vantaggi del presente trovato emergeranno meglio nel corso della descrizione dettagliata del metodo di realizzazione preferito, ma non esclusivo, dell’invenzione ed illustrata a titolo indicativo, ma non per questo limitativo della sua portata, nelle allegate tavole di disegni e figure in cui : The further characteristics and advantages of the present invention will emerge better in the course of the detailed description of the preferred, but not exclusive, embodiment method of the invention and illustrated by way of indication, but not limiting its scope, in the attached tables of drawings and figures. in which :

- La fig. 1 : rappresenta lo schema elettrico circuitale del dispositivo. - Fig. 1: represents the electrical circuit diagram of the device.

- La fig. 2 : rappresenta lo schema di cablaggio per impianto monofase. - Fig. 2: represents the wiring diagram for a single-phase system.

- La fig. 3 : rappresenta lo schema di cablaggio per impianto trifase. - Fig. 3: represents the wiring diagram for a three-phase system.

Con particolare riferimento alla figura 1, essa denota nella sua totalità un dispositivo autonomo elettronico in grado di regolare in maniera statica l’energia nei circuiti di alimentazione in bassa tensione delle luminarie votive cimiteriali , che contiene un primo stadio costituito dal trasformatore elettrico (6) di alimentazione. Detto trasformatore ha lo scopo di abbassare la tensione di rete da un valore di 230V a.c. ad un valore di 12V a.c. fornendo una corrente massima di 500mA sufficiente ad alimentare l’intero circuito. Un secondo stadio comprende un ponte rettificatore (7) ad onda piena costituito da quattro diodi rettificatori da 1A / 1000V del tipo 1N4007 in configurazione a ponte di Graetz, e connesso al secondario del trasformatore (6). La funzione di riduzione del ripple residuo in a.c. è garantita dalla somma delle resistenze equivalenti dei diodi in conduzione diretta e dall’azione del condensatore elettrolitico (8) da 470pF/50V . Un terzo stadio comprende uno stabilizzatore di tensione costituito dal circuito integrato (10) del tipo LM78S05 usato come generatore di tensione costante (5V d.c.), l’uscita della tensione da detto circuito integrato (10) viene mantenuta al valore nominale per un’escursione della tensione di uscita dal secondario del trasformatore (7) compresa tra 6V e 15V, ovvero per una fluttuazione della tensione di rete compresa tra 110V e 250V ottenendo, quindi, anche una funzione di ingresso universale. Lo stadio stabilizzatore comprende, inoltre, anche i due condensatori poliestere (9) e (11) del tipo 100nF/100V e aventi la funzione di evitare auto-oscillazioni del circuito integrato (10) durante il suo funzionamento. La tensione di uscita dallo stadio stabilizzatore viene ulteriormente filtrata dal condensatore elettrolitico (12) del tipo 100pF/16V. With particular reference to figure 1, it denotes in its entirety an autonomous electronic device capable of statically regulating the energy in the low voltage power supply circuits of the cemetery votive lights, which contains a first stage consisting of the electrical transformer (6) power supply. Said transformer has the purpose of lowering the mains voltage from a value of 230V a.c. at a value of 12V a.c. providing a maximum current of 500mA sufficient to power the entire circuit. A second stage comprises a full wave rectifier bridge (7) consisting of four 1A / 1000V rectifier diodes of the 1N4007 type in Graetz bridge configuration, and connected to the secondary of the transformer (6). The residual ripple reduction function in a.c. it is guaranteed by the sum of the equivalent resistances of the diodes in direct conduction and by the action of the 470pF / 50V electrolytic capacitor (8). A third stage comprises a voltage stabilizer consisting of the integrated circuit (10) of the LM78S05 type used as a constant voltage generator (5V d.c.), the voltage output from said integrated circuit (10) is maintained at the nominal value for one excursion of the output voltage from the secondary of the transformer (7) between 6V and 15V, i.e. for a fluctuation of the mains voltage between 110V and 250V, thus also obtaining a universal input function. The stabilizer stage also comprises the two polyester capacitors (9) and (11) of the 100nF / 100V type and having the function of avoiding self-oscillations of the integrated circuit (10) during its operation. The output voltage from the stabilizer stage is further filtered by the electrolytic capacitor (12) of the 100pF / 16V type.

Un quarto stadio comprende l’unità di regolazione della potenza del carico applicato all’uscita dei morsetti (3) e (4). Detta unità è costituita dal TRIAC (15) connesso tra l’ingresso del conduttore di fase proveniente dal morsetto (1) e l’uscita del conduttore di fase connesso al morsetto (4). La funzione di detto TRIAC (15) è quella di provocare una riduzione della tensione di alimentazione sui morsetti (3) e (4), a cui è applicato il carico, e dovuta alla parzializzazione dell’angolo di fase, ottenendo una diminuzione del flusso luminoso e quindi della potenza di esercizio. A detto TRIAC (15) è connesso in parallelo anche un filtro snubber di tipo RC costituito dal resistore (17) di potenza (10W) a film metallico e dal condensatore (16) del tipo poliestere metallizzato, la funzione di detto filtro snubber è quello di fermare i transitori elettrici che il carico induttivo produce dalle interruzioni del carico prodotte dal TRIAC (15) durante la parzializzazione dell’angolo di fase. Inoltre , a detto TRIAC (15), è connesso anche un filtro LC per la riduzione delle interferenze elettromagnetiche (EMI) e delle interferenze a radio-frequenza (RFI) prodotte dal dispositivo , costituito dal condensatore (14) del tipo poliestere metallizzato in classe X2 e dall’induttore (13) di tipo toroidale in polvere di ferro. A fourth stage includes the unit for regulating the power of the load applied to the output of terminals (3) and (4). This unit consists of the TRIAC (15) connected between the input of the phase conductor coming from the terminal (1) and the output of the phase conductor connected to the terminal (4). The function of said TRIAC (15) is to cause a reduction in the supply voltage on terminals (3) and (4), to which the load is applied, and due to the partialization of the phase angle, obtaining a decrease in the flow luminous and therefore of the operating power. To said TRIAC (15) is also connected in parallel an RC type snubber filter consisting of the metal film power resistor (17) (10W) and the metallized polyester capacitor (16), the function of said snubber filter is that to stop the electrical transients that the inductive load produces from the load interruptions produced by the TRIAC (15) during the partialization of the phase angle. Furthermore, an LC filter is connected to said TRIAC (15) for the reduction of electromagnetic interference (EMI) and radio-frequency interference (RFI) produced by the device, consisting of the capacitor (14) of the metallized polyester type in class X2 and the iron powder toroidal inductor (13).

Un quinto stadio comprende l’unità di commutazione rete - carico, costituita dal contattore di potenza (20) connesso tra l’ingresso del conduttore di fase proveniente dal morsetto (1) e l’uscita del conduttore di fase connesso al morsetto (4). La funzione di detto contattore (20) è quella di effettuare il by-pass rete - carico quando il dispositivo eroga la massima potenza , spegnendo il TRIAC (15) e riducendo quindi il proprio autoconsumo. A fifth stage comprises the mains - load switching unit, consisting of the power contactor (20) connected between the input of the phase conductor coming from terminal (1) and the output of the phase conductor connected to terminal (4) . The function of said contactor (20) is to carry out the network - load by-pass when the device delivers maximum power, turning off the TRIAC (15) and thus reducing its own consumption.

Con riferimento sempre allo schema di Fig.l, vi è un sesto stadio che comprende un microcontrollore (28) di tipo PIC12F629 o similare, con funzione di accensione, regolazione e controllo del carico applicato ai morsetti (3) e (4). Detto microcontrollore (28), è connesso con i suoi terminali di alimentazione tra l’uscita dello stabilizzatore di tensione (10) e il negativo comune del circuito, a detto microcontrollore (28), è connesso, tramite il resistore (24) e tramite il fotoaccoppiatore (19) l’elettrodo di comando (gate) del TRIAC (15), ed inoltre tramite il transistor (22) e il resistore (25) è connesso anche il contattore di potenza (20). Always referring to the diagram of Fig. Said microcontroller (28), is connected with its power supply terminals between the output of the voltage stabilizer (10) and the common negative of the circuit, to said microcontroller (28), it is connected, through the resistor (24) and through the optocoupler (19) the control electrode (gate) of the TRIAC (15), and also the power contactor (20) is connected through the transistor (22) and the resistor (25).

A detto microcontrollore (28) sono connessi anche tre sensori : un primo sensore di corrente costituito da un induttore (42), di tipo toroidale con nucleo in polvere di ferro con valore preferito, ma non esclusivo, di lOmH ; un raddrizzatore costituito dai diodi (40) e (41) del tipo 1N4007 e dal filtro RC costituito dal condensatore elettrolitico (39) e dal resistore (38). La funzione di detto sensore di corrente è quella fornire una tensione (d.c.) proporzionale al valore di corrente che transita nel conduttore di fase collegato al morsetto (4), questa tensione (d.c.) viene costantemente controllata dal microcontrollore (28) che confronta il valore letto con i dati inseriti in memoria e se esistono le condizioni, come per esempio in casqC v di sovraccarico toglie tensione al carico applicato ai morsetti (3) e (4) spegnendo TRIAC (15) e diseccitando il contattore (20). Three sensors are also connected to said microcontroller (28): a first current sensor consisting of an inductor (42), of the toroidal type with an iron powder core with a preferred, but not exclusive, value of 10mH; a rectifier consisting of the diodes (40) and (41) of the 1N4007 type and the RC filter consisting of the electrolytic capacitor (39) and the resistor (38). The function of said current sensor is to supply a voltage (d.c.) proportional to the current value that passes through the phase conductor connected to terminal (4), this voltage (d.c.) is constantly controlled by the microcontroller (28) which compares the value read with the data entered in the memory and if the conditions exist, as for example in case of overload, it cuts off voltage to the load applied to terminals (3) and (4) by switching off TRIAC (15) and de-energizing the contactor (20).

Un secondo sensore connesso al microcontrollore (28) è un sensore di luminosità ambientale, costituito dal fotoresistore (27) e dal condensatore (26). La funzione di detto sensore di luminosità è quello di controllare il valore di illuminamento ambientale in base al quale il microcontrollore decide l’inizio del ciclo di regolazione (modalità di funzionamento automatico). A second sensor connected to the microcontroller (28) is an ambient light sensor, consisting of the photoresistor (27) and the capacitor (26). The function of said brightness sensor is to control the ambient illuminance value on the basis of which the microcontroller decides the start of the regulation cycle (automatic operating mode).

Un terzo sensore connesso al microcontrollore (28) è un sensore di passaggio allo zero (zero Crossing) dell’onda sinusoidale di tensione, costituito dal partitore resistivo rappresentato dal resistore (23) e dal resistore (29). Le interruzioni di zero Crossing prodotte dal sensore vengono rilevate dal microcontrollore (28) il quale le impiega per comandare l’accensione o il ritardo all’accensione del TRIAC (15). A third sensor connected to the microcontroller (28) is a zero crossing sensor of the voltage sine wave, consisting of the resistive divider represented by the resistor (23) and the resistor (29). The zero Crossing interruptions produced by the sensor are detected by the microcontroller (28) which uses them to control the ignition or the ignition delay of the TRIAC (15).

Effettuando la regolazione al passaggio dello zero si riduce la generazione di interferenze a radio-frequenza (REI). Adjusting at zero crossing reduces the generation of radio-frequency interference (REI).

Al microcontrollore (28) è connesso anche un ingresso in tensione variabile (0 - lOVdc) costituito dal partitore resistivo, rappresentato dal resistore (34) e dal resistore (35), e dal diodo zener (36) , detto partitore di tensione è connesso anche al morsetto (32) a cui viene applicato il potenziale positivo dell’ingresso in tensione , mentre il potenziale negativo viene applicato al morsetto (33). La variazione di tensione applicata ai morsetti (32), e (33) viene letta dal microcontrollore (28) che proporzionalmente regola la parzializzazione dell’angolo di fase (modalità di funzionamento manuale). Also connected to the microcontroller (28) is a variable voltage input (0 - lOVdc) consisting of the resistive divider, represented by the resistor (34) and the resistor (35), and by the zener diode (36), said voltage divider is connected also to the terminal (32) to which the positive potential of the voltage input is applied, while the negative potential is applied to the terminal (33). The voltage variation applied to terminals (32), and (33) is read by the microcontroller (28) which proportionally adjusts the partialization of the phase angle (manual operating mode).

Al livello minimo di tensione (0 Volt) applicata ai morsetti (32) e (33) corrisponde il livello minimo di regolazione del carico applicato ai morsetti (3) e (4), mentre al livello massimo di tensione (lOVdc) corrisponde la piena potenza al carico. The minimum voltage level (0 Volt) applied to terminals (32) and (33) corresponds to the minimum level of regulation of the load applied to terminals (3) and (4), while the maximum voltage level (lOVdc) corresponds to full power to the load.

Al microcontrollore (28) è connesso, inoltre, anche il morsetto (33) . Tra detto morsetto (33) e il morsetto (34) è possibile applicare un contatto esterno di tipo normalmente aperto (N/O) in modo da consentire al dispositivo di essere inserito in un sistema di telegestione remota del carico applicato. La chiusura del contatto esterno tra il morsetto (33) e il morsetto (34) provoca una caduta di tensione a 0V (zero Volt) sulla porta del microcontrollore (22) collegata al morsetto (33). Quando il microcontrollore (22) rileva detta caduta di tensione inizia il ciclo di lavoro prestabilito e quindi la fase di regolazione del flusso luminoso (modalità di funzionamento manuale). The terminal (33) is also connected to the microcontroller (28). Between said terminal (33) and terminal (34) it is possible to apply an external contact of the normally open type (N / O) so as to allow the device to be inserted in a system for remote management of the applied load. The closure of the external contact between terminal (33) and terminal (34) causes a voltage drop to 0V (zero Volt) on the microcontroller port (22) connected to terminal (33). When the microcontroller (22) detects said voltage drop, the predetermined work cycle begins and therefore the phase of adjusting the luminous flux (manual operating mode).

Al microcontrollore (28) è connesso, infine, anche un ponticello di selezione (37) la cui chiusura provoca una caduta di tensione a 0V (zero Volt) sulla porta del microcontrollore (28), tale condizione consente al microcontrollore di impostare il suo ciclo di lavoro in modalità denominata “gestione manuale” o in modalità denominata “gestione automatica”. Finally, a selection jumper (37) is connected to the microcontroller (28) whose closure causes a voltage drop to 0V (zero Volt) on the microcontroller port (28), this condition allows the microcontroller to set its cycle working in a mode called "manual management" or in a mode called "automatic management".

Descriveremo di seguito il funzionamento preferito, ma non esclusivo, del regolatore oggetto della presente invenzione. The preferred, but not exclusive, operation of the regulator object of the present invention will be described below.

Π funzionamento è governato dal microcontrollore (28) che esegue un programma sorgente caricato nella sua memoria, detto programma si divide, sostanzialmente, in due routine che definiremo per brevità “gestione automatica” e “gestione manuale”. The operation is governed by the microcontroller (28) which executes a source program loaded in its memory, said program is essentially divided into two routines which we will define for the sake of brevity "automatic management" and "manual management".

Nella gestione automatica il ciclo di funzionamento è governato dal sensore di luminosità ambientale costituito dal foto resistore (27) e da un timer interno. Per meglio comprendere il funzionamento faremo riferimento anche allo schema di cablaggio illustrato in Fig. 2 per impianti monofase, e allo schema di Fig. 3 per impianti trifase.? Con riferimento alla Fig. 2 il regolatore a controllo di fase (43), oggetto di questà( invenzione, viene installato collegando ai morsetti (1) e (2) i conduttori di fase e neutro della rete. Ai morsetti (3) e (4) viene, invece, collegato il primario del trasformatore (44) e al cui secondario vengono collegate una pluralità di lampade (45), (46), (47). In automatic management, the operating cycle is governed by the ambient light sensor consisting of the photo resistor (27) and an internal timer. To better understand the operation, we will also refer to the wiring diagram illustrated in Fig. 2 for single-phase systems, and to the diagram in Fig. 3 for three-phase systems. With reference to Fig. 2, the phase control regulator (43), object of this invention (invention, is installed by connecting the phase and neutral conductors of the network to terminals (1) and (2). To terminals (3) and ( 4), on the other hand, the primary of the transformer (44) is connected and a plurality of lamps (45), (46), (47) are connected to the secondary.

Con riferimento alla Fig. 3 i regolatori a controllo di fase (48), (49) e (50) oggetto di questa invenzione, vengono installati collegando ai tre morsetti di ingresso siglati (1) le rispettive tre fasi R - S - T mentre i tre morsetti siglati (2) vengono uniti al neutro in configurazione a stella. Ai tre morsetti di uscita siglati (4) vengono collegati gli ingressi del primario del trasformatore trifase (51), mentre i tre morsetti di uscita siglati(3) vengono uniti al centro stella del primario del trasformatore trifase (51). Al secondario del trasformatore trifase (51) vengono collegate per ogni fase secondaria una pluralità di lampade (52), (53), (54), (55), (56), (57), (58), (59), (60). With reference to Fig. 3, the phase control regulators (48), (49) and (50) object of this invention are installed by connecting the respective three phases R - S - T to the three input terminals marked (1) while the three marked terminals (2) are joined to the neutral in a star configuration. The three-phase transformer primary inputs (51) are connected to the three labeled output terminals (4), while the three labeled output terminals (3) are joined to the star center of the three-phase transformer primary (51). A plurality of lamps (52), (53), (54), (55), (56), (57), (58), (59) are connected to the secondary of the three-phase transformer (51) for each secondary phase. (60).

Con riferimento alla Fig. 1, quando viene fornita tensione ai morsetti (1) e (2) il microcontrollore (28) esegue un controllo di tutte le sue funzioni e legge lo stato della porta collegata al ponticello (37), se è presente un livello basso seleziona la routine “gestione manuale”, se invece è presente un livello alto seleziona allora la routine “gestione automatica”, dopodiché aumenta la potenza al carico gradualmente fino al livello massimo con modalità soft-start, per evitare stress elettrodinamici al carico, dopodiché spegne il TRIAC (15) e attiva il contattore di potenza (20). With reference to Fig. 1, when voltage is supplied to terminals (1) and (2) the microcontroller (28) checks all its functions and reads the status of the door connected to the jumper (37), if there is a low level selects the "manual management" routine, if instead there is a high level then it selects the "automatic management" routine, then gradually increases the power to the load up to the maximum level with soft-start mode, to avoid electrodynamic stress on the load, then it switches off the TRIAC (15) and activates the power contactor (20).

Nella modalità di funzionamento manuale il microcontrollore (28) controlla prima se ai capi dei morsetti (32) e (33) sia presente qualche livello di tensione, in caso affermativo esclude il controllo sullo stato di un eventuale contatto ai capi dei morsetti (30) e (31), diseccita il contattore di potenza (20) e inizia la fase di regolazione dell’angolo di fase in proporzione al valore di tensione che viene letto ai capi dei morsetti (32) e (33). In manual operation mode, the microcontroller (28) first checks whether any voltage level is present at the ends of the terminals (32) and (33), if so it excludes the check on the status of any contact at the ends of the terminals (30) and (31), de-energizes the power contactor (20) and begins the phase angle adjustment phase in proportion to the voltage value that is read across terminals (32) and (33).

Nel caso, invece, che ai capi di detti morsetti non vi è alcun livello di tensione, allora viene escluso questo controllo e il microcontrollore (28) si pone in attesa che la porta collegata al morsetto (30) viene posta a livello basso da un eventuale contatto esterno applicato ai morsetti (30) e (31). Quando si verifica questo evento il microcontrollore (28) diseccita il contattore di potenza (20) e inizia la fase di regolazione diminuendo gradualmente la potenza al carico applicato ai morsetti (3) e (4) fino ad un valore prefissato compreso tra il 50 e il 60% in meno della potenza nominale. If, on the other hand, there is no voltage level at the ends of said terminals, then this control is excluded and the microcontroller (28) waits for the door connected to terminal (30) to be placed at a low level by a any external contact applied to terminals (30) and (31). When this event occurs, the microcontroller (28) de-energizes the power contactor (20) and begins the regulation phase by gradually decreasing the power to the load applied to terminals (3) and (4) up to a predetermined value between 50 and 60% less than the rated power.

Nella modalità di funzionamento automatico il microcontrollore (28) controlla costantemente il valore di illuminamento ambientale tramite il fotosensore (27) e quanto detto valore arriva ad una soglia prefissata ( circa 30 lux corrispondenti al livello di illuminamento al tramonto , diseccita il contattore di potenza (20) accende il TRIAC (15) e inizia la fase di regolazione diminuendo gradualmente la potenza al carico applicato ai morsetti (3) e (4) fino ad un valore prefissato di circa il 40% in meno della potenza nominale, dopodiché attiva un timer interno e dopo circa tre ore riduce la potenza di un ulteriore 30%. A questo punto il microcontrollore (28) controlla nuovamente e costantemente il valore di illuminamento ambientale tramite il fotosensore (27) e quanto detto valore aumenta a circa 100 lux , corrispondenti al livello di illuminamento all’alba, inizia ad aumentare gradualmente la potenza al carico fino ad arrivare al 100%, poi spegne il TRAC (15) e contemporaneamente eccita il contattore di potenza (20) effettuando il bypass rete - carico, e inizia nuovamente il proprio ciclo di lavoro. In the automatic operating mode, the microcontroller (28) constantly checks the ambient illuminance value by means of the photosensor (27) and this value reaches a predetermined threshold (about 30 lux corresponding to the lighting level at sunset, de-energizes the power contactor ( 20) switches on the TRIAC (15) and begins the regulation phase by gradually decreasing the power to the load applied to terminals (3) and (4) up to a preset value of approximately 40% less than the rated power, then activates a timer and after about three hours it reduces the power by a further 30%. At this point the microcontroller (28) constantly checks again the ambient lighting value through the photosensor (27) and this value increases to about 100 lux, corresponding to the lighting level at dawn, begins to gradually increase the power to the load until it reaches 100%, then switches off the TRAC (15) and simultaneously excites a the power contactor (20) by carrying out the mains - load bypass, and starts its work cycle again.

Riguardo all’utilizzo nel campo delTilluminazione votiva cimiteriale, il dispositivo oggetto dell’invenzione, può fornire un risparmio considerevole di energia (fino ad oltre il 50%) ed inoltre riducendo la tensione , contribuisce ad allungare la durata in vita delle lampade (fino ad oltre il 30%). In pratica si è constatato come il presente trovato abbia portato a soluzione il compito e gli scopi ad esso preposti. In particolare è da osservare come il dispositivo con struttura secondo il trovato, assolva a tutte le modalità operative a cui può far fronte, consentendo una elevata semplicità di impiego e di installazione. Ancora è da osservare come la multifunzionalità del dispositivo con struttura secondo il trovato, non vada in nessun caso a detrimento della sicurezza complessiva la quale soddisfa pressocchè tutte le normative più esigenti sviluppate nei paesi industrializzati. Ulteriormente è da osservare come il dispositivo con struttura secondo il trovato, possa essere anche realizzato con forme e dimensioni diverse a seconda delle sue diverse esigenze di impiego ed installative. With regard to its use in the field of cemetery votive lighting, the device object of the invention can provide considerable energy savings (up to over 50%) and furthermore by reducing the voltage, it helps to extend the life of the lamps (up to over 30%). In practice it has been found that the present invention has solved the intended aim and objects. In particular, it should be noted that the device with structure according to the invention performs all the operating modes which it can cope with, allowing a high simplicity of use and installation. It should also be noted that the multifunctionality of the device with the structure according to the invention in no case goes to the detriment of the overall safety which satisfies almost all the most demanding standards developed in industrialized countries. Furthermore, it should be noted that the device with structure according to the invention can also be made with different shapes and sizes according to its different use and installation requirements.

Il presente trovato è suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell’ambito del concetto inventivo. I dettagli tecnici, i materiali nonché la componentistica impiegata sono sostituibili con altri elementi tecnicamente equivalenti. La forma e le dimensioni possono essere qualsiasi a seconda delle esigenze. The present invention is susceptible of numerous modifications and variations, all of which are within the scope of the inventive concept. The technical details, the materials and the components used can be replaced with other technically equivalent elements. The shape and dimensions can be any according to requirements.

Claims

Industrial invention with TITLE: "Electronic device for phase partialization control for ohmic - inductive loads with integrated network - load switching system." CLAIMS 1) An autonomous electronic device able to perform the partialization of the phase angle on ohmic - inductive loads, in particular single-phase or three-phase electromechanical transformers, operating both in automatic mode, with the aid of sensors and the activation of an internal timer , and either in manual mode through either the closure of an external contact or a variable voltage input (0 - 10Vdc). Said device is characterized by including: (a) a single-phase electrical transformer; (b) a voltage rectifier and stabilizer stage; (c) a microcontroller; (d) a TRIAC with relative priming circuit; (e) a power contactor; (f) an LC filter (inductive - capacitive); (g) an RC (resistive - capacitive) snubber filter; (h) a current sensor; (i) an ambient light sensor; (1) a zero crossing sensor; (m) a variable voltage analog input (0 - lOVdc); (n) one input for clean contact; (o) a selection jumper (jamper).

2) The device of claim 1, characterized by comprising a microcontroller (28) with a timer, load switching, load regulation and load control function.

3) The device of claim 2, characterized in that said microcontroller (28) is connected to a TRIAC (15), by means of the relative trigger circuit constituted by the resistor (24), and by the optocoupler (19).

4) The device of claim 2, characterized in that said microcontroller (28) is connected to a current sensor consisting of an inductor (42) with an iron powder toroidal core.

5) The device of claim 2, characterized in that said micro-striker (28) is connected to an ambient light sensor consisting of the photoresistor (27) and the capacitor (26).

6) The device of claim 2, characterized in that said microcontroller (28) is connected to a zero Crossing sensor constituted by the resitive divider formed by the resistor (23) and by the resistor. (29).

7) The device of claim 2, characterized in that said micro-striker (28) is connected to a mains-load switch consisting of a power contactor (20).

8) The device of claim 2, characterized in that said microcontroller (28) is connected to a potential-free contact input, consisting of terminals (30) and (31).

9) The device of claim 2, characterized in that said microcontroller (28) is connected to a variable voltage input (0-10Vdc), consisting of the resistive divider formed by the resistors (34) and (35) and by the zener diode (36 ) and from terminals (32) and (33).

10) Structure of an autonomous electronic device for the control and adjustment of the phase angle for ohmic-inductive loads, as per one or more previous claims which is characterized by what is described and illustrated in the attached tables of drawings and figures.