NO741152L - - Google Patents

Description

Koblingsanordning, særlig elektrisk, installasjonskoblingjfor inn- og utkobling av en

elektrisk belastning.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en koblingsanordning, særlig en elektrisk installasjonskobling, for inn- og utkobling av en elektrisk belastning, for eksempel av en gløde- eller lysstofflampe til eller 'fra en vekselspenning med en triac som er koblet i serie med belastningen og som- avhengig av ønsket koblingsstill-ing er henholdsvis gjennomslippende og sperrende.

Det er kjent at istedenfor mekaniske installasjonsbrytere

for inn- og utkobling av elektriske forbrukere, for eksempel gløde-eller lysstofflamper som er installert i rom, finnes- elektroniske brytere, for eksempel triacs med tilhørende reguleringselektronikk, økende anvendelse i stadig stigende grad.

Det er<1>den forbindelse ønskelig med koblingsanordninger som

er lettvint å fremstille og som er små, dvs. tar liten plass, samt som er egnet for både skjult.montering i handelsvanlige, innfelte

bokser, for eksempel i 55 mm innfeldte bokser, og direkte innbygging i apparater, for eksempel i foten av stå- eller bordlamper samt som også lar seg utforme til lédningsbrytere.

Som enhver fagmann på området er fortrolig med opptrer det ved denslags elektriske koblinger høyfrekvente' koblings forstyrrelser, såsom radiostøy som for å oppfylle radiostøyforskriftene må fjernes ved hjelp av ekstra koblingstiltak og derved ekstra radiostøykonstruksjonselementer, hvis innbygging imidlertid er hindrende for kravet om kostnadsbesparende koblingsanordninger med lite volum. Dersom disse elektriske koblingsanordninger like-vel skal tilfredsstille kravene til lite volum, kostnadsbesparelse og radiostøy må de virke som nullspenningsbrytere.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å frembringe en koblingsanordning av sistnevnte type.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved at triacens styrekrets er koblet til en likeretter slik at triacens styreelektrode styres ved hjelp av vekselspenningen som er likerettet ved hjelp av likeretteren .

Den ovenfor angitte koblingsanordning ifølge oppfinnelsen virker som nullspenningsbryter slik at kompliserte støydempnings--kretser kan unngås idet- koblings forstyrrelser på grunn av koblingen for eksempel i spenningsnullgjennomgangen ikke opptrer. Idet belastningen som skal innkobles befinner seg i serie med triacen som elektronisk bryter til vekselspenningen, kan belastningen inn- og utkobles ved hjelp av den lave triac-styreelektrodestrøm.

Ytterligere trekk og detaljer ved oppfinnelsen fremgår av den etterfølgende beskrivelse av flere utførelseseksempler under henvis-ning til den medfølgende tegning.

I koblingsanordningen ifølge fig.l er det til nettet, hvis nulleder er betegnet N og hvis fase er betegnet P, koblet en belastning L, for eksempel en gløde- eller lysstofflampe, og i serie med denne en triac Tr. Til triacens styrekrets er det i serie med en diode D^koblet en kollektor-emitter-strekning og en kollektor-motstand R2i en av to transistorer T^, L i en i og for seg kjent og derfor ikke i detalj vist flip-flop II som er innkoblet etter en koblings forsterker I og som er omkoblbar ved betjening av en betjeningsplate B mellom dens to stabile koblingstilstander.

Dioden D^er koblet i-serie med en ohmsk formotstand R^. Formotstanden danner avhengig av 'flip-floppens II stilling sammen med de innbyrdes like store kollektormotstander R2og R^en spennings- fordeler som etter likeretting av vekselspenningen ved hjelp av-dioden D-j og demping (Glatter) av den likerettete vekselspenning ved hjelp av en med flip-floppen II parallelkoblet kondensator leverer driftslikespenningen til flip-floppen og koblings forsterkeren. Denne spennings fordeler er derfor avpasset slik at likestrømmen som flyter gjennom den er stor nok til å styre triacens Tr styreelektrode. Parallelt med flip-floppens transistors T1basis-emitter-strekning ligger det en motstand R^ som, noe som vil bli omtalt i det etterfølgende, sikrer at ved tilbakevending av utfalt vekselspenning er belastningen L koblet ut.

Diodens D^polaritet er valgt slik at triacens styreelektro.de styres i tenningskvadrantene med høy tenningsfølsomhet, dvs. i kva-dranter 2 og 3, mens det unngås drift i kvadrant 4, dvs. drift med positiv styreelektrodestrøm og negativ henholdsvis hoved- og belast-ningsstrøm, hvor handelsvanlige triacs generelt oppviser liten ten-ningsfølsomhet, noe som ville hatt betydelig økt tap i spennings-deleren som består av motstandene R-, og •

En betjeningsplate B er via en motstand R^forbundet med basis i en npn-transistor T^i en koblingsforsterker I, som på kollektor-siden via kondensatorer henholdsvis C-^ og er. koblet til flip-floppen. En kondensator. C2 ligger parallelt med kollektor-emitte'r-strekningen i transistoren T^. En motstand Rg og en kondensator Cg er parallelkoblet med denne transistors basis-emitter-strekning og i serie med vernemotstanden R^. Ved tilsvarende dimensjonering av spenningsdelerne R^-Rg er henholdsvis koblingsanordningens og berøringsbryterens reaksjonsfølsomhet innstillbar.

Virkemåten for koblingsanordningen ifølge oppfinnelsen er følgende: Når en b.ruker berører betj eningsplaten B flyter det fra jord-potensialet gjennom brukerens kropp en strøm, som er begrenset av vernemotstanden R^, til basisen i transistoren T^som styres av vekselspenningens halvbølger som har nettfrekvens og som er posi-tive i forhold til emitteren. Den negative koblingspuls som oppstår ved hver berøring av betjeningsplaten B og som dempes ved hjelp av kondensatoren C2 , omstyrer på i og for seg kjent måte flip-floppen via kondensatorene henholdsvis og . Idet avhengig av flip-floppens stilling transistoren T^er fullstendig gjennomkoblet og transistoren T2sperret eller omvendt, flyter strømmen fra motstanden R1som er likerettet ved hjelp'av dioden D^, enten gjennom transistoren T^og kollektormotstanden R2til triacens Tr styreelek- tr ode, hvorved belastningen L kobles inn, eller gjennorn transistoren T0og kollektormotstanden R,., hvorved på grunn av manglende styreele.ktrodestrøm tenningen av triacen uteblir og belastningen følgelig er utkoblet.

Omkoblingen av flip-floppen foregår ved hver berøring av betjeningsplaten B slik at belastningen går over i sin motsatte kob-lingstilstand, dvs. kobles inn eller ut.

Når vekselspenningen vender tilbake, for eksempel etter å ha vært falt ut på grunn av en nettforstyrrelse, opplades kondensatoren via dioden D, og formotstanden , hvorved transistorens T2basis-spenning når koblingsterskelverdien før enn basis-spenningen i transistoren T2som er nedsatt på grunn av motstanden R,-. Derved kobler transistoren T2tidligere gjennom enn transistoren T. og bibringer derved en definert begynnelseskoblingsstilling for flip-floppen og utkobling av belastningen ved tilbakevending av vekselspenningen.

Idet triacens styreelektrode i innkoblet tilstand styres av

en tilnærmet konstant likestrøm, arbeider koblingsanordningen også pålitelig som lite radiostøyende bryter som ikke behøver ytterligere støydempere dersom strømnullgjennomgangen 1 ikke foregår samtidig med spenningsnullgjennomgangen, som for eksempel ved belastning med en induktiv komponent.

Med ellers likt koblingsskjerna kan den høysperrende diode ifølge fig. 1 erstattes med to lavspenningsdioder D2og D^(se fig. 2), og for å unngå varmetap kan formotstanden R^erstattes med en i fig. 3 vist kapasitet Cc.

o

Claims (9)

1. Koblingsanordning, særlig elektrisk installasjonskobling, for inn- og utkobling av en elektrisk belastning, for eksempel en gløde-eller lysstofflampe, til eller fra en vekselspenning med en triac som er i serie med belastningen og som avhengig av ønsket koblings-stilling for belastningen er henholdsvis gjennomslippende og sperret, karakterisert ved at triacens styrekrets er koblet til en likeretter slik at triacens styreelektrode ved hjelp av vekselspenningen som er likerettet v.ed hjelp av likeretteren.

2. Koblingsanordning i samsvar med krav l,karakteri sert ved at likeretteren er en diode.

3. Koblingsanordning i samsvar med krav 1, karakterisert ved at det som likeretter er anordnet to parallelkob-lete lavspenningsdioder.

4. Koblingsanordning i samsvar med et av kravene 1-3*karakterisert ved at likeretteren er koblet i serie med en ohmsk motstand.

5..Koblingsanordning i samsvar med et av kravene 1-3*karakterisert ved at likeretteren er koblet i serie med en kapasitiv formotstand.

6. Koblingsanordning i samsvar med et av kravene 1-3*karakterisert ved at likeretterens polaritet er valt slik at triacen drives i området for høy tenningsfølsomhet.

7- Koblingsanordning i samsvar med krav 1, karakterisert ved at det til triacens styrekrets i serie med likeretteren er koblet kollektor-emitter-strekningen og koll.ektormot-standen i en av.de to transistorer i en flip-flop som ved betjening av en betjeningsplate via en koblingsforsterker er omkoblbar mellom sine to stabile koblingstilstander.

8. Koblingsanordning i samsvar med et av kravene 1-5*karakterisert ved at formotstanden avhengig av flip-flop-stillingen sammen med de innbyrdes like store kollektormotstander danner en spenningsdeler som etter likeretting av vekselspenningen ved hjelp av likeretteren og-demping av den likerettete vekselspenning leverer driftslikespenningen til flip-floppen og koblingsfor-sterkeren gjennom en kondensator som er parallelkoblet med flip-floppen.

9. ■ Koblingsanordning i samsvar med "krav 7*karakterisert ved at en ohmsk motstand er parallelkoblet med basis-emitter-strekningen i transistoren i flip-floppen som er koblet til triacens styrekrets.