RU2023352C1

RU2023352C1 - Device for control over electric lighting

Info

Publication number: RU2023352C1
Application number: SU915002881A
Authority: RU
Inventors: Леонид Петрович Дмитренко
Original assignee: Леонид Петрович Дмитренко
Priority date: 1991-07-01
Filing date: 1991-07-01
Publication date: 1994-11-15

Abstract

FIELD: electrical engineering. SUBSTANCE: device is designed for remote control over lighting installations. It has triac 1, thyristor 2, first 3 and second 4 capacitors, first 5 and second 6 resistors, stabilizer diode 7, two leads 8,9 for connection of lighting load, two wires 11, 12 for connection to power supply system and contact of control button 13, transistor 14, diode bridge 15, diode 16, ballast element 18, third 19 and fourth 20 capacitors and circuit of stabilizer diodes 21, 22 connected in series opposition. EFFECT: enhanced reliability of operation, simplified design. 1 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для дистанционного управления осветительными приборами, например лампами накаливания и их защиты от самозапуска. The invention relates to electrical engineering and is intended for remote control of lighting devices, for example incandescent lamps and their protection against self-starting.

Известно устройство для управления электрическим освещением, выполненное в виде ключа с самоудержанием, содержащее первую и вторую выходные клеммы, предназначенные для подключения нагрузки, две кнопки управления, шины для подключения электрической сети, первый и второй резисторы, конденсатор, первый диод, анод которого соединен с первыми выводами первого резистора и конденсатора, а катод - с анодом второго диода, катод которого соединен с вторым выводом конденсатора и катодом симистора, анод которого соединен с шиной, подключаемой к сети, и первым выводом первого резистора, второй вывод которого через первую кнопку управления соединен с управляющим электродом симистора, который через вторую кнопку управления соединен с анодом первого диода и вторым выводом первого резистора [1]. В известном устройстве требуются две группы кнопок управления (включающих и отключающих), что связано с соединением их со схемой управления трехжильным кабелем. Это усложняет конструкцию устройства и его использование. A device for controlling electric lighting, made in the form of a key with self-holding, containing the first and second output terminals designed to connect the load, two control buttons, buses for connecting the electrical network, the first and second resistors, a capacitor, a first diode, the anode of which is connected to the first terminals of the first resistor and capacitor, and the cathode with the anode of the second diode, the cathode of which is connected to the second terminal of the capacitor and the cathode of the triac, the anode of which is connected to the bus connected to the network And the first terminal of the first resistor, the second terminal of which via a first control button connected to the control electrode of the triac, via which second control button is connected to the anode of the first diode and the second terminal of the first resistor [1]. In the known device requires two groups of control buttons (enable and disable), which is associated with connecting them to the control circuit of a three-wire cable. This complicates the design of the device and its use.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) к предлагаемому является счетное реле, обеспечивающее управление электрическим освещением, содержащее симистор, тиристор, первый и второй конденсаторы, первый и второй резисторы, стабилитрон, два вывода для подключения осветительной нагрузки и две шины для подключения к питающей сети, причем анод симистора соединен с первым выводом для подключения осветительной нагрузки, а катод - с первой шиной для подключения к питающей сети, анод тиристора соединен с первыми выводами первого конденсатора и первого резистора, а управляющий электрод - с первым выводом второго конденсатора, второй вывод которого соединен с первым выводом контакта кнопки управления и катодом стабилитрона, анод которого соединен с катодом тиристора, при этом второй вывод контакта кнопки управления соединен с вторым выводом первого конденсатора и первым выводом второго резистора, а второй вывод для подключения осветительной нагрузки соединен с второй шиной для подключения к питающей сети, и источник выпрямленного напряжения [2]. Известное устройство сложно и громоздко, так как требует применения источника выпрямленного напряжения, ток которого должен превышать ток отпирания симистора. Из-за трудностей при запирании тиристора, потребляющего сравнительно большой ток, схема устройства недостаточно надежна в работе. The closest technical solution (prototype) to the proposed one is a counting relay that provides control of electric lighting, containing a triac, thyristor, first and second capacitors, first and second resistors, a zener diode, two terminals for connecting the lighting load and two buses for connecting to the mains, moreover, the anode of the triac is connected to the first terminal for connecting the lighting load, and the cathode is connected to the first bus for connecting to the mains, the anode of the thyristor is connected to the first terminals of the first capacitor of the ator and the first resistor, and the control electrode with the first terminal of the second capacitor, the second terminal of which is connected to the first terminal of the contact of the control button and the cathode of the zener diode, the anode of which is connected to the cathode of the thyristor, while the second terminal of the contact of the control button is connected to the second terminal of the first capacitor and the first terminal of the second resistor, and the second terminal for connecting the lighting load is connected to the second bus for connecting to the mains, and the rectified voltage source [2]. The known device is complex and cumbersome, since it requires the use of a rectified voltage source, the current of which must exceed the triac unlock current. Due to difficulties in locking the thyristor, which consumes a relatively large current, the device circuitry is not reliable enough.

Цель изобретения - повышение надежности работы и упрощение схемы. Для этого в устройство для управления электрическим освещением, содержащее симистор, тиристор, первый и второй конденсаторы, первый и второй резисторы, стабилитрон, два вывода для подключения осветительной нагрузки и две шины для подключения к питающей сети, причем анод симистора соединен с первым выводом для подключения осветительной нагрузки, а катод - с первой шиной для подключения к питающей сети, анод тиристора соединен с первыми выводами первого конденсатора и первого резистора, а управляющий электрод - с первым выводом второго конденсатора, второй вывод которого соединен с первым выводом контакта кнопки управления и катодом стабилитрона, анод которого соединен с катодом тиристора, при этом второй вывод контакта кнопки управления соединен с вторым выводом первого конденсатора и первым выводом второго резистора, а второй вывод для подключения осветительной нагрузки соединен с второй шиной для подключения питающей сети, введены транзистор, диодный мост, диод, третий резистор, балластный элемент, третий и четвертый конденсатор и цепь встречно-последовательно соединенных стабилитронов, через которую управляющий электрод симистора соединен с первым выводом балластного элемента и первым выводом диагонали переменного тока диодного моста, второй вывод которой соединен с катодом симистора, положительный вывод диодного моста через коллектор-эмиттерный переход транзистора соединен с отрицательным выводом этого моста, база транзистора через третий резистор соединена с анодом тиристора, катод которого соединен с первым выводом третьего конденсатора и с выводом диода, входящего в диодный мост, включенного между отрицательным выводом диодного моста и первым выводом диагонали переменного тока этого моста, вторые выводы первого и второго резисторов соединены с вторым выводом третьего конденсатора и с катодом вновь введенного диода, анод которого соединен с вторым выводом балластного элемента и первым выводом четвертого конденсатора, второй вывод которого соединен с второй шиной для подключения к питающей сети. The purpose of the invention is to increase reliability and simplify the circuit. To do this, in a device for controlling electric lighting, containing a triac, thyristor, first and second capacitors, first and second resistors, a zener diode, two terminals for connecting the lighting load and two buses for connecting to the mains, and the anistor of the triac connected to the first terminal for connection lighting load, and the cathode with the first bus for connecting to the mains, the thyristor anode is connected to the first terminals of the first capacitor and the first resistor, and the control electrode is connected to the first terminal of the second a sensor, the second terminal of which is connected to the first terminal of the control button contact and the cathode of the zener diode, the anode of which is connected to the cathode of the thyristor, while the second terminal of the contact of the control button is connected to the second terminal of the first capacitor and the first terminal of the second resistor, and the second terminal for connecting the lighting load is connected with a second bus for connecting the mains, a transistor, a diode bridge, a diode, a third resistor, a ballast element, a third and fourth capacitor, and an anti-series circuit are introduced zener diodes, through which the control electrode of the triac is connected to the first terminal of the ballast element and the first terminal of the diagonal of the alternating current of the diode bridge, the second terminal of which is connected to the cathode of the triac, the positive terminal of the diode bridge through the collector-emitter junction of the transistor is connected to the negative terminal of this bridge, the base of the transistor through a third resistor connected to the anode of the thyristor, the cathode of which is connected to the first output of the third capacitor and to the output of the diode included in the diode bridge between the negative terminal of the diode bridge and the first terminal of the diagonal of the alternating current of this bridge, the second terminals of the first and second resistors are connected to the second terminal of the third capacitor and to the cathode of the newly introduced diode, the anode of which is connected to the second terminal of the ballast element and the first terminal of the fourth capacitor, the second terminal which is connected to the second bus to connect to the mains.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства для управления электрическим освещением. The drawing shows a diagram of the proposed device for controlling electric lighting.

Она содержит симистор 1, тиристор 2, первый 3 и второй 4 конденсаторы, первый 5 и второй 6 резисторы, стабилитрон 7, два вывода 8, 9 для подключения осветительной нагрузки 10, например, лампы накаливания и две шины 11, 12 для подключения к питающей сети, причем анод симистора 1 соединен с первым выводом 8 для подключения осветительной нагрузки, а катод - с первой шиной 11 для подключения к питающей сети, анод тиристора 2 соединен с первыми выводами первого конденсатора 3 и первого резистора 5, а управляющий электрод - с первым выводом второго конденсатора 4, второй вывод которого соединен с первым выводом контакта кнопки управления 13 и катодом стабилитрона 7, анод которого соединен с катодом тиристора 2, при этом второй вывод контакта кнопки управления 13 соединен с вторым выводом первого конденсатора 3 и первым выводом второго резистора 6, а второй вывод 9 для подключения к питающей сети, транзистор 14, диодный мост 15, диод 16, третий резистор 17 и балластный элемент 18, например четвертый резистор, третий 19 и четвертый 20 конденсаторы и цепь встречно-последовательно соединенных стабилитронов 21, 22, через которую управляющий электрод симистора 1 соединен с первым выводом балластного элемента 18 и первым выводом диагонали переменного тока диодного моста 15, второй вывод которой соединен с катодом симистора 1, положительный вывод диодного моста 15 через коллекторно-эмиттерный переход транзистора 14 соединен с отрицательным выводом этого моста 15, база транзистора 14 через третий резистор 17 соединена с анодом тиристора 2, катод которого соединен с первым выводом третьего конденсатора 19 и с выводом диода, входящего в диодный мост 15, включенного между отрицательным выводом диодного моста и первым выводом диагонали переменного тока этого моста, вторые выводы первого 5 и второго 6 резисторов соединены с вторым выводом третьего конденсатора 19 и с катодом вновь введенного диода 16, анод которого соединен с вторым выводом балластного элемента 18 и первым выводом четвертого конденсатора 20, второй вывод которого соединен с второй шиной 12 для подключения к питающей сети. Для управления устройством кнопочный выключатель 13 выполнен с самовозвратом контактов. Причем параллельно ему могут быть подключены другие кнопки управления 23, расположенные в других точках помещения, где установлена осветительная нагрузка 10. Переход управляющий электрод-катод тиристора 2 зашунтирован резистором 24. It contains a triac 1, thyristor 2, first 3 and second 4 capacitors, first 5 and second 6 resistors, a zener diode 7, two terminals 8, 9 for connecting a lighting load 10, for example, an incandescent lamp and two buses 11, 12 for connecting to a power supply network, and the anode of the triac 1 is connected to the first terminal 8 for connecting the lighting load, and the cathode is connected to the first bus 11 for connecting to the mains, the anode of the thyristor 2 is connected to the first terminals of the first capacitor 3 and the first resistor 5, and the control electrode is connected to the first the output of the second capacitor 4, the second terminal of which is connected to the first terminal of the contact of the control button 13 and the cathode of the zener diode 7, the anode of which is connected to the cathode of the thyristor 2, while the second terminal of the contact of the button of the control 13 is connected to the second terminal of the first capacitor 3 and the first terminal of the second resistor 6, and the second terminal 9 for connecting to the mains, a transistor 14, a diode bridge 15, a diode 16, a third resistor 17 and a ballast element 18, for example, a fourth resistor, a third 19 and a fourth 20 capacitors and a chain of counter-connected zener diodes 21, 22, black for which the control electrode of the triac 1 is connected to the first terminal of the ballast element 18 and the first terminal of the diagonal of the alternating current of the diode bridge 15, the second terminal of which is connected to the cathode of the triac 1, the positive terminal of the diode bridge 15 through the collector-emitter junction of the transistor 14 is connected to the negative terminal of this bridge 15, the base of the transistor 14 through a third resistor 17 is connected to the anode of the thyristor 2, the cathode of which is connected to the first terminal of the third capacitor 19 and to the terminal of the diode included in the diode bridge 15, included m I am waiting for the negative output of the diode bridge and the first output of the diagonal of the alternating current of this bridge, the second terminals of the first 5 and second 6 resistors are connected to the second terminal of the third capacitor 19 and to the cathode of the newly introduced diode 16, the anode of which is connected to the second terminal of the ballast element 18 and the first terminal of the fourth a capacitor 20, the second terminal of which is connected to the second bus 12 for connecting to the mains. To control the device, the push button switch 13 is made with self-resetting contacts. Moreover, in parallel with it, other control buttons 23 can be connected located at other points in the room where the lighting load is installed 10. The transition control electrode-cathode of the thyristor 2 is shunted by a resistor 24.

Работает устройство следующим образом. При подаче напряжения на шины 11, 12 для подключения к питающей сети через конденсатор 20, резистор 18, встречно включенные стабилитроны 21, 22 и переход управляющий электрод-катод симистора 1 проходит ток. До падения напряжения на элементах 18, 21, 22 через диод 16 заряжается конденсатор фильтра 19, от которого осуществляется питание счетной схемы, выполненной на тиристоре 2. Тиристор 2 закрыт, и под действием потенциала на его аноде отпирается транзистор 14, шунтирующий через диодный мост 15 цепь управления симистора 1. Поэтому симистор 1 закрыт, а лампа 10 выключена. The device operates as follows. When voltage is applied to the buses 11, 12 for connecting to the mains through a capacitor 20, a resistor 18, the zener diodes 21, 22 are turned on and the control electrode-cathode of the triac 1 passes the current. Before the voltage drop across the elements 18, 21, 22, the filter capacitor 19 is charged through the diode 16, from which the counting circuit powered by the thyristor 2 is supplied. The thyristor 2 is closed, and under the action of the potential on its anode, the transistor 14 is opened, shunting through the diode bridge 15 control circuit of triac 1. Therefore triac 1 is closed and lamp 10 is turned off.

При первом замыкании одной из кнопок 13 или 23 по цепи, составленной резистором 5, конденсатором 3, контактами 13 или 23, конденсатором 4 и переходом управляющий электрод-катод тиристора 2, под действием напряжения на конденсаторе фильтра 19 протекает импульс тока, вызывающий отпирание тиристора 2. Потенциал на аноде тиристора 2 снижается до логического нуля, транзистор 14 закрывается, цепь управления симистора 1 дешунтируется. При этом через конденсатор 20, резистор 18, стабилитроны 21, 22 и цепь управления симистора будет протекать ток, под действием которого симистор 1 отпирается, а нагрузка 10 включится. Тиристор 2 за счет протекающего через него и резистор 5 постоянного тока будет удерживаться открытым, а следовательно, и симистор 1 будет открыт и после размыкания кнопки управления 13 или 23. После размыкания контактов 13 через резистор 6 заряжается конденсатор 3 до потенциала на резисторе 5 под действием напряжения на конденсаторе 19. When the first closure of one of the buttons 13 or 23 along the circuit composed of the resistor 5, the capacitor 3, the contacts 13 or 23, the capacitor 4 and the transition control electrode-cathode of the thyristor 2, under the action of a voltage on the filter capacitor 19, a current pulse flows, causing the thyristor 2 to unlock The potential at the anode of thyristor 2 is reduced to a logical zero, the transistor 14 is closed, the control circuit of the triac 1 is unloaded. At the same time, a current will flow through the capacitor 20, resistor 18, zener diodes 21, 22 and the control circuit of the triac, under the action of which triac 1 is unlocked, and the load 10 will turn on. The thyristor 2 due to the DC current flowing through it and the resistor 5 will be kept open, and therefore, the triac 1 will also be open after opening the control button 13 or 23. After opening the contacts 13 through the resistor 6, the capacitor 3 is charged to the potential on the resistor 5 under the action voltage across the capacitor 19.

При повторном нажатии на кнопку управления 13 или 23 и замыкании ее контактов коммутирующий конденсатор 3 через замкнутые контакты 13 оказывается подключенным отрицательно заряженной обкладкой к аноду тиристора 2, вызывая запирание тиристора 2. Снова отпирается транзистор 14 и запирается симистор 1, отключая осветительную нагрузку 10. Поскольку емкость конденсатора 4 не менее чем на порядок меньше емкости коммутирующего конденсатора 3, то при перезаряде конденсатора 3 при повторном замыкании контактов 13 или 23 через резистор 5 и стабилитрон 7 импульс тока, протекающего через конденсатор 10 и цепь управления тиристора 2, будет на порядок короче времени перезаряда конденсатора 3 и тиристор 2 надежно запирается. When you press the control button 13 or 23 again and the contacts are closed, the switching capacitor 3 through the closed contacts 13 turns out to be connected with the negatively charged plate to the anode of the thyristor 2, causing the thyristor 2 to turn off. The transistor 14 is unlocked again and the triac 1 is turned off, turning off the lighting load 10. Because the capacitance of the capacitor 4 is at least an order of magnitude smaller than the capacity of the switching capacitor 3, then when the capacitor 3 is recharged when the contacts 13 or 23 are re-closed through the resistor 5 and the zener diode 7 pulse current flowing through the capacitor 10 and a thyristor control circuit 2, will be much shorter than the time of overcharging of the capacitor 3 and thyristor 2 is securely locked.

Встречно включенные стабилитроны 21 и 22 обеспечивают надежное шунтирование цепи управления симистора 1 и его запирание при отпирании диодного моста 15 транзистором 14. В качестве балластного элемента 18 может быть применен резистор с параллельно включенным диодом, шунтирующим резистор для снижения рассеиваемой мощности при плюсовом потенциале на шине 11, или стабилитрон. The counter-connected zener diodes 21 and 22 provide reliable shunting of the control circuit of the triac 1 and its locking when the diode bridge 15 is unlocked by the transistor 14. As a ballast element 18, a resistor with a parallel diode can be used, which shunts the resistor to reduce power dissipation at positive potential on bus 11 or zener diode.

Предложенное устройство характеризуется простотой схемы, надежностью и экономичностью работы, поскольку вся потребляемая мощность выделяется в цепи управления симистора. При этом управление осветительной нагрузкой может осуществляться с нескольких мест с помощью простейших кнопок управления. The proposed device is characterized by the simplicity of the circuit, reliability and cost-effectiveness, since all power consumption is allocated in the control circuit of the triac. At the same time, the lighting load can be controlled from several places using the simplest control buttons.

Claims

A device for controlling electric lighting, comprising a triac, thyristor, first and second capacitors, first and second resistors, a zener diode, two terminals for connecting the lighting load, two buses for connecting to the mains and a contact of the control button, and the anistor of the triac connected to the first terminal for connecting the lighting load, and the cathode with the first bus for connecting to the mains, the thyristor anode is connected to the first terminals of the first capacitor and the first resistor, and the control electrode is connected to the first output the house of the second capacitor, the second terminal of which is connected to the first terminal of the control button contact and the cathode of the zener diode, the anode of which is connected to the cathode of the thyristor, while the second terminal of the contact of the control button is connected to the second terminal of the first capacitor and the first terminal of the second resistor, and the second terminal for connecting the lighting the load is connected to the second bus for connecting to the mains, characterized in that a transistor, a diode bridge, a diode, a third resistor, a ballast element, a third and a fourth are introduced into the device capacitors and a chain of counter-connected zener diodes, through which the control electrode of the triac is connected to the first terminal of the ballast element and the first terminal of the diagonal of the alternating current of the diode bridge, the second terminal of which is connected to the cathode of the triac, the positive terminal of the diode bridge is connected to the negative terminal through the collector-emitter junction of the transistor of this bridge, the base of the transistor through a third resistor is connected to the anode of the thyristor, the cathode of which is connected to the first terminal of the third condensate and with the output of the diode entering the diode bridge connected between the negative terminal of the diode bridge and the first output of the diagonal of the alternating current of this bridge, the second terminals of the first and second resistors are connected to the second terminal of the third capacitor and to the cathode of the newly introduced diode, the anode of which is connected to the second the output of the ballast element and the first output of the fourth capacitor, the second output of which is connected to the second bus for connection to the mains.