RU4884U1

RU4884U1 - LIGHTING CONTROL DEVICE

Info

Publication number: RU4884U1
Application number: RU96111480/20U
Authority: RU
Inventors: В.Н. Колесников; А.В. Жуковский; Н.И. Чукин
Original assignee: Товарищество с ограниченной ответственностью "Системотехника"
Priority date: 1996-06-06
Filing date: 1996-06-06
Publication date: 1997-08-16

Abstract

1. Устройство для управления освещением, содержащее осветительную нагрузку, последовательно соединенную с симистором и шинами для подключения к питающей сети, выпрямительный мост, соединенный диагональю переменного тока с управляющим электродом симистора, схему управления симистором, выход которой через ключ включен в диагональ выпрямленного тока моста, и управляющий элемент, отличающееся тем, что в качестве управляющего элемента используют звуковой датчик, а схема управления содержит последовательно подключенные к звуковому датчику усилитель, задатчик чувствительности схемы управления, задатчик длительности освещения и задатчик мощности освещения.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что задатчик чувствительности схемы управления, задатчик длительности освещения и задатчик мощности освещения выполнены регулируемыми.1. A lighting control device comprising a lighting load connected in series with a triac and busbars for connecting to a power supply network, a rectifier bridge connected by an alternating current diagonal to a triac control electrode, a triac control circuit, the output of which through a key is included in the diagonal of the rectified bridge current, and a control element, characterized in that a sound sensor is used as a control element, and the control circuit comprises serially connected to the sound sensor amplifier sensitivity setpoint control circuit, the dial lighting duration and power setpoint osvescheniya.2. The device according to claim 1, characterized in that the sensitivity adjuster of the control circuit, the duration adjuster of the lighting, and the illumination power adjuster are adjustable.

Description

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ОСВЕЩЕНИЕМLIGHTING CONTROL DEVICE

Полезная модель относится к электротехнике и предназначена для дистанционного управления осветительными приборами, например, лампами накаливания, и может найти применение для управления электрическим освещением пдъездов жилых домов и других бытовых помещений.The utility model relates to electrical engineering and is intended for remote control of lighting devices, for example, incandescent lamps, and can be used to control the electric lighting of the entrances of residential buildings and other domestic premises.

Известно устройство для управления освещением (А.с. N 1302445, МКИ 4 Н 05 В 37/02; БИ N 13, 1987). Устройство содержит фоторезистор, параллельно которому включено исполнительное реле, контакты которого включены в цепь осветительной нагрузки. Последовательно с фоторезистором включен динистор, параллельно которому включены зарядный конденсатор с резистором и резистор с контактом исполнительного реле. Данное устройство позволяет управлять освещением в зависимости от времени суток, однако имеет тот недостаток, что не позволяет осуществлять дистанционное управление в зависимости от наличия человека в помещении; кроме того, устройство не позволяет управлять мощностью освещения.A device for controlling lighting is known (A.S. N 1302445, MKI 4 N 05 V 37/02; BI N 13, 1987). The device contains a photoresistor, in parallel with which an executive relay is connected, the contacts of which are included in the lighting load circuit. A dynistor is connected in series with the photoresistor, in parallel with which a charging capacitor with a resistor and a resistor with an executive relay contact are connected. This device allows you to control the lighting depending on the time of day, however, it has the disadvantage that it does not allow remote control depending on the presence of a person in the room; in addition, the device does not allow controlling the lighting power.

Известно устройство для задержки выключения ламп освещения (А.с. N 1088156, МКИ Н 05 В 39/00; БИ N 15, 1984). Устройство содержит осветительную нагрузку, включенную в диагональ переменного тока выпрямительного моста, в диагональ выпрямленного тока которого включен тиристор, и схему управления тиристором, содержащую потенциометр с зарядным конденсатором, параллельно которому включен разрядный резистор с ключом управления, соединенные через диод с входом истокового повторителя, выход которого соединен с генератором импульсов, в состав которого входят однопереходный транзистор, зарядный резистор и конденсатор. Выход генераторов импульсов соединен с управляющим переходом тиристора.A device is known for the delay in turning off the lighting lamps (A.S. N 1088156, MKI N 05 V 39/00; BI N 15, 1984). The device contains a lighting load included in the diagonal of the rectifier bridge AC current, the thyristor is included in the diagonal of the rectified current, and a thyristor control circuit containing a potentiometer with a charging capacitor, in parallel with which a discharge resistor with a control key is connected, connected through a diode to the input of the source follower, output which is connected to a pulse generator, which includes a single-junction transistor, a charging resistor and a capacitor. The output of the pulse generators is connected to the control transition of the thyristor.

4 Данное устройство позволяет после размыкания ключа осуществлять задержку выключения ламп, однако не позволяет осуществлять дистанционное управление освещением.4 This device allows, after opening the key, to delay the turn-off of the lamps, but does not allow remote control of the lighting.

Наиболее близким к заявляемому является устройство для управления электрическим освещением, которое взято в качестве прототипа (патент РФ N 2023352, МКИ 5 Н 05 В 39/04). Устройство содержит осветительную нагрузку через симистор, включенную в сетьClosest to the claimed is a device for controlling electric lighting, which is taken as a prototype (RF patent N 2023352, MKI 5 N 05 V 39/04). The device contains a lighting load through a triac connected to the network

МКИ б Н 05 В 39/04 К MKI b N 05 V 39/04 K

переменного тока, управляющий электрод симистора включен в диагональ переменного тока выпрямительного моста, в диагональ выпрямленного тока которого через электронный ключ включена схема управления симистором, содержащая кнопку управления. Схема управления выполнена набазе тиристора, управляющий электрод которого соединен с времязадающим конденсатором.alternating current, the control electrode of the triac is included in the diagonal of the alternating current of the rectifier bridge, in the diagonal of the rectified current of which, through the electronic key, a triac control circuit containing a control button is included. The control circuit is made on the basis of the thyristor, the control electrode of which is connected to a timing capacitor.

Недостаток данной схемы заключается в том, что она управляется вручную, и кроме того, она имеет ограниченные функциональные возможности: не позволяет самостоятельно автоматически отключать освещение в отсутствии в помещении человека через заданный промежуток времени, . а также не позволяет осуществлять регулирование мощности освещения.The disadvantage of this scheme is that it is manually controlled, and in addition, it has limited functionality: it does not allow you to automatically turn off the lighting in the absence of a person in a room after a specified period of time,. and also does not allow for the regulation of lighting power.

Полезная модель решаетзадачу расширения функциональных возможностей схемы управления освещением, повышения комфортности эксплуатации человеком помещений, снабженных данным устройством, и сокращения потребления электроэнергии для освещения подъездов жилых домов и других бытовых и производственных помещений.The utility model solves the problem of expanding the functionality of the lighting control circuit, increasing the comfort of human use of the rooms equipped with this device, and reducing the energy consumption for lighting the entrances of residential buildings and other domestic and industrial premises.

Для решения поставленной задачи в устройстве для управления освещения, содержащем осветительную нагрузку , последовательно соединенную с симистором и шинами для подключения к питающей сети, первый выпрямительный мост, соединенный с диагональю переменного тока с управляющим электродом симистора, схему управления симистором, вход которой через первый ключ включен в диагональ выпрямленного тока первого моста и управляющий элемент, предложена но-вая схема управления симистором, а в качестве управляющего элемента использован звуковой датчик. При этом схема управления симистором содержит последовательно подключенные к звуковому датчику усилитель, регулируемый задатчик чувствительности схемы управления, регулируемый задатчик длительности освещения и регулируемый задатчик мощности освещения. Каждый из этих блоков может иметь различное схемное решение. Однако наиболее простое и эффективное следующее исполнение блоков схемы управления симистором.To solve this problem, in a lighting control device containing a lighting load connected in series with a triac and busbars for connecting to a mains supply, a first rectifier bridge connected to an ac diagonal with a triac control electrode, a triac control circuit, the input of which through the first key is turned on in the diagonal of the rectified current of the first bridge and the control element, a new triac control circuit is proposed, and a sound yes is used as the control element snip. In this case, the triac control circuit includes an amplifier, an adjustable sensitivity control dial, an adjustable lighting duration adjuster, and an adjustable lighting power adjuster, connected in series with the sound sensor. Each of these blocks may have a different circuit design. However, the most simple and effective next execution of the blocks of the triac control circuit.

Регулируемый задатчик чувствительности схемы управления выполнен в виде делителя напряжения с первым потенциометром, соединенного с первым входом компаратора, выполненного на транзисторе, второй вход которого соединен с выходом усилителя звукового датчика.The adjustable sensitivity controller of the control circuit is made in the form of a voltage divider with a first potentiometer connected to the first input of a comparator made on a transistor, the second input of which is connected to the output of the sound sensor amplifier.

2.2.

Регулируемый задатчик длительности освещения выполнен на базе одновибратора, содержащего первый элемент И-НЕ, выход которого соединен с выходом компаратора, а выход первого элемента И-НЕ соединен через первый зарядный конденсатор и второй потенциометр с входами второго элемента И-НЕ, выход которого соединен со, вторым входом первого элемента И-НЕ и входом второго ключа.An adjustable lighting duration adjuster is made on the basis of a single-vibrator containing the first NAND element, the output of which is connected to the output of the comparator, and the output of the first NAND element is connected through the first charging capacitor and the second potentiometer to the inputs of the second NAND element, the output of which is connected to , the second input of the first element AND NOT and the input of the second key.

Регулируемыйзадатчик мощности освещения выполнен в виде формирователя управляющих импульсов симистора на базе аналога однопереходного транзистора, второго зарядного конденсатора и третьего потенциометра, включённых в диагональ выпрямленного тока второго моста, при этом управляющий вход формирователя импульсов соединен с выходом второго ключа, а выход формирователя включен через первый ключ в диагональ выпрямленного тока первого моста.The adjustable lighting power sensor is made in the form of a triac control pulse generator based on an analog of a single-junction transistor, a second charging capacitor and a third potentiometer included in the diagonal of the rectified current of the second bridge, while the control input of the pulse shaper is connected to the output of the second key, and the output of the driver is turned on through the first key in the diagonal of the rectified current of the first bridge.

На Фиг.1 представлена принципиальная схема устройства, на Фиг.% - временные диаграммы преобразования сигнала с звукового -датчика в сигналы управления симистором (а, б, в, в, е, ж) и входного напряжения в напряжение на осветительной нагрузке (г, з).Figure 1 presents a schematic diagram of a device, Fig.% Is a timing diagram of the conversion of a signal from an audio-sensor into control signals of a triac (a, b, c, c, e, g) and the input voltage to voltage at the lighting load (g, h).

Устройство для управления освещением содержит осветительную нагрузку 1, например, лампу накаливания, последовательно соединенный с нагрузкой 1 симиотор 2, которые, в свою очередь, подключены к шинам 3,4 питающей сети переменного тока. Управляющий электрод 5 симистора 2 включен в диагональ переменного тока первого выпрямительного мЪста 6, а в диагональ выпрямленного тока моста б через первый ключ 7 включена схема управления симистором Z:The lighting control device comprises a lighting load 1, for example, an incandescent lamp connected in series with a load 1 of a simiotor 2, which, in turn, are connected to the busbars 3.4 of the AC mains. The control electrode 5 of the triac 2 is included in the diagonal of the alternating current of the first rectifier bridge 6, and the control circuit of the triac Z is included in the diagonal of the rectified current of the bridge b through the first key 7:

Схема управления симистором содержит звуковой датчик 8, в качестве которого может использоваться микрофон, например, МКЭ-3, или пьезодатчик. Звуковой датчик 8 через последовательно соединенные усилитель 9, регулируемый задатчик чувствительности 10 схемы управления, регулируемый задатчик длительности освещения 11, второй ключ 12 и регулируемый задатчик мощности освещения 13 подключен ко входу первого ключа 7. Усилитель 9 выполнен по схеме со встречной динамической нагрузкой на транзисторах 14, 15. Регулируемый задатчик чувствительности 10 схемы управления содержит делитель напряжения с первым потенциометром 16 и компаратор, выполненный на базе транзистора 17, первый вход компаратора соединен с потенциометром 16 делителя„ а второй вход компаратора соединен через конденсатор 18 с выходом усилителя 9.The control circuit of the triac includes an audio sensor 8, which can be used as a microphone, for example, MKE-3, or a piezoelectric transducer. The sound sensor 8 through a series-connected amplifier 9, an adjustable sensitivity adjuster 10 of the control circuit, an adjustable adjuster of the lighting duration 11, a second key 12 and an adjustable adjuster of the lighting power 13 is connected to the input of the first key 7. The amplifier 9 is made according to a circuit with an oncoming dynamic load on transistors 14 15. An adjustable sensitivity adjuster 10 of the control circuit includes a voltage divider with a first potentiometer 16 and a comparator based on transistor 17, the first input of the comparator connected to the potentiometer 16 of the divider „and the second input of the comparator is connected through a capacitor 18 with the output of the amplifier 9.

Регулируемый задатчик длительности освещения 11 выполнен на базе одновибратора и содержит первый элемент И-НЕ 19, первый вход которого соединен с выходом компаратора (коллектором транзистора 17), а его выход через первый времязадающий конденсатор 20 и второй потенциометр 21 соединен с входами второго элемента И-НЕ 22, выход которого соединен со вторым входом лервой элемента И-НЕ 19 и входом второго ключа 12. Регулируемый задатчик мощности освещения 13 выполнен в виде формирователя управляющих импульсов симистора 2 на базе двух транзисторов 23 и 24, включенных по схеме аналога однопереходного транзистора, и содержит второй времязадающий конденсатор 25 и третий потенциометр 26, включенных в диагональ выпрямленного тока второго выпрямительного моста 27. Управляющий вход задатчика мощности освещения 13 соединен с выходом второго ключа 12, а его выход соединен с входом первого ключа 7.The adjustable adjuster for the duration of lighting 11 is made on the basis of a single-vibrator and contains the first I-NOT 19 element, the first input of which is connected to the output of the comparator (collector of transistor 17), and its output through the first time-setting capacitor 20 and second potentiometer 21 is connected to the inputs of the second element And NOT 22, the output of which is connected to the second input of the I-NOT 19 element and the input of the second key 12. The adjustable lighting power adjuster 13 is made in the form of a control pulse generator of a triac 2 based on two transistors 23 and 24, in connected according to the analogue circuit of a single-junction transistor, and contains a second time-setting capacitor 25 and a third potentiometer 26 included in the diagonal of the rectified current of the second rectifier bridge 27. The control input of the lighting power adjuster 13 is connected to the output of the second key 12, and its output is connected to the input of the first key 7 .

В диагональ выпрямленного тока второго моста 27 включен также блок питания схемы управления и микросхем 28, содержащий делитель напряжения и сглаживающие фильтры.The diagonal of the rectified current of the second bridge 27 also includes a power supply for the control circuit and microcircuits 28, containing a voltage divider and smoothing filters.

Диагональ переменного тока второго моста 27 может быть подключена к шинам 3, 4 питающей сети переменного тока непосредственно или через осветительную нагрузку 1.The diagonal of the alternating current of the second bridge 27 can be connected to the buses 3, 4 of the AC mains directly or through the lighting load 1.

Кроме, того, управляющий элемент 8 может быть выполнен из двух последовательно соединенных датчиков: звукового и фотодатчика (на чертеже не показан). Последний включает схему управления при снижении уровня освещения относительно заданного.In addition, the control element 8 can be made of two series-connected sensors: an audio and a photosensor (not shown in the drawing). The latter includes a control circuit when reducing the level of illumination relative to a given one.

Устройство для управления освещением работает следующим образом.A device for controlling lighting operates as follows.

Акустический шум, создаваемый человеком, находящимся в неосвещенном помещении, снабженном заявленным устройством, улавливается акустическим датчиком 8, преобразуется в электрический сигнал и поступает на вход усилителя 9 (Фиг. 2,а). Усиленный сигнал через конденсатор 18 поступает на базу транзистора 17, играющего роль компаратора, пороговый уровень которого регулируется первым потенциометром 16 делителя напряжения. В данном случае потенциометром регулируют уровень чувствительности схемы управления освещением. Далее сигнал с коллектора транзистора 17 (Фиг.2,б) посту/fThe acoustic noise generated by a person in an unlit room equipped with the claimed device is captured by an acoustic sensor 8, converted into an electrical signal and fed to the input of amplifier 9 (Fig. 2, a). The amplified signal through the capacitor 18 enters the base of the transistor 17, which plays the role of a comparator, the threshold level of which is regulated by the first potentiometer 16 of the voltage divider. In this case, the sensitivity level of the lighting control circuit is adjusted with a potentiometer. Next, the signal from the collector of transistor 17 (Figure 2, b) post / f

пает на вход одновибратора 11 с времязадающим конденсатором 20 и вторым, потенциометром 21. При наличии на входе одновибратора 11 сигнала, превышающего порог чувствительности микросхемы первого элемента И-НЕ, одновибратор, выполненный на двух схемах И-НЕ 19 и 22, запускается и формирует сигнал, определяющий длительность освещения (Т1, Т/1), которая задается первым времязадающим конденсатором 20 и вторым потенциометром 21. Далее сигнал через второй ключ 12 подается на управляющий вход задатчика мощности освещения, выполненный на базе транзисторов 23, 24, включенных по схеме аналога, однопереходного транзистора в диагональ выпрямленного тока второго выпрямительного моста 27. При наличии управляющего сигнала -на выходе второго ключа 12 в течение времени TICF) формирователь управляющих импульсов симистора от входного сигнала (Фиг.2,г), выпрямленного мостом 27 (Фиг.2,д)формирует, импульсы, длительность которых Т2(Т/2) задается вторым времязадающим конденсатором 25 и третьим потенциометром 26 (Фиг.2,е). Данные импульсы первым ключом 7, включенным в диагональ выпрямленного тока первого моста б, преобразуются в управляющие импульсы, поступающие на управляемый электрод 5 -симистора 2.hits the input of a single-shot 11 with a timing capacitor 20 and a second potentiometer 21. If there is a signal at the input of a single-shot 11 exceeding the sensitivity threshold of the microcircuit of the first AND-NOT element, a single-shot made on two I-NOT 19 and 22 circuits starts and generates a signal , which determines the duration of lighting (T1, T / 1), which is set by the first time-setting capacitor 20 and the second potentiometer 21. Next, the signal through the second key 12 is fed to the control input of the lighting power adjuster, made on the basis of transistors 23, 24, included in the analogue circuit of a single-junction transistor in the diagonal of the rectified current of the second rectifier bridge 27. If there is a control signal, at the output of the second key 12 during the TICF time) the driver of the triac control pulses from the input signal (Figure 2, g), rectified by the bridge 27 (FIG. 2, d) generates pulses whose duration T2 (T / 2) is set by the second time-setting capacitor 25 and the third potentiometer 26 (FIG. 2, f). These pulses by the first key 7, included in the diagonal of the rectified current of the first bridge b, are converted into control pulses supplied to the controlled electrode 5 of the transistor 2.

Таким образом, через осветительную нагрузку 1 в течение времени Т1 (Т7), определяемом задатчиком длительности освещения 11, будет протекать переменный ток, мощность которого определяется длительностьюимпульсов Т2(Т/2).Thus, an alternating current will flow through the lighting load 1 during the time T1 (T7), determined by the set duration of lighting 11, the power of which is determined by the duration of the pulses T2 (T / 2).

Для того, чтобы исключить поступление питающего напряжения на схему управления, в случае неисправности осветительной нагрузки 1 (перегорела лампа накаливания 1), диагональ переменного тока второго-моста 27 подключают к шинам 3, 4 питающей сети через осветительную нагрузку 1.In order to exclude the supply of supply voltage to the control circuit, in the event of a malfunction of lighting load 1 (incandescent lamp 1), the diagonal of the alternating current of the second bridge 27 is connected to the busbars 3, 4 of the supply network through the lighting load 1.

В случае, если последовательно со звуковым датчиком включен фотодатчик, схема управления освещением будет работать аналогично вышеописанному только при наличии на управляющем элементе двух сигналов: сигнала с фотодатчика, приснижении уровня освещения в помещении ниже заданного, и сигнала со звукового датчика.If the photosensor is connected in series with the sound sensor, the lighting control circuit will work similarly to the above only if there are two signals on the control element: a signal from the photosensor, a decrease in the lighting level in the room below a predetermined one, and a signal from the sound sensor.

Устройство устанавливается на каждой лестничной площадке и автоматически включает освещение при шуме, вызываемом человеком, и выключает освещение при его отсутствии, что позволяет сущест-1 венно экономить электроэнергию при отсутствии людей в помещении.The device is installed on each staircase and automatically turns on lighting when there is noise caused by a person, and turns off the lighting when it is absent, which allows significant energy savings when there are no people in the room.

димости поиска выключателей в темных помещениях. Благодаря тому, что напряжение на электролампах регулируется, появляется возможность применения электроламп 127 В, а в технических.подпольях 36 В, Кроме того, данное устройство может найти применение в охранной сигнализации, в машиностроении, как исполнительный элемент в системах управления оборудованием и др. отраслях.Search for switches in dark rooms. Due to the fact that the voltage on the lamps is regulated, it becomes possible to use 127 V lamps, and in the technical undergrounds 36 V, In addition, this device can be used in burglar alarms, in mechanical engineering, as an actuator in equipment control systems and other industries .

Claims

1. A lighting control device comprising a lighting load connected in series with a triac and busbars for connecting to a power supply network, a rectifier bridge connected by an alternating current diagonal to a triac control electrode, a triac control circuit, the output of which through a key is included in the diagonal of the rectified bridge current, and a control element, characterized in that a sound sensor is used as a control element, and the control circuit comprises serially connected to the sound sensor amplifier sensitivity setpoint control circuit, the duration of the dial illumination and lighting power setpoint.

2. The device according to claim 1, characterized in that the sensitivity adjuster of the control circuit, the duration adjuster of the lighting, and the illumination power adjuster are adjustable.