RU93579U1 - Сенсорный регулятор - Google Patents
Сенсорный регулятор Download PDFInfo
- Publication number
- RU93579U1 RU93579U1 RU2009123428/22U RU2009123428U RU93579U1 RU 93579 U1 RU93579 U1 RU 93579U1 RU 2009123428/22 U RU2009123428/22 U RU 2009123428/22U RU 2009123428 U RU2009123428 U RU 2009123428U RU 93579 U1 RU93579 U1 RU 93579U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- power
- sensor
- microcontroller
- load
- voltage
- Prior art date
Links
Landscapes
- Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
Abstract
1. Сенсорный регулятор, содержащий сенсорную панель-блок с поверхностью, чувствительной к прикосновению, и сенсорным блоком, расположенным с противоположной стороны и связанным с силовым модулем, включающим установленные в едином корпусе микроконтроллер и подключенные к нему блок питания, датчик температуры силового модуля, датчик превышения допустимой мощности и короткого замыкания, датчик сетевого напряжения, датчик напряжения питания, силовой ключ и детектор перехода сетевого напряжения через "0", при этом микроконтроллер соединен с нагрузкой и с сетью через силовой ключ, подключенный к блоку питания, при этом регулятор снабжен вторым датчиком превышения допустимой мощности и короткого замыкания, включенным между силовым ключом и нагрузкой, микроконтроллер выполнен, по меньшей мере, восьмиразрядным с оперативным запоминающим устройством и с энергонезависимой памятью, датчик температуры силового модуля выполнен в виде терморезистора, а сенсорный блок и силовой модуль связаны между собой с помощью двух, установленных на противоположных краях панели соединителей, вилки которых жестко закреплены на панели, а розетки - в силовом блоке, из которых один соединитель включен в сигнальную цепь, а другой - в цепь питания сенсорного блока. ! 2. Регулятор по п.1, отличающийся тем, что датчик напряжения питания, датчик сетевого напряжения и детектор перехода сетевого напряжения через "0" выполнены каждый в виде цепи согласования указанного напряжения с соответствующим входом микроконтроллера. ! 3. Регулятор по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что к микроконтроллеру подключены средства световой индикации, выполн�
Description
Полезная модель относится к электротехнике, а именно к низковольтному аппаратостроению, и предназначено для включения, отключения и регулировки мощности, проходящей через нагрузку. Нагрузкой могут являться потребители электроэнергии с напряжением питания 200-250 вольт переменного тока, суммарной мощностью не более 1000 ватт. Например: лампы накаливания, в том числе и галогенные, низковольтные галогенные лампы, включенные через трансформатор, электродвигатели.
Известны сенсорные регуляторы различного исполнения SU №896612, RU №№2067354, 2214165, 2289104, 2325047, 2007109841, 2007119287, US №№5349330, 6403904, 6621029, 7336260, 2002/0159267, DE №102007023530, FR №2736179, JP №№10-308135, 2008-112334, CN №№1601903, 2901703.
В качестве ближайших аналогов можно выбрать патентные документы: CN №2901703, US №2002/0159267.
Известный наиболее близкий к заявленному сенсорный регулятор содержит Сенсорный регулятор, содержащий сенсорную панель с поверхностью, чувствительной к прикосновению, связанную с противоположной стороны клеммами с силовым модулем, включающим установленные в едином корпусе датчик превышения допустимой мощности и короткого замыкания нагрузки, датчик сетевого напряжения, датчик напряжения питания и блок питания, силовой модуль выполнен с возможностью скрытого монтажа в стеновую разветвительную коробку (US №2002/0159267, прототип).
Недостатками известного сенсорного выключателя являются ограниченность функциональных возможностей, не оптимальная компоновка, недостаточная долговечность.
Сущность полезной модели состоит в том, что сенсорный регулятор содержит сенсорную панель блок с поверхностью, чувствительной к прикосновению, и сенсорным блоком, расположенным с противоположной стороны и связанным с силовым модулем, включающим установленные в едином корпусе микроконтроллер и подключенные к нему блок питания, датчик температуры силового модуля, датчик превышения допустимой мощности и короткого замыкания, датчик сетевого напряжения, датчик напряжения питания, силовой ключ и детектор перехода сетевого напряжения через "0", при этом микроконтроллер соединен с нагрузкой и с сетью через силовой ключ, подключенный к блоку питания, при этом регулятор снабжен вторым датчиком превышения допустимой мощности и короткого замыкания, включенным между силовым ключом и нагрузкой, микроконтроллер выполнен, по меньшей мере, восьмиразрядным с оперативным запоминающим устройством и с энергонезависимой памятью, датчик температуры силового модуля выполнен в виде терморезистора, а сенсорный блок и силовой модуль связаны между собой с помощью двух, установленных на противоположных краях панели соединителей, вилки которых жестко закреплены на панели, а розетки - в силовом блоке, из которых один соединитель включен в сигнальную цепь, а другой - в цепь питания сенсорного блока.
При этом датчик напряжения питания, датчик сетевого напряжения и детектор перехода сетевого напряжения через "0" выполнены каждый в виде цепи согласования указанного напряжения с соответствующим входом микроконтроллера, к микроконтроллеру подключены средства световой индикации, выполненные в виде светодиодов, установленных на сенсорной панели с возможностью подсветки поверхности, чувствительной к прикосновению, регулятор выполнен с возможностью скрытого монтажа в стеновую разветвительную коробку, а чувствительная к прикосновению поверхность сенсорной панели выполнена вандалостойкой, с нанесенными на ней зонами управления мощностью, изображенными например, в виде, по меньшей мере, одной из геометрических фигур: круга, кривой, спирали, треугольника, полосы, и/или в виде отдельно стоящих цифр.
Предпочтительно, микроконтроллер снабжен программым обеспечением, выполненным с возможностью реализации запоминания последней насторойки по уровню мощности, включения нагрузки при запуске циклической функции с заданным временным периодом задержки, включения нагрузки в режиме волнообразного изменения мощности на определенный временной промежуток, включения в установленное время на максимальную мощность на определенный промежуток времени и выключения по окончании этого промежутка, выключения при отсуствиии команд по истечении определенного промежутка времени, отключения нагрузки при превышении уровня различных параметров, включения переменной яркости подсветки в выключенном состоянии по заданному алгоритму
Кроме того, сенсорная панель установлена в охватывающую ее по периметру жесткую панель, зафиксированную разъемными соединениями.
Технической задачей полезной модели является создание эффективного сенсорного регулятора и расширение арсенала сенсорных регуляторов.
Технический результат, обеспечивающий решение поставленной задач, состоит в расширении функциональных возможностей, улучшении компоновочных характеристик и повышении долговечности регулятора.
На чертеже фиг.1 изображена конструктивная схема сенсорного регулятора, на фиг.2 - принципиальная блок-схема сенсорного регулятора, на фиг.3 - пример алгоритма циклической функции с временным периодом задержки, на фиг.4 - пример алгоритма волнообразного изменения мощности, на фиг.5 - пример алгоритма включения в установленное время на максимальную мощность, на фиг.6 - пример алгоритма включения при отсуствиии команд по истечении определенного промежутука времени.
Сенсорный регулятор содержит сенсорную панель 2 с сенсорным блоком 22, связанный с силовым модулем 14 контроля и управления, представляющим собой силовую часть сенсорного регулятора. Модуль 14 включает в себя соединенный с сенсорной панелью 2 программируемый микроконтроллер 1 (например, микроконтроллер PIC16F84A-04), к которому подключены блок 10 питания, датчик 4 температуры внутри модуля 14, датчик 5 превышения допустимой мощности и короткого замыкания нагрузки 11, датчик 6 сетевого напряжения, датчик 7 напряжения питания, детектор 8 перехода сетевого напряжения через "0". При этом микроконтроллер 1 соединен с нагрузкой 11 и с сетью 220 В через силовой ключ 9, подключенный к блоку 10 питания. Датчик 5 выполнен на основе трансформатора ударного действия.
Регулятор снабжен вторым датчиком 5 превышения допустимой мощности и короткого замыкания нагрузки 11, включенным между силовым ключом 9 и нагрузкой 11, микроконтроллер 1 выполнен, по меньшей мере, восьмиразрядным с оперативным запоминающим устройством и с энергонезависимой памятью, датчик 4 температуры силового модуля выполнен в виде терморезистора. Сенсорный блок 22 и силовой модуль 14 связаны между собой с помощью двух, установленных на противоположных краях панели соединителей 12, вилки 23 которых жестко закреплены на панели 2, а розетки 24 - в силовом модуле 14, из которых один соединитель включен в сигнальную цепь, а другой - в цепь питания сенсорного блока 22.
Датчик 7 напряжения питания, датчик 6 сетевого напряжения и детектор 8 перехода сетевого напряжения через "0" выполнены каждый в виде цепи согласования указанного напряжения с соответствующим входом микроконтроллера 1.
К микроконтроллеру 1 подключены средства световой индикации, выполненные в виде светодиодов 3, установленных на сенсорной панели с возможностью подсветки поверхности, чувствительной к прикосновению.
Силовая часть регулятора (модуль 14) скрытно смонтирована корпусом 20 в стандартную крепежную стеновую разветвительную (распаечную) коробку 13.
Чувствительная к прикосновению поверхность сенсорной панели выполнена вандалостойкой, с нанесенными на ней зонами 15, 16 управления мощностью, изображенными например, в виде, по меньшей мере, одной из геометрических фигур: круга, кривой, спирали, треугольника, полосы, их сочетания, и/или в виде отдельно стоящих цифр.
Сенсорная панель 2 установлена в охватывающую ее по периметру накладную жесткую панель 17, зафиксированную разъемными резьбовыми соединителями (винтами или шурупами) к стеновой разветвительной коробке 13. Сенсорную панель 2 охватывает по периметру полый бурт 18 жесткой панели 17, опертой на стену. Оборудование силового модуля 14 установлено в едином корпусе 20.
Микроконтроллер 1 снабжен программым обеспечением, выполненным с возможностью реализации запоминания последней насторойки по уровню мощности, включения нагрузки при запуске циклической функции с заданным временным периодом задержки, включения нагрузки в режиме волнообразного изменения мощности на определенный временной промежуток, включения в установленное время на максимальную мощность на определенный промежуток времени и выключения по окончании этого промежутка, выключения при отсуствиии команд по истечении определенного промежутка времени, отключения нагрузки при превышении уровня различных параметров, включения переменной яркости подсветки в выключенном состоянии по заданному алгоритму.
На фиг.3 обозначены:
T1 - временная задержка до включения функции.
Т2 - временная задержка длительностью 5 часов.
Т3 - временная задержка длительностью 25 часов.
Т4 - временная задержка длительностью 22 часа.
На фиг.4 обозначены:
T1 - период (счетчик времени) от момента включения функции.
СН1 - действующая переменная уровня мощности.
SV - максимальный уровень мощности для данного режима.
VOLMIN - минимальный уровень мощности для данного режима.
На фиг.5 обозначен:
T1 - период (счетчик времени) от момента включения функции.
На фиг.6 обозначен:
T1 - период (счетчик времени) от момента включения освещения.
Регулятор может быть соединен с нагрузкой, включающей несколько потребителей (не изображено).
Сенсорный регулятор работает следующим образом.
После подачи питания на регулятор через блок 10 питания микроконтроллер 1 опрашивает датчик 6 сетевого напряжения и в зависимости от значения (уровня) вычисляет первоначальный максимально возможный уровень мощности подводимой к нагрузке 11 с учетом потребности в питании схемы самого регулятора.
Сенсорная панель 2 представляет собой поверхность чувствительную к прикосновению. Принцип действия панели 2 основан прикосновении к ее сенсорам пальца руки (или другим проводящим предметом). Панель 2 различает любое быстрое прикосновение или отслеживает движение пальца вдоль линии расположения чувствительных элементов. Сенсорная панель 2 позволяет осуществлять регулирование путем прикосновения к нанесенной зоне (15, 16). Современные сенсорные панели 2 позволяют распознавать зону воздействия и разного рода движения пальцев. Включение и отключение освещения осуществляется касанием одного сенсора блока 22. Программирование производится с помощью программатора, присоединенного к стандартному разъему микроконтроллера 1.
Микроконтроллер 1 опрашивает подключенную к нему сенсорную панель 2 для определения срабатывания ее сенсоров, и в зависимости от результата включает, отключает или регулирует мощность нагрузки. Происходит это следующим образом: если микроконтроллер 1 получил с панели 2 команду на включение нагрузки 11, он ожидает информацию от детектора 8 перехода синусоиды сетевого напряжения через "0" (т.е. о начале полупериода), после чего с помощью маломощного электрического сигнала управления открывает элементы ключа 9 на время соответствующее ранее определенному значению максимально возможного уровня мощности. Таким образом, микроконтроллер 1 получающий от детектора 8 сигнал о начале полупериода синхронизирован с фазой переменного сетевого напряжениия. В результате микроконтроллер 1 плавно управляет мощностью, подаваемой в нагрузку 11, путем изменения времени, в течение которого элемент ключа 9, соединяющий нагрузку 11 с блоком 10 питания, замкнут в течение данного периода. Этот процесс повторяется до тех пор пока микроконтроллер 1 не получит других команд от сенсорной панели 2. силовой элемент - полупроводниковый управляемый прибор, имеющий только два устойчивых электрических состояния - закрытое или открытое (выключенное или включенное); переход из закрытого состояния в открытое, т.е. включение силового элемента, осуществляется с помощью маломощного электрического сигнала управления. Выключенное состояние а силового элемента характеризуется очень большим значением сопротивления, а включенное состояние - очень малым сопротивлением.
Если микроконтроллер 1 получил команду на плавную регулировку мощности нагрузки 11, то в зависимости от сработавшего сенсора панели 2 и времени удержания этого сенсора, он изменяет значение максимально возможного уровня мощности, и параллельно отслеживая информацию от детектора 8 перехода сетевого напряжения через "0", открывает элементы ключа 9 на время соответствующее этому значению максимально возможного уровня мощности.
Если микроконтроллер 1 получил команду на отключение нагрузки 11, он отключает элементы ключа 9 через которые питается нагрузка.
В случае, если нагрузка 11 отключена, микроконтроллер 1 включает светоизлучающие диоды, которые обеспечивают подсветку сенсорной панели 2 в темноте.
Если во время работы регулятора происходит просадка сетевого напряжения, микроконтроллер 1 получает об этом информацию через датчик 7 напряжения питания и автоматически понижает мощность нагрузки 11 для обеспечения необходимого питания всей схемы.
Помимо описанных выше функций микроконтроллер 1 постоянно опрашивает датчик 4 температуры внутри модуля 14 и датчик 5 превышения допустимой мощности и короткого замыкания нагрузки 11. В случае несоответствия полученных параметров заданным значениям микроконтроллер 1 выключает нагрузку 11 посредством отключения элементов ключа 9 и выдает световой сигнал посредством диодов 3.
Микроконтроллер 1 имеет возможность, запоминать последную насторойку по уровню мощности. Данная возможность реализована программным способом. Для этого сразу после изменения, уровень мощности выраженный в цифровом виде, записывается в энергонезависимую память микроконтроллера 1. Каждый раз после срабатывания сенсора (ВКЛ) или возобновления питания регулятора (например после сбоя в энергоснабжении) уровень мощности из энергонезависимой памяти переносится в действующую переменную уровня мощности.
Микроконтроллер 1 обеспечивает возможность реализации циклической функции работы нагрузки 11 с временным периодом задержки по заданному алгоритму:
Микроконтроллер 1 обеспечивает возможность включения нагрузки 11 в режиме волнообразного изменения мощности на определенный временной промежуток:
Микроконтроллер 1 обеспечивает возможность включения нагрузки 11 в установленное время на максимальную мощность на определенный промежуток времени, а по окончании этого промежутка выключаться.
Микроконтроллер 1 обеспечивает возможность включения нагрузки 11 при отсуствиии команд по истечении определенного промежутука времени.
Кроме того, микроконтроллер 1 имеет возможность отключать нагрузку 11 при превышении уровня различных параметров.
Кроме того, микроконтроллер 1 имеет возможность включать переменную яркость подсветки в выключенном состоянии по заданному алгоритму.
Переменная яркость подсветки сенсорной панели достигается применением широтно-импульсного способа питания светодиода 3 подсветки. При работе данной функции, ширина импульсов питающих светодиод 3 подсветки вариируется.
В случае объединения силовых модулей 14 нескольких регуляторов в один корпус 20 с одной общей составной сенсорной панелью 2, становится возможным управлять несколькими нагрузками 11 раздельно. Наличие второго датчика 5 превышения допустимой мощности и короткого замыкания нагрузки 11 обеспечивает более надежную защиту от превышения допустимой мощности и короткого замыкания нагрузки 11 непосредственно в цепи последней. Такое включение датчиков 5 существенно (в 10 и более раз) продлевает срок службы нагрузки. Выполнение связи сенсорного блока 22 и силового модуля 14 с помощью двух, установленных на противоположных краях панели соединителей 12, вилки 23 которых жестко закреплены на панели, а розетки 24 - в силовом модуле 14, обеспечивает надежное крепление вандалостойкой панели 2 и ее устойчивость при случайном нажатии с повышенным усилием.
Благодаря реализованному программному обеспечению микроконтроллера 1 создаются широкие возможность по автоматическому управлению нагрузкой без вмешательства человека. С помощью одного такого выключателя можно будет программно управлять любым потребителем в помещении, в котором отсутствуют люди или они не могут прерывать свою работу для многократного нажатия на панель 2. Благодаря этому подобные регуляторы могут использоваться и для управления кондиционерами, электрическими машинами, средствами пожаротушения и т.д.
Таким образом, создан эффективный сенсорный регулятор и расширен арсенал сенсорных регуляторов.
При этом расширены функциональные возможности в части диапазона благодаря программному регулированию нагрузки, улучшении компоновочных характеристик благодаря монтажу всей силовой части в стенную коробку и повышены долговечность и надежность регулятора благодаря защите сенсорной панели жесткой панелью, плавному включению напряжения на нагрузке и наличию защиты от перегрева и короткого замыкания нагрузки, а также синхронизации сигнала управления микроконтроллера для открытия элементов силового ключа с началом полупериода сетевого напряжения.
Claims (7)
1. Сенсорный регулятор, содержащий сенсорную панель-блок с поверхностью, чувствительной к прикосновению, и сенсорным блоком, расположенным с противоположной стороны и связанным с силовым модулем, включающим установленные в едином корпусе микроконтроллер и подключенные к нему блок питания, датчик температуры силового модуля, датчик превышения допустимой мощности и короткого замыкания, датчик сетевого напряжения, датчик напряжения питания, силовой ключ и детектор перехода сетевого напряжения через "0", при этом микроконтроллер соединен с нагрузкой и с сетью через силовой ключ, подключенный к блоку питания, при этом регулятор снабжен вторым датчиком превышения допустимой мощности и короткого замыкания, включенным между силовым ключом и нагрузкой, микроконтроллер выполнен, по меньшей мере, восьмиразрядным с оперативным запоминающим устройством и с энергонезависимой памятью, датчик температуры силового модуля выполнен в виде терморезистора, а сенсорный блок и силовой модуль связаны между собой с помощью двух, установленных на противоположных краях панели соединителей, вилки которых жестко закреплены на панели, а розетки - в силовом блоке, из которых один соединитель включен в сигнальную цепь, а другой - в цепь питания сенсорного блока.
2. Регулятор по п.1, отличающийся тем, что датчик напряжения питания, датчик сетевого напряжения и детектор перехода сетевого напряжения через "0" выполнены каждый в виде цепи согласования указанного напряжения с соответствующим входом микроконтроллера.
3. Регулятор по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что к микроконтроллеру подключены средства световой индикации, выполненные в виде светодиодов, установленных на сенсорной панели с возможностью подсветки поверхности, чувствительной к прикосновению.
4. Регулятор по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что он выполнен с возможностью скрытого монтажа в стеновую разветвительную коробку.
5. Регулятор по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что чувствительная к прикосновению поверхность сенсорной панели выполнена вандалостойкой, с нанесенными на ней зонами управления мощностью, изображенными, например, в виде, по меньшей мере, одной из геометрических фигур: круга, кривой, спирали, треугольника, полосы, и/или в виде отдельно стоящих цифр.
6. Регулятор по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что микроконтроллер снабжен программым обеспечением, выполненным с возможностью реализации запоминания последней насторойки по уровню мощности, включения нагрузки при запуске циклической функции с заданным временным периодом задержки, включения нагрузки в режиме волнообразного изменения мощности на определенный временной промежуток, включения в установленное время на максимальную мощность на определенный промежуток времени и выключения по окончании этого промежутка, выключения при отсуствиии команд по истечении определенного промежутка времени, отключения нагрузки при превышении уровня различных параметров, включения переменной яркости подсветки в выключенном состоянии по заданному алгоритму.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009123428/22U RU93579U1 (ru) | 2009-06-22 | 2009-06-22 | Сенсорный регулятор |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009123428/22U RU93579U1 (ru) | 2009-06-22 | 2009-06-22 | Сенсорный регулятор |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU93579U1 true RU93579U1 (ru) | 2010-04-27 |
Family
ID=42673197
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009123428/22U RU93579U1 (ru) | 2009-06-22 | 2009-06-22 | Сенсорный регулятор |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU93579U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2738691C1 (ru) * | 2016-06-02 | 2020-12-15 | Симон, С.А.У. | Устройство управления |
-
2009
- 2009-06-22 RU RU2009123428/22U patent/RU93579U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2738691C1 (ru) * | 2016-06-02 | 2020-12-15 | Симон, С.А.У. | Устройство управления |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10368421B2 (en) | Switching signal responding illumination device | |
CN101518154B (zh) | 用于电力负载的壁装式定时器 | |
US20120043909A1 (en) | LED Luminaires Power Supply | |
CN108293287B (zh) | 照明装置控制开关和方法 | |
US20120299487A1 (en) | Daylight harvest lighting control system | |
CN103781230A (zh) | 照明智能控制开关 | |
WO2013070279A1 (en) | Lighting system | |
CN110572895A (zh) | 子母照明装置、子母照明装置的控制方法及智能照明系统 | |
RU93579U1 (ru) | Сенсорный регулятор | |
CN202601996U (zh) | 一种带有保护电路的电源盒 | |
EP1446986B1 (en) | The electronic switch for lighting lamp that has security function | |
CN217427773U (zh) | 一种供电控制系统 | |
JP2009259489A (ja) | 表示装置及び照明システム | |
KR20070062669A (ko) | 원격 조도 조절 기능을 구비한 전등 소켓 | |
US8922132B2 (en) | Load system having a control element powered by a control signal | |
CN114678961A (zh) | 一种供电控制系统和供电控制方法 | |
RU84621U1 (ru) | Сенсорный регулятор | |
KR101042783B1 (ko) | 전자식 스위치기 | |
KR101194087B1 (ko) | 부하 조합형 다기능 태양광 충방전 제어기 | |
KR101964628B1 (ko) | 별도의 배선추가 없이 교류전원 벽스위치를 이용한 led 조명제어장치 및 그 제어 방법 | |
KR20120009280A (ko) | 지능형절전 전원공급장치 | |
KR101810426B1 (ko) | 듀얼 모드 전원 공급 장치 | |
CN203812033U (zh) | 多向性感测的电源控制装置 | |
KR100762476B1 (ko) | 조도에 따라서 동작하는 절전형 콘센트 | |
CN212163797U (zh) | 照明装置和家电设备 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20100623 |
|
NF1K | Reinstatement of utility model |
Effective date: 20110710 |
|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20120623 |