SU947965A1

SU947965A1 - Contact-free photorelay

Info

Publication number: SU947965A1
Application number: SU802985600A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Вениаминович Некруткин
Original assignee: Всесоюзный Электротехнический Институт Им.В.И.Ленина
Priority date: 1980-09-19
Filing date: 1980-09-19
Publication date: 1982-07-30

Description

Союз Советских Социалистических РеспубликUnion of Soviet Socialist Republics

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУDESCRIPTION OF THE INVENTION. TO AUTHOR'S CERTIFICATE

(..,947965(.., 947965

Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий (61) Дополнительное к авт. свид-ву- (22) 3аявлено 19.09.80(21) 2985600/18-21 с присоединением заявки № — (23) Приоритет -USSR State Committee for Inventions and Discoveries (61) Additional to ed. certificate-wu- (22) 3Approved 19.09.80 (21) 2985600 / 18-21 with the addition of application No. - (23) Priority -

Опубликовано 30.07.82. Бюллетень № 28Published on July 30, 2018. Bulletin No. 28

Дата опубликования описания 30,07.82 (51)М.Кл.³ Date of publication of the description 30.07.82 (51) M.C. ³

Н 03 К 17/56 (53)УДК 621.374.H 03 K 17/56 (53) UDC 621.374.

.3(088.8).3 (088.8)

(54) БЕСКОНТАКТНОЕ ФОТОРЕЛЕ(54) CONTACTLESS PHOTO RELAY

Изобретение предназначено для коммутации цепей переменного тока в осветительных установках различных народнохозяйственных объектов. jThe invention is intended for switching AC circuits in lighting installations of various national economic objects. j

Известен автомат для включения и выключения осветительной установки, содержащий фотопреобразователь, стабилизатор напряжения, реле, транзисторы (1] . ίοA known machine for turning on and off a lighting installation containing a photoconverter, a voltage stabilizer, relay, transistors (1]. Ίο

Недостаток - значительная сложность устройства.The disadvantage is the significant complexity of the device.

Наиболее близким к предлагаемому является бесконтактное фотореле, содержащее фоточувствительный элемент и генератор импульсов, вход которого '5 через трансформатор соединен со входом тиристорного коммутатора, а фоторезистор включен во времязадающую цепь генератора импульсов [2]. „Closest to the proposed one is a contactless photorelay containing a photosensitive element and a pulse generator, the input of which '5 is connected through a transformer to the input of the thyristor switch, and the photoresistor is connected to the timing circuit of the pulse generator [2]. „

Недостатком известного устройства является малая чувствительность и низкая помехоустойчивость .A disadvantage of the known device is its low sensitivity and low noise immunity.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости .The purpose of the invention is to increase noise immunity.

Поставленная цель достигается.тем, 25 что в бесконтактное фотореле, содержащее фоточувствительный элемент с усилителем тока на транзисторе, коллектор которого подключен к общему ‘выводу времязадающей последователь- 30 ной RC -цепи генератора импульсов, соединенной с входом порогового элемента, и переключатель переменного тока на тиристоре, включенный последовательно с нагрузкой, анод и катод тиристора переключателя подключены соответственно к выводу резистора и выводу конденсатора- времязадающей RC-цепи генератора импульсов, введе-, ны дополнительная последовательная RC-цепь и диод, при этом вывод резистора и вывод конденсатора дополнительной RC-цепи подключены соответственно к подвижному контакту резистора времязадающей Rc-цепи генератора импульсов и к общему выводу резистора и конденсатора времязадающей Rc-цепи генератора импульсов, который соединен с катодом диода, включенного параллельно конденсатору времяэадающей Rc-цепи генератора импульсов .This goal is achieved. That is, 25 that in a contactless photorelayer containing a photosensitive element with a current amplifier on a transistor, the collector of which is connected to the common output of the time-determining serial 30 RC circuit of the pulse generator connected to the input of the threshold element, and the AC switch on a thyristor connected in series with the load, the anode and cathode of the thyristor of the switch are connected respectively to the output of the resistor and the output of the capacitor, the timing RC circuit of the pulse generator, additional serial RC circuit and a diode, while the resistor terminal and the capacitor terminal of the additional RC circuit are connected respectively to the movable contact of the resistor of the timing Rc circuit of the pulse generator and to the common terminal of the resistor and capacitor of the timing Rc circuit of the pulse generator, which is connected to the cathode of the diode connected in parallel to the capacitor of the Rc-circuit of the pulse generator.

На чертеже представлена схема устройства.The drawing shows a diagram of the device.

В схеме последовательно с нагрузкой 1 включен тиристорный коммутатор 2 тока, параллельно которому присоединен -релаксационный генератор, состоящий из времязадающей RC-цепи на резисторе 3 потенциометре , конденса торе 4 и пороговом элементе 5, соединяющем вход тиристорного коммутатора тока 2 с общим выводом резистора 3 и конденсатора 4, зашунтированного развязывающим диодом 6 и усилителем 7 тока, вход которого подключен через 5 чувствительный элемент 8 к одной из шин питания. Подвижный контакт потенциометра 3 через дополнительную RCцепь, состоящую из конденсатора 9 и резистора 10, соединен с одним из Ю своих неподвижных контактов.In the circuit, thyristor current switch 2 is connected in series with load 1, parallel to which is a relaxation generator, consisting of a timing RC circuit on resistor 3 of the potentiometer, capacitor 4 and threshold element 5 connecting the input of thyristor current switch 2 to the common output of resistor 3 and a capacitor 4 shunted by a decoupling diode 6 and a current amplifier 7, the input of which is connected through 5 by a sensing element 8 to one of the power buses. The movable contact of the potentiometer 3 through an additional RC circuit, consisting of a capacitor 9 and a resistor 10, is connected to one of its stationary contacts.

Бесконтактное фотореле работает следующим образом.Contactless photorelay works as follows.

Приход полупериода положительного напряжения с тиристорного коммутато- 15 ра заряжает конденсатор 4 по параллельной цепи, резистор 3 - конденсатор 9, резистор 10, одновременно конденсатор 4 разряжается током усилителя 7 тока, величина которого зависит от освещенности чувствительного элемента 8. При высокой освещенности чувствительного элемента 8 конденсатор 4 не успевает зарядиться за время действия полупериода, питающего напря- _ жения до напряжения переключения поро+5 гового элемента.5 и тиристорный коммутатор 2 остается в закрытом состоянии. Одновременно конденсатор 9, заряжаясь почти до амплитудного значения питающего напряжения, лишь частично ус-10 певает разрядиться по цепи резистор 10 - часть потенциометра 3 и цепи, вторая часть потенциометра 3 - чувствительный элемент 8, - вход усилителя 7 тока - развязывающий диод 6 - ре-, 35 зистор 10, заставляя усилитель 7 тока дополнительно разряжать накопительный конденсатор 4 за время спада питающего полупериода напряжения.The arrival of the positive voltage half-cycle from the thyristor switch 15 charges the capacitor 4 in a parallel circuit, the resistor 3 - the capacitor 9, the resistor 10, at the same time the capacitor 4 is discharged by the current of the current amplifier 7, the value of which depends on the illumination of the sensing element 8. At high illumination of the sensing element 8 the capacitor 4 does not have time to charge during the half-cycle, supplying the voltage to the switching voltage of the pore + 5th element. 5 and thyristor switch 2 remains in the closed state . At the same time, the capacitor 9, charging almost to the amplitude value of the supply voltage, only partially increases the resistor 10 — part of the potentiometer 3 and the circuit, the second part of the potentiometer 3 — the sensing element 8 — the input of the current amplifier 7 — the decoupling diode 6 — re -, 35 resistor 10, forcing the current amplifier 7 to further discharge the storage capacitor 4 during the decay of the supply voltage half-cycle.

При снижении освещенности чувстви- 40 тельного элемента 8 разрядный ток накопительного конденсатора уменьшается и, при определенном ее значении, напряжение на конденсаторе достигает напряжения включения порогового эле- 45 мента 5, при срабатывании которого импульс тока накопительного конденсатора 4 открывает тиристорный коммутатор 2 тока, на выгрузке появляется часть первого полупериода питаю- . щего напряжения, угол регулировки cL в этом случае близок к 90°.With a decrease in the illumination of the sensitive element 8, the discharge current of the storage capacitor decreases and, at a certain value, the voltage across the capacitor reaches the voltage of the threshold element 45, when triggered, the current pulse of the storage capacitor 4 opens the thyristor current switch 2, at unloading appears part of the first half-cycle I feed. voltage, the adjustment angle cL in this case is close to 90 °.

Одновременно начинается разряд конденсатора 9 по цепи, являющейся новой часть потенциометра 3 - тиристор коммутатора 2 тока - развя- ^5 зывающий диод 6 - резистор 10 и цепи вторая часть потенциометра 3резистор 10, тем самым конденсатор 9 разряжается в гораздо большей степени . и, после выключения тиристора ком- 60 мутатора тока 3 при переходе тока нагрузки через' 0, накопительная емкость 4,. заряжась по цепи, рассмотренной выше, большую часть заряда, необходимого для переключения поро- 65 гового элемента 5, получает за более короткое время через конденсатор 9, при этом угол регулирования oL перемещается до значения, при котором максимальное напряжение на тиристорном коммутаторе 2 тока приблизительно равно напряжению переключения порогового элемента 5, т.е. на нагрузке выделяется мощность, близкая к максимальной.At the same time, the discharge of the capacitor 9 begins along the circuit, which is a new part of the potentiometer 3 — thyristor of the current switch 2 — decoupling diode 6 — resistor 10, and the circuit the second part of the potentiometer 3 — resistor 10, thereby discharging the capacitor 9 to a much greater extent. and, after the thyristor is turned off, the current commutator 3, when the load current passes through '0, the storage capacitance 4 ,. being charged along the circuit described above, most of the charge necessary to switch the threshold element 5 is received in a shorter time through the capacitor 9, while the control angle oL moves to a value at which the maximum voltage on the thyristor current switch 2 is approximately equal the switching voltage of the threshold element 5, i.e. power is allocated to the load close to maximum.

При возрастании освещенности чувствительного элемента 8 ток 7 усилителя увеличивается, незначительно увеличивая угол регулирования ci, при этом в действие вступает положительная обратная связь, основанная на росте разницы величины заряда и разряда конденсатора 9 при таком изменении угла регулирования. После вступления в действие ПОС угол регулирования <4 в'течение нескольких полупериодов достигает 180° и тиристорный коммутатор 2 тока перестает открываться. Изменяя положения подвижного контакта потенциометра 3, можно регулировать зону возврата бесконтактного фотореле, причем при положении подвижного контакта, обеспечивающим быстрый заряд форсировочной емкости эона возврата максимальна, а при быстром разряде зона, возврата Минимальна.With increasing illumination of the sensing element 8, the amplifier current 7 increases, slightly increasing the control angle ci, while positive feedback comes into play, based on the increase in the difference between the charge and discharge of the capacitor 9 with such a change in the control angle. After the introduction of the PIC, the control angle <4 for several half-periods reaches 180 ° and the thyristor current switch 2 stops opening. By changing the position of the movable contact of the potentiometer 3, it is possible to adjust the return zone of the contactless photorelay, and with the position of the movable contact providing a fast charge of the boost capacitance of the return aeon, it is maximum, and with a fast discharge, the return zone is Minimum.

Экономический эффект ожидается получить от экономии электроэнергии на освещение за счет повышениячувствительности и помехоустойчивости (возможности регулирования коэффицинта возврата) при использовании бесконтактного фотореле в качестве автомата включения наружного освещения народнохозяйственных объектов. ·The economic effect is expected to be obtained from energy savings in lighting due to increased sensitivity and noise immunity (the possibility of regulating the return coefficient) when using a contactless photorelay as an automatic switch on external lighting for national economic objects. ·

Claims

1.AiBTppcKoe certificate of the USSR

556570, cl. H 05 B 39/00, 09/21/72,

2. USSR author's certificate KM20007, cl. H 01 H 47/24, 03.20.72,