Осветительное устройство

)5 ННОЕ ПАТЕНТСССРССР ГОСУДАРСТ ВЕДОМСТВО (ГОСПАТЕНТ(54) ОСВЕТИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Использование: квартирные выключатели и регуляторы яркости ламп накаливания, тут из- Сущность изобретения: осветительное устройство содержит ключ переменного тока, стабилизатор напряжения, синхронизированный ссетью управляемый генератор импульсов, два регулируемых делителя напряжения, два диода. Второй регулируемый делитель напряжения может содержагь соединенные последовательно резистор и(56) 1, Авторское свидетельство СССРМ 1332567, кл, Н 05 В 39/02, 1985.2. Заявка Франции М 2001051,кл. Н 05 В 39/00, 1969, Изобретен йе относится к электротехнике, а именно к устройствам для включейия иуправленияяркостью ламп накаливанйя, иможет быть использовано в качестве квартирных выключателей и одновременно регуляторовяркости включаемых ламп,Целью изобретения является повыше. ние надежности устройства за счет.. снижения продолжительности работытранзистора,Другой целью изобретения является по-. вышение удобства эксплуатации за счет исключения временного гистерезиса приизменении яркости осветительной нагрузки.На чертеже представлена принципиаль.- ,ная схема осветительного устройства,Осветительное устройство содержит полупроводниковый ключ переменного тока 1,состоящий из тиристора 2 и диодного моста3. Выход тиристора 2 включен в диагональмоста 3, который включен через осветительную нагрузку 4 и выключатель 5 к сети переменного тока. Параллельно выходу тиристора 2 подключен параметрический. стабилизатор 6, состоящий иэ последовательно соединенных токоограничивающего а резистора 7 и стабилизатора 8, Параллельно. стабилизатору 8 подключен синхронизированный - с .сетью управляемый генератор а импульсов 9, который содержит фазосдвигающую цепь 10, состоящую из последовательно соединенных резистора 11 и конденсатора 12, и пороговый элемент 13, Пороговый элемент 13 выполнен на однопе- о реходном транзйсторе 14, управляющий (4 вход (эмиттер) которого подключен к точке (д соединения резистора 11 и конденсатора 12 фазоодаигахзщей цели 1 О. Выход (база 1)транзистора 14 подключен к управляющему электродутиристора 2 и нагрузочному резистору 15, другой конец которого подключен к катоду тиристора 2 и аноду стабилитрона 8, База 2 транзистора 14 через резистор 16 подключена к катоду стабилитрона 8, Параллельно стабилитрону 8 подключены также регулируемый делитель напряжения 17 и дополнительны й регулируемый дел ительнапряжения 18. Регулируемый делитель напряжения 17 состоит из трех последовательно соединенных резисторов 19 - 21, один из которых (резистор 20) выполненпеременным, Дополнительный регулируемый делитель напряжения 18 состоит из.регулируемого сопротивления, выполненного на биполярном и-р-и-транзисторе 22, включенном по схеме с общим эмиттером, и резисторе 23, включенном между коллекторам транзистора 22 и катодом. стабилитрона 8, Коллектор транзистора 22 соединен с катодом дополнительного разделительного диода 24, айод которого подключен к средней точке регулируемого делителя напряжения 17 и к аноду разделительного диода 25, катод которого соединен с управляющим входом генератора импульсов 9. Интегриру; ющая цепь 26, подключенная параллельно стабилитрону 8, состоит из последовательно соединенных диода 27, зарядного резистора 28, конденсатора 29, резистора 30, шунтирующего базо-эмиттерный переход транзистора 22, и разрядного резистора 31, подключенного параллельно конденсатору 29.. Осветительное устройство работает следующим образом;.При замыкании контактов выключателя5 напряжение сети переменного тока поступает через осветительную нагрузку 4 на выпрямительный мост 3. Положительные импульсы выпрямленного сетевого напряжения подаются на параметрический стабилизатор 6, где с помощью токоограничивающего. резистора 7 и стабилитрона 8 ограничиваются по амплитуде до напряжения стабилизации стабилитрона 8. Эти импульсы напряжения поступают на синхронизированный с сетью генератор импульсов 9, основной 17 и дополнительный 18 регулируемые делители напряжения. При этом начинается заряд конденсаторов 12 и 29, Постоянная времени заряда конденсатора 12 установлена равной 8-9 мс и более чем на порядок меньше постоянной времени конденсатора 29, которая равна 0,5-5 с, поэтому в схеме происходят следующие процессы, Конденсатор 12 фазосдвигающейцепи 10 заряжается через резистор 11 до напряжения открывания однопереходного транзистора 14, последний открывается, и конденсатор 12 быстро разряжается через переход эмиттер-база 1 транзистора 14 и резистор 15, В результате в цепь управления тиристора 2 поступает управляющий импульс напряжения, который открывает тиристор 2; благодаря чему выход диодного моста 3 замыкается и через его диоды обеспечивается электропитание осветительнойнию) эквивалентного сопротивления, подключенного к фазосдвигающей цепочке 10,40и соответствующему уменьшению угла открывания однопереходного транзистора 14 и,тиристора 2, а следовательно, и плавному увеличению. величины среднего тока, протекающего через осветительную нагрузку 4, и45увеличению яркости ее свечения. Шунтирующее воздействие запирающегося транзистора 22 на основной делитель напряжения 17 происходит до тех пор, пока потенциал его коллектора не приблизится к потенциа 50 лу выхода основного делителя 17, определяемого соотношением резисторов 19, 20 и 21.Затем диод 24 запирается и шунтирующее. воздействие дополнительного делителя напряжения 18 на основной делитель напря 55 женин 17 прекращается, и устройствовыходит на стационарный режим работы.При этом угол открывания однопереходного транзистора 14 и тиристора 2, а следовательно, и яркость осветительной нагрузки 4, определяется величиной и соотношением 15202535 нагрузки 4, Одновременно происходит заряд конденсатора 29 цепи 26, входящей в дополнительный регулируемый делитель напряжения 18. Ток заряда конденсатора 29 одновременно является током базы транзистора 22, Поэтому в начальный момент, когда этот ток максимален, транзистор 22 полностью открыт и находится в насыщении, то есть потенциал его коллектора близок к потенциалу эмиттера. В результате диод 24 открывается и шунтирует выход основного делителя напряжения 17, при этом диод 25 запирается и защищает фазосдвигающую цепь 10 от шунтирующего влияниянасыщенного транзистора 22 и диода 24Постоянная времени фазосдвигающей цепи 10 установлена такой, при которой угол открывания тиристора 2 равен 150 - 1700, благодаря чему величина среднего тока, протекающего через ламповую нагрузку 4,невелика, и нить накаливания чуть светится, постепенно прогреваясь этим током,По мере заряда конденсатора 29 величина базового тока транзистора 22 уменьшается, что приводит к постепенномузапиранию транзистора 22, увеличению омического сопротивления его коллекторно-эмиттерного перехода и выходу транзистора из насыщения. Постепеннопотенциал коллектора транзистора 22, являющегося выходом дополнительного делителя 18, повышается. Одновременно, за счет связи через диод 24 выхода дополнительного делителя 18 с основйым делителемнапряжения 17, напряжение на выходе последнего тоже начинает повышаться, чтоприводит к плавному изменению (уменьше 1798933резисторов 19, 20, 21 основного делителя напряжения 17 и величиной резистора 11 и конденсатора 12 фазосдвигающей цепи 10.Чем больше величина переменного резистора 20 основного делителя напряжения 17, тем ниже потенциал выхода этого делителя и тем ниже величина пилообразного напряжения на конденсаторе 12 фаэосдвигающей цепи 10, при которой происходит запирание диода 25 и отключение основной . цепи 17 от фазосдвигающей цепи 10, и тем меньше шунтирующее воздействие основной цепи 17 на фазосдвигающую цепь 10. . Тем больше угол, при котором. происходит открывание однопереходного транзистора 14 и тиристора 2,. и тем меньше величина среднего тока, протекающего через лампу накаливания 4, и тем ниже ее яркость, При . минимальном значении переменного резистора 20 потенциал выхода основного делителя напряжения 17 максимален, значение пилообразного напряжения на конденсаторе 12, при котором происходит запирание диода 25 и отключение основной цепи 17 от фазосдвигающей цепи 10, максимальна.При этом шунтирующее воздействие основной цепи 17 на фазосдвигающую цепь 10 .тоже максимально, Поэтому постоянная времени, фазосдвигающей цепи 10 минимальна, угол открывания однопереходного транзистора 14 и тиристора 2 минимален, а величина среднего тока, протекающего через ламповую нагрузку 4, и ее яркость свечения максимальны,Резисторы 19 и.21 основного делителя напряжения 17 ограничивают минимальный и максимальный углы открывания однопереходного транзистора 14 и тиристора 2 и тем самым определяют максимальную и минимальную яркости свечения ламповой нагрузки 4. Резистор 31, подключенный параллельно конденсатору 29 интегрирующей цепи 26, обеспечивает разряд.этого конденсатора после выключения устройства и тем самым определяет время готовности устройства к последующему запуску после его выключения. Величина этого резистора должна быть в 20-50 раз больше величины зарядного резистора 28 интегрирующей цепи 26, чтобы обеспечить надеж ное запирание транзистора 22 после зарядки конденсатора 29 и тем самым исключить его влияние на угол открывания однопереходного транзистора 14 и тиристора 2 в установившемся режиме, Диод 27 интегрирующей цепи 26 исключает блокирующее влияниеэлементов 28 - 31 этой цепи на фазосдвигающую цепь 10, тем самым обеспечивая работоспособность устройст-. 10 ва Формула изобретения1. Осветительное устройство, содержащее последовательно включенные ключ пе.ременн.ого тока и лампу накаливания,соединенные с выводами для подключения питающей сети, параметрический стабилизатор. напряжения, входные выводы которого подключены параллельно ключу переменного тока, синхронизированный с сетью управляемый генератор импульсов и регулируемый делитель напряжения, входные выводы которых подключены к выходным . выводам параметрического стабилизатора напряжения, диод, анод которого соединен со средним выводом регу 25 лируемого делителя напряжения, а катод -с управляющим входом генератора импуль-,сов, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью тельный регулируемый делитель напряжения, входные выводы которого подключены к выходным выводам парзметрического стабилизатора напряжения. а средний выводк катоду дополнительного диода, анод которого соединен с анодом основного диода.2. Устройство по п.1,отл ич а ю ще ес я тем; что дополнительный регулируемый делитель напряжения выполнен в виде по 40.следовательно соединенных резистора и транзистора, введена цепь, подключенная к выходным выводам параметрического стабилизатора напряжения и содержащая введенные дополнительно и соединенные последовательно согласно включенный диод, первый резистор, конденсатор, параллельно которому подкл.очен второй резистор, и третий резистор, подключенный параллельно база-эмиттерному переходу 50 транзистора. повышения надежности устройства, в него30 введены дополнительный диод и дополниЗаказ 780 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101