Електронне фотореле

1. Електронне фотореле, яке містить джерело живлення з позитивною і негативною клемами, виконавчий орган з вхідними і вихідними виводами, датчик, виконаний за схемою аналога лямбдадіода з анодом і катодом, що містить комплементарну пару польових транзисторів з каналами різного типу провідності, з'єднаних своїми витоками, яке відрізняє ться тим, що воно додатково містить підсилювальний транзистор, два фотодіоди, кожен 3 3340 4 транзистора із каналом n-типу і його стоком вклюлямбда-діода за рахунок зсуву його ΒΑΧ вправо чений регулювальний резистор, між затвором при зменшенні освітленості фотодіодів вночі з попольового транзистора p-типу і стоками кожного дачею сигналу через підсилювальний транзистор польового транзистора, включені резистори, стоки на вхід виконавчого органу і за рахунок цього запольових транзисторів n-типу кожної комплеменбезпечує використання фотореле для управління тарної пари приєднані до першого кінця первинної об'єктами залежно від освітленості, наприклад, обмотки трансформатора, яка утворює із згаданим для управління маяками, світлофорами або елекконденсатором паралельний резонансний LCтроогорожами для випасу худоби, які живляться контур, другий кінець первинної обмотки приєднавід акумуляторних або сонячних батарей. ний до позитивної клеми джерела живлення, до Ввімкнення виконавчого органу через підсивторинної обмотки трансформатора приєднаний лювальний транзистор до джерела живлення досигнальний орган. зволяє вмикати вихідні виводи виконавчого органу Недолік пристрою-прототипу в тім, що він не в коло керування силовими комутаційними апарареагує на освітленість і не може використовуватами, наприклад магнітними пускачами. тись для автоматизації об'єктів управління залежВиконання виконавчого органу в вигляді оптно від освітленості. рона забезпечує гальванічну розв'язку його вхідВ основу корисної моделі поставлена задача них і вихідних кіл, чим підвищується його електростворення електронного фотореле, яке додатково безпека та надійність роботи. містить два фотодіода, кожен фотодіод ввімкнеТаким чином, запропонована корисна модель ний між затвором одного польового транзистора і реагує на зміну освітленості при мізерному струмі стоком іншого зустрічно полярності джерела живв черговому режимі (наноампери), що дозволяє лення, що забезпечує зменшення струму відпливу використовува ти її для управління об'єктами, що до мізерної величини в черговому режимі при ноживляться від автономних малопотужних джерел, рмальній освітленості і відкриття лямбда-діода за залежно від освітленості, наприклад для управлінрахунок зсуву його ΒΑΧ вправо при зменшенні ня маяками, світлофорами або електроогорожами освітленості фотодіодів в нічний час з подачею для випасу худоби, які живляться від малопотужсигналу через підсилювальний транзистор на вхід них акумуляторних або сонячних батарей. виконавчого органу і за рахунок цього забезпечує Технічна суть і принцип дії запропонованого використання фотореле для управління об'єктами електронного фотореле пояснюється графічним залежно від освітленості, наприклад, для управматеріалом: на Фіг.1 подана принципова електриління маяками, світлофорами або електроогорочна схема фотореле; на Фіг.2 - ΒΑΧ фотодатчика. жами для випасу худоби, які живляться від акумуЕлектронне фотореле містить джерело живляторних або сонячних батарей. лення 1 з позитивною 2 і негативною 3 клемами, Поставлена задача досягається за рахунок тофотодатчик 4, виконавчий орган 5, з вхідними виго, що електронне фотореле, яке містить джерело водами 6, 7 і вихідними виводами 8, 9, підсилюваживлення з позитивною і негативною клемами, льний транзистор 10 з електродами бази 11, емівиконавчий орган, з вхідними і вихідними виводатера 12 і колектора 13. Фотодатчик 4, виконаний за ми, датчик, виконаний за схемою аналога лямбдасхемою аналога лямбда-діода з анодом 14, придіода з анодом і катодом, що містить комплеменєднаним до позитивної клеми 2, і катодом 15, притарну пару польових транзисторів з каналами різєднаним до негативної клеми 3 джерела живлення ного типу провідності, з'єднаних своїми витоками, 1, містить комплементарну пару польових транзизгідно корисної моделі додатково містить два фосторів 16, 17 різного типу провідності, з'єднаних тодіода і підсилювальний транзистор, кожен фосвоїми витоками 18, 19, між затвором 20 польовотодіод ввімкнений між затвором одного польового го транзистора 16 із каналом n-типу і стоком 21 транзистора і стоком іншого зустрічно полярності польового транзистора 17 із каналом p-типу ввімкджерела живлення, база підсилювального транзинений перший фотодіод 22, між затвором 23 стора приєднана до катода аналога лямбда-діода, польового транзистора 17 із каналом p-типу і стоемітер приєднаний до негативної клеми джерела ком 24 польового транзистора 16 із каналом nживлення, вхідні виводи виконавчого органу ввімктипу ввімкнений другий фотодіод 25. База 11 піднені між колектором і позитивною клемою джерела силювального транзистора 10 приєднана до катоживлення, вихідні виводи виконавчого органу прида 15 аналога лямбда-діода, емітер 12 транзистозначені для ввімкнення в коло керування об'єкта ра 10 приєднаний до негативної клеми 3 джерела управління. живлення 1. Виконавчий орган 5 вхідними виводаТакож поставлена задача досягається за рами 6, 7 ввімкнений між позитивною клемою 2 джехунок того, що виконавчий орган виконаний в вирела живлення 1 і колектором 13 підсилювального гляді оптрона з фотовипромінювачем і фотоприйтранзистора 10. Вихідні виводи 8, 9 виконавчого мачем, електроди фотовипромінювача є вхідними органу 5 призначені для ввімкнення в коло керувиводами виконавчого органу, а електроди фотовання об'єкта управління. приймача є вихідними виводами виконавчого Виконавчий орган 5 виконаний в вигляді опторгану. рона. На Фіг.1 в якості виконавчого органу 5 покаВвімкнення фотодіодів згідно корисної моделі заний тиристорний оптрон з фотовипромінювачем між затвором одного польового транзистора і стов вигляді світлодіода 26, анод якого з'єднаний з ком іншого зустрічно полярності джерела живленпозитивною клемою 2 джерела живлення 1, а каня, забезпечує зменшення струму відпливу до мітод - з колектором 13 підсилювального транзистозерної величини (наноампери) в черговому режимі ра 10, і фотоприймачем в вигляді фототиристора вдень, при нормальній освітленості, і відкриття 27. Електроди світлодіода 26 є вхідними виводами 5 3340 6 6,7 виконавчого органу 5, а електроди фототирисфотодатчика 4 на базу 11 підсилювального трантора 27 є вихідними виводами 8, 9 виконавчого зистора 10 не поступає, транзистор закритий, органу 5. Виконання виконавчого органу 5 в вигляструм через вхідні виводи 6,7 виконавчого органу ді оптрона забезпечує гальванічну розв'язку вхід5 не протікає, і його вихідні виводи 8, 9 в колі керуних 6, 7 і ви хідних 8, 9 кіл, чим підвищується його вання об'єкта управління розімкнені. електробезпека та надійність роботи. Ввечері, при зменшенні освітленості, фотоПристрій працює таким чином електрорушійна сила фотодіодів 22, 25 зменшуПоложення ΒΑΧ лямбда-діода залежить від ється. Абсолютна величина потенціалів на затвоосвітленості: вранці ΒΑΧ зміщається вліво, і лямбрах 20, 23 польових транзисторів 16, 17 да-діод закривається, а ввечері ΒΑΧ зміщається збільшується. Тому ΒΑΧ аналога лямбда-діода вправо, і лямбда-діод відкривається. ΒΑΧ аналога зміщається вправо (на Фіг.2 - пунктирна лінія 29). У лямбда-діода формується добором параметрів діапазоні напруг, обмежених точками Α', Β', що комплементарної пари польових транзисторів 16, відповідають напругам UA', UB' (UB'>Uж), лямбда17 та фотодіодів 22, 25. В якості останніх можуть діод відкритий, а фотодіоди 22, 25 переходять в бути використані германієві фотодіоди широкого фотодіодний режим. Сигнал від фотодатчика 4 (з спектру. Характеристика аналога лямбда-діода катода 15 лямбда-діода) поступає на базу 11 підмістить ділянку ОА із позитивним диференціальсилювального транзистора 10. Через емітер 12 ним опором, властивим звичайному діоду, і ділянколектор 13 протікає струм, і виконавчий орган 5 ку АВ із негативним диференціальним опором, як у вхідними виводами 6, 7 вмикається в коло джеретунельного діода. З ростом прикладеної до лямбла живлення 1. Коли через світлодіод 26 протікає да-діода напруги позитивної полярності (анод 14 струм, фототиристор 27 відкривається і вихідними позитивний) струм спочатку зростає, в точці А при виводами 8, 9 замикає коло керування об'єкта деякій напрузі UA він досягає максимального знауправління. чення, а потім зменшується. При напрузі U B, рівній Вранці, із збільшенням світлового потоку, обесумі напруг польових транзисторів 16, 17, обидва рнений струм фотодіодів в фотодіодному режимі транзистори закриваються і струм лямбда-діода зростає, а їхній обернений опір і, відповідно, назменшується до мізерної величини. При подальпруга на затворах 20 23 польових транзисторів 16, шому збільшенні напруги лямбда-діод залишаєть17 зменшується. ΒΑΧ лямбда-діода зміщається ся в закритому стані аж до збільшення напруги до вліво, напруга UB стає меншою ніж напруга живвеличини пробою Uпр, яка більша від напруги живлення Uж, лямбда-діод закривається, і фотодіоди лення Uж, (Uпр>Uж), тому пробою не настає. Особ22, 25 переходять в генераторний режим, зменливістю ΒΑΧ аналога лямбда-діода є наявність шуючи абсолютну величину потенціалів на затводілянки АВ із негативним диференціальним опорах 20, 23 польових транзисторів 16, 17. Підсилюром, яка може зміщатися при зміні освітленості вальний транзистор 10 при цьому закривається, і фотодіодів 22, 25. виконавчий орган 5 своїми вихідними виводами 8, Вдень, за нормальної освітленості, ΒΑΧ 28 9 розмикає коло керування об'єкта управління. (Фіг.2) аналога лямбда-діода займає ліве полоСлід зазначити, що опір фотодіода в фо тодіоження, напруга UB менша ніж напруга живлення дному режимі значно більший, ніж в фотогенераUж, лямбда-діод закритий, і фотодіоди 22, 25, що торному режимі. Тому енергоекономічне фотореле ввімкнені зустрічно полярності джерела живлення буде менше споживати енергії порівняно з прото1, працюють в генераторному режимі, зменшуючи типом не тільки в черговому режимі, а й в спраабсолютну величину потенціалів на затворах 20, цьованому стані. 23 польових транзисторів 16, 17. Сигнал від Комп’ютерна в ерстка Д. Шев ерун Підписне Тираж 37 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601