Фотореле з окремим регулюванням порогів увімкнення та вимкнення

Реферат: Фотореле з окремим регулюванням порогів увімкнення та вимкнення містить датчик освітлення і пороговий пристрій. До складу пристрою введений ще один пороговий елемент, при цьому кожен пороговий елемент підключений до джерела вхідного сигналу через інвертований вхід в одному випадку та через неінвертований в іншому, а виходи порогових елементів підключені до логічної схеми із можливістю реагування на моменти їх переходу з 1 в 0. UA 110785 U (54) ФОТОРЕЛЕ З ОКРЕМИМ РЕГУЛЮВАННЯМ ПОРОГІВ УВІМКНЕННЯ ТА ВИМКНЕННЯ UA 110785 U UA 110785 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до електротехніки і може використовуватися в системах автоматичного регулювання зовнішнього освітлення доріг, дворів, реклами і т. д., і т. п. у залежності від ступеня природного освітлення. Відомі системи автоматичного регулювання зовнішнього освітлення, які основані на увімкненні та вимкненні в ручному режимі за графіком. Так працює зовнішнє освітлення у великих містах. В окремих випадках застосовується запрограмовані таймери, які дозволяють увімкнення та вимкнення освітлення за часом та датою, що не завжди відповідає ступеню природного освітлення окремого дня. Наприклад відомі програмовані таймери REV-303 http://novatek-electro.com/ua/produktsiya/programovani-tajmeri-z-fotorele-i-kontrolem-naprugi.html Найбільш ефективним може бути застосування фотореле. Відомі фотореле мають гістерезис та регламентують поріг увімкнення, що зумовлює вимкнення освітлення при більш високому ступені природного освітлення. Так, наприклад, відоме фотореле (Електронний ресурс, режим доступу https://uk.wikipedia.org/wiki/Фотореле), яке являє собою прилад автоматичного управління різними установками, який використовує безінерційність фотоефекту, тобто практично миттєво реагує на світловий вплив чи його зміну. Найбільш близьким до корисної моделі, що заявляється, за технічною суттю, призначенням і результатом, що досягається є Суперечний переключатель (Г. Ганичев. Сумеречный переключатель, Електронний ресурс, режим доступу http://www.qrz.ru/schemes/contribute/constr/A005.shtml), що містить датчик освітлення і пороговий елемент. Відповідно до цього відомого пристрою, як датчик освітлення використаний фотоприймач VD1 (фотодіод в зворотному включенні - аналог фотоопіру), тригера Шміта, транзисторного ключа, електромагнітного реле і джерела живлення. Тригер Шміта виконаний на операційному підсилювачі DA1, охопленому позитивним зворотним зв'язком через резистор R6. Недоліком даного пристрою є неможливість регулювання вимкнення реле і, як наслідок, його вузька функціональність. На даний час з рівня техніки не відомо жодного пристрою, який дозволяв би регулювати не лише увімкнення реле у разі потреби, а й його вимкнення. Тому задачею запропонованого технічного рішення є розширення функціональних можливостей фотореле, що дозволяє проводити окреме регулювання порогів увімкнення і головне вимкнення фотореле. Поставлена задача вирішується тим, що фотореле з окремим регулюванням порогів увімкнення та вимкнення містить датчик освітлення і пороговий елемент. Відповідно до корисної моделі, до складу пристрою введений ще один пороговий елемент. При цьому кожен пороговий елемент підключений до джерела вхідного сигналу R1, Rф через інвертований вхід в одному випадку та через неінвертований в іншому, а виходи порогових елементів підключені до логічної схеми із можливістю реагування на моменти їх переходу з 1 в 0. В запропонованій корисній моделі досягається задача є розширення функціональних можливостей фотореле, що дозволяє проводити окреме регулювання порогів увімкнення і головне вимкнення фотореле. Це досягається завдяки тому, що до складу пристрою введений ще один пороговий елемент. При цьому, один пороговий елемент підключений до джерела вхідного сигналу через інвертований вхід, а інший - через не інвертований. При цьому виходи порогових елементів підключені до логічної схеми із можливістю реагування на моменти їх переходу з 1 в 0. Тобто, корисна модель дозволяє, використовуючи відомі засоби, отримати просту схему приладу, яка дає можливість регулювання порогів увімкнення та вимкнення фотореле, при цьому вимкнення відбувається при нижчому ступені природного освітлення, ніж увімкнення. Не беручи до уваги фізіологічні подробиці, відомо, що чуттєвість людського ока вранці вище, ніж увечері (https://ru.wikipedia.wiki/Спектральная_световая_эффективность_монохроматического_излучени я). Це дозволяє проводити вимкнення освітлення при нижчому ступені природного освітлення, ніж ввечері, та отримувати значну економію електроенергії. Запропонований засіб промислово придатний, тому що може бути використаний у різних системах автоматичного регулювання. На фігурі 1 показана схема запропонованого пристрою. На фігурі 2 - діаграма зміни напруги на виході порогових елементів. На фігурах 3-6 - зміни стану логічної схеми на прикладі поляризованого реле, а саме, на фігурі 3 - перший стан; на фігурі 4 - другий стан; на фігурі 5 - третій стан; на фігурі 6 - четвертий стан. На фігурі 7 - діаграма вихідної напруги. 1 UA 110785 U 5 10 15 20 25 30 Робота приладу на прикладі логічної схеми, виконаної на поляризованому реле, відбувається наступним чином. При увімкненні приладу перший пороговий елемент ПЕ1 переходить у стан 1. Комутуючий конденсатор С заряджається від виходу ПЕ1 через обмотку реле К до виходу другого порогового елементу ПЕ2 в полярності, що продемонстровано на фігурі 3. Струм заряду конденсатору встановлює контакти реле К у вимкнений стан. У ході збільшення вхідної напруги включається ПЕ1 та переходить у стан 0. Комутуючий конденсатор С розряджається на обмотку реле К та встановлює його контакти у стан увімкнення (фігура 4). Подальше збільшення вхідної напруги, що відповідає зменшенню природного освітлення, призводить до включення порогового елемента ПЕ2. Комутуючий конденсатор заряджається від виходу ПЕ2 через обмотку реле К до виходу ПЕ1 в полярності, продемонстрованій на фігурі 6. При цьому струм заряду конденсатору підтверджує стан реле К "увімкнено". На світанку, що відповідає зменшенню вхідної напруги, ПЕ2 переходить у стан 0. Конденсатор розряджається за ланцюгом "вихід ПЕ2 - обмотка реле К - вихід ПЕ1" та переводить контакти реле К у стан "вимкнено" (фігура 5). Подальше зменшення вхідної напруги призводить до переходу ПЕ1 у стан 1. Конденсатор знов заряджається за ланцюгом "вихід ПЕ1 - обмотка реле К - вихід ПЕ2" і підтверджує стан контактів реле К "вимкнено". Діаграма напруги, комутованої контактами реле К, продемонстрована на фігурі 7. Таким чином, пропоноване фотореле має ряд позитивних властивостей. Гістерезис ПЕ1, визначуваний і регульований співвідношенням резисторів R3, R4, R5, і гістерезис ПЕ2, визначуваний і регульований співвідношенням резисторів R2, R6, R7, виключають помилкові спрацьовування реле при незначних флуктуаціях вхідної напруги в діапазонах Uвх2 > Uвх > Uвх1 и Uвх3 > Uвх > Uвх4. При цьому відпадає необхідність затримки спрацьовування реле, що зазвичай має місце у відомих фотореле, оскільки при Uвх > Uвх4 контакти реле К завжди в положенні "включено" і при Uвх < Uвх1 завжди в положенні "вимкнено". Оскільки пороги спрацьовування і відключення реле залежать тільки від співвідношення резисторів, це приводить до нечутливості до змін напруги живлення, а також відновлює стан реле "увімкнено/вимкнено" при короткочасному відключенні живлення. Таким чином, у корисній моделі, що заявляться, досягається розширення функціональних можливостей фотореле, що дозволяє проводити окреме регулювання порогів увімкнення і головне вимкнення фотореле. 35 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 40 Фотореле з окремим регулюванням порогів увімкнення та вимкнення, що містить датчик освітлення і пороговий пристрій, яке відрізняється тим, що до складу пристрою введений ще один пороговий елемент, при цьому кожен пороговий елемент підключений до джерела вхідного сигналу через інвертований вхід в одному випадку та через неінвертований в іншому, а виходи порогових елементів підключені до логічної схеми із можливістю реагування на моменти їх переходу з 1 в 0. 2 UA 110785 U 3 UA 110785 U Комп’ютерна верстка О. Гергіль Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4