PL151902B1 - Elektroniczny trzystanowy automat schodowy - Google Patents

Description

RZECZPOSPOLITA POLSKA	OPIS PATENTOWY	151 902
Patent dodatkowy do patentu nr---	CillUin
	Zgłoszono: 87 θ2 04 /P. 264495/
W*	Pierwszeństwo ----	Int. Cl.5 H03K 17/296 H01H 43/00
URZĄD PATENTOWY	Zgłoszenie ogłoszono: 88 10 27
RP	Opis patentowy opublikowano: 1991 03 29

Twórca wynalazku: Zbigniew Frąckiewicz

Uprawniony z patentu: Frąckiewicz Zbigniew, Szczecin /Polska/

ELEKTRONICZNY TRZYSTANOWY AUTOMAT SCHODOWY

Przedmiotem wynalazku jest trzystanowy automat schodowy, którego trzeci stan sygnalizuje zbliżenie się chwili wyłączenia jego cyklicznym wyłączeniem i załączeniem.

Znane dotychczas układy automatów są dwustanowe lub trzystanowe. Dwustanowe automaty mają stan załączenia i wyłączenia. Ich wadą jest to, że użytkownik nie jest informowany o zbliżaniu się chwili wyłączenia światła, co obniża jego bezpieczeństwo przy poruszaniu się na korytarzu lub nieoświetlonej klatce schodowej. Znane układy trzystanowych automatów schodowych wadę tę eliminują wprowadzeniem trzeciego stanu obniżonego oświetlenia przy zbliżaniu się chwili wyłączenia światła. Układy te zawierają mechaniczne części ruchome, które obniżają ich żywotność i pewność działania. Niektóre z typów trzystanowych automatów schodowych sygnalizują zbliżanie się chwili wyłączenia światła płynnym obniżaniem oświetlenia. Ich wadą jest konieczność stosowania obwodów filtrujących die odfiltrowania powstających składowych wyższych harmonicznych. Inne sygnalizują zbliżanie eię chwili wyłączenia światła skokowym zmniejszeniem jasności oświetlenia. Wadą tych układów jest to, że jasność oświetlenia zmienia się tylko jeden raz, co nie zawsze użytkownik zauważy.

Opisane wyżej wady eliminuje trzystanowy elektroniczny automat schodowy według wynalazku przyłączony do obwodu żarówki i wyłącznika, gdzie równolegle do wyłącznika włączony jest triak. Podstawą tego trzystanowego automatu schodowego jest to, że równolegle do triaka połączony jest identyfikator stanu wyłącznika, którego wyjście połączone jest z wejściem generatora załączania żarówki. Wyjście tego generatora załączania żarówki połączone jest na pierwsze wejście sterujące klucza elektronicznego. Na drugie wejście sterujące klucza elektronicznego przyłączone Jest wyjście generatora Impulsów synchronizujących. Wyjście klucza elektronicznego jest przyłączone do elektrody sterującej triaka. Identyfikator stanu wyłącznika, generator załączania żarówek, generator impulsów synchronizujących i klucz elektroniczny są przyłączone do źródła zasilającego.

151 902

151 902

Identyfikator etanu wyłącznika można zbudować tak, że na wejściu połączona jest szeregowa kombinacja pierwszego rezystora 1 pierwszego kondensatora oraz pierwszej diody Zenera· Katoda pierwszej diody Zenera jest przez pierwszą diodę, połączoną w kierunku przewodzenia, przyłączona do równoległej kombinacji drugiego kondensatora i drugiego rezystora oraz przez inwertor i drugą diodę, połączoną również w kierunku przewodzenia, do jednego końca trzeciego kondensatora, który Jest jednocześnie wyjściem identyfikatora· Drugi koniec trzeciego kondensatora jest połączony z anodą pierwszej diody Zenera·

Generator impulsów synchronizujących można zbudować tak, że na jego wejściu jest szeregowa kombinacja trzeciego rezystora i drugiej diody Zenera, dołączona do trzeciego rezystora swoją katodą· Równolegle do drugiej diody Zenera przyłączona jest szeregowa kombinacja czwartego kondensatora i czwartego rezystora· Katoda drugiej diody Zenera jest przez piąty rezystor połączona z bazą tranzystora. Kolektor tego tranzystora jest przez szósty rezystor przyłączony do dodatniego bieguna źródła zasilającego, a przez szeregową kombinację piątego kondensatora i siódmego rezystora połączony jast z emiterem tranzystora oraz z anodą drugiej diody Zenera. Punkt wspólny czwartego kondensatora i czwartego rezystora jest przez trzecią diodę przyłączony w kierunku przewodzenia do jednego końca ósmego rezystora, który jest jednocześnie wyjściem generatora impulsów synchronizujących. Do tego końca ósmego rezystora przyłączony jest przez czwartą diodę w kierunku przewodzenia punkt wspólny piątego kondensatora i siódmego rezystora. Drugi koniec ósmego rezystora połączony jest z anodą drugiej diody Zenera·

Główną zaletą tego trzystanowego automatu schodowego według wynalazku jeet to, że połączenie to sygnalizuje bliżące się wyłączenie światła mruganiem, co umożliwia łatwe ponowne_x włączenie światła· Następną zaletą jest to, że układ połączeń jest w pełni elektroniczny, nie posiada części mechanicznych, przez co zwiększa się jego żywotność i pewność działania· Zastosowanie trlakl nie musi być dobierane na duże prądy załączeniowe żarówek, ponieważ są one załączane w chwili, gdy włókna żarówek są gorące i mają dużą rezystancją. W wyniku tego, że załączanie triaka następuje w przybliżeniu w zerze napięcia sieci, układ nie musi zawierać filtrów przeciwzakłóceniowych ·

Przykład układu połączeń elektronicznych trzystanowego automatu schodowego według wynalazku przedstawiony jest w układzie blokowym na fig.l. Na fig.2 przedstawiono połączenie identyfikatora stanu wyłącznika, a na fig.3 połączenie generatora impulsów synchronizujących.

Pomiędzy pierwszym i drugim zaciskiem l i 2 do których dołączone jest napięcie sieci, przyłączona jest szeregowa kombinacja żarówki 5 i wyłącznika 4. Wyłącznik 4 zmostkowany jest triakiem 6 i identyfikatorem stanu wyłącznika 7. Identyfikator 7 jest przyłączony do generatora załączenia żarówki 8. Wyjście generatora 8 przyłączone jest do pierwszego wejścia sterującego klucza elektronicznego 10, do którego drugiego wejścia przyłączone jest wyjście generatora impulsów synchronizujących 9. Wyjście klucza elektronicznego 10 jest przyłączone do elektrody sterującej triaka 6. Równolegle do szeregowej kombinacji żarówki 5 i wyłącznika 4 przyłączone jest źródło zasilające 11, które zasila identyfikator stanu wyłącznika 7, generator załączania żarówki 8, generator impulsów synchronizujących 9 i klucz elektroniczny 10·

Identyfikator stanu wyłącznika 7 wykorzystuje w swojej budowie układ ochrony przepięciowej triaka 6, czym jest szeregowa kombinacja pierwszego kondensatora 21 i pierwszego rezystora 22 wraz z pierwszą diodą Zenera 23, która jest przyłączona równolegle do triaka 6, to znaczy pomiędzy zaciski 2 i 3. Punkt wspólny pierwszego rezystora 22 i katody pierwszej diody Zenera 23 przyłączona przez pierwszą diodę 24 w kierunku przewodzenie do jednego końca równoległej kombinacji drugiego kondensatora 25 i drugiego rezystora 26, których drugi koniec jest przyłączony do anody pierwszej diody Zenera 23, a więc 1 do drugiego zacisku 2· Katoda pierwszej diody 24, a więc i pierwszy koniec równoległej kombinacji drugiego kondensatora 25 i drugiego rezystora 26, przyłączona jest na wejście inwertora 27· Jako inwertor 27 można z powodzeniem zastosować na przykład bramkę typu CMOS. Negację sygnału wejściowego można też otrzymać przy pomocy tranzystora w połączeniu wspólnego emitera· Wyjście Inwertora 27 Jest przez drugą diodę 28 w kierunku przewodzenia połączone z jednym końcem trzeciego kondensatora 29, który jest jednocześnie wyjściem identyfikatora 7· Drugi koniec trzeciego kondensatora 29, połączony jest z drugim zaciskiem 2·

151 902

Generator impulsów synchronizujących 9 ma na wejściu szeregową kombinacją trzeciego rezystora 31 i drugiej diody Zenera 32 przyłączonej do rezystora 31 swą katodą, która to kombinacja przyłączona jest do sieci, to znaczy pomiędzy zaciski 112· Punkt wspólny trzeciego rezystora 31 i katody drugiej diody Zenera 32 jest przyłączony do jednego końca czwartego kondensatora 33, który jest przez czwarty rezystor 34 połączony z drugim zaciskiem 2, a więc i z anodą drugiej diody Zenera 32· Tan punkt wspólny 31 i 32 Jest też przez piąty rezystor 35 połączony z bazą tranzystora 37· Emiter tranzystora 37 jest przyłączony do drugiego zacisku 2, a kolektor przyłączony jest przez szósty rezystor 36 do dodatniego zacisku źródła zasilającego 11· Kolektor jest jednocześnie połączony przez szósty kondensator 38 i siódmy rezystor 39 z drugim zaciskiem 2. Punkt wspólny czwartego kondensatora 33 i czwartego rezystora 34 przyłączony jest przez trzecią diodę 41 w kierunku przewodzenia do jednego końca ósmego rezystora 42, do którego jest też przyłączony przez czwartą diodę w kierunku przewodzenia punkt wspólny piątego kondensatora 38 i siódmego rezystora 39 i punkt ten jest wyjściem generatora impulsów synchronizujących 9· Drugi koniec ósmego rezystora 42 przyłączony jest do drugiego zacisku 2. Zamiast tranzystora 37 można z powodzeniem zastosować inwertor z wykorzystaniem układu scalonego typu CMOS.

Opisany wyżej elektroniczny trzystanowy automat schodowy pracuje następującym sposobem. Przyciśnięcie wyłącznika 4 powoduje przepływ prądu przez żarówką 5, która sią rozświeci, a rezystancja jej włókna zwiększa się· Drugi kondensator 25 identyfikatora stanu wyłącznika 7 wyładowuje się przez drugi rezystor 26. Powoduje to szybkie ładowanie sią kondensatora 29. Napięcie tego trzeciego kondensatora 29 steruje generatorem załączania żarówki 8· Generator ten, zbudowany na przykład z bramek CMOS, generuje impulsy określające czas załączania żarówki 5· Jednocześnie generator impulsów synchronizujących 9 wytwarza impulsy w chwilach przejścia napięcia sieci przez zero w ten sposób, że impulsy prostokątne wytwarzane przy pomocy drugiej diody Zenera 32 i ich negacja są różniczkowane przy pomocy czwartego kondensatora 33 i czwartego rezystora 34 oraz przy pomocy piątego kondensatora 38 i siódmego rezystora 39. Dodatnie impulsy są wyprowadzane przy pomocy trzeciej i czwartej diody 41 i 40· Impulsy synchronizujące i impulsy generowane generatorem załączania żarówki 8 są przyłączone na wejście klucza elektronicznego 10, który przy istnieniu obu impulsów wytwarza impulsy załączające triak 6· Po zwolnieniu wyłącznika 4, żarówka 5 świeci się nadal· Generator załączania żarówki 8 powoduje to, że na początku żarówka 5 świeci trwale, a po określonym czasie, na przykład po minucie, zaczyna świecić w sposób przerywany, co trwa około 15 sekund. Przyciśnięcie wyłącznika 4 powoduje kolejne naładowanie kondensatora 29 i powtórzenie całego opisanego wyżej cyklu· Stała czasowa wyładowywania drugiego kondensatora 25 jest dobrana tak, że trzeci kondensator 29 ładuje się tylko przy załączeniu wyłącznika 4· Przy jego wyłączeniu, bez względu na to, w jakim stanie jest triak 6, przewodzi lub nie, drugi kondensator 25 jest naładowany, a trzeci kondensator 29 może się wyładowywać·

Przy mniejszych mocach załączanych żarówek można pominąć generator impulsów synchronizujących 9. Funkcja automatu schodowego przez to się nie zmieni. Ale triak 6 będzie załączany przy różnych wartościach napięcia sieci, a jego elektrodą sterującą będzie ciągle przepływać prąd w okresach świecenia żarówek·

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Elektroniczny trzystanowy automat schodowy przyłączony do obwodu żarówki i wyłącznika, do którego przyłączony jest równolegle triak, znamienny tym, że równolegle do triaka /6/ połączony jest identyfikator stanu wyłącznika /7/, którego wyjście jest połączone z wejściem generatora załączania żarówki /8/, którego wyjście jest przyłączone do pierwszego wejścia sterującego klucza elektronicznego /10/, do którego drugiego wejścia sterującego przyłączone jest wyjście generatora impulsów synchronizujących /9/, a wyjście klucza elektronicznego /10/ przyłączone jest do elektrody sterującej triaka /6/, przy czym identyfikator stanu wyłącznika /7/, generator załączania żarówki /8/, generator impulsów synchronizujących /9/ i klucz elektroniczny /10/ przyłączone są do źródła zasilającego /11/·

   151 902
2. 2. Elektroniczny trzystanowy atitomat schodowy według zastrz.l, znamienny t y m, że identyfikator stanu wyłęcznika /7/ ma na wejściu szeregowę kombinację pierwszego kondensatora /21/, pierwszego rezystora /22/ i pierwszej diody Zenera /23/, której katoda jest przez pierwszę diodę /24/ w kierunku przewodzenia przyłęczona do równoległej kombinacji drugiego kondensatora /25/ i drugiego rezystora /26/ oraz przez inwertor /27/ i drugę diodę /26/ w kierunku przewodzenia do jednego końca trzeciego kondensatora /29/, który jest jednocześnie wyjściem identyfikatora stanu wyłęcznika /7/, a drugi koniec trzeciego kondensatora /29/ połęczony jest z anodę pierwszej diody Zenera /23/.
3. 3. Elektroniczny trzystanowy automat schodowy według zastrz.l, znamienny t y m, że generator impulsów synchronizujęcych /9/ ma na wejściu szeregowę kombinację trzeciego rezystora /31/ i drugiej diody Zenera /32/, przy czym do drugiej diody Zenera /32/ przyłęczona jest szeregowa kombinacja czwartego kondensatora /33/ i czwartego rezystora /34/, a katoda drugiej diody Zenera /32/ jest też przez pięty rezystor /35/ połęczona z bazę tranzystora /37/, którego kolektor jest przez szósty rezystor /36/ przyłęczony do dodatniego bieguna źródła zasilajęcego /11/, a przez szeregowę kombinację piętego kondensatora /38/' i siódmego rezystora z emiterem tegoż tranzystora /37/ jak też z anodę drugiej diody Zenera /32/, przy czym punkt wspólny czwartego kondensatora /33/ i czwartego rezystora /34/ jest przez trzecię diodę /41/ w kierunku przewodzenia przyłęczona do jednego końca ósmego rezystora /42/, który jest wyjściem generatora impulsów synchronizujęcych /9/, do którego jest jednocześnie przyłęczony przez czwartę diodę /40/ w kierunku przewodzenia punkt wspólny piętego kondensatora /38/ i 9iódmego rezystora /39/, a drugi koniec ósmego rezystora /42/ połęczony jest z anodę drugiej diody Zenera /32/.

   Fig.I

   Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 100 egz.

   Cena 3000 zł