184731. lajstromszámú szabadalom • Fényvezérelt elektromos kapcsoló
1 184 731 ? A találmány tárgya fényvezérelt elektromos kapcsoló, amely mechanikusan elmozduló kontaktusok nélkül alkalmas széles tartományba eső teljesítmények kapcsolására úgy kommersz berendezések, háztartások mint az. ipar területén. Ismeretes, hogy az elektromos készülékek és berendezések be-, illetve kikapcsolására szolgáló árammegszakító eszközök elmozduló érintkezőkkel történő kivitelezése sok hibalehetőséget és korlátozott élettartamot rejt magában. A gyakorlatban több megoldás ismert, amelyek optoelektronikaí vagy más víllamosmennyiség megváltozásának érzékelése útján szakítja meg vagy engedi ál a kapcsolandó áramkör áramát. Ezeknek az ismert fényszenzoros, kapacitív vagy induktív kapcsolóknak közös hátrányuk, hogy a környezeti behatásokkal szemben nem ellenállók, zavarérzékenysegük viszonylag nagy, áruk magas. Ipari alkalmazásuknak is gátat vet, hogy szennyeződésre, rázkódásra érzékenyek, mechanikai igénybevételre alkalmatlanok. A találmány célja a felsorolt hiányosságok egyidejű kiküszöbölése mellett olyan fényvezérelt elektromos kapcsoló létrehozása, melynek élettartama, megbízhatósága sokszorosan meghaladja az ismert szenzoros kapcsolókét, valamint olcsón és sorozatgyártással előállítható. A találmány azon a felismerésen alapul, hogy a felsorolt hátrányoktól mentes fényvezérelt kapcsolót lehet kialakítani, ha a kapcsoló működtetéséhez a környezeti megvilágítás kizárása mellett egyben a fényérzékelő rész megtisztítását is jelentő, a kapcsoló célszerűen ujjal történő megnyomása is szükséges, valamint ha a működtető fényérzékelőn kívül egy a környezeti megvilágítást érzékelő további fényérzékelőt helyezünk el, amellyel a hirtelen fényváltozások által okozott hibás működés küszöbölhető ki. A kitűzött feladatot olyan fényvezérelt elektromos kapcsolóval oldottuk meg, amelynek fényérzékelője, azzal összekapcsolt jelfeldolgozó áramköre és ahhoz csatlakozó beavatkozóegysége van. Ezt a találmány értelmében oly módon fejlesztettük tovább, hogy legalább egy, fényátnemeresztő hüvelylyei körülvett fényérzékelő egy küszöbértékkapcsoló áramkör bemenetére van kötve, a küszöbérték-kapcsoló áramkör kimenete késleltető fokozaton át logikai áramkör egyik bemenetére csatlakozik, amelynek másik bemenetére megvilágítást érzékelő további fényérzékelő van egy további küszöbérték-kapcsoló áramkörön át rákötve, továbbá a logikai áramkör kimenete a szándékokban fényváltozások okozta állapotváltozásokat kiküszöbölő tároló bemenetével van összekötve, amelynek kimenele beavalkozóegységként beiktatott meghajtófoko/.at bemenetére csatlakozik, amely vezérelt áramkör kapcsolóelemével van összekapcsolva. A találmány szerinti kapcsoló egy lehetséges kiviteli alakja értelmében a fényérzékelő fololranzisztor, amelynek előfeszítése révén a kapcsoló megszólalási szintjét bizonyos határok között állítani lehet. További célszerű kiviteli alak értelmében a fényérzékelő és a küszöbérték-kapcsoló áramkör kikapcsolható fototirisztorral van megvalósítva, mely által egyszerűsödik a találmány szerinti kapcsoló elektromos felépítése. Előnyös az a kiviteli alak, mely szerint a küszöbérték-kapcsoló áramkörök Schmitt-lriggerek, illetve komparátorok. A komparátorok alkalmazása ugyancsak biztosítja a megkívánt fényváltozás meghatározott tartományon belül megválasztását átbillenést szintje beállítása révén. A találmány szerinti kapcsoló további kiviteli alakja értelmében célszerű, ha a késleltetőfokozat egyszerűen méretezhető monostabii billenőfokozat, és a logikai áramkör oly módon van megvalósítva, hogy a környezeti megvilágítást érzékelő fényérzékelővel összekapcsolt komparátor kimenete a működtető fényérzékelő komparátorának viszszaállító bemenetével van összekötve. Célszerű az: a kiviteli alak, amelyben a tároló NEM-ÉS kapukból, illetve számlálóáramkörböl áll. Előnyös a fényvezérelt elektromos kapcsoló azon kiviteli alakja is, melynek értelmében a meghajtófokozat rövidzárvédett teljesítményerősítő. A találmányt az alábbiakban a rajz alapján ismertetjük részletesebben, amelyen a találmány szerinti fényvezérelt elektromos kapcsoló példakénti kiviteli alakját tüntettük fel. A rajzon az 1. ábra a találmány szerinti kapcsoló egy lehetséges kiviteli alakjának blokkvázlata, és a 2. ábrán a találmány szerinti kapcsoló egy további kiviteli alakjának részletesebb kapcsolási rajza látható. Az 1. ábrán látható blokkvázlaton 1 fényérzékelő küszöbérték-kapcsoló 2 áramkör 3 bemenetére csatlakozik. A 2 áramkör 4 kimenete 5 késleltetőfokozat 6 bemenetére kapcsolódik és az 5 késleltetőfokozat 7 kimenete 8 logikai áramkör 9 bemenetével van összekötve. Jelen példában fényáteresztö diffúz házban elhelyezett, a környezeti megvilágítást érzékelő további 10 fényérzékelő egy másik küszöbérték-kapcsoló 11 áramkör 12 bemenetére csatlakozik. A 2 áramkör érzékenységénél kisebb érzékenységű 11 áramkör 13 kimenete a 8 logikai áramkör 14 bemenetére van kötve, amelynek 15 kimenete a kapcsoló szándékolallan fényváltozások okozta állapotváltozásait kiküszöbölő 16 tárolójának 17 bemenetére csatlakozik, és a 16 tároló 18 kimenete rövidzárvédett teljesítményerősítőként kialakított 19 meghajtófokozat 20 bemenetére van kötve. A 19 meghajtófokozat kimenete 2J áramkör be-, illetve kikapcsolását végző 22 kapcsolóelemmel van összekötve, amely jelen példában elektronikus kapcsolóelem, azaz TR1AC. A 2. ábra szerinti kapcsolási rajzon látható, hogy az 1 fényérzékelő T2 fotolranzisz.tor, amelynek a bázisa R5 ellenálláson ál földre van kötve. A T2 fototranzisztor jeien példában a hengeres kialakítású kapcsoló közepén, fényátnemeresztő hüvellyel, itt fémhiivcllyd körülvettcn van elhelyezve. A '12 fototranzisztor fényérzékelő felülete olyan kialakítású, hogy csak az ujjhegy rányomása révén lehet teljesen eltakarni. A küszöbérték-kapcsoló 2 áramkör és az 5 késleltetőfokozat egyetlen integrált 1C2 komparátorral van megvalósítva, melynek TR2 bemeneté a T2 fototranzisztor emitterével, valamint 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
