УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ ОСВЕТИТЕЛЬНЫХ ЛАМП СТОМАТОЛОГИЧЕСКИХ НАКОНЕЧНИКОВ (ВАРИАНТЫ)

Техническое решение относится к области электроники, к устройствам питания осветительных ламп, в частности, к устройствам питания осветительных ламп стоматологических наконечников.
Известно устройство для питания осветительной лампы стоматологического наконечника, являющееся аналогом, которое содержит выпрямитель, входы которого являются входами устройства, соединенный с вторичным источником питания, выходы которого являются выходами подключения осветительной лампы, блок управления с пневмовходом присоединенный к вторичному источнику питания. Устройство дополнительно содержит регулятор яркости, соединенный с блоком управления. Свидетельство на полезную модель №25138, Б.№25, 10.09.2002 г.
Известно устройство для питания трех осветительных ламп стоматологических наконечников, которое является прототипом, предлагаемого технического решения, которое содержит выпрямитель, вторичный источник питания, трехканальный пневмовыключатель, три электронных транзисторных ключа со своими схемами управления. Схема управления электронным ключем содержит четыре резистора,
конденсатор, транзистор и диод. Коллекторы трех электронных ключей являются выводами подключения к соответствующим выводам трех осветительных ламп, положительный вывод источника питания является выводом подключения к другим выводам трех осветительных ламп, отрицательный вывод вторичного источника питания подключен ко второму входу каждой схемы управления электронными ключами и к эмиттеру каждого электронного ключа. Данное устройство выпускается Американской фирмой "MILWEST" Midwest Dental Products Corporation, gol West Oakton Street. Копия прототипа прилагается.
Недостатками описанного выше устройства является то, что включение электронных ключей происходит практически мгновенно, поэтому еще на не нагретой нити накала ламп течет большой начальный ток в несколько раз превышающий номинальный. При частом включении и выключении резко увеличивается вероятность перегорания ламп. Вторым недостатком является то, что имеется постоянное по величине напряжение питания - 6 в переменного тока, и недостаточный к.п.д. - до 50%.
Решаемая техническая задача заключается в том, что в предлагаемом устройстве обеспечивается плавное нарастание напряжения на осветительных лампах - в течении 0,1-0,3 секунды и соответственно устраняются экстратоки через лампы. Как следствие, это увеличивает ресурс ламп при частых включениях. Так же существенно расширяется входной диапазон напряжения переменного и постоянного тока - от 6 до 24 в, повышается к.п.д. до 80% во всем диапазоне входных напряжений.
Решаемая техническая задача в устройстве для питания осветительных ламп стоматологических наконечников, по его первому варианту, содержащем выпрямитель, входы которого являются входами устройства, соединенный с вторичным источником питания, первые выходы которого являются выходами подключения к первым выводам осветительных ламп, блок управления с пневмовходами, первые выходы которого соединены с вторичным источником питания, а вторые выходы являются выводами подключения ко вторым выводам осветительных лампам, достигается тем, что блок управления имеет два пневмовхода, вторичный источник питания является импульсным и имеет два первых выхода для подключения к двум первым выводам двух осветительных ламп, а два вторых выхода блока управления являются выводами подключения к двум вторым выводам этих осветительных ламп.
Решаемая техническая задача в устройстве для питания осветительных ламп стоматологических наконечников, по его второму варианту, содержащем выпрямитель, входы которого являются входами устройства, соединенный с вторичным источником питания, первые выходы которого являются выходами подключения к первым выводам осветительных ламп, блок управления с пневмовходами, первые выходы которого соединены с вторичным источником питания, а вторые выходы являются выводами подключения ко вторым выводам осветительных лампам, достигается тем, что блок управления имеет два пневмовхода, вторичный источник питания является импульсным и имеет два первых выхода
для подключения к двум первым выводам двух осветительных ламп, а два вторых выхода блока управления являются выводами подключения к двум вторым выводам этих осветительных ламп, при этом, блок управления содержит первый резистор, первый конец которого соединен с первым концом второго резистора и является первым выходом блока управления, а второй конец первого резистора соединен с катодом заземленного стабилитрона, с первым концом третьего резистора, с первым концом четвертого резистора и с первым концом пятого резистора, второй конец третьего резистора соединен с базой транзистора, с анодом первого диода, с анодом второго диода, катод которого соединен с входом первого инвертора и с первым концом шестого резистора, катод первого диода соединен с выходом второго инвертора и с первым концом седьмого резистора, второй конец которого через первый конденсатор соединен с вторым концом четвертого резистора и с •первым концом первого заземленного пневмовыключателя, первый конец которого соединен с входом третьего инвертора, выход которого соединен с входом второго инвертора и с затвором первого заземленного ключа на полевом транзисторе, сток которого является выводом для подключения к второму выводу первой осветительной лампы, второй конец пятого резистора соединен с первым концом второго заземленного пневмовыключателя, с входом четвертого инвертора, через второй конденсатор с вторым концом шестого резистора, выход четвертого инвертора соединен со входом первого инвертора, с затвором второго
заземленного ключа на полевом транзисторе, сток которого является выводом подключения ко второму выводу второй осветительной лампы, эмиттер транзистора соединен с первым концом восьмого резистора второй конец которого заземлен, эмиттер транзистора также соединен с первой обкладкой третьего конденсатора и с анодом третьего диода, катод которого и вторая обкладка третьего конденсатора являются первыми выводами блока управления, коллектор транзистора соединен с вторым концом второго резистора.
На фиг.1 изображена блочная схема устройства для питания осветительных ламп стоматологических наконечников по его первому варианту.
На фиг.2 изображена принципиальная схема пример конкретного выполнения схемы устройства для питания осветительных ламп стоматологических наконечников, по первому варианту предлагаемого технического решения, что также является примером конкретного выполнения устройства для питания осветительных ламп стоматологических наконечников, по второму варианту предлагаемого технического решения.
Устройство для питания осветительных ламп стоматологических наконечников, по первому варианту предлагаемого технического решения (фиг.1), содержит выпрямитель 1, входы которого являются входами устройства, для подключения входного напряжения питания, соединенный с вторичным источником питания 2, первые выходы которого подключены к первым выводам первой 3 и второй 4, соответственно, осветительных
ламп и, блок управления 5 с двумя пневмовходами 6 и 7, первые выходы которого соединены с вторичным источником питания 2, а вторые выходы с вторыми выводами первой 3 и второй 4, соответственно, осветительных ламп, при этом, вторичный источник питания 2 является импульсным.
Устройство для питания осветительных ламп стоматологических наконечников, пример конкретного выполнения по первому и второму вариантам предлагаемого технического решения (фиг.2) содержит блок управления 5, который содержит первый резистор 8, первый конец которого соединен с первым концом второго резистора 9 и является первым выходом блока управления 5, а второй конец первого резистора 8 соединен с катодом заземленного стабилитрона 10, с первым концом третьего резистора 11, с первым концом четвертого резистора 12 и с первым концом пятого резистора 13, второй конец третьего резистора 11 соединен с базой транзистора 14, с анодом первого диода 15, с анодом второго диода 16, катод которого соединен с выходом первого инвертора 17 и с первым концом шестого резистора 18, катод первого диода 15 соединен с выходом второго инвертора 19 и с первым концом седьмого резистора 20, второй конец которого через первый конденсатор 21 соединен с вторым концом четвертого резистора 12 и с первым концом первого заземленного пневмовыключателя 22, первый конец которого соединен с входом третьего инвертора 23, выход которого соединен с входом второго инвертора 19 и с затвором первого заземленного ключа на полевом
1
2
3
4
транзисторе 24, сток которого является выводом для подключения к второму выводу первой осветительной лампы 3, второй конец пятого резистора 13 соединен с первым концом второго заземленного пневмовыключателя 25, с входом четвертого инвертора 26, через второй конденсатор 27 с вторым концом шестого резистора 18, выход четвертого инвертора 26 соединен со входом первого инвертора 17, с затвором второго заземленного ключа на полевом транзисторе 28, сток которого является выводом подключения ко второму выводу второй осветительной лампы 4, эмиттер транзистора 14 соединен с первым концом восьмого резистора 29 второй конец которого заземлен, эмиттер транзистора 14 также соединен с первой обкладкой третьего конденсатора 30 и с анодом третьего диода 31, катод которого и вторая обкладка третьего конденсатора 30 являются выводами блока управления 5, коллектор транзистора 14 соединен с вторым концом второго резистора 9, первые концы осветительных ламп - первой 3 и второй 4 присоединены к выходу вторичного источника питания 2, выпрямитель 1 имеет выводы для подключения входного напряжения питания; выпрямитель 1 содержит четыре диода: четвертый диод 32, пятый диод 32, шестой диод 32, седьмой диод 32, вторичный источник питания 2, являющийся импульсным, содержит девятый резистор 33, третий ключ 34 - полевой транзистор, IRF9210, десятый резистор 35, четвертый конденсатор 36, одиннадцатый резистор 37, двенадцатый резистор 38, первый переменный резистор 39,являющийся регулятором яркости, второй переменный резистор 40, тринадцатый резистор
1
8
2
4
3
5
6
2
4
7
41, пятый заземленный конденсатор 42, шестой заземленный конденсатор 43, седьмой заземленный конденсатор 44, восьмой диод Шотки 45, катушку индуктивности 46, микросхема МС34063А - импульсный источник питания 47. Первый вывод 47 и восьмой вывод 47 микросхемы МС34063А - импульсного источника питания 47 соединены с затвором третьего ключа 34 и с выводом девятого резистора 33, второй 47 и четвертый 47 выводы микросхемы МС34063А - импульсного источника питания 47 заземлены, третий вывод 47 микросхемы МС34063А - импульсного источника питания 47 соединен с выводом шестого конденсатора 43, пятый вывод 47 микросхемы МС34063А - импульсного источника питания 47 соединен с выводом одиннадцатого резистора 37, выводом двенадцатого резистора 38 и катодом третьего диода 31, шестой вывод 47 микросхемы МС34063А - импульсного источника питания 47 соединен с обкладкой четвертого конденсатора 36, выводом десятого резистора 35, с обкладкой седьмого конденсатора 44, с катодом пятого диода 32, и с катодом седьмого диода 32, с первым концом первого резистора 8, с первым концом второго резистора 9, седьмой вывод 47 микросхемы МС34063А -импульсного источника питания 47 соединен с другой обкладкой четвертого конденсатора 36, с другим выводом десятого резистора 35, с истоком третьего ключа 34 и с другим выводом девятого резистора 33.
Рассмотрим работу предлагаемого устройства для питания осветительных ламп стоматологических наконечников, по его первому и второму вариантам.
Блок управления 5 плавно включает первую 3 или вторую 4 осветительную лампу подачей давления по пневмовходу 6 или 7 и оставляет включенной лампу после снятия давления на 5-7 секунд.
В исходном состоянии пневмовыключатели первый 22 и второй 25 находятся в выключенном состоянии, транзистор 14 через третий резистор 11 находится в открытом состоянии и пятый вход микросхемы вторичного источника питания 47 имеет потенциал +(2-3) вольта, что дает на выходе вторичного источника питания (ВИП)2 напряжение около нуля, лампы первая 3 и вторая 4 не светятся. При подаче воздуха на турбину стоматологического наконечника, его давление включает первый пневмовыключатель 22 и замыкает на землю вход третьего инвертора 23, выход которого переключает второй инвертор 19 и включает первый ключ 24. Второй конец первой осветительной лампы 3 ключем 24 соединяется с землей. Низкий уровень выхода второго инвертора 19 через первый диод 15 уводит базовый ток транзистора 14 на землю, транзистор 14 закрывается. Напряжение на пятом входе п/п микросхемы ВИП 2 становится равным выходному и за счет действия третьего конденсатора 30 начинает возрастать до номинального в течении 0,1-0,3 секунды, соответственно на общем выходе вторичного источника питания 2 возрастает напряжение до номинального плавно, нить накала первой лампы 3 разогревается постепенно не вызывая скачков тока.
По окончанию работы стоматологического наконечника давление воздуха пропадает, первый
пневмовыключатель 22 выключается, ток четвертого резистора 12 начинает заряжать первый конденсатор 21 и через 5-7 секунд третий инвертор 23 и второй инвертор 19 опрокидываются. Выключается первый ключ 24 и первая лампа 3 гаснет, на выходе второго инвертора 19 появляется высокий уровень напряжения, первый диод 15 закрывается, ток третьего резистора 11 начинает течь в базу транзистора 14, который открывается, напряжение на пятом входе п\п микросхемы ВИП 2 поднимается, становится больше 1,25 вольта, а напряжение на выходе вторичного источника питания 2 становится равным нулю.
При включении второго пневмовыключателя 25 изменяют свое состояние инверторы четвертый 26 и первый 17 включается второй ключ 28 и через второй диод 16 включается вторичный источник питания 2, и включается вторая осветительная лампа 4. Весь процесс происходит также как при включении и выключении первой лампы 3
Время задержки выключения свечения ламп первой 3 и второй 4 нужно для освещения места обработки при завершении работы стоматологического наконечника.
По сравнению с прототипом, предлагаемое техническое решение позволяет расширить входной диапазон напряжения переменного и постоянного тока -от 6 до 24 в, повысить к. п.д. до 80% во всем диапазоне входных напряжений.