Устройство коммутации

 

I. УСТРОЙСТВО КОММУТАЦИИ, содержащее дистанционный переключатель, резистор, первый конденсатор, транзистор, прямовыключенный диод, ключ и источник питания, первые выводы резистора, отбойная и рабочая обмотки дистанционного переключателя соединены с первой шиной источника питания, второй вывод резистора соединен с эмиттером транзистора и первым . выводом первого конденсатора через прямовыключенный диод и с базой транзистора - непосредственно, первый вывод ключа соединен с второй шиной источника питания, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, введены первый и второй пороговые элементы, обратновключенный диод и второй конденсатор, второй вывод ключа соединен с базой транзистора через первый пороговый элемент, эмиттер транзистора через второй конденсатор соединен с первой шиной источника питания, второй вывод первого конденсатора соединен с первой шиной источннка питания через обратновключенный диод и с вторым выводом рабочей обмотки дистанционного переключателя через второй пороговый элемент соответственно . 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве пороговых элементов испол1 зованы дннисторы.

COl03 СОВЕТСКИХ

СО)„ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУЬЛИН

„„SU„„1050113

3(д) Н 03 К 17/60

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3462648/18-21 (22) 02.07.82

° (46) .23.10.83. Бюл. № 39 (72) В. A. Мантузов (53) 621.382 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

¹ 440791, кл. Н 03 К 1760, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 580645, кл. Н 03 К 17/60, 1975 (прототип) (54) (57) I. УСТРОЙСТВО КОММУТАЦИИ, содержащее дистанционный переключатель, резистор, первый кояденсатор, транзистор,. прямовыключенный диод, ключ и источник питания, первые выводы резистора, отбойная и рабочая обмотки дистанционного переключателя соединены с первой шиной источника питания, второй вывод резистора соединен с эмиттером транзистора и первым . выводом первого конденсатора через прямовыключенный диод и с базой транз

2. Устройство по и. 1, отличающееся ф тем, что в качестве пороговых элементов использованы диннсторы.

1050113

35 с10

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в аппаратуре контроля и управления.

Известно коммутационное устройство, содержа щее диета и ционны и переключатель, последовательно с обмотками которого включены ключевые элементы, соединенные с внешним управляющим устройством ()j

Недостатком такого устройства является сложность B эксплуатации, так как требует подведение цепей питани г и управления по трем проводам.

Известно также устройство коммутации, содержа1цее дистанционный переключатель, рабочая обмотка которого через прямовключенный диод, а отбойная обмотка через обратновключенный диод соединены с одной обмоткой конденсатора, другая обкладка конденсатора соединена с эмиттером транзистора и через третий прямовключенный диод — с ключом, коллектор транзистора соединен с первыми выводами обмоток дистанционного переключателя и шиной источника питания, а база — с управляющим ключом и через резистор — с шинои источника

При замыкании ключа конденсатор заряжается через прямовключенные диоды и рабочую обмотку дистанционного переключателя. Импульс зарядного тока, протекающий через рабочую обмотку, переводит дистанционный переключатель во включенное состояние. Г!ри размыкании ключа открывается транзистор и конденсатор разряжается через обратновключенный диод, отбойную обмотку и транзистор. Импульс разрядного тока приводит дистанционный переключатель в исходное (отключенное) состояние. Таким образом, состояние выходных контактов дистанционного переключателя отслеживает состояние управляющего ключа {2J .

Однако устройство обладает низкой надежностью.

В качестве управляющего ключа в схемах контроля и управления часто используются контактные датчики. В них возможны подрабатывания выходных контактов (замыкание и размыкание на короткое время), а режиму устойчивого замыкания или размыкания может предшествовать промежуточ ное состояние, получившее название «дребезга контактов».

Целью изобретения является повышение надежности устройства.

11оставленная цель достигается тем, что в устройство коммутации, содержащее дистанционный переключатель, резистор, первый конденсатор, транзистор, прямовключенный диод, ключ и источник питания, первые выводы резистора, отбойная и рабочая обмотки дистанционного переключателя соединены с первой шиной источника питания, второй вывод ре. истора соединен с эмиттером транзистора и первым выводом первого конденсатора через прямовключенный диод и с базой транзистора — непосредственно, первый вывод ключа соединен с второй шиной источника г1птания, дополнительно введеHI>l первый и второй пороговые элементы, второй конденсатор и обратновключенный диод, второй вывод ключа через первый пороговый элемент соединен с базой транзистора, эмиттер транзистора через второй конденсатор соединен с первой шиной источника питания, второй вывод первого конденсатора соединен с первой шиной источника питания через обратновключенный диод и с вторым выводом рабочей обмотки дистанционного переключателя через второй пороговый элемент соответственно. (1ри этом, в качестве пороговых элементов использованы динисторы.

На чертеже представлена схема устройства коммутации

Устройство коммутации содержит дистанционный переключатель 1 с рабочей и отбойной обмотками, последовательно с отбойной обмоткой включены транзисторы 2, прямовключенный диод 3, первый пороговый элемент 4 и ключ 5, конденсатор 6 через второй пороговый элемент 7 соединен обмоткой и через обратновключенный диод 8 — с шиной источника питания, к которой подключены первые выводы обмоток дистанционного переключателя 1, обкладка конденсатора 9 и через резистор 10 †- база транзистора 2, соединенная дополнительно с диодом 3 и первым пороговым элементом 4.

Вторая облатка конденсатора 9 соединена с анодом диода 3, эмиттером транзистора 2 и конденсатором 6.

Напряжение включения пороговых элементов 4 и 7 должно быть больше максимального напряжения срабатывания дистанЦИОННОГО HPÐÅÊËÊ>×PTÅ tß, НО МЕНЬШЕ МИНИмального напряжения источника питания.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии ключ 5 разомкнут и схема обесточена. При замыкании управляющего ключа 5 напряжение источника прикладывается к пороговому элементу 4, он пробивается и начинается заряд конденсатора 9 через пороговый элемент 4 и прямовключенный диод 3. Транзистор 2 заперт падением напряжения на диоде 3. При достижении напряжения на конденсаторе 9 (напряжение включения порогового элемента 7) пороговый элемент 7 пробивается, происходит заряд конденсатора 6 через пороговый элемент 7 и рабочую обмотку дистанционного переключателя 1. Импульс зарядного тока конденсатора 6 приводит к срабатыванию дистанционного переключателя по рабочей обмотке, он переходит во включенное состояние. После заряда конденсаторов

6 и 9 пороговый элемент 7 выключаегся, по11)51)1! 3

Состини ель И, 11арфенов

Редактор Н. Рогулич Texpcë И. 8срсс Корректор В. Гирняк

За к аз 8461/56 тираж 936 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Фнлнал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 роговый элемент 4 остается во включенном состоянии за счет тока через резистор lO, транзистор 2 остается в закрытом состоянии, так как напряжение на переходе база-эмиттер равно нулю. В таком состоянии устройство остается до размыкания управляю)него ключа. Следовательно, при любой длительности замыкания управляющего ключа 5 проис ходит за ряд конде нса тора 9 до порогового напряжения, превышающего напряжение срабатывания дистанционного переключателя I. Это обеспечивает надежный возврат устройства в исходное состояние следующи м образом.

При размыкании ключа 5 в базу транзистора 2 через резистор l 0 поступает ток разряда конденсатора 9,, транзистор 2 открывается. Конденсатор 9 разряжается через транзистор 2 и отбойную обмотку дистанционного переключателя l, Конденсатор 6 через обратновключенный диод 7 и транзистор 2 тоже разряжается через отбойную обмотку дистанционного переключателя и переключает его в исходное состояние.

Работоспособность устройства коммутации при кратновременном размыкании управляющего ключа объясняется следующим образом.

При размыкании ключа 5 выключается пороговый элемент 4, конденсаторы 6 и 9 разряжаются через транзистор 2 и и отбойную обмотку дистанционного переключателя

1. Импульс разрядного тока переводит дистанционный переключатель в исходное состояние. Если в следующий момент времени ключ 5 замкнется. ток пороговому элементу

4 приложится напряжение, равное разности между напряжением источника и напряжением на конденсаторах 6 и 9. Если это напряжение меньше напряжения включения (конденсаторы разрядились недостаточно), то пороговый элемент 4 остается выключенным и конденсаторы 6 и 9 продолжают разряжаться через отбойную обмотку.

По мере разряда конденсаторов 6 и 9 напряжение на пороговом э.ц менте 4 достигает напряжения включения, пороговый элемент 4 пробивается, конденсаторы 6 и 9 оказываются при этом разряжены на величину, превышающую напряжение переклкзчения дистанционного переключателя, и следовательно, импульс зарядного тока, протекающий через рабочую обмотку, гарантировано переключает дистанционный пере10 ключатель во включенное состояние.

Таким образом, пороговый элемент 7 обеспечивает необходимый уровень напряжения на конденсаторе 9 для исключения сбоев при кратковременном замыкании ключа, а пороговый элемент 4 — необходимый уровень разряда конденсатора 6 для надежного включения устройства при кратковременном раэмыкании ключа 5. Устройство надежно работает при малых длительностях управляющего сигнала. Время запаздывания срабатывания устройства коммутации за счет заряда конденсатора 9 при замыкании ключа 5 и разряда конденсатора 6 при кратковременном раэмыкании ключа 5 выражается в миллисекундах и на работоспособности не отражается.

В качестве порогового элемента наиболее предпочтительно использование динисторов, имекнцих широкий диапазон пороговых, значений, малое падение напряжения во включенном состоянии и хорошие весогабаритные характеристики. Использование предлагаемого изобретения позволит создать устройство дистанционного контроля и управления, надежно работающее при использовании в качестве управляющих элементов любых контактных датчиков, являюшихся функциями как быстро меняющихся, так и инерционных процессов, снимается требование к конта)стным датчикам по отсутствию подрабатывания и «дребезга» контггктов. Достоинством устройства является двухпроводная схема управления,