Коммутатор электрических цепей

 

СОЮЗ С(:ЕЕТСНИХ э:ниа

РЕСПУБЛИК (19) (И) 4(51

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР д й

К АВ ГОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 346864?/24-07 (22) 14,07.82 (46) 23.01.85. Бюл. Ф 3 (72) В. И. Трофимов и К. И. Харазов (71) Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (53) 621.318.56(088.8) (56) 1. Грейнер Г. P. и др. Проекти= рование бескоитактных логических схем автоматического управления. М., "Энергия", 1969, с. 87.

2. Денисов А. 1 . и др. Ферриды.

"Информэлектро", 1972 . с . 56-61.

54, 57 КОММУТАТОР ЭЖКТРИЧЕСКИХ

ЦЕДКй, выполненный с .п выходами, содержащий и ячеек, каждая из которых состоит из феррида с по меньшей мере двумя магннтоуправляемыми кон;тактами и двумя управляющими обмотками, имеющими среднюю точку, и общей минусовой шиной, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью обеспечения возмсжности выборочного включения одной или нескольких электрических цепей и повышения надежности, он имеет и+1 входов, один из которых является тактовым, средние точки управляющих обмоток всех ферридов подключены к общей минусовой шине, начало одной их управляющих обмоток

К-го феррида подключено к К-му входу, а начала других управляющих обмоток всех ферридов подключены к тактовому входу, причем одна из контакт-деталей магнитоуправляемых контактов всех ферридов подключена к общей минусовой шине, а другая контактдеталь магнитоуправляемого контакта каждого феррида соединена со своим выходом, 1136228

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в системах автоматического управления, контроля и связи в качестве переключателя электрических цепей выбороч- 5 ного действия.

Известны коммутаторы электрических цепей выборочного действия на транзисторах, тиристорах, реле, состоящие из и идентичных ячеек, выполненных на бесконтактных элементах или реле (1t.

Недостатками таких коммутаторов являются отсутствие синхронного режима работы, не позволяющее исполь- 15 зовать его в синхронных управляющих автоматах, и отсутствие режима памяти.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является комму- 20 татор электрических цепей с и выходами, содержащий и ячеек из феррида с по меньшей мере двумя магнитоуправляемыми контактами и двумя управляющими обмотками, имеющимн среднюю точку,25 и общей минусовой шиной 121.

Недостатками известного устройства являются невозможность обеспечения выборочного включения одной или нескольких электрических цепей и низкая30 надежность.

Г

Цель изобретения — обеспечение возможности выборочного включения одной или нескольких электрических цепей и повышение надежности.. 35

Поставленная цель достигается тем, что коммутатор электрических цепей, выполненный с и выходами, содержащий и ячеек, каждая из которых состоит из 40 феррида с по меньшей мере двумя магнитоуправляемыми контактами и двумя управляющими обмотками, имеющими среднюю точку, и общей минусовой шиной, имеет п+1 входов, один из кото- 45 рых является тактовым, средние точки управляющих обмоток всех ферридов подключены к общей минусовой шине, начало одной из управляющих обмоток

К-го феррида подключено к К-му входу 50 а начала других управляющих обмоток всех ферридов подключены к тактовому входу, причем одна из контакт-деталей магнитоуправляемых контактов всех ферридов подключена к общей минусовой шине, а другая контакт- деталь магнитоуправляемого контакта каждого феррида соединена со своим выходом.

На фиг.1 представлена схема коммутатора электрических цепей; на фиг.2— циклограмма его функционирования.

Коммутатор (фиг. 1) состоит из входных адресных шин Х1, Х ..., Х„ и входной тактовой шины Т, образующих матрицу, и и однотипных ячеек, каждая из которых содержит феррид с сердечником из материала средней магнитной жесткости, обладающим свойствами полупостоянного магнита, на котором установлены две встречно включенные обмотки И„ и 11 средняя точка которых подключена к минусу источника питания. Обмотки W и W> развивают половинную МДС от МДС срабатывания феррида.

Обмотка W каждого феррида соединена с соответствующей входной шиной

Х;., а обмотки W всех ферридов подсоединены к входной шине Т. Магнитоуправляемый контакт МК каждого фер1 рида одной контакт-деталью соединен с минусом источника питания, а другой — с соотвествующим выходом. Магнитоуправляемый контакт МК каждого ферриДа образует независимйй выход.

Таким образом, коммутатор имеет (и+1) адресных входов, и выходов с общей точкой и и независимых выходов.

Возможны и другие варианты подключения магнитоуправляемых контактов.

КоМмутатор работает следующим образом.

Положим, что в исходном состоянии на всех адресных входах Х2 входные сигналы отсутствуют, сердечники всех ферридов размагничены, а выходные сигналы на всех выходах У.; равны нулю. Под каждым сигналом логической

I едийицы Us„ будем понимать такой сигнал, при котором развиваемый обмоткой W1 магнитный поток ф согласен с магнитным потоком ф тактовог

ro сигнала, развиваемого обмоткой W2.

Под входным сигналом логического нуля

Б „ будем понимать такой сигнал, при котором развиваемый им магнитный поток ф противоположен магнитному по1 току ф тактового сигнала. Выходной сигнал логического нуля Ua щ соответствует разомкнутому состоянию контактов-деталей МК. Выходной сигнал

I логической единицы U<< соответству.ет замкнутому состоянию контактовдеталей МК.

При поступлении на входные адресные шины коммутатора комбинации вход228

Ху

Хг

32 —.ХИ ВВ

Филиал ППП патент, r.Óàrîðîä, ул.Проехтиая, 4 з 1 З6 ных сигналов КХ, ферриды не срабатывают, так как их обмотки W разви1 вают только половинную МДС от ИДС срабатывания. Коммутатор подготовлен для выборочной коммутации цепей. При последующем поступлении тактового (синхронизирующего) сигнала на входную тактовую шину Т управляющего сигнала срабатывают только ферриды, на обмотки W которых поданы единичные t0 входные сигналы U, так как потоки !

Bx

У развиваемые обмотками W (Ф„)" и

Ч (ф ), суммируются. При этом ф„ + фт

) ф ф — поток срабатывания феррида). Ферриды, на обмотки W 15

1 которых поданы нулевые входные сигналы Ue„, не срабатывают, так как поо токи, развиваемые обмотками W (Ф )

1 и Wg (ф ), вычитаются. При этом- Ф. „+

pò(ф sâ,а практически — Ф „+ фт = О. 20

При поступлении на входные адресные шины Х коммутатора новой комбинации входных сигналов (KX.) ферриды не

1 изменяют своего состояния, так как обмотки W1 сработанных ферридов, 25 на которые поданы нулевые входные сигналы 0 „, не размагничивают их а сердечников ввиду развиваемых только половинных МДС. Коммутатор вновь толь— ко подготовлен к выборочной коммутации цепей. При последующем поступлении тактового (синхронизирующего) сигнала на входную, тактовую шину Т управляющего сигнала отпускают .только те ферриды, на обмотки W которых по1 о даны нулевые входные сигналы 0, так как потоки, развиваемые обмотками

WÄ (Ф ) и W (Ф ), вычитаются. При этом — Ф + Ф = О. Отпущенные ферриды, на которые поданы единичные входные сигналы U „x, при этом срабатывают (Ф +

+Ф Ф „ ), а сработанные ферриды, на которые поданы единичные входные сигнальГ UqÄ, сохраняют свое состояние (Ф, - -, ф.,) В результате на выходе коммутатора появляется новая комбинация (КУ ) вы1 ходных сигналов, соответствующая новой комбинации входных сигналов (КХ ).

Таким образом, при поступлении тактового (синхронизирующего) сигнала коммутатор переходит в новое состояние памяти при одновременном стирании прежнего состояния памяти. Этим увеличивается быстродействие коммутатора и реализуется синхронный режим работы.

Из циклограммы (фиг. 2) видно, что, например, выходной сигнал У, изменит свое значение с нуля на единицу в момент действия тактового сигнала при наличии на входе единичного сигнала Х, и с единицы на нуль в мо1» ъ мент действия второго тактового сигнала. Длительность тактового сигнала должна быть больше времени насыщения сердечника феррида.