Устройство для порогового контроля напряжения переменного тока в заданном диапазоне токов

 

Изобретение относится к импульсной технике и предназначено для релейного формирования выходного сигнала при уходе его параметра за установленное значение деличины тока. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет формирования третьего уровня выходного сигнала и гальванической развязки выходного сигнала от источников питания. Устройство содержит импульсный трансформатор 1 с тремя обмотками 2-4, транзистор 5, диоды 6, 7, 10 и 11, конденсаторы 9,12 и 14, токовые пороговые элементы 15 и 16 соответственно отрицательной .и положительной величин тока. При величине входного тока меньше нормы выходной сигнал устройства равен нулю, при величине входного тока, равной норме, равен величине напряжения одного из источников питания , а при величине входного тока больше нормы равен удвоенной величине напряжения источника питания. Выходной сигнал устройства не имеет гистерезиса я гальванически развязан от источников питания . 2 ил. -1 (Л гб со tsD СП СО Фиг.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСВ БЛИК

„„SU„„1312531 (5D 4 0 05 В 23 02, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ н двтогскомм свидктяльствм (21) 3905337/24-24 (22) 30.05.85 (46) 23.05.87. Бюл. № 19 (72) Г. М. Косач, В. И. Турченков и В. М. Худобин (53) 621.327 (088.8) (56) Патент Франции № 2180105. кл. G 01 R 23/02, опублик. 1973.

Авторское свидетельство СССР № 419838, кл. G 05 В 23/02, 1971. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОРОГОВОГО

КОНТРОЛЯ НАПРЯЖЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА В ЗАДАННОМ ДИАПАЗОНЕ

ТОКОВ (57) Изобретение отноСится к импульсной технике и предназначено для релейного формирования выходного сигнала при уходе его параметра за установленное значение величины тока. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет формирования третьего уровня выходного сигнаЛа и гальванической развязки выходного сигнала от источников питания. Устройство содержит импульсный трансформатор 1 с тремя обмотками 2 — 4, транзистор 5, диоды 6, 7, 10 и

11, конденсаторы 9, 12 и 14, токовые пороговые элементы 15 и 16 соответственно отрицательной и положительной величин тока. При величине входного тока меньше нормы выходной сигнал устройства равен нулю, при величине входного тока, равной норме, равен величине напряжения одного из источников питания, а при величине входного тока больше нормы равен удвоенной величине напряжения источника питания. Выходной сигнал устройства не имеет гистерезиса s гальванически развязан от источников питания. 2 ил.! .!! ° >с 1!

55

1Ьобретение относится к импульсной технике и предназначено для релейного формирования выходного сигнала при уходе. его параметра за установленное значение величины тока.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет формирования третьего уровня выходного сигнала и гальванической развязки выходного сигнала от источников питания.

На фиг. 1 приведена схема устройства; на фиг. 2 — проходная характеристика устройства.

Устройство содержит импульсный трансформатор I с тремя обмотками 2 — 4, транзистор 5, первый 6 и второй 7 диоды, входную шину 8, первый конденсатор 9, третий и четвертый диоды 10 и 11, второй конденсатор 12, резистор 13, третий конденсатор 14, токовый пороговый элемент 15 отрицательной величины тока, токовый пороговый элемент 16 положительной величины тока, вход

17 токового порогового элемента 15 и вход

18 токового порогового элемента 16, шины

19 и 20 питания токовых пороговых элементов 15 и 16 от второго 21 и первого 22 источников питания, выход 23 токового порогового элемента !5, выход 24 токового порогового элемента 16.

К устройству подключен объект контроля, содержащий контролируемый элемент

25 и источник 26 переменного напряжения.

Каждый иэ токовых пороговых элементов 15 и 16 содержит транзисторы 27 н 28 разной проводимости, резисторы 29 и 30 и диод

3l. В токовом пороговом. элементе 15 шина питания подключена к положительному выводу источника питания, а транзисторы 27 и

28 применены р-п-р и и-р-и структуры соответственно. В токовом пороговом элементе

16 шина питания подключена к отрицательному выводу источника питания, а транзисторы 27 и 28 применены и-р-и н р-п-р структуры соответственно.

Уровень порогов срабатывания токовых пороговых элементов 15 и 16 устанавливается величинами сопротивлений резисторов

29 и 30.

Один из токовых пороговых элементов устанавливается на порог срабатывания, соответствующий максимальной величине входного тока в диапазоне меньше нормы.

Соответсвенного другой токовый пороговый элемент устанавливается на срабатывание при величине входного тока, равной минимальному значению тока в диапазоне больше нормы.

Устройство работает следующим образом.

Ток, протекающий через контролируемый элемент 25, попеременно в один полупериод источника 26 протекает через входное сопротивление элемента !5, а в другой полупернод источника 26 переменного напряжения -- через вход токового элемента 16.

В связи с этим состояние одного элемента 15 или l6 (сработал — не сработал). не оказывает никакого влияния на порог срабатывания другого токового порогового элемента 16 или 15.

Если нелкчиыа тока на шине 8 меныпе уровня порога срабатывания элементов 15 и

16, то транзисторы 27 и 28 находятся в насыгценном состоянии и на их выходах 23 и 24 напряжение примерно равно нулю. Равно нулю и напряжение U- на обмотке 4 траксформатора l.

Выходное напряжение Ц.. 0 указывает на то, что ток через элемент 25 меньше нормы.

Г!ри величине тока через элемент 25, соответствующей норме, в одну из полуволн источника 26 срабатывает тот токовый пороговый элемент (например 15), который был настроен на срабатывание по минимальному значению тока (первый порог срабатывания заявляемого блока). В связи с этим на его выходе 23 появляются импульсы с часто20 той источника 26 переменного напряжения и с амплитудой, примерно равной величине напряжения источника 21. Этими импульсами через диод 6 заряжается конденсатор 9, транзистор 5 с трансформатором

1 (блокинг-генератор) начинает генерировать импульсное напряжение на обмотке 4.

Причем величина амплитуды генерируемых импульсов, на обмотке 4 прямо пропорциональна тону, протекающему через транзистор 5, который в свою очередь пропорционален падению напряжения на резисторе 13. . Если тока на шине 8 превышает величину тока срабатывания другого токового порогового элемента (напрнмер 16), то на его выходе появляется переменное напряжение с амплитудой, приблизительно равной напряжению ксточника 22. В связи с этим ка аноде диода 11 формируется постоянное напряжение с величиной, равной напряжению источнкка 22. В связи с тем, что на катоде диода 6 имеется напряжение положитель40 ной полярности, а на аноде диода l I — напряжение отрицательной полярности, при равенстве величин напряжения источников

21 и 22 ток через резистор 13 после срабатывания элемента 16 увеличивается в два раза, вследствие чего в два раза увеличивается амплитуда выходных импульсов, а это значит, что величина тока через элемент 25 стала больше нормы.

Достоинством устройства является полное отсутствие гнстерезнса, несмотря на использование элементов 15 к 16, обладающих знаЧктельным гкстерезисом, вследствие того, что они с частотой источника 26 иеременного напряжения каждый период после срабатывания возвращаются в исходное состояние.

Таким образом, устройство позволяет определять трк диапазона изменения контро лкруемого тока на входе (меньше нормы, больп1е нормы к норма) при отсутствии гистерезнса н гальванической развязки вы ;1! 25:1!

Формула изобретения БН

Составитель В. Солончук

Редактор П. Гереши Техред И. Верес Корректор А. (>с>ручар

Заказ 842)45 Тираж 864 Г! од» ис ное

l3l(l1l1l111 Государственного комитета СССР во делам изобретений и откр«>гий

l l8035> Москва, Ж--З5, Раушская наб., д. 4)5

1!рг>и >иодггненно-иолиграфическо> предприятие, г. У>кг»р»д, ул. lip»» r>«s». 4

3 ходного напряжении от напряжений источ. ников питания и входного сигнала.

Устройство для порогового контроля напряжения переменного тока в заданном диапазоне токов, содержащее импульсный транс форматор с тремя обмотками, первый н второй источники питания,. транзистор, соединенный коллектором с первым выводом первой обмотки импульсного трансформатора, первый диод, подключенный катодом к первому выводу второй обмотки импульсного трансформатора, второй диод, соединенный катодом в входной шиной устройства, третий и четвертый диоды, первый конденсатор, соединенный первым выводом с базой транзистора, второй конденсатор, соединенный первым выводом с первым выводом. резистора, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет формирования третьего уровня выходного сигнала и гальванической развязки выходного сигнала от источников питания, в устройство введены третий конденсатор, токовый пороговый элемент отрицательной заданной величины тока и токовый пороговый элемент положи4 тельной заданной величины тока, подключенный входом к катоду третьего диода, соединенного анодом с входной шиной, а выходом — к катоду четвертого диода, соединенного анодом с первым выводом второго конденсатора, подключенного вторым выводом к отрицательному выводу первого источника питания я шине питания токового порогового элемента положительной заданной величины тока, соединенного обшей ши1г, ной с положительным выводом первого источника питания, с отрицательным выводом второго источника питания, общей шиной устройства н общей шиной токового порогового элемента отрицательной заданной величины тока, подключенного входом к аноду второго диода, выходом — к аноду первого диода, а шиной питания — к положительному выводу второго источника питания н первому выводу третьего конденсатора, соединенного вторым выводом с второ рым выводом первого конденсатора и первым выводом второй обмотки импульсного трансформатора, подключенной вторым выводом к эмиттеру транзистора, соединенного базой с вторым выводом резистора и вторым выводом первой обмотки импульсного

2S трансформатора, подключенного выводами третьей обмотки к выходам устройства.