Устройство для гальванического разделения сигналов

 

Изобретение относится к промышленной автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для осуществления связи с датчиками и исполнительными устройствами микропроцессорных систем, программируемых контроллеров и других устройств, где требуется передача сигналов с гальванической развязкой. Устройство содержит трансформатор 1, конденсатор 2, диод 3, генератор 4, бесконтактный ключ 5, второй информационный выход которого соединен с выходной клеммой 6, источник 7 постоянного напряжения. Устройство имеет меньшую по сравненик) с другими типами развязывающих устройств потребляемую мощность и большое входное сопротивление за счет большой скважности питающего тока . Импульсы, формируемые на.выходе схемы, легко вьщелить с помощью регистров или триггеров и использов.ать в микропроцессорной системе для ввода логических сигналов с гальваническим разделением. 2 ил. (Л + 0 00 ГС о 00 СХ) О5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (59 4 Н 03 К 17/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЫХ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4000336/24-21 (22) 02.01.86 (46) 30.06.87. Бюл. Ф 24 (71) Специальное конструкторское бюро систем промышленной автоматики

Чебоксарского производственного объединения "Промприбор" (72) Ю.В.Захаров (53) 621.382(088.8) (56) Заявка ФРГ Ф 3229622, кл. Н 03 К 19/16, 17/16, 5/00, 9.02.84.

Заявка Японии Ф 57-30330, кл. Н 03 К 17/00, 28.06.82. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГАЛЬВАНИЧЕСКОГО

РАЗДЕЛЕНИЯ СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к промышленной автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для осуществления связи с датчиками

ÄÄSUÄÄ 1320886 А1 и исполнительными устройствами микропроцессорных систем, программируемых контроллеров и других устройств, где требуется передача сигналов с гальванической.развязкой. Устройство содержит трансформатор 1, конденсатор 2, диод 3, генератор 4, бесконтактный ключ 5, второй информационный выход которого соединен с выходной клеммой

6, источник 7 постоянного напряжения.

Устройство имеет меньшую по сравнению с другими типами развязывающих устройств потребляемую мощность и большое входное сопротивление за счет большой скважности питающего тока. Импульсы, формируемые на.выходе с схемы, легко выделить с помощью регистров или триггеров и использовать в микропроцессорной системе для ввода логических сигналов с гальваничес- С ким разделением. 2 ил.

1 13208

Изобретение относится к промышленной автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для осуществления связи с датчиками и исполнительными устройствами микропроцессорных систем, программируемых контроллеров и других устройств, где требуется передача сигналов с гальваническим разделением.

Цель изобретения — повышение вход- 10 ного сопротивления и уменьшение потребляемой мощности.

Устройство для гальванического разделения сигналов (фиг.l) содержит трансформатор 1, конденсатор 2, диод

3, генератор 4 и бесконтактный ключ

5, второй информационный выход которого соединен с выходной клеммой 6, источник 7 постоянного напряжения.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 4 вырабатывает прямоугольные колебания U со скважностью (фиг.2). Эти импульсы замыкают бесконтактный ключ 5. Допустим, что на входе присутствует сигнал "1". При этом диод 3 закрыт. В промежутке времени t ключ 5 открыт, ток ?„ этого ключа увеличивается и в индуктивности трансформатора накапливается

30 энергия, в момент времени t ключ закрывается, что вызывает за счет ЭДС самоиндукции появление на информационном выходе ключа всплеска напряжения (U « ). При этом на вторичной обмотке трансформатора 1 также появляется всплеск напряжения 11,„, плюс которо2 го прикладывается к аноду диода 3, но так как к катоду диода 3 приложено более положительное напряжение входного сигнала "1", диод 3 не открывается. Если всплеск напряжения

U< окажется больше, чем входное напряжение U „, то диод откроется, этот всплеск будет ограничен, ограни- 5 чен будет также всплеск напряжения на выходе ключа 5. Вследствие этого исключается воэможность пробоя бесконтактного ключа 5 ЭДС самоиндукции.

1 50

Если на входе устройства присутствует входной сигнал "0", то напряжение на конденсаторе 2 близко к нулю.

Зто имеет место в интервалах времени (фиг.2). При этом в интервале времени и ключ 5 открыт, ток 1, увеличивается, индуктивность трансформатора запасает энергию, диод 3 закрыт отрицательным импульсом на аноде. В момент времени t ключ 5 закрывается, за счет ЭДС самоиндукции на аноде диода 3 возникает положительный потенциал, а так как на катоде, диода 3 потенциал нулевой, то диод открывается. Это приводит к шунтированию диодом ЭДС самоиндукции и, сле-, довательно, к резкому ее уменьшению, при этом несколько увеличивается длительность исчезновения импульса самоиндукции. Таким образом, на информационном выходе ключа 5, а следова- . тельно, и на выходе схемы возникают импульсы самоиндукции, амплитуда которых зависит от величины входного сигнала (при входном сигнале "0" амплитуда существенно меньше, чем при сигнале "1"). Зти импульсы легко выделить с помощью регистров или триггеров и использовать в микропроцессорной системе для ввода логических сигналов с гальваническим разделением.

Предлагаемое устройство имеет меньшую по сравнению с другими типами развязывающих устройств.. потребляемую мощность и большее входное сопротивление эа счет большой скважности питающего тока.

Формула изобретения

Устройство для гальванического разделения сигналов, содержащее трансформатор, первый вывод первичной обмотки которого соединен с анодом диода, катод которого соединен с первой входной клеммой и первой обкладкой конденсатора, вторая обкладка которого соединена с второй входной клеммой и вторым выводом .первичной обмотки трансформатора, пер" вый вывод вторичной обмотки трансформатора соединен с первой выходной клеммой, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения входного сопротивления и уменьшения потребляемой мощности, в него введены генератор импульсов, источник постоянного напряжения и бесконтактный ключ, причем выход источника постоянного напряжения соединен с вторым выводом вторичной обмотки трансформатора, управляющий вход бесконтактного ключа соединен с выходом генератора, первый информационный выход бесконтакного ключа соединен с общей шиной, второй информационный выход бесконтактного ключа соединен с первым выводом вторичной обмотки трансорфматора.

1320886

Составитель Л.Скобелева

Редактор M.Äüøûí ТехредА.Кравчук Корректор М.Пожо

Заказ 2666/55 Тираж 901 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, М(-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4