Устройство контроля наличия переменного напряжения

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для контроля наличия переменного напряжения и заземления в системах питания, имеющих сетевых фильтры подавления помех. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства контроля наличия переменного напряжения в части обеспечения контроля наличия заземления. Устройство контроля содержит две последовательно соединенные цепи, состоящие из конденсатора и светодиода оптрона, зашунтированного диодом в обратном включении. Контролируемая силовая сеть подключается к крайним выводам, а клемма заземления - к точке соединения этих цепей. Сигналы светодиодов воспринимается фотодиодами одноименных оптронов и через фильтры нижних частот подаются на входы логической схемы, которая в зависимости от соотношения уровней этих сигналов индицирует состояние объекта контроля. 1 ил.

СО)ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G Ol R )9/155

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ :2, ::- —."=!

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4408781/24-2) (22) 11.04.88 (46) 30.05.90. Бюл. )) 20 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро с опытным производством Минского радиотехнического института (72) В.М. Куценко и С.М, Дроздовский (53) 621.317 ° 79 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1205042, кл. G 01 R 19/165, 1986, Авторское свидетельство СССР

Р 849084, кл. С 01 R )9/16, )98). (54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ НАЛИЧИЯ ПЕРЕМЕННОГО НАЛРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для контроля наличия переменного напряжения и заземления в системах питания, имею их сетевые фильтры подавл:

Иэобре ение относится к электротехнике и может быть использовано для контроля наличия переменного напряжения и контроля наличия заземления в системах питания, имеющих сетевые фильтры подавления помех, заземленныхх на корпус прибора.

Целью изобретения является расширение функциональных воэможностей устройства в части обеспечения контроля наличия заземления путем дополнительного введения двух диодов и двух конденсаторов, второго фильтра нижних частот, двух компараторов, двух резисторов и элемента Н-НЕ, которые II(твояя.,т при с: .;не..с твую„„SU„„1567989 A 1

2 ния помех, Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства контроля наличия переменного напряжения в части обеспечения контроля наличия эаземпения, Устройство контроля содержит две последовательно соединенные цепи, состоящие из конденсатора и светодиода оптрона, эашунтированного диодом в обратном включении. Контролируемая силовая сеть подключается к крайним выводам, а клемма заземления — к точке соединения этих цепей. Сигналы светодиодов воспринимаются фотодиодами одноименных оптронов и через фильтры нижних част от подаются на входы логической схемы, которая в зависимости от соотношения уровней этих сигналов индицирует состояние обч екта контроля. 1 ил. щих дополнительных связях обеспечить выполнение необходимых логических. операций °

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Устройство контроля наличия переменного напряжения содержит первый и второй 2 конденсаторы, первый 3 и второй 4 диоды, первый 5 и второй 6 оптроны, светодиод 7, светодиод 8, клеммы 9-11, фотодиод 12, резистор

1 3,,фильтр 14 нижних частот, первый компаратор 15, фотодиод 16, второй резистор 17, второй фильтр 18 нижних частот, второй компаратор 19, элемент К -НЕ 20, индикатор 21, пер1567989 вую выходную клемму 22, третий резистор 23, четвертый резистор 24, пятый резистор 25, третий компаратор

26, вторую выходную клем у 27. Клем- 5 му 28 для подключения источника опор= ного напряжения, клемму 29 для подключения источника питания, При этом анод светодиода 7 первого оптрона 5 соединен с катодом первого диода 3 и через первый конденсатор 1 подключен к первой входной клемме 9, катод светодиода 8 второго оптрона 6 соединен с анодом второго диода 4 и через второй конденса- 15 тор 2 подключен к третьей входной клемме 11, катод и анод светодиодов 7 и 8 соответственно первого и второго оптронов 5 и 6 объединены вместе с анодом и катодом соответст- 20 венно первого и втоРого диодов 3 и

4 и подключены к второй входной клемме 10, катоды фотодиодов 12 и 16 первого и второго оптронов 5 и 6 подключены к клемме 29 источника питания, аноды фотодиодов 12, 16 первоro и второго оптронов 5,6 объединены соответственно с выводами первого и второго резисторов 13,17 и входами первого и второго фильтров 14,18 нижних частот, другие выводы резисторов 1 3,17 соединены с общим прово дом, выход первого фильтра 14 нижних частот подключен к первому входу первого компаратора 15, выход второ- 35 го фильтра 18 нижних частот подключен к первому входу второго компаратора 19, второй вход которого объединен с вторым входом первого 15 и первым входом третьего 26 компараторов и подключен к клемме 28 источника опорного напряжения, второй вход третьего компаратора 26 соединен с выводами третьего, четвертого и пятого резисторов 23-25, другие выводы четвертого 24 и пятого 25 резисторов соединены с выходами первого и . второго фильтров 14,18 нижних частот соответственно, выходы первого и второго компараторов 15,19 соединены 50 с входами элемента И-HE 20, выход ко- . торого подключен к первому входу индикатора 21 и первой выходной клемме 22, выход третьего компаратора

26 подключен к второму входу индика- )5 тора 21 и второй выходной клемме 27, второй вывод третьего резистора 23 соединей с общим проводом, Устройство работает следующим о6разом.

К клеммам 9 и 11 подключается источник переменного (сетевого) напряжения, к клемме 10 — заземление, При подключенном к клемме 10 заземлении напряжение между одной из клемм

9 или 11 и клеммой 10 равно сетевому, а между другой клеммой и клеммой IO близко к нулю. Пусть сетевое напряжение будет между клеммами 9 и IO.

Протекание тока через светодиод 7 вызывает формирование оптического, сигнала длительностью, примерно равной длительности полупериода сетевого напряжения. Под действием этого оптического сигнала открывается фотодиод 12. Выделенное на резисторе

13 напряжение через фильтр 14 нижних частот поступает на первый вход компаратора 15, постоянная времени фильтра 14 выбрана достаточно большой для сглаживания пульсации и подавления помех. На второй вход компаратора

15 поступает опорное напряжение с клеммы 28, выбранное меньшим напряжения на первом входе компаратора 15.

На выходе компаратора 15 формируется низкий уровень, поступающий на первый вход элемента И-НЕ 20.

Поскольку между клеммами IO и 11 напряжение мало, то светодиод 8 оптрона 6 закрыт, на вход второго компаратора 19 через второй фильтр 18 поступает нулевой уровень, поэтому на выходе компаратора 19 высокий уровень. На выходе элемента И-НЕ 20— высокий уровень, поступающий на вход индикатора 21 и .на клемму 22, сигнализируя о наличии заземления.

Одновременно уровень напряжения с выхода фильтра 14 через резистор

24 поступает на вход компаратора 26, на выходе которого устанавливается высокий уровень, сигнализируя о наличии переменного напряжения.

E < источник переменного напряжения подключен к клеммам 9 и 11 так,что . напряжение будет между клеммами 10 и

I 1, то аналогичным описанному образом ра ботает второй канал через оптрон 6. На вы ходе компар атора 19 устанавлив ается низкий уровень, поэтому на выходе элемента И-НЕ 20 по-прежнему высокий уровень.

При обрыве заземления сетевое напряжение оказывается приложенным между клеммами 9 и 11. Конденсаторы l

1567939 6 и 2 оказываются включенными последов ательно, ток при положительной (относительно клеммы 9) полярности переменного напряжения протекает через оба оптрона 5 и G, но его величина за счет емкостных сопротивлений двух конденсаторов 1 и 2 примерно в два раза меньше. Соответственно меньшие

25 ра, другая обкладка которого соединена с третьей входной клеммой, аноды фотодиодов первого и второго оптронов подключены соответственно к выводам первого и второго резисторов и входам фильтров нижних частот, другие выводы первого и второго резиc= торов со единены с общим пров одом, выход второго фильтра нижних частот подключен к первому входу второго компаратора, выходы первого и второго компараторов подключены к входам элемента И-НГ, выход которого соеди нен с первым входом индикатора и пе.40 вым выходом устройства, третий резистор другим выводом соединен с выводами четвертого и пятого резисторов к вторым входом третьего компаратора, выход которого подключен к второму входу индикатора и второму выходу устройства, вторые входы первого и второго компараторов соединены с первым входом третьего компаратора и подключены к клемме источника опорного напряжения, катоды фотодиодов первого и второго оптронов соединены с клемуровни напряжения устанавливаются на входах обоих фильтров 14 и 18.

Вследствие этого постоянная составляющая напряжения на входах компараторов 15 и 19 также уменьшается примерно в два раза и становится меньые опорного напряжения, Оба компаратора 15 и 19 устанавливаются в единичное состояние, на выходе элемента

И-НЕ формируется низкий уровень, поступающий на выход 22 и на индикатор

21, сигнализируя об отсутствии заземления.

При этом уменьшенные уровни с выходов фильтров 14 и 18 через резис-. торы 24 и 25, образующие вместе с резистором 23 схему суммирования, подаются на вход компаратора 26, Поскольку происходит суммирование уровней, то общий уровень напряжения на входе компаратора 26 практически не изменяется и остается большим опорного напряжения. Поэтому на выходе компаратора 26 ло-прежнему высокий уровень, сигнализирующий о наличии переменного, напряжения, Если же пропадает переменное напряжение, то оптроны 5 и G закрываются, на выходах фильтров 14 и 18 устанавливаются низкие уровни и компаратор 26 переключается, подавая на индикатор 21 и клемму 27 низкий уровень, Тем самым сигнализируется пропаданне переменного напряжения.

Диоды 3 и 4 защищают светодиоды оптронов 5 и 6 от обратного напряжения во время смены полярности входного переменного напряжения, Подстроечные резисторы 13 и 17 позволяют точно выставить уровни напряжеция на входах компараторов при изменении кбнтролируемого напряжения, зистора соединен с общим проводом, фильтр нижних частот, компаратор, первый вход которого подключен к выходу фильтра нижних частот,и индикатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него дополнительно введены первый и второй конденсаторы, первый и второй диоды, второй фильтр нижних частот, второй и третий компараторы, четвертый и пятый резисторы и элемент И-НЕ, причем е.-.. вый и второй резисторы выполнены п .-, строечными, а оптроны — диодными, анод светодиода первого оптрона соединен с катодом первого диода и обкладкой первого конденсатора, другая обкладка которого подключена к первой выходной клемме, катод светодиода первого оптрона соединен с анодом первого диода, катодом второго диода, второй входной клеммой. и анодом светодиода второго оптрона, катод которого подключен к аноду второго диода и обкладке второго конденсато55 формулаизобретения

Устройство контроля наличия переменного напряжения, содержащее два оптрона, первый, второй и третий резисторы, один вывод третьего ремой источника питания, а другие выводы четвертого и пятого резисторов соединены с выводами первого и второго фильтров нижних частот соответственно, 1567989

Составитель В; Коваленко

Редактор А. Маковская Техред М, Ходаннч

КоРРектоР С, Шевкун

Тирах 553

3axas 1320

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Укгород, ул. Гагарина, 101