Коммутирующее устройство

 

Коммутирующее устройство относится к импульсной технике и может быть использовано в аппаратуре автоматического управления и регулирования, Цель изобретения - повышение помехозащищенности и упрощение коммутирующего устройства. Цель достигается за счет введения трех диодов, новых связей. Это позволяет повысить помехозащищенность за счет исключения возмржности подачи напряжения на две обмотки дистанционного переключателя одновременно . 1 ил.:.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

« Ы 1725382 Al (я)л Н 03 К 17/60

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 (54) КОММУТИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Коммутирующее устройство относится к импульсной технике и может быть использовано в аппаратуре автоматического управления и регулирования. Цель иэобретения— повышение помехозащищенности и упрощение коммутирующего устройства. Цель достигается за счет введения трех диодов, новых связей. Это позволяет повысить помехозащищенность за счет исключения возможности подачи напряжения на две обмотки дистанционного переключателя одновременно. 1 ил. (21) 4810127/21 (22) 02.03.90 (46) 07.04.92. Бюл. ¹ 13 (75) А.А. Аверин и А.П. Поздняков (53) 621.382 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹440791,,кл. Н 03 К 17/60. 1972.

Авторское свидетельство СССР

N -572928, кл. Н 03 К 17/60, 1975.

Изобретение относится к импульсной устройство, содержащее дистанционный технике и может быть использовано в аппа- переключатель, обмотки которого соединературе автоматического управления и регу-: ны с ключевыми элементами, выполненнылирования, . ; . . ми на транзисторах, базы которых через

Известно коммутирующее устройство, RC-цепи подключены к устройству.уйравлесодержащее дистанционйый переключа-: ния, также содержит транзистор, стабилиттель, два транзистора, два диода, -два рон и резйсторы, . причем коллектор резистора, .переключающий контакт дис- дополнительного транзистора соединен с (Л танционного переключателя подключен к эмиттерами транзисторов ключевых элемен- (1 шине питания, неподвижные контакты — к тов, резистором и катодом.стабилитрона, Ср базам транзисторов и через соответствую- Недостатком известного устройства явщие резисторы к шине питания, обмотки .- ляется функциональная сложность, которая дистанционного переключателя. подключе- -- . заключается в том, что данное коммутируны к коллекторам транзисторов.;: . ющее устройство содержит большое число

Недостаткам этого устройства является -, функциональных узлов и элементов, Для пенизкая надежность, так как для коммутации: реключения схемы необходимо два различуправления используются механические:, ных управления, которые осуществляют контакты этого же реле, имеющие ограни- переключение схемы по двум независимым ченное количество срабатываний; .. .каналам. Низка:надежность работы, так как

Из известн ых устройств .наиболее появление одновременно сйгналов на вклюблизким потехнической сущности идости- - чение и отключение дистанционного перегаемомурезультатукпредлагаемомутехни; - ключателя по двум каналам приводит к ческому решению является коммутирующее .выходу его из строя.

1725382

Цель изобретения — повышение помехозащищенности и упрощение коммутирующего устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в коммутирующее устройство, содержащее конденсатор, дистанционный переключатель, обмотки которого эашунтированы диодами, управляющий транзистор, последовательную RC-цепь, ключевой транзистор, коллектор которого через вторую обмотку дистанционного переключателя соединен к плюсовой шине питания, два резистора смещения, каждый из которых .включен между эмиттером и базой соответствующего транзистора, эмиттеры транзисторов присоединены к минусовой шине питания, дополнительно введен диод, последовательная RC-цепь включена между базой ключевого транзистора и плюсовой шиной питания, анод диода подключен к точке соединения резистора и конденсатора RC-цепи, катод диода соединен с коллектором управляющего транзистора, первая обмотка дистанционного переключателя одним выводом присоединена к плюсовой шине питания, другим выводом через конденсатор подключена к коллектору управляющего транзистора, база которого соединена с шиной управления.

Подключение RC-цепи к шине питания позволяет использовать шину питания вместо одного канала управления, подключение базы управляющего транзистора через резистор к выходу схемы управления позволяет производить коммутацию напряжения на обмотку реле на время заряда емкости, а . время удержания контактов в замкнутом состоянии реле соответствует времени действия сигнала управления на базе коммутирующего. транзистора.

Сравнение заявляемого технического решения с другими техническими решениями показывает, что подключение диодов параллельно обмоткам реле известно, и что вновь введенный диод широко известен, однако при его введении в указанной связи с остальными элементами схемы в предлагаемое коммутирующее устройство и изменение подключения RC-цепей и базы управляющего транзистора позволяет повысить помехозащищенность за счет исключения возможности одновременного перехода сигнала на две обмотки дистанционного переключателя. Такая ситуация в известном устройстве возникает при отключении напряжения питания, когда управляющее устройство формирует сигналы управления по обоим каналам. Решена задача упрощения за счет исключения из известной схемы ключевого элемента, 5

10 15

55 состоящего из стабилитрона, транзистора, двух резисторов, второго канала управления. Кроме того, подключение диода катодом к коллектору управляющего транзистора анодом в точку соединения резистора и емкости RC-цепи ключевого. транзистора позволяет производить форсированный разряд конденсатора в последовательной RC-цепи ключевого транзистора при открытом управляющем транзисторе, а также позволяет производить разряд конденсатора, включенного между коллектором управляющего транзистора и включающей обмоткой дистанционного переключателя, параллельно которой включен второй диод, при закрытом управляющем транзисторе, что позволяет увеличить частоту коммутации и надежность коммутирующего устройства, Наличие разряженного конденсатора к моменту окончания входного сигнала на базе управляющего транзистора позволяет производить гарантированное включение ключевого транзистора и возврат контактов дистанционного переключателя в исходное состояние, а также наличие разряженного конденсатора, включенного в коллекторную цепь управляющего транзистора, к моменту его включения позволяет производить гарантированное прохождение импульсного тока заряда конденсатора через включающую обмотку дистанционного переключателя во время подачи сигнала на базу управляющего транзистора.

Открытый управляющий транзистор и диод шунтируют базовую цепь ключевого транзистора, что исключает возможность подачи напряжения на вторую обмотку дистанционного переключателя, При открытом управляющем транзисторе ключевой транзистор всегда будет закрыт. Это обеспечивает защиту устройства от подачи напряжения на две обмотки переключателя одновременно даже при отказе устройства, управления, когда, например, на его выходе будет высокий уровень.

Таким образом, подключение диода катодом к коллектору управляющего транзистора, а анодом в точку соединения резистора и конденсатора последовательной RC-цепи ключевого транзистора позволяет производить разряд конденсатора и шунтировать базовую цепь ключевого транзистора, что обеспечивает защиту второй обмотки от подачи напряжения при открытом управляющем транзисторе, Помехозащищенность предлагаемого устройства выше по сравнению с известным, где отказ одного канала управления уже приводит к возможности подачи напряжения на две обмотки дистанционного переключателя и, следовательно, к его выходу из строя. При выходе из строя полностью устройства управления, когда на двух каналах управления присутствует высокий уровень, в известном устройстве происходит .отказ дистанционного переключателя, за счет подачи напряжения на две обмотки одновременно. В предлагаемом устройстве при отказе уст10 ройства управления происходит подача напряжения на базу управляющего транзистора и коммутация контактов реле, как в обычном режиме работы устройства при подаче управляющего сигнала, и отказа дис15 танционного переключателя не происходит,.

Предлагаемая новая совокупность признаков позволяет получить новый положительн ы и эффект. Коммутирующее устройство может быть выполнено кэк на транзисторах

На чертеже показана схема коммутирующего устройства.

Коммутирующее устройство содержит управляющий транзистор 1, ключевой тран-,. зистор 2, конденсатор 3, включенный между коллектором транзистора 1 и первой обмоткой 4 дистанционного переключателя, вторую обмотку 5, включенную в коллекторную цепь транзистора, диоды 6 и 7, подключен30 ные параллельно обмоткам 4 и 5 соответственно так, что катодом они соединены с первой шиной 8 питания, резистор 9, соединенный одним выводом с шиной 8 питания, а другим — с анодом диода 10, катод которой подключен к коллектору транзистора 1, конденсатор 11 одним выводом соединен с анодом диода 10, другим с базой транзистора 2 и резистором 12, второй вывод которого подключен к второй шине 13 питания и которая соединена с эмиттерами транзисто35

40 ров 1 и 2, резистор 14 подключен к базе транзистора 1 и к резистору 15, второй вывод которого соединен с шиной 13 питания.

Коммутирующее устройство работает следующим образом.

При подаче напряжения питания на схему при отсутствии сигнала на входе транзистора 1 он закрыт, а транзистор 2 открывается вследствие заряда конденса-. тора 11(цепь заряда 9, 11 и 12). Нэ время заряда конденсатора 11 проходит импульсный ток через открытый транзистор 2, обмотку 5 реле. Контакты реле устанавливаются в исходном состоянии. После заряда конденсатора 11 транзистор 2 эакрывется и ток через обмотку 5 реле прекращается. В таком состоянии схема будет находиться до подачи входного сигнала. При подаче входного сигнала на базу транзистора 1 через резистор 14 он открывается и происходит

n— - р — п-типа, так и р — п-р-типа. 20 заряд конденсатора 3 (цепь заряда 4, 3 и 1)

По обмотке 4 проходит импульсный ток длительностью равной времени заряда конден сатора 3. Контакты реле замыкаются, После окончания. заряда конденсатора 3 ток через обмотку прекращается, напряжение .с обмотки 4 снимается, но контакты реле оста.ются замкнутыми на время действия входного сигнала на базу транзистора 1. В это же время происходит разряд конденсатора 11 по цепи 10, 1 и 12. Ток потребления коммутирующего устройства определяется током протекания через транзистор 1 по цепи 3, 10 и 1.

После оконч ания входного сигнала транзистор 1 закрывается; происходит заряд конденсатора 11 по цепи 9, 11 и 12.

Транзистор 2 открывается на время заряда конденсатора 11, нэ обмотку 5 дистанционного переключателя подается. напряжение, Контакты реле возвращаются в исходное состояние. Конденсатор 11 заряжается, транзистор 2 закрывается и напряжение с обмотки 5 снимается и коммутирующее устройство возвращается в исходное состояние. В это же время происходит разряд конденсатора 3 по цепи разряда 6, 9 и 10.

Тем самым схема подготавливается для следующего приема входного сигнала.

С приходом следующего импульса на базу транзистора 1 описанный выше процесс-повторяется, Предлагаемое техническое решение конкретно реализовано на транзисторной матрице типа КТС613Т, в которой используются два транзистора на диодах КД522Б, на конденсаторах типа К52-1 — 35 — 47 мкФ, на резисторах 12, t5 типа MT — 0,26-1,3 кОМ, на резисторах 14,9 типа МТ-0,25 — 30 кОм. В качестве реле использован дистанционный переключатель типа РПС вЂ” 42А РС4.520,721, В известном устройстве для переключения схемы необходимы два разных устройства управления, для исключения одновременного прихода сигналов на включение и отключение коммутирующего устройства необходим формирователь, вырабатывающий синхронный сигнал для управления схемой по двум каналам: то для включения одного ключевого транзистора, то для другого. В предлагаемом устройстве для управления схемой необходимо только одно устройство управления, т.е. по сравнению с известным для достижения одного и того же результата потребуется меньше аппаратных средств: на формирователь и устройство управления, И, следовательно, по сравнению с известным устройством получено упрощение схемного решения. Одновременно достигается помехозащищен1725382

Составитель А.Аверин

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Э .Лончакова

Редактор Е.Папп

Заказ 1185 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 ность, так как одновременно сигнал на обе обмотки дистанционного переключателя поступить не может.

Предлагаемое техническое решение от известного отличается наличием диодов 6 и

7, а также наличием нового элемента (диода

10) и новыми связями. Наличие диода 10, подключенного катодом к коллектору транзистора 1, анодом к резистору 9 и конденсатору 11, позволяет производить форсированный разряд конденсатора 11 через .цепь разряда: диод 10, открытый транзистор 1, шина питания 13 и резистор12 на время действия входного импульса на базу транзистора 1 и блокировку входной цепи транзистора 2. Наличие дИода 6, подключенного параллельно обмотке 4 — катодом к шине питания 8, анодом к конденсатору 3 позволяет производить форсированный разряд конденсатора 3 по цепи разряда: диод б,шина питания 8, резистор 9 и диод

10, на время между окончанием входного сигнала и появлением следующего входного . сигнала. Наличие разряженного конденсатора 11 к моменту окончания и наличие разряженного конденсатора к моменту подачи входного сигнала обеспечивает полное открытие транзистора 2 зарядным током конденсатора 11 и импульсное прохо>кдение тока заряда конденсатора 3 через обмотку

4, Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства состоит в помехозащищенности и упрощении, что позволяет исключить из схемы известного устройства ключевой элемент, содержащий стабилитрон, транзистор, два резистора, устройство управления, формирователь, и исключить возможность выхода из строя дистанционного переключателя.

Формула изобретения

Коммутирующее устройство, содержащее конденсатор, дистанционный переключатель, управляющий транзистор, 10 последовательную RC-цепь, ключевой транзистор, коллектор которого через вторую обмотку дистанционного переключателя присоединен к первой шине питания и первому выводу первой обмотки дистанционно15 ro переключателя, два резистора смещения, каждый из которых включен между базой соответствующего транзистора и второй шиной питания, о тл ич а ю ще е ся тем, что, с целью упрощения и повышения поме20 хозащищенности, введены три диода, первый и второй диоды включены параллельно соответствующим обмоткам дистанционного переключателя, а последовательная RCцепь включена между базой ключевого

25 транзистора и первой шиной питания, первый вывод третьего диода подключен к точке соединения резистора и конденсатора

RC-цепи, второй вывод третьего диода соединен с коллектором управляющего транзи30 стара, первая обмотка дистанционного переключателя вторым выводом через конденсатор подключен к коллектору управляющего транзистора, база котороro соединена с шиной управления, эмиттер ко35 торого подключен к эмиттеру ключевого транзистора и второй шине питания.