Устройство для индикации перегорания плавких предохранителей

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю Н 01 Н 85/30

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и>

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4877888/07 (22) 26.10.90 (46) 15.01;93, Бюл. М 2 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт низковольтного аппаратостроения (72) О. В. Ф есе н ко, В.Г. О кол отен ко, Г.В.Письменный и А.Н.Булгаков (56) Патент Японии М 52-17227, кл. Н 01 Н 85/30, 1977.

Авторское свидетельство СССР

М 1138851, кл. Н 01 Н 85/30. 1985.

Авторское свидетельство СССР

N 1282237, кл. H 01 Н 85/30, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНДИКАЦИИ ПЕРЕГОРАНИЯ ПЛАВКИХ ПРЕДОХРАНИТЕЛЕЙ,, Ы,, 1788531 А1

2 (57) Использование: -электротехника, в частности, для контроля цепей йитания, содержащих предохранители. Сущность изобретения: введение в устройство мультиплексоров 3 и4, подключенных инверсными в ы хода мй it дв ухп ер е"ходно му светодиоду 6 и одновибратора 7, подключенного к прямому вйходу мультиплеКСора"

4. В случае неисправности предохранйтеля на выходе первого логического элемента И

5 формируется сигнал низкого логичеСкоro уровня, генератор импульсов 9 получает разрешение на работу и при совпадении кода канала, сформированного счетчиком импульсов 10 каналу, в котором вышел из строя предохранитель, вкл1бчается йндика= тор 12, отображающий код неисправного

1788531

40

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для контроля цепей питЪНИя, содержащих предохранители.

Известно устройство для указания состояния предохранителей в параллельных цепях, содержащее нагрузки, предохранители, исполнительный орган, диоды.

Недостатком данного устройства является отсутствие информации о номере сгоревшего предохранителя или вышедшего из строя источника электропитания.

Известно устройство ДЪя индикации перегорания плавких предохранителей, содержащее источники питания, нагрузку, подлюченную к источникам питания через предохранители, дополнительный источник питания, ключевые элементы, элементы НЕ, цифровой индлкатор и дешифратор, подключенный входами через соответствую щий элемент Н Е к выводам предохранителей, соединенных с нагрузкой, а выходами через ключевые элементы — к катодам цифровых индикаторов, а аноды цифровых индикаторов соединены с дополнительным источником питания.

Недостатком этого устройства являются ограниченные функциональные возможности, поскольку и при перегорании предохранителя, и при выходе из строя одного из источников питания высвечивается индикаторами лишь номер предохранителя, стоящего в неисправном канале, а сама неисправность не конкретизируется.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является устройство для индикации перегорания плавких предохранителей, содержащее дешифратор, выходы которого соединены с входами цифрового индикатора, входы дешифратора подключены через последовательно соединенные выход — первый вход соответствующего первого элемента И и элемент НЕ к выводам предохранителей, соединенным с нагрузками, входы первого 4 элемента ИЛИ соединены каждый с соответствующим входом дешифратора, а выход подключен к первому входу второго элемента И и входу дополнительного элемента НЕ, выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, при этом выход генератора импульсов соединен со вторыми входами второго и третьего элементов И, выход второго элемента И соединен с входом счетчика, выходом подключенного ко второму входу второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с управляющим входом распределителя импульсов, выходы которого подключены ко вторым входам первого элемента И.

Это устрОйство характеризуется повышенным электропотреблением, поскольку независимо от того, исправны предохранители, или нет, генератор непрерывно генерирует импульсы, а распределитель управляемый ими, постоянно формирует сигналы, спрашивающие элементы И, Все это приводит к неоправданному повышению энергопотребления, поскольку известно, что в динамическом режиме микросхемы всех серий потребляют больше энергии, чем в статическом (особенно это характерно для микросхем, выполненных по КМОП-технологии).

Кроме того, известное устройство, обеспечивая высвечивание номера неисправного предохранителя на индикаторах, не позволяет осуществлять индикацию отказавшего канального источника электропитания при исправных предохранителях, что значительно сужает его функциональные возможности и область применения, поскольку при выходе из строя источника электропитания от оператора требуются совершенно иные действия, чем при замене неисправных предохранителей, . Цель изобретения — снижение энергопотребления и расширение области применения устройства для индикации перегорания плавких предохранителей за счет обеспечения индикации отказавшего источника электропитания, Поставленная цель достигается в устройстве для индикации перегорания плавких предохранителей, содержащем дешифратор выход которого подключены ко входам индикатора, генератор импульсов, два логических элемента И, счетчик импульсов, тем, что введены.одновибратор, двухпереходный светодиод и два мультиплексора, при этом информационные входы первого мультиплексора соединены с выводами предохранителей, подключенными к источникам электропитания, информационные входы второго мультиплексора соединены с выводами предохранителей, соединенными с нагрузками и входами первого элемента И, инверсные выходы первого и второго мультиплексоров подключены к соответствующим входам двухпереходного светодиода. выход первого элемента И соединен с первым инверсным входом второго элемента И, второй вход которого подключен к выходу одновибратора, выход первого элемента И соединен с входом блокировки генератора импульсов, выход которого соединен со входом счетчика импульсов, выходы счетчика подключены к адресным входам первого и второго мультиплексоров и входам дешифратора, стробирующий вход которого соеди1788531

20

30

40

55 нен с выходом одновибратора, а вход одновибратора подключен к прямому выходу второго мультиплексора, Именно введение в устройство двух мультиплексоров, одновибратора и двухпереходного светодиода и их связей с остальными элементами схемы позволяет снизить энергопотребление, расширить функциональныее возможности.

Авторам неизвестны устройства подобного назначения, имеющие признаки, сходные с отличительными признаками заявляемого устройства.

На чертеже представлена структурная схема устройства для индикации перегорания плавких предохранителей.

Устройство для индикации перегорания плавких предохранителей 1, включенных в цепи питания нагрузок 2 от источников питания U>...Un с общей шиной, содержит первый 3 и второй 4 мультиплексоры, многовходовый первый логический элемент И 5, двухпереходный светодиод 6, одновибратор 7, второй логический элемент 8, генератор импульсов 9, счетчик импульсов 10, дешифратор 11 и индикатор 12.

Информационные входы первого мультиплексора 3 подсоединены к выводам предохранителей 1 со стороны канальных источников питания 01...Un информационные входы второго мультиплексора 4 объединены с входами первого элемен .а И 5 и подсоединены к выводам предохранителей со стороны нагрузок 2. Инвеосный выход первого мультиплексора 2 подключен к одному псреходу светодиода 6, а инверсный выход второго мультиплексора 4 — к другому переходу светодиода 6.

Прямой выход второго мультиплексора

4 соединен со входом одновибратора 7, выход которого соединен с прямым входом второго элемента И 8, инверсный вход которого соединен с выходом первого элемента

И 5, а выход второго элемента И 8 подключен ко входу блокировки генератора 9 импульсов. Выход генератора 9 импульсов.

Выход генератора 9 импульсов подключен ко входу счетчика импульсов 10, разрядные выходы которого соединены с адресными входами первого 3 и второго 4 мультиплексоров и соответствующими входами дешифратора 11, подключенного к индикатору 12.

Стробирующий вход дешифратора 11 подключен к выходу одновибратора 7.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии при исправных источниках питания и предохранителях на информационных входах мультиплексОров

3 и 4 присутствуют высокие логические уровни, на их инверсных выходах — и низкие логические уровни. Двухпереходный светодиод 6 и индикатор 12 не светятся, что свидетельствует об исправности устройства (предохранителей и канальных источников электропитания). На входе одновибратора 7 — высокий уровень. Одновибратор 7 запускается сигналом низкого логического уровня, при этом на его выходе формируется отрицательный импульс заданной длительности, достаточной для считывания информации с индикатора 12. которая высвечивается при поступлении на стробирующий вход дешифратора 11 сигнала низкого логического уровня, На выходе второго элемента И 8 в исходном состоянии присутствует сигнал низкого логического уровня, поскольку на выходе элемента И 5 и выходе одновибратора 7 присутствуют сигналы высокого логического уровня, Сигнал низкого логического уровня с выхода второго элемента И 8 блокирует генератор 9 импульсов, срывая генерацию.

В случае неисправности предохранителя на выходе первого элемента И 5 формируется сигнал низкого логического. уровня, который открывает второй элемент И 8 по инверсному входу, Генератор 9 импульсов получает разрешение на работу. Сигналы с разрядних выходов счетчика импульсов 10 поступают на адресные входы мультиплексоров 3 и 4. С приходом каждого тактового импульса изменяется состояние счетчика импульсов 10 и производится поочередное включение входов мультиплексора 3 и 4

При соответствии кода включенного канала, сформированного счетчиком импульсов 10, каналу, в котором вышел из строя предохранитель, на инверсном выходе второго мультиплексора 4 появляется сигнал высокого логического уровня, а на его прямом выходе — низкого, который запускает одновибратор

7. Поскольку на одном переходе двухпереходного светодиода 6 присутствуют сигнал высокого логического уровня с инверсного выхода второго мультиплексора 4, а на другом — низкий логический уровень с инверсного выхода первого мультиплексора 3 (благодаря исправности канального источника электропитания, в цепи которого находится перегоревший предохранитель) то ток течет только через один переход светодиода

6, который светится при этом, например, зеленым светом. Сигнал низкого логического уровня с выхода одновибратора 7 блокирует по прямому входу второй элемент И 8, благодаря чему срывается генерация импульсов генератора 9 и счетчик импульсов

10 прекращает счет на время действия отрицательного импульса с выхода одновибра1788531 тора 7, который, воздействуя на стробирующий вход дешифратора 11 включает индикатор 12, на котором отображается код неисправного канала, сформированного счетчиком импульсов 10. Зеленое свечение двухпереходного светодиода 6 свидетел ьствует о том, что в этом канале вышел из строя предохранитель 1. После окончания действия сигнала на выходе одновибратора 7 индикация гаснет, генератор импульсов 9

10 возобновляет свою работу, благодаря чему осуществляется "просмотр" других каналов устройства. В дальнейшем работа устройства по выявлению отказавших предохранителей повторяется. При замене предохранителя на выходе первого элемента И 5 вновь устанавливается высокий логический уровень, который блокирует второй элемент И 8 по инверсному входу, генера15 тор импульсов 9 прекращает генерацию и

20 устройство возвращается в свое исходное состояние.

В случае, если предохранители целые, а вышел из строя какой либо канальный исвыше: сигнал низкого уровня с выхода первого элемента И 5 разблокирует по инверсному входу второй элемент И 8, генератор

30 импульсов 9 запускает сигналом высокого уровня с выхода элемента И 8, счетчик импульсов 10 вырабатывает сигналы, поступающие на адресные входы мультиплексоров

3 и 4. При совпадении кода на разрядных выходах счетчика импульсов 10 и номера канала, в котором отказал источник электропитания сигнал низкого логического уровня с прямого выхода мультиплексора 4 запускает одновибратор 7, который сигналом низкого уровня блокирует второй элемент И

8 по второму входу и останавливает генератор 9 импульсов. Индикаторы 12 высвечива40 ют номер отказавшего канала. Но в отличие oi "описанйого выше"случая отказа предохранителя, на информационном входе пер45 вого мультиплексора 3, соответствующем каналу, в котором произошел отказ источника электропитания, будет присутствовать низкий логический уровень, следовательно, на его инверсном выходе установится высокий логический уровень сигнала. На оба пе50 рехода двухпереходного светодиода 6 воздействуют сигналй вйсокого логическсго уровня, что вызывает свечение светодио- да 6, например, оранжевым светом. 55

Устройство для индикации перегорания плавких предохранителей характеризуется более низким энергопотреблением по сравнению с прототипом (1), йоскольку до воэ" никновения отказа все элементы работают точник электропитания; то s этом случае ус- 25 тройство работает аналогично описанному в статическом режиме, который характеризуется пониженным энергопотреблением элементов микросхем, по сравнению с динамическим режимом работы. Заявленное техническое решение может быть реализовано на интегральных микросхемах любой серии, поскольку не содержит дефицитных элементов и специальных конструкций.

Так, например, мультиплексоры 3 и 4 могут быть выполнены на базе элементов

155КП7, 133КП1, 134КП10. Счетчик 10 импульсов может быть реализован на элементах 155ИЕ5, 134ИЕ5, 133ИЕЗ. Конструкция дешифратора 11 определяется типом применяемых индикаторов 12. Индикаторы 12 могут быть выполнены, например, в виде линейки светодиодов. B этом случае дешифратор 11 целесообразно выполнять на элементах КМ155 ИД 13, КМ155 ИД 9, 133 ИД

10, К 155 ИД 3. Для увеличения разрядности мультиплексоров и дешифраторов объединяют несколько микросхем путем управления их входами стробирования.

Если же в качестве индикатора 12 используются, например, цифровые полупроводниковые семисегментные индикаторы (АЛС314, АОС1324, и др), то дешифратор 11 может быть выполнен на микросхемах 514

ИД1, 514 ИД2, 514 И 4 и др.

В случае, когда в качестве индикаторов

12 используются газоразрядные цифровые индикаторы ИН14, ИН16, ИН17 и др., необходимо применять высоковольтные дешифраторы 155 ИД1, 143 ИД1.

Одновибратор 7 может быть реализован на элементах 133 ИД1, 155 АГЗ и др. Длительность вырабатываемого импульса определяется параметрами подключаемой времязадающей цепи, В качестве двухпереходного светодиода 6 с управляемым светом свечения может применяться светодиод АЛС 331А.

Генератор импульсов 9 может быть реализован на микросхеме 155ЛАЗ по известной схеме.

Таким образом заявленное техническое решение, по сравнению с прототипом позволяет не только получить информацию о номере отказавшего канала электропитания, но и конкретизировать отказ:, зеленое свечение двухпереходного светодиода 6 свидетельствует о перегорании предохранителя, а оранжевое — о выходе из строя источника электропитания в соответствующем канале, номер которого высвечивается индикатором 12.

Формула изобретения

Устройстводля индикации перегорания плавких предохранителей, содержащее дешифратор, генератор импульсов. два логи1788531

Составитель О.Фесенко

Техред М.Моргентал Корректор Л.Ливринц

Редактор

Заказ 74 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ческих элемента И, счетчик импульсов и индикатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения энергопотребления и расФ ширения области применения за счет обеспечения индикации номера отказавшего источника электропитания, в него дополнительно введены одновибратор, двухпереходный светодиод и два мультиплексора, при этом и информационных входов первого мультиплексора имеют клеммы для подключения к соответствующим точкам соединения и источников электропитания и предохранителей, а и информационных входов второго мультиплексора имеют клеммы для подключения к соответствующим точкам соединения и предохранителей и нагрузок и соединены с соответствующими и входами первого логического элемента И, выход которого соединен с инверсным входом второго логического элемента И, прямой вход которого подключен к стробирующему входу дешифратора и выхо5 ду одновибратора, а выход соединен с блокирующим входом генератора импульсов, выход которого соединен с входом счетчика импульсов, выходы которого подключены к соответствующим входам дешифратора и

10 соответствующим адресным входам первого и второго мультиплексоров, инверсные выходы которых соединены с анодами двухпереходного светодиода, катод которого имеет клемму для заземления, прямой вы15 ход второго мультиплексора соединен с входом одновибратора, а выходы дешифратора подключены к соответствующим выводам индикатора.