Устройство контроля протекания тока

Изобретение относится к области электроники и может быть использовано в системах управления ракетоносителя, в системах управления разгонным блоком для контроля прохождения команд в коммутационных системах. Техническим результатом является повышение надежности работы коммутирующего устройства. Устройство содержит первый и второй КМДП-ключи, пороговый элемент, D-триггер, диод, токозадающий резистор, вторичный источник питания, развязывающий диод. 1 ил.

 

Изобретение относится к области электроники и может быть использовано в системах управления ракетоносителя, в системах управления разгонным блоком для контроля прохождения команд в коммутационных схемах.

Известно устройство протекания тока «Элемент сравнения» (1), относящееся к импульсной технике. Оно содержит входные шины, резисторы, диоды, компараторы, P-N-P-транзистор и N-P-N-транзистор. В устройстве формируется суммарный входной сигнал, который поступает на компараторы, что позволяет работать с разнополярными сигналами и при отсутствии сигналов обеспечивает новые связи между элементами.

Наиболее близким способом по сущности и достигаемому эффекту является коммутатор со схемой контроля протекания тока (2).

Данное устройство содержит первый и второй КМДП-ключи, первый и второй D-триггеры, элемент И, инвертор, входную шину, выходную шину, управляющую шину, источник опорного напряжения, пороговый элемент, элемент задержки.

Каждый КМДП-ключ состоит из параллельно включенных МДП-транзисторов разного типа проводимости и дополнительного инвертора.

Контроль состояния выходной шины устройства происходит в процессе самой работы коммутатора, что обеспечивает увеличение его пропускной способности.

Для этого в коммутатор введены пороговый элемент и элемент задержки, с помощью которых в D-триггерах записывается информация о состоянии выходной шины в моменты после включения и выключения КМДП-ключа, служащего для цепей контроля, в то время как основной КМДП-ключ включается только после совпадения контрольной информации, записанной в D-триггерах.

Но данное устройство недостаточно надежно, т.к. контроль осуществляется по факту наличия напряжения в цепи. Это не позволяет проверить целостность цепей между коммутатором и нагрузкой, что является недостаточно надежным при управлении. Управление по току является более надежным.

Поэтому задача изобретения состоит в создании устройства контроля протекания тока, повышающего надежность работы коммутирующего устройства.

Устройство контроля протекания тока представлено на схеме.

Устройство содержит первый КМДП-ключ 1, диод 2, второй КМДП-ключ 3, пороговый элемент с инверсным выходом 4, D-триггер 5, токозадающий резистор 6, развязывающий диод 7, вторичный источник питания 8, входную плюсовую шину 9, управляющую шину 10, выходную плюсовую шину 11, входную минусовую шину 12, выходную минусовую шину 13, информационный выход D-триггера 14, тактовый вход D-триггера 15.

Связи между элементами технического решения должны быть построены следующим образом.

Информационные входы первого КМДП-ключа 1 и второго КМДП - ключа 3 объединены и подключены к управляющей шине 10, а выходы подключены соответственно к выходным плюсовой 11 и минусовой 13 шинам устройства.

Вход первого КМДП-ключа 1 подключен к входной плюсовой шине 9.

Катод диода 2 подсоединен к входной минусовой шине 12, а анод - к входу второго КМДП-ключа 3, к первому выводу токозадающего резистора 6, к первому входу порогового элемента с инверсным выходом 4.

Выход порогового элемента с инверсным выходом 4 соединен с информационным входом D-триггера 5. На тактовый вход D-триггера 15 подается тактовая частота для записи информации в D-триггер. Выход D-триггера 14 является информационным выходом устройства контроля протекания тока.

Второй вход порогового элемента с инверсным выходом соединен с входной минусовой шиной 12 и с плюсовым выводом вторичного источника питания 8. Минусовой вывод вторичного источника питания 8 подключен через развязывающий диод 7 ко второму выводу токозадающего резистора 6.

Устройство работает следующим образом.

На входные (плюсовую и минусовую) шины устройства подается напряжение коммутации.

В исходном состоянии при отсутствии сигнала с управляющей шины первый и второй КМДП-ключи закрыты, сигнал с входной шины не поступает на плюсовую и минусовую выходные шины. Сигнал с плюсового вывода вторичного источника питания поступает на второй вход порогового элемента с инверсным выходом и с минусового вывода вторичного источника питания через развязывающий диод и токозадающий резистор поступает на первый вход порогового элемента с инверсным выходом, на выходе порогового элемента с инверсным выходом отсутствует сигнал, т.е. на вход D-триггера поступает логический «0». С помощью порогового элемента с инверсным выходом в D-триггер записывается информация о состоянии выходных шин в моменты после включения и выключения КМДП-ключей.

При поступлении с управляющей шины единичного сигнала на входы первого и второго КМДП-ключей они открываются, и сигнал с входной плюсовой шины через открытый первый КМДП-ключ поступает на выходную плюсовую шину и через диод, открытый второй КМДП-ключ поступает на выходную минусовую шину устройства.

Параллельно диоду подключается схема, задающая порог срабатывания, состоящая из порогового элемента с инверсным выходом, токозадающего резистора и развязывающего диода, запитываемых вторичным источником питания, при этом положительная полярность вторичного источника питания соединена с отрицательной полярностью напряжения коммутации, подаваемого на минусовую входную шину.

Пороговый элемент с инверсным выходом вырабатывает единичный сигнал в том случае, когда величина тока, протекающего от входной минусовой шины через диод и открытые КМДП-ключи, больше, чем величина тока, протекающего через второй вход порогового элемента с инверсным выходом, развязывающий диод и токозадающий резистор, т.е. ко входу порогового элемента с инверсным выходом будет приложен запирающий потенциал, равный падению напряжения на диоде.

На выходе порогового элемента с инверсным выходом присутствует сигнал, т.е. на вход D-триггера поступает логическая «1».

Токозадающий резистор задает предельно допустимый ток порогового элемента с инверсным выходом. Параметры токозадающего резистора выбираются таким образом, чтобы предельно допустимый ток порогового элемента с инверсным выходом во включенном состоянии был минимальным.

D-триггер является триггером, срабатывающим по переднему фронту тактового сигнала, т.е. при переходе его от нулевого к единичному уровню, и служит для запоминания информации о состоянии выходных шин при включении устройства, например при подаче на управляющую шину единичного сигнала или выключении устройства, т.е. когда управляющая шина принимает нулевой потенциал. Иными словами, с помощью этих устройств в D-триггер записывается информация о состоянии выходных шин в моменты после включения и выключения КМДП-ключей, являющихся выходными ключами коммутатора, а с информационного выхода D-триггера снимается информация о состоянии выходных шин.

Схема контроля протекания тока встроена в коммутатор, и контроль тока осуществляется перед началом работы и непосредственно в процессе работы устройства, что обеспечивает более надежную схему работы.

Устройство контроля протекания тока содержит первый и второй КМДП-ключи, информационные входы которых объединены и подключены к управляющей шине, выходы подключены соответственно к выходным плюсовой и минусовой шинам устройства, а вход первого КМДП-ключа подключен к плюсовой входной шине, пороговый элемент, выход которого соединен с входом D-триггера, на тактовый вход которого подается тактовая частота, а его выход является информационным выходом устройства контроля протекания тока.

Дополнительно в него введен диод, катод которого подсоединен к входной минусовой шине, а анод - к входу второго КМДП-ключа, к первому выводу токозадающего резистора и к первому входу порогового элемента, выход которого выполнен инверсным, а второй вход соединен с входной минусовой шиной и с плюсовым выводом вторичного источника питания, минусовой вывод которого подключен через развязывающий диод ко второму выводу токозадающего резистора.

Техническим результатом от использования предложенного устройства является то, что контроль состояния выходной шины устройства происходит в процессе самой работы коммутатора, что обеспечивает увеличение надежности при управлении. Полная диагностика работоспособности устройства обеспечивается путем введения непосредственного контроля протекания тока через выходную шину.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР №1575306, приоритет 01.08.1988 г., H03K 19/00 (аналог).

2. Авторское свидетельство СССР №1370763, приоритет 04.08.1986 г., Н03К 17/00 (прототип).

Устройство контроля протекания тока, содержащее первый и второй КМДП-ключи, информационные входы которых объединены и подключены к управляющей шине, выходы подключены соответственно к выходным плюсовой и минусовой шинам устройства, а вход первого КМДП-ключа подключен к плюсовой входной шине, пороговый элемент, выход которого соединен с информационным входом D-триггера, на тактовый вход которого подается тактовая частота, а его выход является информационным выходом устройства контроля протекания тока, отличающееся тем, что в него введен диод, катод которого подсоединен к входной минусовой шине, а анод - к входу второго КМДП-ключа, к первому выводу токозадающего резистора и к первому входу порогового элемента, выход которого выполнен инверсным, а второй вход соединен с входной минусовой шиной и с плюсовым выводом вторичного источника питания, минусовой вывод которого подключен через развязывающий диод ко второму выводу токозадающего резистора.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электронной техники и может быть использовано в источниках питания с защитой от перегрузки по току, преимущественно в системах управления космических аппаратов.

Предлагаемое изобретение относится к области электронной техники и может быть использовано в коммутируемых источниках питания с защитой от перегрузки по току. Достигаемый технический результат - уменьшение времени срабатывания защиты при перегрузке по току и защиты нагрузки от выходного напряжения при его значениях ниже допустимых.

Изобретение относится к области формирования выходных сигналов высокочастотных КМОП микросхем и защиты выходов от электростатических разрядов. Техническим результатом является повышение быстродействия формирователя импульсов.

Использование: в области электротехники. Технический результат - уменьшение энергопотребления.

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат заключается в увеличении реактивного импеданса устройства защиты на высоких частотах.

Изобретение относится к области электронной техники и может быть использовано в источниках питания с защитой от перегрузки по току без использования датчика тока, преимущественно в системах управления космических аппаратов.

Изобретение относится к области электронной техники и может быть использовано в источниках питания с защитой от перегрузки по току без использования датчика тока, преимущественно в системах управления космических аппаратов.

Изобретение относится к силовой электронике. Его использование в импульсных регуляторах и инверторах напряжения позволяет обеспечить технический результат - значительное снижение динамические потерь в силовых ключах схемы.

Изобретение относится к силовой электронике. Его использование в импульсных регуляторах и инверторах напряжения позволяет обеспечить значительное снижение динамических потерь в силовых ключах схемы.

Изобретение относится к электронике интегральных микросхем (ИС) и может быть использовано в составе радиоэлектронной аппаратуры наземного, морского и аэрокосмического базирования.

Изобретение относится к области технологических устройств и может быть использовано в составе автоматизированной измерительной системы совместно с измерительными приборами при контроле цепей питания электротехнической системы изделия в процессе ее сборки на соответствие техническим требованиям.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в релейной защите и автоматике. Технический результат - повышение чувствительности при обработке электрической величины с высокой частотой измерений и возможность выявления и корректировки измерения электрической величины с выбросами.

Изобретение относится к области технологических устройств и может быть использовано при контроле цепей питания электротехнической системы. Технический результат: увеличение производительности, исключение влияния помех и ошибок подключения измерительного прибора на надежность собираемой электротехнической системы изделия, обеспечение объективности и достоверности контроля и выявление ошибок или дефектов в собираемой электротехнической системе изделия, в том числе - идентификацию короткого замыкания любой из шин питания электротехнической системы изделия на его корпус.

Изобретение относится к области технологических устройств и может быть использовано в составе автоматизированной измерительной системы совместно с измерительными приборами при контроле цепей питания электротехнической системы изделия в процессе.

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники, в частности - к способам и устройствам контроля качества электрических цепей (внутреннего электромонтажа) сложных технических изделий, включая изделия вооружения, военной и специальной техники.

Изобретение относится к устройствам автоматизации фидера контактной сети переменного тока железных дорог. Технический результат: повышение надежности определения устойчивого короткого замыкания на двухпутных участках при аварийном отключении контактной сети переменного тока Сущность: устройство содержит сигнальное устройство, три выключателя с блок-контактами, трансформатор напряжения, два реле напряжения.

Изобретение относится к способу для распознавания короткого замыкания (16) в линии (10) многофазной электрической сети энергоснабжения с заземленной нейтралью. Сущность: принимаются значения выборок тока и напряжения и формируется сигнал неисправности, если выполненная электрическим устройством (12а) защиты оценка неисправности указывает на короткое замыкание (16), имеющееся в линии (10).

Изобретение относится к контролю электрических параметров и может быть применено в авиационной технике. Устройство состоит из основного блока и универсального соединителя.

Изобретение относится к области электроэнергетики и позволяет упростить процесс диагностирования технического состояния однофазных высоковольтных трансформаторов напряжения.

Изобретение относится к электрическим испытаниям электрооборудования на восприимчивость к электромагнитному воздействию. Способ испытаний микропроцессорной системы управления двигателем автотранспортного средства на восприимчивость к электромагнитному воздействию, в котором испытуемую систему управления в составе транспортного средства подвергают импульсному воздействию электромагнитного излучения с помощью генератора грозового разряда.

Изобретение относится к обнаружению короткого замыкания на землю в электрических сетях. Сущность: устройство содержит средство (70) для определения значения нейтральной полной проводимости в трехфазной электрической линии (30) и средство (70) для обнаружения короткого замыкания на землю в трехфазной электрической линии (30) на основе определенного значения нейтральной полной проводимости и значений одного или более заранее заданных параметров. Средство (70) содержит средство для преобразования определенного значения нейтральной полной проводимости из области нейтральной полной проводимости в область остаточного тока, средство для сравнения в области остаточного тока преобразованного значения нейтральной полной проводимости с одним или более значениями заранее заданных параметров и средство для обнаружения короткого замыкания на землю на основе сравнения. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 12 ил.

Изобретение относится к области электроники и может быть использовано в системах управления ракетоносителя, в системах управления разгонным блоком для контроля прохождения команд в коммутационных системах. Техническим результатом является повышение надежности работы коммутирующего устройства. Устройство содержит первый и второй КМДП-ключи, пороговый элемент, D-триггер, диод, токозадающий резистор, вторичный источник питания, развязывающий диод. 1 ил.

Наверх