Устройство для накала калильной свечи

Изобретение относится к технике калильного зажигания и может быть использовано в составе оборудования для запуска двигателей внутреннего сгорания с калильным зажиганием, применяемых в авиа-, авто- и судомоделизме. Технический результат - повышение стабильности и надежности работы устройства для накала калильной свечи. Устройство для накала калильной свечи содержит источник электропитания, узел коммутации напряжения питания и защиты от подключения напряжения питания в инверсной полярности, генератор прямоугольных импульсов напряжения, элемент, регулирующий ток накала, электронный ключ, измеритель тока накала, токоограничивающий элемент, стробируемый стабилизатор напряжения, первый, второй и третий логические элементы, триггер, первое и второе пороговые устройства, формирователь импульса запуска с управляющим элементом, узел индикации и реле. Генератор прямоугольных импульсов напряжения соединен соответствующими электродами с элементом, регулирующим ток накала. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к технике калильного зажигания и может быть использовано в составе оборудования для запуска двигателей внутреннего сгорания с калильным зажиганием, применяемых в авиа-, авто- и судомоделизме.

В двигателях внутреннего сгорания с калильным зажиганием, применяемых в моделизме (см., например, Зуев В.П., Камышев Н.И., Бачурин М.Б., Голубев Ю.А. Модельные двигатели. - М.: Просвещение, 1973, с. 10-12, 43-51, 122-130), воспламенение топливовоздушной смеси в камере сгорания происходит от установленной на головке цилиндра миниатюрной свечи с накаливаемой спиралью. Во время пуска двигателя к электродам калильной свечи подключают источник электропитания напряжением от 1,5 до 2,5 В, в качестве которого, как правило, используют аккумулятор или батарею сухих элементов, при этом через спираль свечи протекает ток от 1 до 5 А, разогревающий ее до светло-красного цвета калении. После начала устойчивой работы двигателя источник электропитания от калильной свечи отключают, спираль же свечи остается раскаленной благодаря высокой температуре газов в цилиндре двигателя.

Известны устройства для накала калильной свечи микродвигателей внутреннего сгорания, содержащие источник электропитания, представляющий собой аккумулятор, реостат, регулирующий ток накала, амперметр, контролирующий ток накала, вольтметр, измеряющий напряжение на калильной свече (см., например, Гаевский Ю.К. Авиамодельные двигатели. - М.: ДОСААФ, 1958, с. 181-185, рис. 184, 186).

Недостатком этих аналогов является низкая стабильность работы, что обусловлено существенной зависимостью накала калильной свечи от напряжения источника электропитания.

Известен блок питания свечи калильного авиамодельного двигателя (Карпунин И.В. Блок питания свечи калильного авиамодельного двигателя. -<URL:http://f2b.io.ua/s106252/blok_pitaniya_svechi_kalilnogo_aviamodelnogo_dvigatelya>, 08.04.2017), содержащий источник электропитания, узел защиты от подключения напряжения питания в инверсной полярности, интегральный широтно-импульсный преобразователь напряжения, соединенный соответствующими электродами с элементом, регулирующим ток накала, измеритель тока накала и токоограничивающий элемент.

В этом устройстве источник электропитания представляет собой аккумулятор напряжением от 6 до 12 В. Напряжение источника электропитания преобразуется посредством интегрального широтно-импульсного преобразователя в более низкое постоянное стабилизированное напряжение, которое подается в цепь накала калильной свечи. Накал калильной свечи регулируют изменением выходного напряжения интегрального широтно-импульсного преобразователя, при этом ток накала калильной свечи изменяется в интервале от 1,5 до 3,5 А. Схема защиты, встроенная в интегральный широтно-импульсный преобразователь напряжения, предохраняет это устройство от короткого замыкания в цепи нагрузки.

Недостатком аналога является низкая надежность работы, поскольку в случае аварийного пробоя регулирующего элемента интегрального широтно-импульсного преобразователя в цепь накала калильной свечи поступает полное напряжение источника электропитания, при этом калильная свеча выходит из строя. Надежность работы аналога снижает и отсутствие технических средств, контролирующих напряжение аккумулятора, что может повлечь за собой выход аккумулятора из строя вследствие его разряда ниже предельно допустимого уровня.

Известен преобразователь напряжения для накала свечи (Ряховский О.С. Преобразователь напряжения для накала свечи. -<URL:http://www.rcdesign.ru/articles/electronics/glow_driver>, 08.04.2017), содержащий источник электропитания, генератор прямоугольных импульсов напряжения, соединенный соответствующими электродами с элементом, регулирующим ток накала, электронный ключ и измеритель тока накала.

В этом устройстве в цепь накала калильной свечи поступают прямоугольные импульсы напряжения с частотой 50 Гц, амплитуда которых близка к напряжению источника электропитания 12 В, представляющего собой аккумулятор, при этом накал свечи регулируют изменением скважности импульсов.

Недостатком аналога является низкая стабильность работы, что обусловлено существенной зависимостью накала калильной свечи от напряжения источника электропитания. Недостатком аналога является и низкая надежность работы, поскольку, если в силу тех или иных причин электронный ключ аварийно постоянно открыт, в цепь накала калильной свечи поступает полное напряжение источника электропитания, при этом калильная свеча выходит из строя. Кроме того, при коротком замыкании в цепи накала калильной свечи или при подключении источника электропитания в инверсной полярности аналог выходит из строя. Надежность работы аналога снижает и отсутствие технических средств, контролирующих напряжение аккумулятора, что может повлечь за собой выход аккумулятора из строя вследствие его разряда ниже предельно допустимого уровня.

В качестве прототипа выбрано устройство для накала калильной свечи (Севастенков С. Устройство накала свечи от 12 В. -<URL:http://shop.aviamodelka.ru/article_info.php?articles_id=80>, 08.04.2017), содержащее источник электропитания, узел коммутации питающего напряжения и защиты от подключения напряжения питания в инверсной полярности, генератор прямоугольных импульсов напряжения, соединенный соответствующими электродами с элементом, регулирующим ток накала, электронный ключ, измеритель тока накала и токоограничивающий элемент.

В прототипе в цепь накала калильной свечи поступают прямоугольные импульсы напряжения, амплитуда которых близка к напряжению источника электропитания 12 В, представляющего собой аккумулятор, при этом накал свечи регулируют изменением частоты следования этих импульсов.

Недостатком прототипа является низкая стабильность работы, что обусловлено существенной зависимостью накала калильной свечи от напряжения источника электропитания. Кроме того, прототип обладает низкой надежностью работы, поскольку если в силу тех или иных причин электронный ключ аварийно постоянно открыт, в цепь накала калильной свечи поступает полное напряжение источника электропитания, при этом калильная свеча выходит из строя. Кроме того, в прототипе при коротком замыкании в цепи накала существенно возрастает мощность, рассеиваемая на токоограничивающем элементе, что также снижает надежность работы прототипа. Надежность работы прототипа снижает и отсутствие технических средств, контролирующих напряжение аккумулятора, что может повлечь за собой выход аккумулятора из строя вследствие его разряда ниже предельно допустимого уровня.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение стабильности и надежности работы устройства для накала калильной свечи.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве для накала калильной свечи, содержащем источник электропитания, первый и второй электроды которого соединены соответственно с шиной нулевого потенциала и с входом узла коммутации напряжения питания и защиты от подключения напряжения питания в инверсной полярности, генератор прямоугольных импульсов напряжения, соединенный соответствующими электродами с элементом, регулирующим ток накала, электронный ключ, соединенный первым электродом с шиной нулевого потенциала, измеритель тока накала и токоограничивающий элемент, соединенные между собой первыми электродами, предусмотрены следующие отличия: в него введены стробируемый стабилизатор напряжения, первый, второй и третий логические элементы, триггер, первое и второе пороговые устройства, формирователь импульса запуска, соединенный соответствующими электродами с управляющим элементом, узел индикации, реле, при этом первый электрод контактной группы реле соединен с входом стробируемого стабилизатора напряжения, второй электрод контактной группы реле соединен с выходом узла коммутации напряжения питания и защиты от подключения напряжения питания в инверсной полярности, с входом первого порогового устройства и с первым электродом обмотки реле, третий электрод контактной группы реле соединен с первым электродом узла индикации, второй электрод которого соединен с шиной нулевого потенциала, вход управления стробируемого стабилизатора напряжения подключен к выходу первого логического элемента, первый вход которого соединен с первым выходом триггера, второй вход первого логического элемента подключен к выходу первого порогового устройства, третий вход первого логического элемента соединен с выходом генератора прямоугольных импульсов напряжения и с первым входом второго логического элемента, второй вход которого подключен к выходу второго порогового устройства, выход второго логического элемента соединен с первым входом третьего логического элемента, второй вход которого подключен к первому выходу формирователя импульса запуска, выход третьего логического элемента подключен к первому входу триггера, второй вход которого соединен со вторым выходом формирователя импульса запуска, второй выход триггера соединен с управляющим входом электронного ключа, второй электрод которого соединен со вторым электродом обмотки реле, выход стробируемого стабилизатора напряжения соединен со вторым электродом токоограничивающего элемента, второй электрод измерителя тока накала подключен к входу второго порогового устройства и к первому электроду калильной свечи, соединенной вторым электродом с шиной нулевого потенциала.

Кроме того, предложенное устройство для накала калильной свечи отличается тем, что первый логический элемент представляет собой логический элемент «ИЛИ».

И, кроме того, предложенное устройство для накала калильной свечи отличается тем, что второй логический элемент представляет собой логический элемент «ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ».

И, кроме того, предложенное устройство для накала калильной свечи отличается тем, что третий логический элемент представляет собой логический элемент «И».

И, кроме того, предложенное устройство для накала калильной свечи отличается тем, что триггер представляет собой SR-триггер, первый вход которого является S входом, а второй вход - R входом, при этом первый выход триггера прямой, а его второй выход инверсный.

И, кроме того, предложенное устройство для накала калильной свечи отличается тем, что первый выход формирователя импульса запуска прямой, а его второй выход инверсный.

Между совокупностью существенных признаков заявляемого объекта и достигаемым техническим результатом существует причинно-следственная связь, а именно: по сравнению с прототипом повышается стабильность и надежность работы устройства для накала калильной свечи.

Изобретение поясняется чертежом.

На чертеже изображены: источник электропитания 1; шина нулевого потенциала 2; узел коммутации напряжения питания и защиты от подключения напряжения питания в инверсной полярности 3; генератор прямоугольных импульсов напряжения 4; элемент, регулирующий ток накала 5; электронный ключ 6; измеритель тока накала 7; токоограничивающий элемент 8; стробируемый стабилизатор напряжения 9; первый логический элемент 10; второй логический элемент 11; третий логический элемент 12; триггер 13; первое пороговое устройство 14; второе пороговое устройство 15; формирователь импульса запуска 16; управляющий элемент 17; узел индикации 18; реле 19; обмотка реле 20; контактная группа реле 21; калильная свеча 22; переключатель 23; диод 24; токоограничивающий резистор 25; светодиод 26.

Первый и второй электроды источника электропитания 1 соединены соответственно с шиной нулевого потенциала 2 и с входом узла коммутации напряжения питания и защиты от подключения напряжения питания в инверсной полярности 3. Генератор прямоугольных импульсов напряжения 4 соединен соответствующими электродами с элементом, регулирующим ток накала 5. Электронный ключ 6 соединен первым электродом с шиной нулевого потенциала 2. Измеритель тока накала 7 и токоограничивающий элемент 8 соединены между собой первыми электродами. Формирователь импульса запуска 16 соединен первым, вторым и третьим электродами соответственно с первым, вторым и третьим электродами управляющего элемента 17. Первый электрод контактной группы 21 реле 19 соединен с входом стробируемого стабилизатора напряжения 9. Второй электрод контактной группы 21 реле 19 соединен с выходом узла коммутации напряжения питания и защиты от подключения напряжения питания в инверсной полярности 3, с входом первого порогового устройства 14 и с первым электродом обмотки 20 реле 19. Третий электрод контактной группы 21 реле 19 соединен с первым электродом узла индикации 18. Второй электрод узла индикации 18 соединен с шиной нулевого потенциала 2. Вход управления стробируемого стабилизатора напряжения 9 подключен к выходу первого логического элемента 10. Первый вход первого логического элемента 10 соединен с первым выходом триггера 13. Второй вход первого логического элемента 10 подключен к выходу первого порогового устройства 14. Третий вход первого логического элемента 10 соединен с выходом генератора прямоугольных импульсов напряжения 4 и с первым входом второго логического элемента 11. Второй вход второго логического элемента 11 подключен к выходу второго порогового устройства 15. Выход второго логического элемента 11 соединен с первым входом третьего логического элемента 12. Второй вход третьего логического элемента 12 подключен к первому выходу формирователя импульса запуска 16. Выход третьего логического элемента 12 подключен к первому входу триггера 13. Второй вход триггера 13 соединен со вторым выходом формирователя импульса запуска 16. Второй выход триггера 13 соединен с управляющим входом электронного ключа 6. Второй электрод электронного ключа 6 соединен со вторым электродом обмотки 20 реле 19. Выход стробируемого стабилизатора напряжения 9 соединен со вторым электродом токоограничивающего элемента 8. Второй электрод измерителя тока накала 7 подключен к входу второго порогового устройства 15 и к первому электроду калильной свечи 22. Второй электрод калильной свечи 22 соединен с шиной нулевого потенциала 2.

Первый логический элемент 10 представляет собой логический элемент «ИЛИ». Второй логический элемент 11 представляет собой логический элемент «ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ». Третий логический элемент 12 представляет собой логический элемент «И». Триггер 13 представляет собой SR-триггер, первый вход которого является S входом, а второй вход - R входом, при этом первый выход триггера 13 прямой, а его второй выход инверсный. Первый выход формирователя импульса запуска 16 прямой, а его второй выход инверсный.

Источник электропитания 1 представляет собой, например, аккумулятор с соответствующими параметрами. Элемент, регулирующий ток накала 5, представляет собой переменный резистор, соединенный с соответствующими электродами генератора прямоугольных импульсов напряжения 4. Электронный ключ 6 представляет собой коммутатор тока, выполненный, например, на биполярных или полевых транзисторах. Токоограничивающий элемент 7 - резистор соответствующего сопротивления и мощности рассеивания. Измеритель тока накала 8 - амперметр переменного тока. Первое 14 и второе 15 пороговые устройства представляют собой компараторы напряжения с соответствующими порогами переключения. Формирователь импульса запуска 16 представляет собой асинхронный триггер, переключаемый из одного состояния в другое управляющим элементом 17 - трехэлектродной кнопкой с самовозвратом, при этом первый и второй электроды формирователя импульса запуска 16 являются первым и вторым входами асинхронного триггера соответственно, а третий электрод формирователя импульса запуска 16 - шина нулевого потенциала асинхронного триггера.

Узел коммутации напряжения питания и защиты от подключения напряжения питания в инверсной полярности 3 представляет собой, например, электрическую цепь, подключенную между входом и выходом этого функционального узла, состоящую из соединенных последовательно переключателя 23 и диода 24, включенного в соответствующей полярности.

Узел индикации 18 представляет собой, например, электрическую цепь, подключенную между первым и вторым электродами этого функционального узла, состоящую из соединенных последовательно токоограничивающего резистора 25 и светодиода 26, включенного в соответствующей полярности.

На чертеже отрицательным полюсом источника электропитания 1 является его первый электрод, а положительным полюсом - его второй электрод. Генератор прямоугольных импульсов напряжения 4, электронный ключ 6, первый 10, второй 11 и третий 12 логические элементы, триггер 13, первое 14 и второе 15 пороговые устройства, формирователь импульса запуска 16 питаются стабилизированным напряжением, источник которого на чертеже условно не показан. Первый и второй электроды контактной группы 21 реле 19 замкнуты при обесточенной обмотке 20 реле 19, второй и третий электроды контактной группы 21 реле 19 замкнуты при протекании тока через обмотку 20 реле 19.

Устройство для накала калильной свечи работает следующим образом.

После замыкания контактов переключателя 23 на выходе узла коммутации напряжения питания и защиты от подключения напряжения питания в инверсной полярности 3 появляется напряжение источника электропитания 1. Если полярность подключения источника электропитания 1 не верна, диод 24 заперт, а напряжение на выходе узла коммутации напряжения питания и защиты от подключения напряжения питания в инверсной полярности 3 отсутствует.

После подачи напряжения питания устройство для накала калильной свечи запускают в работу кратковременным нажатием и отпусканием кнопки управляющего элемента 17. При первоначально отпущенной кнопке через первый и третий замкнутые электроды управляющего элемента 17 на первый электрод формирователя импульса запуска 16 с его третьего электрода поступает напряжение низкого логического уровня, в результате чего на прямом выходе формирователя импульса запуска 16 появляется напряжение высокого логического уровня, а на инверсном выходе - низкого логического уровня. Напряжение низкого логического уровня с инверсного выхода формирователя импульса запуска 16 поступает на вход R SR-триггера 13, а напряжение высокого логического уровня с прямого выхода формирователя импульса запуска 16 поступает на второй вход третьего логического элемента 12, разрешая прохождение на выход третьего логического элемента 12 последовательности прямоугольных импульсов напряжения, сформированных генератором 4 и прошедших через второй логический элемент 11. Первый же импульс напряжения высокого логического уровня, поступивший на вход S SR-триггера 13, устанавливает его в единичное состояние, при этом на прямом выходе SR-триггера 13 появляется напряжение высокого логического уровня, а на инверсном выходе - напряжение низкого логического уровня.

С прямого выхода SR-триггера 13 напряжение высокого логического уровня поступает на первый вход первого логического элемента 10. В результате этого на выходе первого логического элемента 10 появляется напряжение высокого логического уровня, которое подается на управляющий вход стробируемого стабилизатора напряжения 9. Напряжение высокого логического уровня на управляющем входе стробируемого стабилизатора напряжения 9 блокирует работу этого функционального узла, результатом чего является отсутствие напряжения на его выходе.

Электронный ключ 6 при наличии напряжения низкого логического уровня, подаваемого на его управляющий вход с инверсного выхода SR-триггера 13, замыкается, соединяя свои первый и второй электроды. В результате этого через обмотку 20 реле 19 протекает ток, и реле 19 срабатывает. Соответствующие электроды контактной группы 21 реле 19 переключаются: отключают вход стробируемого стабилизатора напряжения 9 от выхода узла коммутации напряжения питания и защиты от подключения напряжения питания в инверсной полярности 3 и подключают к выходу этого функционального узла первый электрод узла индикации 18, в результате чего через токоограничивающий резистор 25 и светодиод 26 протекает ток, при этом светодиод 26, загораясь, формирует сигнал оповещения «Блокировка». В таком состоянии устройства калильная свеча 22 обесточена.

При нажатии кнопки электроды управляющего элемента 17 переключаются. Теперь через замкнутые второй и третий электроды управляющего элемента 17 напряжение низкого логического уровня с третьего электрода формирователя импульса запуска 16 поступает на его второй электрод. В результате этого на прямом выходе формирователя импульса запуска 16 появляется напряжение низкого логического уровня, а на инверсном выходе - напряжение высокого логического уровня. Напряжение низкого логического уровня с прямого выхода формирователя импульса запуска 16 поступает на второй вход третьего логического элемента 12, следствием чего является появление напряжения низкого логического уровня на его выходе и соответственно на входе S SR-триггера 13. В это же время на вход R SR-триггера 13 поступает напряжение высокого логического уровня с инверсного выхода формирователя импульса запуска 16, что вызывает переключение SR-триггера 13 в противоположное состояние. Теперь на прямом выходе SR-триггера 13 устанавливается напряжение низкого логического уровня, а на инверсном выходе - напряжение высокого логического уровня.

Напряжение высокого логического уровня с инверсного выхода SR-триггера 13 поступает на управляющий вход электронного ключа 6, в результате чего электронный ключ 6 размыкается. Протекание тока через обмотку 20 реле 19 прекращается, вследствие чего электроды контактной группы 21 реле 19 переключаются в противоположное состояние: подключают вход стробируемого стабилизатора напряжения 9 к выходу узла коммутации напряжения питания и защиты от подключения напряжения питания в инверсной полярности 3 и отключают от выхода этого функционального узла первый электрод узла индикации 18. Протекание тока через токоограничивающий резистор 25 и светодиод 26 прекращается, при этом светодиод 26 гаснет.

В таком состоянии устройства для накала калильной свечи на первый и второй входы первого логического элемента 10 подано напряжение низкого логического уровня с прямого выхода SR-триггера 13 и с выхода первого порогового устройства 14 соответственно, а на третий вход первого логического элемента 10 поступают прямоугольные импульсы напряжения с выхода генератора 4. Эти импульсы напряжения, пройдя через первый логический элемент 10, поступают на управляющий вход стробируемого стабилизатора напряжения 9, под воздействием которых он формирует на своем выходе стабилизированное по амплитуде импульсное напряжение прямоугольной формы, противоположное по фазе импульсному напряжению, формируемому генератором прямоугольных импульсов 4. Стабилизированное по амплитуде импульсное напряжение с выхода стробируемого стабилизатора напряжения 9 поступает через токоограничивающий элемент 8 и измеритель тока накала 7 на калильную свечу 22.

Второе пороговое устройство 15 при превышении импульсным напряжением на калильной свече 22 заданного порогового уровня формирует на своем выходе прямоугольные импульсы напряжения, совпадающие по фазе с импульсами напряжения, формируемыми генератором прямоугольных импульсов 4. Прямоугольные импульсы напряжения с выхода генератора 4 и прямоугольные импульсы напряжения с выхода второго порогового устройства 15 поступают на соответствующие входы второго логического элемента 11. Поскольку прямоугольные импульсы напряжения на обоих входах второго логического элемента 11 синфазны, на выходе второго логического элемента 11 формируется напряжение низкого логического уровня, которое подается на первый вход третьего логического элемента 12, на второй вход которого с первого выхода формирователя импульсов 16 поступает напряжение низкого логического уровня, в результате чего на обоих входах третьего логического элемента 12, а следовательно, на выходе этого логического элемента и соответственно на входе S SR-триггера 13 формируется напряжение низкого логического уровня.

При отпускании кнопки электроды управляющего элемента 17 переключаются и возвращаются в первоначальное положение, в результате чего на втором входе третьего логического элемента 12 вновь появляется напряжение высокого логического уровня, а на входе R SR-триггера 13 - напряжение низкого логического уровня, при этом состояние SR-триггера 13 не изменяется, поскольку на первом входе третьего логического элемента 12, а следовательно, и на его выходе, соединенным с входом S триггера 13, в это время присутствует напряжение низкого логического уровня.

В результате совершения этих действий устройство для накала калильной свечи готово к работе.

При протекании тока в цепи накала калильная свеча 22 вследствие своей тепловой инерционности не успевает перегреться за время приложения к ее электродам импульсов напряжения и не успевает остыть в паузе между импульсами. В результате на калильной свече 22, работающей как интегратор, усредняющий по времени подаваемое на нее импульсное напряжение, поддерживается необходимый постоянный накал. Накал калильной свечи 22 регулируют изменением скважности прямоугольных импульсов напряжения, вырабатываемых генератором 4, изменяя регулирующим элементом 5 сопротивление между соответствующими электродами этого генератора. Ток накала калильной свечи 22 контролируют измерителем тока накала 7.

При аварийном коротком замыкании в цепи накала калильной свечи 22 ток короткого замыкания ограничивается на безопасном уровне токоограничивающим элементом 8, а напряжение на входе второго порогового устройства 15 становится равным нулю, в результате чего второе пороговое устройство 15 формирует на своем выходе напряжение высокого логического уровня, которое поступает на второй вход второго логического элемента 11. На первый вход второго логического элемента 11 подаются прямоугольные импульсы напряжения с выхода генератора 4, которые, пройдя через второй логический элемент 11, инвертируются этим элементом по фазе и поступают на первый вход третьего логического элемента 12, на втором входе которого в это время присутствует напряжение высокого логического уровня, разрешающее прохождение прямоугольных импульсов напряжения с первого входа третьего логического элемента 12 на его выход. Первый же импульс напряжения высокого логического уровня, поступивший с выхода третьего логического элемента 12 на вход S SR-триггера 13, устанавливает SR-триггер 13 в единичное состояние. В результате этого на прямом выходе SR-триггера 13 появляется напряжение высокого логического уровня, а на инверсном выходе - напряжение низкого логического уровня. Напряжение высокого логического уровня с прямого выхода SR-триггера 13 проходит через первый логический элемент 10 и, воздействуя на управляющий вход стробируемого стабилизатора напряжения 9, блокирует его работу, при этом цепь накала калильной свечи 22 обесточивается.

Одновременно с этим напряжение низкого логического уровня с инверсного выхода SR-триггера 13 воздействует на управляющий вход электронного ключа 6, в результате чего электронный ключ 6 замыкается, при этом через обмотку 20 реле 19 протекает ток. Реле 19 срабатывает, соответствующие электроды контактной группы 21 реле 19 переключаются: отключают вход стробируемого стабилизатора напряжения 9 от выхода узла коммутации напряжения питания и защиты от подключения напряжения питания в инверсной полярности 3 и подключают к выходу этого функционального узла первый электрод узла индикации 18, в результате чего через токоограничивающий резистор 25 и светодиод 26 протекает ток, при этом светодиод 26, загораясь, формирует сигнал оповещения «Блокировка».

При аварийном появлении на электродах калильной свечи 22 постоянного напряжения, превышающего по величине уровень напряжения, безопасный для ее работы, второе пороговое устройство 15 формирует на своем выходе напряжение низкого логического уровня, которое поступает на второй вход второго логического элемента 11. На первый вход второго логического элемента 11 подаются прямоугольные импульсы напряжения с выхода генератора 4, которые, пройдя через второй логический элемент 11, поступают на первый вход третьего логического элемента 12, на втором входе которого в это время присутствует напряжение высокого логического уровня, разрешающее прохождение импульсов напряжения с первого входа третьего логического элемента 12 на его выход. Первый же импульс напряжения высокого логического уровня, поступивший с выхода третьего логического элемента 12 на вход S SR-триггера 13, устанавливает SR-триггер 13 в единичное состояние. В результате на прямом выходе SR-триггера 13 появляется напряжение высокого логического уровня, а на инверсном выходе - напряжение низкого логического уровня. Напряжение низкого логического уровня с инверсного выхода SR-триггера 13 воздействует на управляющий вход электронного ключа 6, в результате чего электронный ключ 6 замыкается, при этом через обмотку 20 реле 19 протекает ток. Реле 19 срабатывает, соответствующие электроды контактной группы 21 реле 19 переключаются: отключают вход стробируемого стабилизатора напряжения 9 от выхода узла коммутации напряжения питания и защиты от подключения напряжения питания в инверсной полярности 3 и подключают к выходу этого функционального узла первый электрод узла индикации 18, в результате чего через токоограничивающий резистор 25 и светодиод 26 протекает ток, при этом светодиод 26, загораясь, формирует сигнал оповещения «Блокировка», а калильная свеча 22 обесточивается.

При обрыве в цепи накала калильной свечи 22 возрастает уровень постоянной составляющей импульсного напряжения на выходе стробируемого стабилизатора напряжения 9, в результате чего на выходе второго порогового устройства 15 формируется напряжение низкого логического уровня, что согласно вышеизложенному приводит к блокированию стробируемого стабилизатора напряжения 9, срабатыванию реле 19, отключению соответствующими электродами контактной группы 21 реле 19 входа стробируемого стабилизатора напряжения 9 от выхода узла коммутации напряжения питания и защиты от подключения напряжения питания в инверсной полярности 3, подключению к выходу этого функционального узла первого электрода узла индикации 18, протеканию тока через токоограничивающий резистор 25 и светодиод 26, при этом светодиод 26, загораясь, формирует сигнал оповещения «Блокировка».

При снижении выходного напряжения источника электропитания 1 до предельно допустимого уровня на выходе первого порогового устройства 14 формируется напряжение высокого логического уровня, которое через первый логический элемент 10 поступает на управляющий вход стробируемого стабилизатора напряжения 9, блокируя его работу. При этом калильная свеча 22 обесточивается, напряжение на электродах калильной свечи 22 становится равным нулю, а на выходе второго порогового устройства 15 формируется напряжение высокого логического уровня, что согласно вышеизложенному приводит к срабатыванию реле 19, отключению соответствующими электродами контактной группы 21 реле 19 входа стробируемого стабилизатора напряжения 9 от выхода узла коммутации напряжения питания и защиты от подключения напряжения питания в инверсной полярности 3, подключению к выходу этого функционального узла первого электрода узла индикации 18, протеканию тока через токоограничивающий резистор 25 и светодиод 26, при этом светодиод 26, загораясь, формирует сигнал оповещения «Блокировка».

Таким образом, предлагаемое устройство для накала калильной свечи выгодно отличается от прототипа, так как имеет более высокую стабильность работы, поскольку накал калильной свечи производится прямоугольными импульсами стабилизированного напряжения. Кроме того, предлагаемое устройство имеет и более высокую надежность работы, поскольку при аварийном появлении на электродах калильной свечи постоянного напряжения, превышающего по величине уровень напряжения, безопасный для ее работы, а также при коротком замыкании и обрыве в цепи накала, снижении выходного напряжения источника электропитания до предельно допустимого уровня, предлагаемое устройство блокирует подачу напряжения на калильную свечу, отключает источник электропитания от цепи накала и формирует соответствующий сигнал оповещения.

Применение предлагаемого устройства в составе оборудовании для запуска двигателей внутреннего сгорания с калильным зажиганием, применяемых в авиа-, авто- и судомоделизме, повысит стабильность и надежность работы этого оборудования.

1. Устройство для накала калильной свечи, содержащее источник электропитания, первый и второй электроды которого соединены соответственно с шиной нулевого потенциала и с входом узла коммутации напряжения питания и защиты от подключения напряжения питания в инверсной полярности, генератор прямоугольных импульсов напряжения, соединенный соответствующими электродами с элементом, регулирующим ток накала, электронный ключ, соединенный первым электродом с шиной нулевого потенциала, измеритель тока накала и токоограничивающий элемент, соединенные между собой первыми электродами, отличающееся тем, что в него введены стробируемый стабилизатор напряжения, первый, второй и третий логические элементы, триггер, первое и второе пороговые устройства, формирователь импульса запуска, соединенный соответствующими электродами с управляющим элементом, узел индикации, реле, при этом первый электрод контактной группы реле соединен с входом стробируемого стабилизатора напряжения, второй электрод контактной группы реле соединен с выходом узла коммутации напряжения питания и защиты от подключения напряжения питания в инверсной полярности, с входом первого порогового устройства и с первым электродом обмотки реле, третий электрод контактной группы реле соединен с первым электродом узла индикации, второй электрод которого соединен с шиной нулевого потенциала, вход управления стробируемого стабилизатора напряжения подключен к выходу первого логического элемента, первый вход которого соединен с первым выходом триггера, второй вход первого логического элемента подключен к выходу первого порогового устройства, третий вход первого логического элемента соединен с выходом генератора прямоугольных импульсов напряжения и с первым входом второго логического элемента, второй вход которого подключен к выходу второго порогового устройства, выход второго логического элемента соединен с первым входом третьего логического элемента, второй вход которого подключен к первому выходу формирователя импульса запуска, выход третьего логического элемента подключен к первому входу триггера, второй вход которого соединен со вторым выходом формирователя импульса запуска, второй выход триггера соединен с управляющим входом электронного ключа, второй электрод которого соединен со вторым электродом обмотки реле, выход стробируемого стабилизатора напряжения соединен со вторым электродом токоограничивающего элемента, второй электрод измерителя тока накала подключен к входу второго порогового устройства и к первому электроду калильной свечи, соединенной вторым электродом с шиной нулевого потенциала.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что первый логический элемент представляет собой логический элемент «ИЛИ».

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что второй логический элемент представляет собой логический элемент «ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ».

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что третий логический элемент представляет собой логический элемент «И».

5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что триггер представляет собой SR-триггер, первый вход которого является S входом, а второй вход - R входом, при этом первый выход триггера прямой, а его второй выход инверсный.

6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что первый выход формирователя импульса запуска прямой, а его второй выход инверсный.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технике розжига горючих смесей с помощью электрической искры, в частности к емкостным агрегатам зажигания, и может быть использовано для контроля системы зажигания, установленной на двигатель, в т.ч.

Изобретение относится к технике розжига топливовоздушной смеси в камерах сгорания авиационных газотурбинных двигателей. .

Изобретение относится к зажигалке с ограничителем расхода. .

Изобретение относится к машино строению и позволяет повысить надеж ность при испытании зажигалок. .

Изобретение относится к двигателям, предназначенным для использования на моделях с объемом порядка 0,30-1,20 кубических дюймов. .

Изобретение относится к технике калильного зажигания и может быть использовано в составе оборудования для запуска двигателей внутреннего сгорания с калильным зажиганием, применяемых в авиа-, авто- и судомоделизме. Технический результат - повышение стабильности и надежности работы устройства для накала калильной свечи. Устройство для накала калильной свечи содержит источник электропитания, узел коммутации напряжения питания и защиты от подключения напряжения питания в инверсной полярности, генератор прямоугольных импульсов напряжения, элемент, регулирующий ток накала, электронный ключ, измеритель тока накала, токоограничивающий элемент, стробируемый стабилизатор напряжения, первый, второй и третий логические элементы, триггер, первое и второе пороговые устройства, формирователь импульса запуска с управляющим элементом, узел индикации и реле. Генератор прямоугольных импульсов напряжения соединен соответствующими электродами с элементом, регулирующим ток накала. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

Наверх