Коммутатор
- 76« ) . «g1 «,«.. " — -ЧАИ - .-- =.. "т" лиОт на цг.ОПИСАН И Е (») 540373 Союз Сенатских Социалистических Республик ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10.10.75 (21) 2178885/21 с присоединением заявки № (23) Приоритет Опубликовано 25.12.76. Бюллетень № 47 Дата опубликования описания 08.02.77 (51) М. Кл.2 Н ОЗК 17/02 Государственный комитет Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681.325(088.8) (72) Авторы изобретения Ю. С. Бараник и В. Я. Яковлев (71) Заявитель (54) КОММУТАТОР Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано в общем машиностроении и приборостроении для коммутации переменного тока при активно-индуктивной нагрузке (электромагнитные клапаны, муфты, двигатели, трансформаторы и т. п.). Известны устройства коммутации, содержа1цие формирователь, схему для селективното отпирания коммутирующего элемента при прохождении напряжения источника питания через нулевое значение и нагрузку (1), Кроме того, известны коммутаторы, содержащие формирователь, соединенный с нагрузкой через ключ (2). Недостатком известных устройств является низкая помехоустойчивость. Цель изобретения — повышение надежности. Это достигается тем, что в коммутатор, содержащий формирователь, соединенный с нагрузкой через ключ, введены триггер, элементы И, инвертор, элемент НЕ, пороговый элемент, элемент ограничения и выпрямитель, вход которого соединен с ключом, а выход че,рез элемент ограничения соединен с первым входом, а через пороговый элемент — со вторым входом элемента НЕ, выход которого подключен к первым входам элементов И, причем второй вход первого элемента И через инвертор, а второй вход второго элемента И непосредственно соединены с управляющей 2 шиной, при этом выходы элементов И подключены к соответствующим входам триггера, выход которого соединен с формирователем. На чертеже представлена структурная элек5 трическая схема коммутатора. Коммутатор содержит управляющую шину 1, инвертор 2, элементы И 3 и 4, триггер 5, формирователь 6, ключ 7, элемент HE 8, пороговый элемент 9, элемент ограничения 10, вы1О прямитель 11, нагрузку 12 и шины питания 13 и 14. Инвертор 2 осуществляет инвертирование входного сигнала управления, который требуется подавать на входы элементов И 3 и 4 в 15 противофазе. Инвертор 2 и элементы И 3 и 4 могут быть выполнены по любой известной схеме. Триггер 5 управляется с выходов элементов И 3 и 4 по логическим входам, один из его выходов 20 управляет работой формирователя 6. Формирователь 6 по сигналу триггера 5 формирует сигнал управления ключом. Коммутатор работает следующим образом. Сетевое напряжение выпрямляется однопо25 лупериодным выпрямигелем 11, так что на пороговый элемент 9 и элемент ограничения 10 попадает только одна (например, положительная) полуволна напряжения сетки. Элемент ограничения 10 осуществляет амплитудное 30 ограничение полуволны синусоидального на540373 пряжения до уровня, необходимого для нормальной работы элемента HE 8. llорогоьыи элемент 9 по достижении определенного уровня входным напряжением запрещает прохождение сигнала с элемента ограничения 10 через элемент НЕ 8. 1 аким образом, .на выходе элемента HE 8 присутствуют импульсы от одной полуволны сетевого напряжения, совпадающие передним фронтом с началом полуволны напряжения и по длительности составляющие часть полупериода, определяемую порогом срабатывания порогового элемента 9. Эти импульсы, проходя через один из двух элементов И (3 или 4), устанавливают триггер 5 по логическим входам в одно из двух устойчивых состояний. Если на управляющую шину 1 подан сигнал включения коммутатора, то элемент И 4 оказывается открытым и на выходе его появляются импульсы, первый из которых передним фронтом переключает триггер о. Сигнал с одного из плеч триггера 5 включает формирователь 6, который производит включение ключа 7. IipH этом к нагрузке 12 прикладывается сетевое напряжение. 11ри пропадании сигнала с управляющей шины 1 элемент li 4 выключается, а элемент И 3 включается благодаря инвертированию сигнала инвертором 2. Это приводит к появлению импульсов на выходе элемента И 3, которые переключают триггер в исходное состояние, что приводит к выключению формирователя 6 и, следовательно, ключа 7, Раким образом, включение ключа 7 происходит всегда на одной полуволне (например, 4 положительной), а выключение на другой (на ример, отрицательной). Это дает возможность ри переключениях нагрузки 12 всегда производить намагничивание ферромагнитного маЗ териала в нужном направлении, при каждом включении, независимо от частоты включения и длительности выключенного состояния. В итоге исключаются подмагничивающие токи, и как следствие отсутствуют броски тока при 10 включении и коммутационные помехи. Формул а из о бр ет ения Коммутатор, содержащий формирователь, 15 соединенныи с нагрузкой через ключ, отлич а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности, введены триггер, элементы И, инвертор, элемент НЕ, пороговый элемент, элемент ограничения и выпрямитель, вход кото20 рого соединен с ключом, а выход через элемент ограничения соединен с первым входом, а через пороговый элемент — со вторым входом элемента Hi, выход которого подключен к первым входам элементов И, причем второй 2З вход первого элемента И через инвертор, а второй вход второго элемента И непосредственно соединены с управляющей шиной, при этом выходы элементов И подключены к соответствующим входам триггера, выход котоЗд рого соединен с формирователем. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе изобретения: 1. Патент США М 3758793, кл. 307-252В, 02.06.73. Зб 2. Авторское свидетельство СССР K.231610, М. Кл. H 03К 17/72, 20.11.67.
