Коммутирующее устройство

Авторы патента:

H03K17/78 - с использованием оптоэлектронных приборов в качестве активных элементов, т.е. светоизлучающих и фотоэлектрических приборов, электрически или оптически связанных

H03K17/567 - схемы, отличающиеся использованием нескольких полупроводниковых приборов, например линейных ИС на биполярных и МОП-транзисторах, составных приборов, таких как биполярные транзисторы с изолированным затвором

О ИС Е

N3OSVVXenVS

К АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕДЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<111 -) $674 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 230877(2>) 2536246/18-21 (51)M. Кл. с присоединением заявки МвЂ”

Н 03 К 17/56 н 03 К 17/78

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) ПриоритетвЂ” (53} УДК 621,382 (088.8) Опубликовано 25.11.79. Бюллетень М 43

Дата опубликования описания 27.1179 (72} Авторы изобретения

B Г Барышников и Г B. Маг ев

„> Ье г, .-, м" лc„-. " - - ;-,;.. i . (71} Заявитель (54) КОММУТИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к устройствам автоматического включения и выключения нагрузки, в частности, к устройствам, управляемым светом, и Мо .жет быть использовано в световой сиг- 5 нализации.

Известны устройства, обеспечивающие автоматическое включение и выключение светового маяка, и содержащие источник питания, фотоприемник, релаксационный генератор, переключающий элемент (1) .

Иедостатком такогo устройства является его низкая надежность.

Из известных устройств наиболее близким по технической сущности являЕтся коммутирующее устройство, содержащее источник питания, первый фотоприемник, первый релаксационный генератор, переключающий элемент на основе тиристорного ключа постоянного тока и реле, второй релаксационный ген ерат ор, второй фот опри емник и св етовсй маяк, При снижении освещенности ниже заданного уровн я первый фотоприемник воздействует на релаксационный генератор на однопереходном транзисторе, к оторый в ключает переключающий элемент и, посредств ом его, световой маяк . При этом х источнику питания подключаются второй фотоприемник и второй релаксаци он ный ген ерат ор . Св етовой маяк работает до тех пор, пока освещенность, повышаясь, не достигн ет уров н я выключения, Тогда второй фотоприемник воздействует на второй релаксационный генератор, который выключает переключающий элемент и, посредством его, световой маяк (2) .

Такие устройства им ют низкую надежность, что обусловлено возможностью незамыкания или неразмыкания контактов реле. Указанные отказы называются сбоями и огов арив аютс я в т ехни ческих условиях на реле, Цель изобретения вЂ” повышение надежности работы устройства.

Для этого, в коммутирующее устройство, содержащее источник питания, тиристор, реле с замыкающими контаквЂ” тами, два однопереходных транзистора, два фотоприемника, два конденсатора и резисторы, причем катод ".Hðèñòîðà соединен с отрицательным полюсом источника питания, анод тири" гора. через обмотку реле, зашунтHpов-анívM встречно включенным диодом, п дк ночев к положительному полюсу Hcò чппка питания управляющий электрод тп H:." .н. з подб 99674 ключен к первой базе первого однопереходнor о транзистора, эмиттер которо го через первый конденсатор соединен о катодом тиристора, первый фотоприем к включен параллельно первому к очден сатору, н торой фот опри емник одним выводом подключен к положительно5 му полюсу источника питания через нормально разомкнутые кочтакты реле, а другим выводом через первый резистор подключен K эмиттеру второго одн опер еходно го транзистора и перв ой обкладке второ-о конденсатора„зашунтиронанного .вторым резистором, первая ба; а второго однопереходного тран .истора подключена к катоду тиристора и к вь|ноду нагрузки, другой нынод которой подключен к положительному полюсу источника питания через .замыкаюшие контакты реле, дополнивЂ” ,тельно содержит три диода, причем катод перво",îä,èoäà подключен к второй 20 базе первогo однопереходного транзистора и через третий резистор вЂ” к эмиттеру перво о однопереходного транзистора„. анод первого диода соединен с анодом тиристора, анод второго диода 75 соединен с анодом третьего диода и через замыкаюшие контакты реле подклюЧЕь Ir Поп Ож11Т ЕЛ Ь ч ОЬГ/ ПОЛЮСУ ИСТ ОЧНИ ка питания, катод второго диода через четвертый резистор соединен с 30 ,3миттером первого однопереходного транзистора „".<атод третьего диода подключен ко н.горой базе нторого однопереходногo транзистора и через пятый резистор соедин ".и c lIoJroEpiTeJIbHB по-,35 люсом источника питания, который соединен с эмиттером второго однопереходного транзистора через шестой резистор, вторая обкладка второго конденсатора соединена с анодом тиристора.

На чертеже изображена электрическая схема коммутирующего устройства.

Ус-..ройстьо содержит источник питания 1, перзый фото,триемник 2, первый ре-таксациончьзЪ генератор 3, выполненный на однопереходном транзисторе 4, 45 конде;-.саторе 5, резисторах 6-8, реле

9 с за1якающими контактами 10, с-обвЂ”

МоТКоА зашунтирон анной диодом 11, тиристор 2, второй релаксационный генера"op 13; выполненный на однопере 5О ходном транзисторе 14,.конденсаторе

15,, резисторах 16-„ ?0 второй фотоприемник 21, диодь| 22, 23, 24, нагрузку

25 (снетоной маяк). устройство работает следующим образом, При снижении освещенности ниже определенного уровня, сопротивление фотоприемник а ? достигает значения, достаточногоого дп я срабатывания рел аксациoH H or генерат ор а 3, который включает 60 тиристор 12, то обеспечивает подачу напряжeevя на обмотку реле 9, при этом генератор 3 шунтируется тиристором (3 и прекращает свою работу „Реле

9 своими з амьнс аюшими к оН Tа кт ами 10 . подключает к источнику питания 1 нагрузку 25 (светоной маяк) и второй фотоприемник 21, а также шунтирует через диод 2 4 резистор 20, повышая при этом межбазовое напряжение однопереходного транзистора 14 второго релаксационного генератора 13, Значения сопротивлений резисторов 16 и 19 выби-раются так, чтобы конденсатор 15 не зарядился через открытый тиристор 8 до напряжения выключения однопереходного транзистора 14, В таком состоянии схема находится до тех пор, пока освещенность не увеличится до такого значения, при котором делитель напряжения, образованный резисторами 16, 19, 17 и фотоприемником 21, не обеспечит на конденсаторе 15 напряжения срабатынания транзистора 14. При этом ток разряда конденсатора 15 через транзистор 14 и резистор 18, проходящий через тиристор 12 н обратном направлении, выключит его, обесточит обмотку реле 9, контакты 10 разомкнутся, и нагрузка 25 (маяк) выключится.

Диод 2 3 обеспечив ает защиту ген ератора 3 от обратного напряжения, прикладываемого к тиристору 12. При сбое

1 реле 9 на включение тиристор 12 открыт

pme 9 находится под напряжением, контакты реле 10 н е замкнуты, генера-, тор 13 через время, определяемое постоянной .заряда конденсатора 15 через резисторы 16, 19 вырабатывает импульс напряжения, запирающий тиристор 12.

Ген ерат ар 3, если осв ещенн ость находится ниже заданного уровня, отпирает тиристор 12 и запитынает, реле 9 . Такой режим генераций осуществляется благодаря тому, что при незамкнутых контактах 10 часть межбазового напря-. жения транзистора 14 падает на резисторе 20. Величина падения выбирается, так, что конденсатор 15 заряжается при выбранных резисторах 16 и 19 до напряжения включения транзистора 14. После одного или нескольких циклов снятия напряжения с обмотки реле 9, контакты надежно замыкаются, iIpH сбое реле

9 на выключение тиристор 12 заперт, реле 9 обесточено, контакты 10 остаются замкнутыми, генератор 3 вырабатывает импульсы напряжения, отпирающие тиристор 12 снова. При этом на реле 9 подается напряжение. Периодическое срабатывание генераторов 3 и

13 происходит потому, что значение сопротивления резистора б выбрано так, что при освещенности выключения маяка целитель напряжения, образованный резисторами 6 вЂ ;8 и фотоприемником 2, обеспечивает заряд конденсатора 5 до напряжения срабатывания однопереходнoro транзистора 4, После однoro или нескольких циклов подачи напряжения на обмотку реле 9, его контакты 10. надежно размыкаются и генератор 3 перестает отпирать тиристор 12 при освещенности выключения маяка. Диод 22

6 996 74

Формул а из обр ет ен и я

ЦНИИПИ Заказ 7243/60 Тираж 1060 Подписное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул . Проект на я, 4 исключает шунтирование фотоприемника

2 межбазовым сопротивлением однопереходного транзистора 14 через диод 24, Таким образом, предлагаемое устройство в случае сбоя переходит в режим генерации, обеспечив ая необходимое число раз снятие и подачу напряжения на обмотку реле, и, тем самым, безусловное включение или отключение нагрузки. Особенно целесообразно применение такого устройства, например, в неремонтируемой, труднодоступной аппаратуре, а также аппаратуре с малым числом включений, но требующей высокойй надежности коммутаций посредств ом контактов.

Использование предлагаемого устройства позволит обесгечить абсолютно надежное включение и отключение нагрузки посредством реле, имеющих по статистике сбои, Предлагаемое устройство может быть использовано практи"к j чески в любой отрасли и области техники, где требуется коммутиров ание электрических цепей постоянного тока.

Коммутирующее устройство, содержащее источник питания, тиркстор, реле с размыкающими контактами, два одно- ЗО переходных транзистора, два фотоприемника, два конденсатора и резисторы, причем катод тиристора соединен с отрицательным полюсом источника питания„анод тиристора через обмотку ре- 35 ле, зашунтированную встречно включен-ным диодом, подключен к положительно му полюсу источника питания, управляю щий электрод тиристора подключен к перв ой баз е перв ого одн опереходн ого транзистора, эмйттер которого через первый конденсатор соедин ен с кат одом тиристора, первый фотоприемник включен параллельно первому конденсатору, второй фотоприеник однФм выводом подключен к положительному полюсу источника питания через нормально разомкнутые контакты реле, а другим выводом через первый резистор подключен. к эмкттеру второго однопереходного транзистора к к перной обкладке второго конденсатора, зашунтиронанного вторым резистором, первая база второго однопереходного транзистора подключена к катоду тиристора и к выводу чагруэки, другой вывод которой подключен к положительному полюсу источника питания через замыкающие контактыреле,отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, оно дополнительно copepsi.i; .рк диода, прк чем катод перн ого диода по .:;:;.- «-ен .. второй базе первoroоднопереходно-.".. транзистора,. и, через третий резистор вЂ” к эмиттеру первого однопереходного транзкстора, анод первого диода соединен с анодом тиристора, анод второго диода соедкнен с анодом третьего диода к через замыкающие контакты реле подключен к положительному полюсу источника питания, катод второго диода через четвертый резистор соединен с эмиттером первого одноперехадного транзистора, катод третьего диода подключен к второй баз е второго однопереходн ого транзистора и через пятый резистор соединен с положктельньв полюсом источника питания, который соединен с змиттером второго одноперехсдного транзистора через шестой резистор, вторая обкладка второго конденсатора соединена с анодом тиристора.

Источники, информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ткрксторы, технический спран очник под ред. В „A. Лабунцова и др., Энергия, 1971, с. 336.

2 „Световой маяк типа 11Р62, Технические условия 6177.697.043 (прототип) .