Сигнализатор напряжения на шинах питания

 

» 957120

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (6I ) Дополнительное к авт. свнд-ву—

I (22)Запвлено 30.12.80 (21) 3251846/18-21 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (5!)М. Кл.

G 01 R 19/165

Государстаекхый какктет аа делам изобретений и открытий

Опубликовано 07. 09. 82. Бюллетень № 33 (53) УДК 621. 317. .7(088.8) Дата опубликования описания 07.09 .82 (72) Автор изобретения

В. Н. Скачко (7I ) Заявитель (54) СИГНАЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ НА ШИНАХ ПИТАНИЯ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для использования в источниках постоянного напряжения.

Известен сигнализатор напряжения

5 между электрическими цепями, содержащий поляризованные реле с двумя обмотками, диод включенный в цепь заряда конденсатора через первую обмотку реле, тиристорный коммутирующий элемент, установленный в цепи разряда конденсатора на вторую обмотку реле и подключенный управляющим электродом к шине питания с запирающей полярностью непосредственно, а к одной из обкладок конденсатора - через резистор (IJ . Недостаток этого устройства связан с тем, что оно не может работать при го плавном нарастании контролируемого напряжения. Невозможность включения поляризованного реле в этом случае объясняется малым уровнем зарядного

2 тока конденсатора, т. е. тока через первую обмотку реле.

Наиболее близким техническим реше-. нием к предлагаемому является сигнализатор напряжения на шинах питания, содержащий поляризованное реле с дву" мя обмотками, включенные в цепь заря" да конденсатора через первую обмотку реле диод и тиристор, зашунтированный контактной парой реле, пороговый элемент, с помощью которого управляющий электрод тиристора подключен к шине питания с отпирающей полярностью, тиристорный коммутирующий элемент, установленный в цепи разряда конденсатора на вторую обмотку. реле и подключенный управляющим электродом к шине питания с запирающей полярностью непосредственно, а к одной из обкладок конденсатора — через резистор 21 .

Недостаток известного устройства заключается в том, что контактирование контактной группы, закорачиваю95712О

3 щей тиристор, не является устойчивым, поскольку ее ток имеет очень малую величину, равную току утечки конденсатора. Возможные нарушения контактирования обусловливают срывы нормального функционирования устройства в целом. Кроме того, используемое в устройстве реле с двумя контактными группами имеет худшие показатели — меньшую надежность и мень- io шее сопротивление обмоток, вследствие чего требуется большая энергия для переключения такого реле. Это, в свою очередь, .влечет за собой необходимость в увеличении емкости кон- 15 денсатора и его размеров, что ухудшает весогабаритные характеристики известного сигнализатора.

Целью изобретения является повышение надежности работы подобного, устройства путем исключения необходимости применения в схеме сигнализатора отдельной контактной группы поляризованного реле.

Поставленная цель достигается тем, 5 что в сигнализаторе напряжения на шинах питания, содержащем поляризованное реле с двумя обмотками, диод и тиристор, включенные в цепь заряда конденсатора через первую обмотку ре- 30 ле, коммутирующий элемент., установленный в цепи разряда конденсатора на вторую обмотку реле и снабженный резистором в цепи управления, пороговый элемент, обе обмотки поляризован35 ного реле соединены друг с другом одноименными выводами и зашунтированы дополнительно введенными диодами, включенными в обратных направлениях, коммутируЪщий элемент которого под4О ключен к точке соединения конденсатора с зарядным диодом, а база через дополнительно введенный резистор смещения - к коллектору и одной из шин питания, связанной со свободным вы45 водом второй обмотки реле, тиристор реализован в оптронной паре со светодиодом и размещен между другой шиной питания и точкой соединения зарядного диода, резистора смещения и резистора в цепи базового управления транзистора, а пороговый элемент включен в токовую цепь светодиода, проложенную между шинами питания.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предложенного сигнализатора напряжения на шинах питания.

Устройство содержит поляризованное реле 1 с обмотками 2, 3 и контактами 4, зарядный диод 5, вспомогательные диоды 6, 7, конденсатор 8, диодно-тиристорный оптрон 9, в токовой цепи светодиода которого включен пороговый элемент 10 со стабилитроном 11 и резистором 12, коммутирующий элемент 13, выполненный на транзисторе 14 с резистором 15 в базовой цепи и резистором 16 смещения. На схеме обозначены также шины 17 и 18 питания, на которых осуществляется контроль напряжения.

Устройство работает следующим образом.

В момент срабатывания порогового элемента 10, в ходе которого происходит пробой его стабилитрона 11, подсвечивается тиристор 9 оптрона на, счет появившегося тока, светодиода этого оптрона и по цепи диод 5конденсатор 8 — обмотка 2 — диод 7 возникает зарядный ток конденсатора

8, вызывающий переключение поляризо-. ванного реле 1 (ток через обмотку 3 при этом не проходит, так как она зашунтирована диодом 7). Контакты 4 реле 1 B результате принимают положение, противоположное указанному на схеме. После заряда конденсатора 8 ток через тиристор не прекращается а поддерживается на уровне, большем тока выключения за счет тока через резистор 16 смещения (при соответствующем выборе его номинала). Конденсатор 8 на все время наличия. напряжения на шинах 17 и 18 питания находится под напряжением, не разряжаясь из-за своего тока утечки. Коммутирующий элемент 13 на данном этапе работы сигнализатора не действует, поскольку при заряде конденсатора 8 к переходу база-..эмиттер транзистора 14 через резистор 15 прикладывается падение напряжения на диоде 5, запирающее транзистор. По окончании заряда конденсатора 8 диод 5 играет для транзистора 14 роль элемента отрицательной обратной связи (внутреннее сопротивление диода, работающего в режиме малых токов существенно возрастает), в результате чего ток транзистора отсутствует и в этом случае.

Если контролируемое напряжение на шинах 17 и 18 питания будет отключено, то тиристор 9 оптрона выключится, а конденсатор 8, заряженный до уровня напряжения, ранее имевО 6 контактной группой повышает надежность сигнализатора, не требуя увеличения емкости (а, значит, и габаритов) конденсатора.

Применение в качестве тиристора в зарядной цепи конденсатора 8 тиристорного оптрона 9 светодиод которого подключен к пороговому элементу 10, дает возможность использовать любой пороговый элемент, не испытывая затруднений при его .сопряжении с управляющим входом тиристора (со светодиодом).

Возможность упрощения схемы сигнализатора при работе от резко появляющегося напряжения на шинах 17 и 18 питания путем исключения только двух его элементов без изменения остальной схемы создает дополнительные преимущества, поскольку неизменяемая часть схемы может быть выполнена в виде отдельного конструктивно законченного модуля, пригодного как для самостоятельного использования, так и в сочетании с тиристорным оптроном и пороговым элементом..

Формула изобретения

Сигнализатор напряжения на шинах питания, содержащий поляризованное реле с двумя обмотками, диод и тиристор, включенные в цепь заряда конденсатора через первую обмотку реле, коммутирующий элемент, установленный в цепи разряда конденсатора на вторую обмотку реле и снабженный резистором в цепи управления, пороговый элемент, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы, обе обмотки поляризованного реле соединены друг с другом одноименными выводами и зашунтированы дополнительно введенными диодами, включенными в обратных направлениях, коммутирующий элемент выполнен на транзисторе, эмиттер которого подключен к точке соединения конденсатора с зарядным диодом, а база через дополнительно введенный резистор смещения - к коллектору и одной из шин питания, связанной со свободным выводом второй обмотки реле, тиристор реализован в оптронной паре со светодиодом: и размещен между другой шиной питания и точкой соединения зарядного диода, резистора смещения и резистора в цепи базового ynpaasie5 95712 шегося на выхсде сигналазиатора, откроет транзистор 14, вводя его в насыщение за счет тока через базаэмиттерный переход, проходящего по резисторам 15 и 16, обмотке 3 и диоду 6. Транзистор 14, насыщаясь, образует цепь разряда конденсатора 8 на обмотку 3 через свой коллекторный переход (диод 6 по-прежнему остается в этой цепи, а диод 7 не препятствует 10 току через обмотку 3, так как полярность его включения противоположна направлению тока). В результате образуется всплеск напряжения на обмотке 3, который приводит к обратно- 15 му переключению реле 1 (его контакты принимают первоначальное положение, показанное на схеме).

Описанный цикл работы повторяется при последующей подаче напряжения 20 на шины 17 и 18 питания. Состояние контактов 4 указывает, таким образом, потребителю на наличие или наоборот, отсутствие контролируемого напряжения. 25

Резистор 15 в цепи управления транзистора 14 может отсутствовать, если при расчете схемы окажется, что ток удержания тиристора 9 оптрона во включенном состоянии и базовый ток транзистора 14, вводящий его в насыщение, имеют близкие значения.

Если по условиях работы контролируемого источника питания его напряжение не нарастает плавно, а появляется резко, то оптрон 9 и пороговый элемент 10 также могут быть из устройства изъяты. В этом случае шину 17 питания следует подключать непосредственно к диоду 5 и резистору 16.

Предложенный сигнализатор напряжения выгодно отличается от известных тем, что для. обеспечения его работы не требуется использования в схеме специальной контактной группы поляризованного реле, — она нужна . только в выходной цепи, подключенной непосредственно к потребителю. Поддержание конденсатора 8 сигнализатора в заряженном состоянии (и запасе50 ние, таким образом, им энергии, достаточной для переключения поляризованного реле 1 при исчезновении входного напряжения) гарантируется включенным на все время подачи входного

55 напряжения тиристором оптрона 9 за счет тока через резистор 16. Получение возможности использования обычного поляризованного реле с одной

Составитель Л. Морозов

Редактор Г. Волкова Техред М.Гергель Корректор М.Шароши

Заказ 6591/33 ираж 717. . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

7 95712 ния транзистора, а пороговый элемент включен в токовую цепь светодиода, .проложенную между шинами питания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

0 8

1. Авторское свидетельство СССР 329478, кл. С 01 R 19/16, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

N 382013, кл. G 01 R 19/16, 1971.