Коммутирующее устройство

 

КОММУТИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО , содержащее дистанционные переключатели , первые выводы включающих и отключающих обмоток которых соединены с первой щиной питания, а вторые - соответственное коллекторами первого и второго управляющих транзисторов, причем базы первого и второго управляющих транзисторов соединены соответственно через первый и второй резисторы со второй щиной питания, а через третий и четвертый резисторы - соответственно с размыкающим и замыкающим контактами переключающей группы одного из дистанционных переключателей , которые подключены соответственно через первый и второй времязадающие конденсаторы ко второй шине питания, а ее переключающий контакт соединен с первой щиной питания, отличающееся тем, что, с целью расщирения функциональных возможностей за счет обеспечения коммутации по изменению уровня входного напряжения при достижении порогового значения, в него введены компаратор напряжений, переключатель тока и третий и четвертый управляющие транзисторы, причем эмиттеры третьего и четвертого управляющих транзисторов соединены со второй щиной питания, коллекторы - соответственно с эмиттерами i первого и второго управляющих транзисторов , а базы - соответственно с неинвер (Л тирующим и инвертирующим выводами переключателя тока, вход которого соединен с выходом компаратора напряжения. САЭ СД О5 . J

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1173546 A (ss14 Н 03 К 17/60

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1:", Н А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ и замыкающим контактами переключающей группы одного из дистанционных переключателей, которые подключены соответственно через первый и второй времязадающие конденсаторы ко второй шине питания, а ее переключающий контакт соединен с первой шиной питания, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения коммутации по изменению уровня входного напряжения при достижении порогового значения, в него введены компаратор напряжений, переключатель тока и третий и четвертый управляющие транзисторы, причем эмиттеры третьего и четвертого управляющих транзисторов соединены со второй шиной питания, коллекторы — соответственно с эмиттерами первого и второго управляющих транзисторов, а базы — соответственно с неинвертирующим и инвертирующим выводами переключателя тока, вход которого соединен с выходом компаратора напряжения. (Оиг 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3699373/24-21 (22) 08.12.83 (46) 15.08.85. Бюл. № 30 (72) А. И. Горностаев (53) 621.382 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 572928, кл. Н 03 К 17/60, 1976.

Авторское свидетельство СССР № 1027821, кл. Н 03 К 17/60, 1982. (54) (57) КОММУТИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее дистанционные переключатели, первые выводы включающих и отключающих обмоток которых соединены с первой шиной питания, а вторые — соответственно с коллекторами первого и второго управляющих транзисторов, причем базы первого и второго управляющих транзисторов соединены соответственно через первый и второй резисторы со второй шиной питания, а через третий и четвертый резисторы — соответственно с размыкаюшим

З1 п1

I

1

I

I

1

1173546

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в приборах автоматического контроля и управ л ения.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет обеспечения коммутации по изменению уровня входного напряжения при достижении порогового значения, а также повышение надежности работы устройства за счет исключения контактной управляющей группы и снижения требований к напряжению питания.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема коммутирующего устройства; на фиг. 2 — диаграммы, поясняющие его работу.

Коммутирующее устройство состоит из компаратора 1 напряжения, переключателя 2 и исполнительного устройства 3, содержащего п дистанционных переключателей 4.1—

4.п с включающими обмотками 5.1 — 5.п, отключающими обмотками 6.1 — 6.п, переключающей группой 7 — m произвольного дистанционного переключателя 4-m, четыре управляющих транзистора 8 — 11, четыре резистора 12 — 15 и два времязадающих конденсатора 16 и 17, причем первые выводы включающих обмоток 5.1 — 5.п и отключающих обмоток 6.1 — 6.п дистанционных переключателей 4.1 — 4.0 соединены с первой шиной питания, а вторые — соответственно с коллекторами управляющих транзисторов

8 и 9, базы которых соединены соответственно через резисторы 2 и 13 с второй шиной питания, а через резисторы 14 и 15 соединены соответственно с размыкающим и замыкающим контактами переключающей группы 7-m произвольного дистанционного переключателя 4-ITI, которые подключены соответственно через времязадающие конденсаторы 16 и 17 к второй шине питания, а ее переключающий контакт соединен с первой шиной питания, управляюгцие транзисторы 10 и 11 эмиттерами соединены с второй шиной питания, коллекторами — соответственно с эмиттерами управляющих транзисторов 8 и 9, а базами — соответственно с неинвертирующим и инвертирующим выходами переключателя 2 тока, вход которого соединен с выходом компаратора напряжений.

Коммутирующее устройство работает следующим образом.

При наличии напряжения на входе компаратора 1 напряжений выше порогового значения коммутирующее устройство находится в исходном состоянии. Г!ри этом на выходе компаратора 1 напряжений установлено отрицательное напряжение, которое прикладывается к входу переключателя 2 тока. Переключателем 2 тока ток скоммутирован через инвертирующий выход в базу управлякгщего транзистора 11, управляющий транзистор ll при этом открыт, а управляющий транзистор 10 заперт. Управляющий транзистор 8 открыт отпирающим напряt0 !

50 жением через нормально замкнутые контакты группы 7-m дистанционного переключателя и резистор 14, конденсатор 16 заряжен до напряжения питания. Управляющий транзистор 9 заперт, так как отпирающее напряжение с него снято и конденсатор 17 разряжен, При этом включающие обмотки 5.1 — 5.п и отключающие обмотки 6.1 — 6.п дистанционных переключателей 4.1 — 4.п обесточены и потребление исполнительного устройства 3 определяется только током через резисторы 14 и 12. ,При уменьшении напряжения на входе компаратора 1 напряжений ниже порогового значения (точка А, фиг. 2) на его выходе устанавливается положительное напряжение, которое прикладывается к входу переключателя 2 тока. В результате переключателем 2 тока ток коммутируется через неинвертирующий выход в базу управляющего транзистора 10. При этом управляющий транзистор 10 открыт, а управляющий транзистор 11 заперт. Поскольку также открыт управляющий транзистор 8, то включающие обмотки 5.1 — 5.п дистанционных переключателей оказываются запитанными. Дистанционные переключатели срабатывают, переключающая группа 7-m дистанционного переключателя 4-m устанавливается в другое устойчивое состояние. Надежность срабатывания дистанционных переключателей обеспечивается поддержанием некоторое время управляющего транзистора 8 в открытом состоянии за счет разряда времязадающего конденсатора 16 через резисторы 14 и

12 и его база-эмиттерный переход. После полного разряда времязадающего конденсатора 16 управляющий транзистор 8 запирается. После переключения контактов переключаюгцей группы 7-m дистанционного переключателя времязадающий конденсатор

17 заряжается до напряжения питания. Управляющий транзистор 9 при этом открыт, но ток через отключающие обмотки 6.1 — 6.п дистанционных переключателей отсутствует, потребление исполнительного устройства 3 ограничивается током через резисторы 15 и 13.

Для облегчения режимов транзисторов 8 и 10 вместо включающих обмоток дистанционных переключателей может быть использовано включающее промежуточное однообмоточное реле, при этом длительность импульса, формируемого включающим промежуточным однообмоточным реле (диаграммы U „,. „ и U „, фиг. 2), определяется выражением ., =i „+R, С„ln ", (I) . УОта Rii где 4 „, m — время срабатывания дистанционного переключателя 4-m npu управлении по обмотке; — коэффициент передачи тока базы управляющего транзистора 8 в схеме с общим эмиттером;

1173546 (2) 20

25 (Юиг. Z

Составитель Л. Скобелева

Техред И. Верес Корректор В. Гирняк

Тираж 872 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и о1крытий

1 l 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

ń— напряжение питания коммутирующего устройства;

R <„ — сопротивление обмотки включающего промежуточного однообмоточного реле;

1 )оа i — напряжение отпускания включающего промежуточного однообмоточного реле.

При увеличении напряжения на входе компаратора напряжений 1 выше порогового значения (точка В, фиг. 2) на его выходе устанавливается отрицательное напряжение, которое прикладывается к входу переключателя 2 тока. В результате переключателем 2 тока ток коммутируется через инвертирующий выход в базу управляющего транзистора 11..При этом управляющий транзистор 11 открыт, а управляющий транзистор 10 заперт. Поскольку также открыт управляющий транзистор 9, то отключающие обмотки 6.1 — 6.п дистанционных переключателей оказываются запитанными. Дистанционные переключатели срабатывают, переключающая группа 7-m дистанционного переключателя 4-m устанавливается в исходное состояние. Надежность срабатывания дистанционных переключателей обеспечивается поддержанием некоторое время управляющего транзистора 9 в открытом состоянии за счет разряда времязадающего конденсатора 17 через резисторы 13 и 15 и его базаэмиттерный переход. После полного разряда времязадающего конденсатора 17 управляющий транзистор 9 запирается. После переключения контактов переключающей группы

7-m дистанционного переключателя в исходное состояние времязадающий конденсатор

16 заряжается до напряжения питания.

Управляющий транзистор 8 при этом открыт, но ток через включающие обмотки 5.1 — 5.п дистанционных переключателей отсутствует и потребление исполнительного устройства 3 ограничивается током через резисторы 2 и 14.

Для облегчения режимов транзисторов 9 и 11 вместо отключающих обмоток 6.! — 6.п дистанционных переключателей может быть использовано отключающее промежуточное однообмоточное реле, при этом длительность импульса, формируемого отключающим промежуточным однообмоточным реле (диаграммы U „ „ и Ымк, фиг. 2), определяется выражением

2 Ел.Яобч) ти2 — 12ср m+R I 2 С (4 !>

Отп o R где tz, — время срабатывания дистанциононного переключателя 4-m no

15 обмотке отключения 4m-2; — коэффициент передачи тока базы управляющего транзистора 9 в схеме с общим эмиттером;

ń— напряжение питания коммутирующего устройства;

К.в. — сопротивление обмотки отключающего промежуточного однообмоточного реле;

U — напряжение отпускания отключающего промежуточного однообмоточного реле.

Если при изменении уровня входного напряжения второй переход через пороговое значение происходит быстрее, чем определенная выражениями (1) и (2) длительность формируемых импульсов управления (точки

30 С, Д и Е, фиг. 2), то эти импульсы ограничиваются моментом второго перехода через пороговое значение.

Использование в коммутирующем устройстве компаратора 1 напряжений и переключателя 2 тока позволяет отслеживать

35 изменение входного напряжения и формировать по достижении порогового значения два противофазных управляющих сигнала.