CS221751B1 - Zapojeni pro vyhodnocení vodivého stavu spínacího prvku - Google Patents

Abstract

Předmětem vynálezu je řeSení jednoduchého obvodu, vyhodnocujícího vodivý stav spínacího prvku, například tyristoru. Řešení spočívá v tom, že z pomocného napájecího zdroje se přes odporový dělič U2avirá obvod přes spínací prvek a úbytky napětí na jednotlivých odporech děliče se vyhodnotí pomocí vyhodnocovacího transistoru. V kolektorovém obvodu tohoto transistoru je zapojena luminiscenční dioda optoelektronického převodníku signálu. Při záporné polaritě na anodě spínacího prvku se rozepne spínací transistor, určený k tomu, aby luminiscenční diodou protékal proud použé v případě vodivého stavu spínacího proudu. Zapojení je vhodné nejen pro vykonává bezkontaktní spínače, ale i pro nízkonapělové kontaktní. Vhodné pro vícefézová průmyslová zařízení s řízenými spínacími prvky.

Description

Předložený vynález se týká zapojení pro vyhodnocení vodivého stavu spínacího prvku, zejména bezkontaktního výkonového spínače řízeného nebo neřízeného nebo kontaktního spínače. Zapojení sestává ze snímacího obvodu,,pomocného zdroje a vyhodnocovacího obvodu obsahujícího prvek galvanického oddálení silového a následných obvodů zpracovávajících informaci o stavu spínacího prvku.

Jsou známa zapojení pro vyhodnocení vodivého stavu spínacího prvku obsahující pomocný zdroj a pomocnou diodu dimenzovanou na maximální proud silového obvodu. Jsou známa dále zapojení používající pomocných transformátorů proudu nebo snímačů a Heliovými sondami v obvodech stejnosmárného proudu. Je známo také zapojení používající pomocného bezkontaktního spínacího prvku řízeného upravenými zapalovacími impulsy synchronně s hlavním spínacím prvkem.

Uvedená zapojení mají nevýhody omezující jejich použití. Pomocná dioda dimenzovaná na maximální proud je nákladná a to zejména při vyhodnocování většího počtu spínacích prvků, například v zařízeních vícefázových soustav. Použití proudových transformátorů nebo snímačů s Heliovými sondami je náročné na prostorové vybavení a má nevýhodu spočívající v závislosti na poměrné velikosti přenášeného proudu, nebot při nízkých hodnotách roste necitlivost vyhodnocovacích obvodů. Řešení s pomocnými řízenými spínacími prvky, vhodné pro impulsově řízené ppínače vyžaduje kromě pomocných napájecích zdrojů i upravovači obvody pomocných impulsů.

Uvedené nevýhody odstraňuje nebo alespoň podstatně omezuje zapojení dle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že snímací obvod tvoří sériově zapojený první a druhý odpor děliče mezi první snímací vstup a první napájecí vstup snímacího obvodu, přičemž druhý snímací vstup a druhý napájecí vstup snímacího obvodu jsou galvanicky propojeny, vyhodnocovací obvod tvoři sériový řetězec složený pořadě z vyhodnocovacího transistoru zapojeného emltorem na první napájecí vstup vyhodnocovacího obvodu a kolektorem na omezovači odpor omezovacího odporu, luminiscenční diody, zepojené vzhledem k vyhodnocovacímu i spínacímu transistoru ve vodivém stavu a spínacího transistoru opačné polarity než vyhodnocovací transistor, přičemž spínací transistor je zapojen kolektorem na luminiscenční diodu a emitorem na druhý napájecí vstup vyhodnocovacího obvodu, mezi bázi a emitor je vzhledem k vodivosti přechodu báze - emitor zapojena opačně polovaná ochranná dioda a báze spínacího transistoru je dále spojena přes druhý součtový odpor s prvním napájecím vstupem vyhodnocovacího obvodu a přes druhou blokovací diodu, polovanou vzhledem k pomocnému zdroji v nevodivém směru a první součtový odpor na blokovací vstup a báze vyhodnocovacího transistoru je spojena s řídicím vstupem, přičemž snímací obvod, spínací prvek, vyhodnocovací obvod a pomocný zdroj jsou propojeny tak, že snímací prvek je spojen svými silovými elektrodami s prvním a druhým snímacím vstupem vzhledem k polaritě první blokovací diody a pomocného zdroje ve vodivém stavu, první napájecí vstupy snímacího a vyhodnocovacího obvodu jsou propojeny a připojeny na jeden pól pomocného zdroje, rovněž druhé napájecí vstupy snímacího a vyhodnocovacího obvodu jsou propojeny a připojeny na druhý pól pomocného zdroje, uzel mezi první blokovací diodou a prvním odporem děliče je spojen e blokovacím vstupem a uzel mezi prvním a druhým odporem děliče je spojen s řídicím vstupem vyhodnocovacího obvodu.

Příklad zapojení podle vynálezu je uveden na přiloženém výkresu, kde na obr. je schéma zapojení pro vyhodnocení vodivého stavu spínacího proudu.

Jako spínací prvek SF je zde vyznačen tyristor, k jehož anodě a katodě je paralelně připojen snímací obvod SO svým prvním a druhým snímacím vstupem SV1. SV2. Pomocný zdroj U£ je připojen svými elektrodami jednak na první a druhý napájecí vstup vyhodnocovacího obvodu UV1. UV2. jednak na první a druhý napájecí vstup snímacího obvodu US1. US2. Druhý snímací vstup SV2 a druhý napájecí vstup snímacího obvodu US2 jsou propojeny, mezi první snímací vstup SVÍ a první napájecí vstup snímacího obvodu US1_ jsou zapojeny do série první blokovací dioda D1 a odporový dělič tvořený prvním a druhým odporem děliče R1. B2 přičemž první blokovací dioda Dl je vzhledem k pomocnému zdroji UP zapojena v propustném směru. Uzel mezi prvním a druhým odporem děliče R1. R2 je spojen s řídicím vstupem VŘ vyhodnocovacího obvodu VO. uzel mezi první blokovací diodou D1 a prvním odporem děliče R1 je spojen s blokovacím vstupem VB vyhodnocovacího obvodu VO. Vyhodnocovací obvod VO tvoří mezi první a druhý napájecí vstup vyhodnocovacího obvodu UV1. UV2 sériově zapojený vyhodnocovací transistor TI. omezovači odpor R5. luminiscenční dioda D4 obvodu galvanického oddělení a spínací transistor T2. Báze vyhodnocovacího transistoru T1 je spojena řídicím vstupem VŘ, báze spínacího transistoru T2 je přes druhý součtový odpor R4 spojena s prvním napájecím vstupem vyhodnocovacího obvodu UV1 a přes sériově spojenou druhou blokovací diodu D2 a první součtový odpor R3 s blokovacím vstupem VB. Mezi bázi a emitor spínacího transistoru T2 je zapojena ochranná dioda D3 polované opačně vzhledem k přechodu bóze-emitor. Druhá blokovací dioda D2 je vzhledem k pomocnému zdroji UP zapojena v nepropustném směru. Funkce obvodu je následující: pokud je spínací prvek SP ve vodivém stavu, protéká přes odporový dělič J3l_, R2 proud z pomocného zdroje UP a na druhém odporu děliče R2 vznikne úbytek napětí, který uvede vyhodnocovací transistor TI do vodivého stavu. Spínací transistor T2 je sepnut přes druhý součtový odpor R4. Luminiscenční diodou protéká proud, který způsobí světelnou emisi a přenos informace do dalěích obvodů. Pokud je na spínacím proudu SP blokovací napětí větší než napětí pomocného zdroje UF, je snímací obvod SO rozpojen, luminiscenční diodou D4 proud neprotéká. Pokud je blokovací napětí menSí než napětí pomocného zdroje UP záleží okamžik sepnutí vyhodnocovacího transistoru T1 na nastavení odporového děliče R1 . R2. Jestliže je na spínacím proudu SP záporné napětí, první a druhá blokovací dioda Dl . D2 se dostanou do vodivého stavu a proud, který proteče prvním součtovým odporem R3 zavře spínací transistor T2. Úroveň sepnutí závisí na poměru závěrného napětí a napětí pomocného zdroje UP a na poměru hodnot prvního a druhého součtového odporu R3. R4. Prakticky odzkoušené hodnoty vyhodnocující vodivost spínacího prvku jsou -IV pro závěrné napětí a +3V pro blokovací napětí.

Při použití zapojení podle vynálezu v uzlovém zapojení spínacích proudů vystačíme s jedním pomocným zdrojem UP, přičemž jeden jeho pól je spojen s příslušnými napájecími vstupy snímacího a vyhodnocovacího obvodu US1 . UV.t respektive US2. UV2 přes oddělovací diodu, Při můstkovém zapojení spínacích proudů musíme pro každou polovinu můstku použít samostatný pomocný zdroj UP.

Zapojení podle vynálezu je vhodné především pro vícefázová průmyslová zařízení s řízenými spínacími prvky.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Zapojení pro vyhodnocení vodivého stavu spínacího prvku, zejména bezkontaktního výkonového epínače řízeného nebo neřízeného nebo kontaktního spínače, sestávající ze snímacího obvodu, pomocného zdroje a vyhodnocovacího obvodu obsahujícího prvek galvanického oddělení silového a následných obvodů, zpracovávajících informaci o Stavu spínacího prvku vyznačené tím, že snímací obvod (SO) tvoří sériově zapojený první a druhý odpor děliče (R1, R2) mezi první snímací vstup (SV1) a první napájecí vstup snímacího obvodu (US1), přičemž druhý snímací vstup (SV2) a druhý napájecí vstup snímacího obvodu (US2) jsou galvanicky propojeny, vyhodnocovací obvod (VO) tvoří sériový řetězec složený po řadě z vyhodnocovacího transistoru (T1) zapojeného emitorem na první napájecí vstup vyhodnocovacího obvodu (UV1) a kolektorem na omezovači odpor (R5), omezovaciho odporu (R5), luminiscenční diody (D4), zapojené vzhledem k vyhodnocovacímu i spínacímu transistoru (T1, T2) ve vodivém stavu a spínacího transistoru (T2) opačné polarity než vyhodnocovací transistor (TI), přičemž spínací transistor (T2) je zapojen kolektorem na luminiscenční diodu (D4) a emitorem na druhý napájecí vstup vyhodnocovacího obvodu (UV2), mezi bázi a emitor je vzhledem k vodivosti přechodu báze - emitor zapojena opačně polovaná ochranná dioda (D3) a báze spínacího transistoru (T2) je dále spojena přes druhý součtový odpor (R4) s prvním napájecím vstupem vyhodnocovacího obvodu (UV1) a přes druhou blokovací diodu (D2), polovanou vzhledem k pomocnému zdroji (UP) v nevodivém směru a první součtový odpor (R3) na blokovací vstup (VB) a báze vyhodnocovacího transistoru (T1) je spojena s řídicím vstupem (VŘ), přičemž snímací obvod (SO), spínací prvek (SP), vyhodnocovací obvod (VO) pomocný zdroj (UP) jsou propojeny tek, že snímací prvek (SP) je spojen svými silovými elektrodami s prvním a druhým snímacím vstupem (SV1, SV2) vzhledem k polaritě první blokovací diody (Dl) a pomocného zdroje (UP) ve vodivém stavu, první napájecí vetupy snímacího a vyhodnocovacího obvodu (US1, UV1) jsou propojeny a připojeny na jeden pól pomocného zdroje (UP), rovněž druhé napájecí vstupy snímacího a vyhodnocovacího obvodu (US2, UV2) jsou propojeny a připojeny na druhý pól pomocného zdroje (UP), uzel mezi první blokovací diodou (Dl) a prvním odporem děliče (Rl) je spojen s blokovacím vstupem (VB) a uzel mezi prvním a druhým odporem děliče (R1, R2) je spojen s řídicím vstupem (VS) vyhodnocovacího obvodu (VO).