CS261505B1 - Zapojenie elektronického napájacieho obvodu elektromagnetov - Google Patents

Description

261505

Vynález sa týká zapojenia elektronické-ho napájacieho obvodu elektromagnetovvhodného pre napájanie elektromagnetic-kých záťaží róznych prvkov a zariadení,najma pre uchopovacie hlavice priemysel-ných robotov a manipulátorov- Z doteraz známých zapojení napájacíchobvodov elektromagnetov sú také, ktoré vy-užívajú buď kontaktně, alebo polovodičovéspínače bez možnosti zrýchleného zmagne-tizovania a odmagnetizovania elektromag-netov. Elektromagnety sú pri týchto zapo-jeniach napájané konštantným prúdom po-čas celej doby zmagnetizovania. Takéto rie-šenie kladie váčšie nároky na konštrukciuelektromagnetu z hladiska teplotných re-žimov a použitých materiálov.

Uvedený nedostatok rieši zapojenie elek-tronického napájacieho obvodu elektromag-netov pódia vynálezu, ktorého podstata spo-čívá v tom, že prvá vstupná svorka je spo-jená s prvým vývodom prvého odporu, kto-rého druhý vývod je spojený s bázou prvé-ho PNP tranzistora, ktorého emitor je spo-jený s kladnou zdrojovou svorkou a jehokolektor je spojený súčasne s prvým vý-vodom štvrtého odporu, šiesteho odporu adeviateho odporu, pričom druhý vývod štvr-tého odporu je spojený s bázou tretieho NPNtranzistora, ktorého emitor je spojený sprvou napájacou svorkou elektromagnetu ajeho kolektor je spojený súčasne s prvýmvývodom piateho odporu a bázou štvrtéhoNPN tranzistora, ktorého emitor je spojenýs prvou napájacou svorkou elektromagnetua jeho kolektor je súčasne spojený s dru-hou vývodom piateho odporu, prvým vývo-dem prvého kondenzátora a katódou dru-hej diody, ktorej anoda je spojená s klad-hým vývodom piateho odporu, prvým vývo-vod prvého kondenzátora je súčasne spoje-ný s prvým vývodom tretieho odporu, ano-dou prvej diody a emitorom druhého NPNtranzistora, ktorého kolektor je spojený skladnou zdrojovou svorkou a jeho báza jespojená s katódou prvej diody a prvým vý-vodom druhého odporu, ktorého druhý vý-vod je spojený s prvou napájacou svorkouelektromagnetu a druhý vývod tretieho od-poru je spojený s druhou napájacou svor-kou elektromagnetu, pričom kolektor pia-teho NPN tranzistora je spojený taktiež sprvou napájacou svorkou elektromagnetu,ktorého báza je spojená s druhým vývodomšiesteho odporu a emitor piateho NPN tran-zistora je spojený s prvým vývodom sied-meho odporu, ktorého druhý vývod je sú-časne spojený s anódou tretej diódy a pr-vým vývodom druhého kondenzátora, ktoré-ho druhý vývod je spojený s kolektoromšiesteho NPN tranzistora, ktorého báza jespojená s druhým vývodom deviateho od-poru, pričom osmy odpor je zapojený medzikladnú zdrojovú svorku a kolektor šieste-hol NPN tranzistora, pričom druhá vstupnásvorka, druhá napájacia svorka elektromag-netu, katóda tretej diódy a emitor šiesteho NPN tranzistora sú spojené so zápornouzdrojovou svorkou. Výhoda zapojenia elektronického napá-jacieho obvodu elektromagnetov spočívá vtom, že pomocou polovodičových a pasiv-ných prvkov umožňuje pri zapnutí zvýše-ným prúdom rýchlejšie zmagnetizovanie e-lektromagnetu na požadovánu hodnotu prevytvorenie nutnej príťažlivej sily. Počas prí-tahu elektromagnetom preteká prúd nutnýlen na vytvorenie prídržnej sily. Pri vypnu-tí elektromagnetu zapojenie opačné polari-zovaným prúdom umožňuje rýchlejšie od-magnetizovanie s odstránením remantnéhoparazitného magnetizmu elektromagnetu.Zapojenie elektronického napájacieho ob-vodu elektromagnetov podl'a vynálezu u-možňuje konštruovať elektromagnety men-ších rozmerov z menej kvalitných materiá-lov.

Podstata vynálezu bude ďalej objasněnápomocou přiloženého výkresu, na ktoromje schéma zapojenia elektronického napája-cieho' obvodu elektromagnetov. V kludovom stave prvá vstupná svorka 3je spojená s prvým odporom 21, ktorý dru-hým vývodom je spojený s bázou prvéhoPNP tranzistora 4Í, ktorého kolektor je spo-jený súčasne s prvými vývodmi odporov 24,26, 29. Báza tretieho NPN tranzistora 43je spojená s druhým vývodom štvrtého od-poru 24, pričom kolektor tretieho NPN tran-zistora 43 je spojený s bázou štvrtého NPNtranzistora 44, ktorého kolektor je súčasnespojený s piatym odporom 25, katódou dru-hej diódy 12 s prvým vývodom prvého kon-denzátora 31. Emitory NPN tranzistorov 43,44 a druhý vývod odporu 22 sú spojené sprvou napájacou svorkou 5 elektromagnetu10. Prvý vývod odporu 22 je súčasne spo-jený s katódou prvej diódy 11 a bázou dru-hého NPN tranzistora 42, ktorého emitorje spojený s anódou prvej diódy 11, druhýmvývodom prvého kondenzátora 31 a prvýmvývodom tretieho odporu 23. Kolektor pia-teho NPN tranzistora 45 je spojený s prvounapájacou svorkou 5 elektromagnetu 10 ajeho báza je spojená s druhým vývodomšiesteho odporu 26. Emitor piateho NPNtranzistora 45 je spojený cez siedmy odpor27 s anódou tretej diódy 13 a s druhýmkondenzátorom 32, ktorého druhý vývod aprvý vývod osmého odporu 28 je spojenýs kolektorom šiesteho NPN tranzistora 46,ktorého báza je spojená s druhým vývodomdeviateho odporu 29.

Druhý vývod tretieho odporu 23, druhánapájacia svorka 6 elektromagnetu 10, ka-tóda tretej diódy 13 a emitor šiesteho NPNtranzistora 46 sú spojené so zápornou zdro-jovou svorkou 2. Kolektor druhého NPNtranzistora 42, anóda druhej diódy 12, dru-hý vývod osmého odporu 28 a emitor prvé-ho NPN tranzistora 41 sú spojené s kladnouzdrojovou svorkou 1. V kludovom stave medzi výstupnými svor-

Claims (2)

1. 261503 kami 3 a 4 je nízká napáťová úroveň, alebosvorky sú skratované. Potom prvý PNP tran-zistor 41 je otvorený a otvorené sú a] NPNtranzistory 43, 45, 46. NPN tranzistory 42a 44 sú zatvorené. Prvý kondenzátor 31 jenabitý s kladným potenciálom na vývode,ktorý je spojený s kolektorom štvrtého NPNtranzistora 44. Druhý kondenzátor 32 jevybitý. Rozpojením vstupných svoriek 3, 4 alebopřivedením na nich vysokú napatovú úro-veň s kladným potenciálom na prvú vstup-ní! svorku 3, prvý PNP tranzistor 41 sa za-tvorí. Zatvorí sa taktiež třetí NPN tranzis-tor 43, čc sposobí otvorenie štvrtého NPNtranzistora 44, čím začne elektromagnetomtíJ pretekať prúd, ktorý na ňom vytvoří' ú-bytok napatia s kladným potenciálom naprvej napájacej svorke 5. Tento úbytok ot-vorí druhý NPN tranzistor 42, čím sa prvýkondenzátor 31 vybije v obvode kladná zdro-jová svorka 1, kolektor — emitor druhéhoNPN tranzistora 42, prvý kondenzátor 31,kolektor — emitor štvrtého NPN tranzisto-ra 44, elektromagnet 10 a záporná zdrojo-vá svorka
2. 2. Počas vybíjania prvého kon-denzátora 31 preteká zvýšený prúd elektro-magnetom 10, čo sposobuje jeho zrychlenézmagnetizovanie a tým aj zvýšenie príťaž-nej sily. Po vybití prvého kondenzátora 31,elektromagnetom 10 preteká len napájacíprúd taký, ktorý postačuje na vytvorenieprídržnej sily elektromagnetu 10. Pri zatvo-renom prvom PNP tranzistore 41 sú zatvo-rené taktiež NPN tranzistory 45 a 46. V tomto stave sa druhý kondenzátor 32nabíja v obvode kladná zdrojová svorka 1,osmy odpor 28, druhý kondenzátor 32, tre-tia dióda 13 a záporná zdrojová svorka 2 s kladným potenciálom na vývode spojenýms kolektorom šiesteho NPN tranzistora 46. Pri zmene stavu na vstupných svorkách3, 4 na nízku úroveň, alebo ich skřetova-ním prvý PNP tranzistor 41 sa zatvorí. Tým-to sa otvorí třetí NPN tranzistor 43, čo spo-sobí zatvorenie štvrtého NPN tranzistora 44a elektromagnetom 10 přestane pretekaťprúd od kladnej zdrojovej svorky 1, čím sazatvorí aj druhý NPN tranzistor 42. Zatvo-rením prvého PNP tranzistora 41 otvára-jú sa NPN tranzistory 43 a 46, čím sa zač-ne vybíjať druhý kondenzátor 32 v obvo-de elektromagnet 10, kolektor — emitorpiateho NPN tranzistora 45, siedmy odpor27, druhý kondenzátor 32, kolektor — emi-tor šiesteho NPN tranzistora 46. Elektro-magnetom 10 preteká opačný prúd ako pře-tékal v predchádzajúcom stave, čo sposobízrýchlené odmagnetizovanie elektromagne-tu 10 a tým aj rýchlejšie zrušenie príťažnejsily a vytvorenie malej odpudivej sily. Prvá dióda 11 chrání přechod báza — e-mitor druhého NPN tranzistora 42 proti zá-porným napaťovým špičkám, ktoré vznika-jí! pri vypnutí elektromagnetu 10. Diody 12a 13 zabezpečujú nabíjanie a vybíjanie kon-dezátora 31 a 32 v požadovanom smere, akoto bolo> popísané už predtým. Zapojenie elektronického napájacieho ob-vodu elektromagnetov podlá vynálezu jemožné všeobecne použit pre napájanie všet-kých druhov elektromagnetov, najma pre e-lektromagnety, ktoré sa používajú ako prí-ťahové magnety. S výhodou zapojenie je mož-né využit pri konštrukcli elektronických re-lé, čím sa dajú dosiahnúť vyššie technicképarametre a účinky. PREDMET Zapojenie elektronického napájacieho ob-vodu elektromagnetov pozostáva z kladneja zápornej zdrojovej svorky, dvoch vstup-ných svoriek, dvoch napájecích svoriek e-lektromagnetu, troch diod, deviatich odpo-rov, dvoch kondenzátorov, jedného PNPtranzistora a piatich NPN tranzistorov po-spájaných tak, že vytvárajú spínacie a im-pulzné elektronické obvody vyznačené tým,že prvá vstupná svorka (3) je spojená sprvým vývodom prvého odporu (21), kto-rého druhý vývod je spojený s bázou prvé-ho PNP tranzistora (41), ktorého emitor jespojený s kladnou zdrojovou svorkou (1) ajeho kolektor je spojený súčasne s prvýmvývodom štvrtého odporu (24), šiesteho od-poru (26) a deviateho odporu (29), pričomdruhý vývod štvrtého odporu (24) je spoje-ný s bázou tretieho NPN tranzistora (43),ktorého emitor je spojený s prvou napája-cou svorkou (5) elektromagnetu (10) a je-ho kolektor je spojený súčasne s prvým vý-vodom piateho odporu (25) a bázou štvr-tého NPN tranzistora (44), ktorého emitor VYNALEZU je spojený s prvou napájacou svorkou (5) e-lektromagnetu (10) a jeho kolektor je sú-časne spojený s druhým vývodom piatehoodporu (25), prvým vývodom prvého kon-dezátora (31) a katodou druhéj diody (12),ktorej anoda je spojená s kladnou zdrojo-vou svorkou (1J, pričom druhý vývod pr-vého kondenzátora (31) je súčasne spojenýs prvým vývodom tretieho odporu (23), a-nódou prvej diody (lij a emitorom dru-hého NPN tranzistora (42), ktorého kolek-tor je spojený s kladnou zdrojovou svor-kou (1) a jeho báza je spojená s katodouprvej diody (11) a prvým vývodom druhé-ho odporu (22), ktorého druhý vývod je spo-jený s prvou napájacou svorkou (5) elek-tromagnetu (10) a druhý vývod tretiehoodporu (23) je spojený s druhou napájacousvorkou (6) elektromagnetu (10), pričomkolektor piateho NPN tranzistora (45) jespojený taktiež s prvou napájacou svorkou(5) elektromagnetu (10), ktorého báza jespojená s druhým vývodom šiesteho odpo-ru (26) a emitor piateho NPN trazistora (45) 201503 7 je spojený s prvým vývodom siedmeho od-poru (27), ktorého druhý vývod je súčasnespojený s anodou tretej diody (13) s prvýmvývodom druhého kondenzátora (32), kto-rého druhý vývod je spojený s kolektoromšiesteho NPN tranzistore (46), ktorého bá-za je spojená s druhým vývodom deviatehoodporu (29), pričom osmy odpor (28) je za- 8 pojený medzi kladnu zdrojová svorku (1)a kolektor šiesteho NPN tranzistora (46),pričom druhá vstupná svorka (4), druhánapájacia svorka (6) elektromagnetu (10),katoda tretej diody (13) a emitor šiestehoNPN tranzistora (46) sú spojené so zápor-nou zdrojovou svorkou (2). 1 list výkresov