SU1359811A1 - Коммутационное устройство - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области низковольтного аппаратостроени , а именно к полупроводниковым коммутационным устройствам. Целью изобретени   вл етс  упрощение устройства и расширение функциональньк возможностей . При подаче на клеммы 1 и 2 управл ющего напр жени  происходит зар д конденсатора 11 через светоди- од 5 оптрона. При этом светоуправл е- мьй прибор оптрона - фотодиод 12 (или фототранзистор) включа&тс , подключа  нагрузку 14 и 15. При сн тии управл ющего напр жени  открываетс  транзистор 7 и конденсатор 11 разр жаетс . Ток разр да конденсатора также проходит через светодиод 5. Таким образом светоуправл емый прибор оптрона включаетс  на врем  протекани  тока зар да или разр да конденсатора . 2 ил. i (Л ю со ел X) 00 11

Description

Изобретение относитс  к низковольтному аппаратостроению, а именно к поЯупроводниковым коммутационным устройствам , и может найти применение в устройствах, используемых оптоэлект- ронные приборы.

Целью изобретени   вл етс  упрощение устройства и расширение его функциональных возможностей.

На фиг, 1 и 2 представлены принципиальные электрические схемы предлагаемого устройства.

Устройство содержит положительную 1 и отрицательную 2 клеммы источника управлени , первый 3 и второй 4 диоды , светоизлучающий прибор 5 оптро- на - светодиод, первый резистор 6, транзисторный ключ 7, третий 8 и четвертый 9 диоды, второй резистор 10, конденсатор 1, светоуправл емый прибор 12 - фотодиод, светоуправл емый прибор 13 - фототранзистор, нагрузку 14, триггер 15, клеммы 16 и 17 источника питани , катушку 18 управлени , контакты 19 электромагнитного аппарата, диод 20. 1 .....

В коммутационном устройстве к положительной клемме 1 источника управлени  подключены первый диод 3, первьй резистор 6 и база тран- зисторного ключа 7, коллектор которого подключен к аноду второго диода 4, катод которого подключен к отрицательной клемме 2 ист.очника уп- равлени , второму выводу второго резистора 10 и к конденсатору 11, второй вывод которого подключен к выводу второго резистора 10, второй вывод которого подключен к точке сое- динени  катода третьего диода 8 и к аноду четвертого диода 9, катод которого подключен к точке соединени  катода первого диода 3, к второму выводу светоизлучающего прибора 5 опт- рона, первый вывод которого подключен к эмиттеру транзисторного ключа 7 и к аноду третьего диода 8, В выходной цепи коммутационное устройств содержит светоуправл емый прибор: фо тодиод 12 (фиг. 1) или фототранзисто 13 (фиг. 2), который подключаетс  одним выводом к нагрузке 14 и тригге . ру 15 (фиг. 1) или к нагрузке 14 и к первому выводу контакта 19 (фиг. 2), а вторым выводом к .клемме 17 источника питани  (фиг. 1) или к клемме 17 источника питани -и второму выводу контакта 19 (фиг. 2). Клемма 16

598

с

ю

16 20 25

30 35 40 45 о - 50 р - gg 11 .2

источника питани  16 подключена к нагрузке 14. Катушка 18 электромагнитного аппарата подключена к клеммам источника управлени .. Диод 20 подключен встречно-параллельно катушке 12 электромагнитного аппарата.

Коммутационное устройство работает следующим образом.

Допустим, что к клеммам 16 и 17 напр жение подано, а к клеммам 1 и 2 нет.

Тогда светоуправл емые приборы оптронов 12 и 13 и контакты 19 наход тс  в выключенном состо нии, ток в нагрузке 14 практически не протекает, на выходах триггера 15 устанавливаетс  одно из логических состо ний.

При подаче на выходные клеммы 1 и 2 ур;равл ющего напр жени  ток течет от клеммы 1 через диод 3, светоизлучающий прибор 5, диод 8, резистор ТО, конденсатор 11 и диод 4 к клемме 2, в результате чего происходит включение светоуправл емого прибора 12 (фиг. 1) и переключение триггера 15 в другое устойчивое логическое состо ние.

В устройстве, изображенном на фиг.2,ток течет также через обмотку 18 электромагнитного аппарата, в результате чего первоначально включаетс  светоуправл емый прибор 13,  вл ющийс  менее инерционным элементом устройства, подключа  нагрузку 14 к источнику управлени , а затем без образовани  дуги замыкаютс  контакты 19.

Ток через эмиттер-коллекторный переход транзисторного ключа 7 в Данном режиме не протекает, поскольку падение напр жени  на диоде 3 и све- тоизлучающем приборе 5 забирает базо- эмиттерный переход транзисторного ключа 7.

Зар дившись, конденсатор 11 практически прерывает ток в цепи светоизлучающего прибора 5, и светоуправл емые приборы выключаютс , однако триггер 15 (фиг. 1) при этом логическое состо ние на выходах не измен ет , а ток нагрузки 14 (фиг. 2) протекает через контакты 19. I.

При сн тии управл ющего напр жени  с клемм 1 и 2 ток разр да конденсатора 11, протекающий через резистор 10, диод 9, светоизлучающий прибор 5, базоэмиттерный переход

транзисторного ключа 7 и резистор 6, открывает транзисторный ключ 7, после чего ток протекает через эмиттер-коллекторный переход транзисторного ключа 7 и приводит к включению светоуправл емых приборов 12 и 13. В результате происходит переключение триггера 15 (фиг. 1) и на его выходах устанавливаетс  исходное логическое состо ние. В устройстве (фиг. 2) первоначально размьжаютс  контакты 19, ток переходит в свето- управл емый прибор 13. После того как конденсатор 11 разр дитс , све- тоуправл емые приборы 12 и 13 выключаютс , прерыва  протекание тока в нагрузке 14. Диод 8 предотвращает протекание тока через транзисторный ключ 7, мину  светоизлучающий прибор 5 оптрона.

Диод 4 служит дл  защиты элементов устройства от подачи напр жени  .обратной пол рности. Диод 20 предназначен дл  уменьшени  перенапр жений на обмотке 18 электромагнитного аппарата.

Обмотка 18 электромагнитного аппарата может быть также подключена параллельно резистору 10, в данном случае реле должно быть бистабиль- ным, и ток в его обмотке должен быть согласован с током, протекающим через светоизлучающий прибор 5.

Таким образом, предлагаемое коммутационное устройство в отличие от прототипа может быть как контактным, так и полностью бесконтактным. На основе предлагаемого устройства возможно выполнение входньк-слаботоч- )Ных и выходных-бездуговых электрических аппаратов, позвол ющих коммутировать токи нагрузки в дес тки ампер.

Устройство потребл ет незначительную мощность во включенном состо нии и способно управл ть непосредственно такими логическими элементами как триггб), счетчики и через триггер такими логическими элементами как И-НЕ, ИЛИ и т.п., что дает преимущество по сравнению с прототипом, который работает непосредственно на простые логические элементы через элемент согласовани  - резистор и через устройство, устран ющее в сигнале управлени  сигналы дребезга контактов ,  вл ющегос  более сложным, чем триггер в предлагаемом устройстве.

Предлагаемое устройство (фиг. 1) проще прототипа, поскольку бистабиль- ное реле сложнее в изготовлении, чем 5 изготовление оптронного прибора, поддающеес  автоматизации. Масса существующих бистабильных реле также существенно выше, чем у маломощных опт- ронных приборов. Частота переключе0 ни  предлагаемого устройства также вьш1е, поскольку электромагнитное реле более инерционно.

Устройство (фиг. 2) способно ком- , мутировать большие токи, чем прототип,

5 так как в нем осуществл етс  бездугова  коммутаци , следовательно, в нем может быть установлен электрический аппарат на меньший номинальный ток, что также приводит к уменьшению

0 массогабаритных показателей, увеличению частоты переключений и умень- шению времени включени . Подключа  в качестве светоуправл емого прибора фотосимистор, можно коммутировать

5 нагрузки и переменного тока, т.е. функциональные возможности предлагаемого устройства шире, чем у прототипа .

Коммутационное устройство пред- 0 полагаетс  использовать при модерни- зации входных устройств элементов Логика-И.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   5

   Коммутационное устройство, содержащее во входной цепи транзисторный ключ, конденсатор, два диода, резистор , выводы дл  подключени  источни0 ка управлени , выходную цепь, причем вывод дл  подключени  положительного полюса источника управлени  соединен с анодом первого диода, базой транзисторного ключа, первым выводом

   5 резистора, второй вывод которого подключен к коллектору транзисторного ключа, первой обкладке конденсатора и аноду второго диода, катод которого соединен с выводом дл  подQ ключени  отрицательного полюса источника управлени , отличающеес  тем, что, с упрощени  устройства и расширени  его функциональных возможностей, в него ввес дены оптрон, третий и четвертый диоды и резистор, причем свето- излучаюпщй прибор оптрона включен между катодом первого диода, точкой соединени  эмиттера транзисторного

   51359811б

   ключа и анодом третьего диода, катодтоды четвертого и первого диодов объкоторого соединен с анодом четверто-единены, а светоуправл емый прибор

   i o диода и через -второй резистор -оптрона включен в выходную цепь устс второй обкладкой конденсатора, ка-ройства.

   / 16

   /J

   /

   19

   17 -0

   Фиг. 2

   Составитель А.Каретников Редактор Н.Слобод ник Техред Л.Сердюкова Корректор А.Ильин

   Заказ 6157/51 Тираж 697Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб,,д. 4/5

   .Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4