SU1524170A1

SU1524170A1 - Optronic switch

Info

Publication number: SU1524170A1
Application number: SU884390299A
Authority: SU
Inventors: Семен Ефимович Гильдингерш; Сергей Федорович Коняхин; Андрей Феликсович Семин
Original assignee: Предприятие П/Я М-5374
Priority date: 1988-03-09
Filing date: 1988-03-09
Publication date: 1989-11-23

Abstract

Изобретение относитс к импульсной технике и может быть использовано в схемах управлени силовыми полупроводниковыми коммутаторами в услови х повышенного уровн помех. Цель изобретени - повышение надежности работы. Дл этого в оптоэлектронный переключатель введен второй резистивный делитель напр жени . Переключатель содержит также оптопары 1,2, компаратор 7 с резистором 8 положительной обратной св зи, входные клеммы 9-12. Оба резистивных делител напр жени выполнены на резисторах 3,4 и 5,6 соответственно. 3 ил.The invention relates to a pulse technique and can be used in control circuits for power semiconductor switches in conditions of an increased level of interference. The purpose of the invention is to increase the reliability of work. For this, a second resistive voltage divider is introduced into the optoelectronic switch. The switch also contains optocouplers 1,2, a comparator 7 with a resistor of 8 positive feedback, input terminals 9-12. Both resistive voltage dividers are made of resistors 3.4 and 5.6, respectively. 3 il.

Description

фиеЛfieL

Изобретение относитс к импульсной технике, автоматике, а именно к схемам переключателей с оптоэлект- ронной гальванической разв зкой, и может быть использовано в схемах управлени силовыми полупроводниковыми коммутаторами в услови х повьппенно- го уровн помех.The invention relates to a pulsed technique, automation, namely to switch circuits with optoelectronic galvanic isolation, and can be used in control circuits for power semiconductor switches under conditions of interference.

Целью изобретени вл етс повыше шение надежности работы оптоэлект- ронного переключател оThe aim of the invention is to increase the reliability of the operation of an optoelectronic switch

На фиг,1 изображена принципиальна схема переключател ; - временные диаграммы его работы; на фиг.З - переключатель, модифицированный вариант.Fig. 1 is a circuit diagram of a switch; - time diagrams of his work; fig.Z - switch, a modified version.

Предлагаемый оптоэлектронный переключатель содержит две оптопары 1 и 2, первый и второй делители напр - жени соответственно на резисторах 3, 4 и 5, 6 и компаратор 7 с резистором 8 обратной св зи, подключенным между выходом компаратора и его неинвертирующим входоМо Управл ющие входы оптопар соединены с входными клеммами 9, 10 и 11, 12 Первый и второй делители напр жени подкдюче- ны к положительному выводу источника 13 питани и через выходные элементы соответственно первой и второй оптопары к общей шине 14, Выход первого делител напр жени подключен к ые- инвертирующему входу компаратора, а выход второго - к инвертирующе- му. Выход компаратора соединен с выходной клеммой 15оThe proposed optoelectronic switch contains two optocouplers 1 and 2, the first and second voltage dividers, respectively, on resistors 3, 4 and 5, 6 and the comparator 7 with feedback resistor 8 connected between the comparator output and its non-inverting input. Optocoupler control inputs are connected with input terminals 9, 10 and 11, 12 The first and second voltage dividers are connected to the positive terminal of the power source 13 and through the output elements of the first and second optocouplers respectively to the common bus 14, the output of the first voltage divider is It is connected to the inverting input of the comparator, and the output of the second to the inverting input. The comparator output is connected to output terminal 15o.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

На входные клеммы 9 и 10 подаетс управл ющий сигнал, а на клеммы 11 и 12 - его логическа инверси . Таким образом, при отсутствии каких- либо помех оптопары 1 и 2 работают в противофазе. На изображены транзисторные оптопары, однако дл предлагаемого устройства не принципиален тип примен ющейс оптопары При нулевом уровне управл ющего сигнала исходное состо ние схемы) оптопара I выключена, а оптопара 2 включена Это состо ние соответствует интервалу времени 0-t, на фиг.2, где лини Q изображает входной сигнал на клеммах 9 и 10, лини f- потенциал вы- ходной точки первого делител напр жени , а лини Ь - потенциал выходной точки второго делител напр жени . В этом состо нии потенциал ГA control signal is applied to input terminals 9 and 10, and its logical inversion is applied to terminals 11 and 12. Thus, in the absence of any interference, optocouplers 1 and 2 operate in antiphase. The figure shows transistor optocouplers, however, the type of optocoupler used is not important for the proposed device. At a zero level of the control signal, the initial state of the circuit is optocale I turned off and optocoupler 2 is turned on. This state corresponds to the time interval 0-t line Q represents the input signal at terminals 9 and 10, line f is the potential of the output point of the first voltage divider, and line b represents the potential of the output point of the second voltage divider. In this state, the potential of

равн етс напр жению питани схемы, а потенциал о имеет минимальное значение , определ емое соотношением номиналов резисторов 5 и бо Вследствие этого компаратор 7 находитс в состо нии высокого уровн выходного сигнала (фиг„2 г). При по влении входного сигнала (момент t,) включаетс оптопара 1 и выключаетс оптопара 2 Потенциал 5 спадает при этом до своего минимального уровн , определ емого соотношением номиналов резисторов 3 и 4 и действием обратной св зи через резистор 8, а потенциал В достигает уровн напр жени питани . Вследствие этого компаратор 7 переключаетс в состо ние низкого уровн выходного сигнала (интервал времени tj-tj). В момент времени t происходит обратное переключение компаратора 7,equals the supply voltage of the circuit, and the potential o has a minimum value determined by the ratio of the resistors 5 and b. As a result, the comparator 7 is in a state of high output level (Fig 2 g). When an input signal appears (moment t,), optocoupler 1 is turned on and optocoupler 2 is turned off. Potential 5 drops to its minimum level determined by the ratio of resistors 3 and 4 and feedback through a resistor 8, and potential B reaches the level of marriage nutrition. As a result, the comparator 7 switches to the low level of the output signal (time interval tj-tj). At time t, the reverse switching of the comparator 7 occurs,

При работе схемы в услови х повышенного уровн помех возможньг два варианта ложного включени оптопар: ложное включение оптопары 1 при включенном состо нии оптопары 2; ложное включение оптопары 2 при включенном состо нии оптопары 1, В обоих случа х устройство не дает ложного переключени своего выходного элемента - компаратора 7.When the circuit operates under conditions of increased interference, there are two possible options for false switching on optocouplers: false switching on optocoupler 1 with optocoupler 2 turned on; false switching on optocoupler 2 when optocoupler 1 is turned on. In both cases, the device does not give false switching of its output element - comparator 7.

Рассмотрим интервал времени 0-t, когда оптопара 1 выключена, а оптопара 2 вкпючена. При ложном включении оптопары 1 (в результате действи помехи) потенциал о спадает до уровн пунктирной на фиг.2 IB интервале времени ,), определ емог соотношением резисторов 3 и 4 и действием обратной св зи через резистор 8. При этом разность потенциалов между точками 5 и f не мен ет своего знака, поэтому переключени компаратора не происходит. Уровень потенциала 5 при этом выше своего минимального уровн , так как делитель напр жени (резисторы 3 и 4) получает подпитку от выходного напр жени компаратора , имеющего в данный момент времени высокий уровень сигнала.Consider the time interval 0-t, when optocoupler 1 is turned off, and optocoupler 2 is turned on. If the optocoupler 1 is turned on falsely (as a result of interference), the potential o drops to the level of the dotted interval in Fig. 2 IB, the time interval,) determines the ratio of resistors 3 and 4 and the feedback through the resistor 8 and f does not change its sign, so the comparator does not switch. The potential level 5 is above its minimum level, since the voltage divider (resistors 3 and 4) is fed by the output voltage of the comparator, which has a high signal level at a given time.

В интервале времени t,-t схема работает аналогичным образом, но при этом падает потенциал Ь до своего минимального значени , определ емого только соотношением резисторов 5 и 6 (пунктирна лини на фиг,2 в момент ), которое выше минимального значени потенциала 8 , оп5IIn the time interval t, -t, the circuit operates in a similar way, but at the same time, potential P drops to its minimum value determined only by the ratio of resistors 5 and 6 (dotted line in FIG. 2 at the moment) that is higher than the minimum potential value 8, op5I

редел емого соотношением резисторов 3 и 4 и действием обратной св зи, котора в этот момент времени осуществл ет подпитку делител напр жени (резисторы 3 и 4) выходным напр жением компаратора низкого уровн .determined by the ratio of resistors 3 and 4 and the action of feedback, which at this moment of time feeds the voltage divider (resistors 3 and 4) with the output voltage of the low level comparator.

Кроме того, одновременное включение двух оптопар, работающих на отдельные нагрузки, не приводит к возникновению сквозного тока, представл ющего опасность дл оптопар,In addition, the simultaneous connection of two optocouplers operating on separate loads does not cause a through current, which is dangerous for optocouplers.

Модифицированный вариант предложенного оптоэлектронного переключател (фиг.3)отличаетс тем, что дл питани компаратора или его выходного каскада используетс источник повьпиенного напр жени , положительный вывод 16 которого соединен с положительным выводом питани компаратора , а отрицательный вывод - с отрицательным выводом питани компаратора и общей шинойоA modified version of the proposed optoelectronic switch (Fig. 3) is characterized in that the power supply for the comparator or its output stage is a voltage source, the positive terminal 16 of which is connected to the positive power terminal of the comparator, and the negative terminal to the negative power terminal of the comparator and the common bus

Наличие повышенного источника питани позвол ет увеличить глубину положительной обратной св зи компаратора и дает возможность исключить спедую1цие два маловеро тных сбо работы переключател ; ложное выключение оптопары 1 при выключенной опто- паре 2; ложное выключение оптопары 2 при выключенной оптопаре 1«The presence of an increased power source allows the depth of the positive feedback of the comparator to be increased and makes it possible to eliminate two small losses in the operation of the switch; false shutdown of the optocoupler 1 when the optocoupler 2 is turned off; false shutdown of optocoupler 2 when optocoupler 1 "is off

10ten

24170..24170 ..

В остальном работа схемы, показанной на фиг.З, аналогична работе схемы, показанной на фиг,I.Otherwise, the operation of the circuit shown in FIG. 3 is similar to the operation of the circuit shown in FIG. I.

лормула изобретени lormula invention

Оптоэлектронный переключатель, состо ишй из двух оптопар, компаратора с резистором положительной обратной св зи и резистивного делител напр жени , причем управл ющие выводы первой оптопары соединены с первой и второй входными клеммами, An optoelectronic switch consisting of two optocouplers, a comparator with a positive feedback resistor and a resistive voltage divider, the control pins of the first optocoupler connected to the first and second input terminals,

.г равл ющие выводы второй оптопары с третьей и четвертой входным клеммами , а выход компаратора соединен с выходной клеммой, отличающийс тем, что, с целью повьше20 ни надежности работы, введенvвторой резистивный делитель напр жени , причем первые входы обоих делитглей напр жени подключены к положительному выводу источника питани , а вто25 рые - через выходные элементы соответствующих оптопар к общей шине, выход первого делител напр жени подключен к неинвертирующему входу компаратора, а выход второго делите30 л - к инвертирующему входу компаратора .The equalizing terminals of the second optocoupler with the third and fourth input terminals, and the comparator output are connected to the output terminal, characterized in that, in order to increase reliability, a second resistive voltage divider is inserted, the first inputs of both voltage dividers connected to the positive the output of the power source, and the second through the output elements of the respective optocouplers to the common bus, the output of the first voltage divider is connected to the non-inverting input of the comparator, and the output of the second divider 30 to the inverting the course of the comparator.

Фиг. 2FIG. 2

JLJl

GG

юYu

о-about-

IT izIT iz

-f о /5-f o / 5

+ Q№+ Q№

ii

/5 -o/ 5 -o

фцг.Зftsg.Z

Claims

Claim

An optoelectronic switch consisting of two optocouplers, a 1Q comparator with a positive feedback resistor and a resistive voltage divider, the control leads of the first optocoupler connected to the first and second input terminals, up ~ / ed equalizing the outputs of the second optocoupler with the third and fourth input terminals, and the output a homparator is connected to an output terminal, characterized in that, in order to increase the reliability of operation, a second resistive voltage divider _{s is} introduced, the first inputs of both voltage dividers being connected to positive. the second output of the power source, and the second through the output elements of the corresponding optocouplers to the common bus, the output of the first voltage divider is connected to the non-inverting input of the comparator, and the output of the second divider is connected to the inverting input of the comparator.