SU1764158A1

SU1764158A1 - Переключатель

Info

Publication number: SU1764158A1
Application number: SU904862434A
Authority: SU
Inventors: Виктор Яковлевич Лагода
Original assignee: Конструкторское бюро "Электроавтоматика"
Priority date: 1990-08-22
Filing date: 1990-08-22
Publication date: 1992-09-23

Abstract

Использование: в электроавтоматике, в частности при построении переключателей высокой надежности. Сущность изобретени : переключатель содержит 8 транзисторов (14-21). 20 резисторов (12.22-38,46.47). 3 диода (39-41). 2 стабилитрона (42 и 43). Введение двух стабилитронов позвол ет устранить ток короткого замыкани при переключении тока в нагрузке, а также при отказе одного из элементов устройство продолжает функционировать. 1 ил.

Description

Изобретение относится к электроавтоматике и может быть использовано при построении переключателя высокой надежности.

Цель изобретения - повышение надежности путем устранения тока короткого замыкания при переключении направления тока в нагрузке.

Электрическая схема заявляемого устройства приведена на чертеже,

Переключатель содержит трехвходовые коммутаторы 1 и 2, одновходовйе коммутаторы 3 и 4, клеммы 5-10 входных сигналов, плюсовую клемму 11 источника питания, минусовую клемму 12 источника питания, нагрузку 13, транзисторы 14-17, на которых ' выполнен трехвходовый коммутатор 1 (трехвходовый коммутатора построен по такой же схеме); транзисторы 18—21, на которых выполнен одновходовый коммутатор 4 (одновходовый коммутатор 3 построен аналогично); резисторы 22-29, обеспечивающие надежное запирание транзисторов при подключении источника питания к клеммам 11 и 12 и отсутствии входных сигналов на клеммах 5-10; резисторы 30-38, устанавливающие требуемый ток в цепях управления транзисторов; диоды 39-41, предназначенные для развязки входных цепей'управления; стабилитроны 42 и 43, выполняющие роль порогового элемента: времязадающие конденсаторы 44 и 45; шунтирующие резисторы 46 и 47.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии сигналов на клеммах 5-10 нет, транзисторы коммутаторов 1-4 закрыты итак в нагрузке 13 практически равен нулю. При поступлении управляющих сигналов на клеммы 5 -7 начинается заряд времязадающйх конденсаторов 44 и 45 через резисторы 31 и 33. Через время Тзар. при достижении значения напряжения на времязадающйх конденсаторах 44 и 45, равном значению напряжения стабилизации стабилитронов 42 и 43, последние открываются и транзисторы 14-17 через время Твкл.1(2) переходят в режим насыщения, в результате чего минусовая клемма 12 источника питания подключается к одному из выводов нагрузки 13 и к цепям управления одновходового коммутаторз4. При этом транзисторы 18-21 одновходового коммутатора 4 через время t_0Kn.4(3) открываются, подключая плюсовую клемму 11 источника питания к другому выводу нагрузки 13, через которую течет рабочий ток.

При переключении управляющие сигналы исчезают на клеммах 5-7 трехвходового коммутатора 1 и поступают на клеммы 8-10 трехвходового коммутатора 2. Начинается разряд времязадающйх конденсаторов 44 и 45 трехвходового коммутатора 1 по трем цепям: а) через шунтирующие резисторы 46 и 47, б) через открытые стабилитроны 42 и 43 и резисторы 22 и 24, в) через открытые стабилитроны 42 и 43 и базо-эмиттерные переходы транзисторов 14 и 16. Через время tpa3p, когда напряжение на времязадающих конденсаторах 44 и 45 станет меньше напряжения стабилизации стабилитронов 42 и 43, последние закрываются. Затем через время Лвыкл. 1(2) закрываются транзисторы 14 и 16 трехвходового коммутатора 1. Таким образом, транзисторы 14 и 16 закрываются через время tp_a3p. + Чвыкл.1(2). Транзисторы 15 и 17 трехвходового коммутатора 1 закрываются через время т_Выкл.1(2). Но так как транзисторы 14 и 15, 16 и 17 включены последовательно, то трехвходовый коммутатор 1 закрывается через время/выкл.1(2) и отключает минусовую клемму 12 источника питания от одного из выводов'на груз к и 13 и от цепей управления одновходового коммутатора 4. Транзисторы 18-21 одновходового коммутатора 4 закрываются через время ΪΒΜΚΒ.4{3) и отключают плюсовую клемму 11 источника питания от другого вывода на,грузки 13.

При поступлении управляющих сигналов на клеммы 8-10 трехвходового коммутатора 2 начинается процесс, аналогичный процессу, происходящему в трехвходовом коммутаторе 1 при поступлении управляющих сигналов на клеммы 5-7, и описанный выше. Открываются коммутаторы 2 и 3 и ток в нагрузке 13 изменяет направление на обратное.

- Для устранения тока короткого замыкания при переключении направления тока в нагрузке в предлагаемом устройстве вначале закрываются коммутаторы, которые были открыты, а затем уже открываются коммутаторы, которые были закрыты, т.е: выполняется неравенство

Саар. + 1вкл.1(2) > tpaap. + ί_ΒΒΐκή.1(2) + Хвыкл.4(3). где t₃ap. - время заряда конденсаторов 44 и 45 через резисторы 31 и 33 до напряжения стабилизации стабилитронов 42 и 43 в коммутаторе 1(2);

ίπκ,τ. 1(2) - время задержки включения транзисторов 14 и 16 после подачи на их базы открывающего напряжения в коммутаторе 1(2);

tpaap. - время разряда конденсаторов 44 . и 45 после исчезновения управляющих сигналов на входных клеммах коммутатора 2(1);

1выкл.1(2) - время задержки выключения /транзисторов коммутатора 1(2) (время рас5 сасывания заряда в области базы транзисторов);

1выкл.4(3) - время задержки выключения · транзисторов коммутатора 4(3).

- При поступлении управляющих сигна- I лов хотя бы на две клеммы входных сигналов трехвходового коммутатора I или 2 или при отказе одного из элементов схемы устройство продолжает функционировать.

Claims

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я 1

Переключатель, содержащий два трехвходовых коммутатора, каждый из которых состоит из четырех транзисторов, базы которых через соответствующие резисторы соединены с собственным эмиттером, база 1 первого транзистора через первый резистор соединена с первой клеммой входных сигналов, а коллектор - с коллектором второго транзистора, база которого через второй резистор и первый диод, включенный в 2 прямом направлении относительно открывающего тока второго транзистора, соединена с второй клеммой входных сигналов, а эмиттер - с коллектором третьего транзистора, коллектор четвертого:транзистора 2 подключен к эмиттеру первого транзистора, эмиттеры третьего и четвертого транзисторов соединены с минусовой клеммой источника питания, вторая клемма входных сигналов через второй диод, включенный в 3I прямом направлении относительно открывающего тока четвертого транзистора, третий резистор, третий диод, включенный в прямом направлении относительно открывающего тока четвертого транзистора, чет- 3! вертый резистор соединен с третьей клеммой входных сигналов и пятым резистором, два одновходовых коммутатора, каждый из которых состоит из четырех транзисторов, базы которых через соответству- 4( ющие резисторы соединены с собственным эмиттером, четырех резисторов, соединенных первым выводом с базой соответствую щего транзистора, коллектор первого транзистора соединен с эмиттером второго, коллектор третьего - с эмиттером четвертого, коллектор второго подключен к коллектору четвертого, эмиттеры первого и третьего транзисторов соединены с плюсовой клеммой источника питания, вторые выводы четырех резисторов первого одновходового коммутатора соединены с коллекторами первого и второго транзисторов первого трёхвходового коммутатора, с коллекторами второго и четвертого транзисторов второго одиовходового коммутатора и с первым выводом нагрузки, вторые выводы четырех резисторов второго одиовходового коммутатора соединены с коллекторами первого и второго транзисторов второго трехвходового коммутатора, с коллекторами второго и четвертого транзисторов первого одновходового коммутатора и с вторым выводом нагрузки, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем устранения тока короткого замыкания при переключении направления тока в нагрузке, введены в каждый трехвходовый коммутатор два стабилитрона, два времязадающих конденсатора и два шунтирующих резистора, причем анод первого стабилитрона соединен с базой четвертого транзистора, а катод, первая обкладка первого времязадающего конденсатора и первый вывод первого шунтирующего резистора подключены к точке соединения третьего резистора и третьего диода, анод второго стабилитрона соединен с базой третьего транзистора, а катод, первая обкладка второго времязадающего конденсатора и первый вывод второго шунтирующего резистора соединены с пятым резистором, вторые обкладки времязадающих конденсаторов и вторые выводы шунтирующих резисторов соединены с минусовой клеммой источника питания.