SU786003A1 - Оптоэлектронный переключатель - Google Patents

Description

(54) ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ

I

Изобретение относитс  к импульсной технике, может быть использовано в устройствах формировани  и регистрации токовых импульсов в телеграфии.

Известен оптоэлектронный переключатель , содержащий управл емые комму-. тационные элементы с гальванически изолированными вхоаами, оптоэлектронные пары и транзисторные ключи fl .

Состо ние этого переключател  в процессе работы определ етс  величиной тока во входной цепи и измен етс  с изменением величины входного тока.

Известен также оптоэлектронный пе- реключа.тель, содержащий первый транзисторный ключ, вход которого соединен с шиной питани  через первый фотодиод, оптически св занный с первым светоди- одом, а с общей шиной - через второй фотодиод, оптически св занный со вторым светоциодом, анод которого подключен к шине питани  через первый переменный резистор, а катод - к обшей шине через второй переменный резистор.

шунтированный вторым транзисторным ключом, вход которого подключен к выходу элемента задержки 2.

Схема оптоэлектронного переключател  обеспечивает изменение своего состо ни  при изменении амплитуды токовых посылок, подаваемых во входную цепь.

Недостатком оптоэлектронного переключател   вл етс  незащищенность вход«О ной цепи от токовых перегрузок.

При использовании оптоэле тронного переключател  его входна  цепь подключаетс  к линии св зи. Поэтому возникновение коротких замыканий линейной наг15 рузки, привод щих к токовым перегрузкам линейной цепи, приводит к токовым перегрузкам входной цепи оптоэлектронного переключател . Это может вывести из стро  элементы оптоэ/юктронноГО переключател  или элементы линейной цепи.

Целью изобретени   вл етс  защита входной цепи от токовых перегрузок.

Это достигаетс  тем, что в оптоэлект ровный пере ключа таль, содержащий первый транзисторный ключ, вход которого соединен с шиной питани  через первый фотодиод, оптически св занный с первым светодиодом, а с общей шиной - через второй фотодиод, оптически св занный со вторым светодиодом, анод которого подключен к шине питани  через первый переменный резистор, а катод - к общей шине через второй переменный резистор, шунтированный вторым транзисторным ключом, вход которого подключен к выходу элемента задержки, дополнительно введены элемент задержки, транзистор - вый ключ, оптически св занные свето- диод и фотодиод, составно й транзистор, шунтированный дополнительным переменным резистором. Коллектор составного транзистора подключен к катоду первого светодиода, анод которого через допол- нительный фотодиод подключен к базе составного транзистора, дополнительный светодиод включен в пр мом направлении между шиной питани  и выходом дополнительного транзисторного 1слюча, вход которого через последовательно соединенные дополнительный и основной элементы задержки подключен к выходу первого транзисторного ключа.

На чертеже представлена принципиальна  схема оптоэлектронного переключател .

Оптоэлектронный переключатель содержит первый транзисторный ключ 1, вход которого соединен с шиной 2 питао ни  через первый фотодиод 3, оптически св занный с первым светодиодом 4, а с обшей шиной 5 - через второй фотодиод 6, оптически св занный со вторым светодиодом 7, анод которого подключен к шине 2 через первый переменный резистор 8, а катод - к шине 5 через второй переменный резистор 9, шунтированный вторым транзисторным ключом 10, вход которого подключен к выходу основного элемента 11 задержки, составной транзистор 12, шунтированный переменным резистором 13, коллектор составного транзистора 12 подключен к катоду светодиода 4, анод которого подключен к базе составного транзистора 12 через дополнительный фотодиод 14 , оптически св занный с дополнительным светодио- дом 15, включенным в пр мом- направлении между шиной 2 и выходом дополнительного транзисторного ключа 16, вход которого через последовательно соединенные дополнительный элемент 1 7

задержки и основной элемент 11 подключен к выходу ключа 1, клеммы 18 и 19  вл ютс  входными шинами оптоэлектронного переключател .

Оптоэлектронный переключатель работает следующим образом.

При отсутствии на входных клеммах 18 и 19 сигнала в цепи светодиода 4 и транзистора 12 ток не протекает, в

результате чего отсутствует ток и в цепи фотодиода 3. При этом ключ 1 закрыт и на его выходе высокий потенциал, который обеспечивает открытое состо ние ключей 10 и 16. Открытый ключ 10

пропускает через светод од 7 ток, величина крторого определ етс  величиной переменного резистора 8 (фотодиод 6 находитс  в вентильном режиме и определ ет порог включени  и1юча 1). От-

крытый ключ 16 задает ток через светодиод 15.

При поступлении на шины 18 и 19 сигнала в цепи фотодиода 14, непрерывно облучаемого светодиодом 15, по вл етс  ток, который поступает на вход составного транзистора 12 и обеспечивает его открывание, в результате чего через светодиод 4 начинает протекать ток, практически равный величине вход-

ного тока. Транзистор 12 удерживаетс  в надежно открытом состо нии даже при очень малых входных токах и токах через светодиод 4, так как напр жение, развиваемое на свет.одиоде 4, обеспечивает работу фотодиода 14 в фотодиодном режиме.

Ток. протекающий через светодиод 4, вызывает по вление тока в цепи фотодиода 3, однако при этом состо ние ключа 1 не измен етс , так как небольшой ток фотодиода 3 полностью ответвл етс  через фотодиод 6, не поступа  на вход ключа 1. По мере роста тока через светодиод 4 будет возрастать

ток и через фотодиод 3. До тех пор, пока ток через фотодиод 3 не превысит максимального тока, который может ответвить фотодиод 6, состо ние ключа 1 не изменитс .

Ток в цепи светодиода 7, а, соответственно , и через фододиод 6 устанавливаетс  с помощью переменного резистора 8 так по величине, чтобы при отсутствии во входной цепи оптоэлектронного

переключател  токовых перегрузок сое- то ние ключа 1 не измен лось.

Claims (2)

1. При по влении во входной цепи опто- электронного переключател  тока, превышающего максимальную величину рабочего , через светодиоц 4, а, соогвег- ственно, и через фотодиод 3. ток возрас тает настолько, что уже весь ток фотодиода 3 не может быть ответвлен в фотодиод 6. Поэтому часть тока фотодио- да 3 начинает поступать на вход ключа 1, в результате чего ключ 1 открывает с  и на его выходе устанавливаетс  низ кий потенциал. Это приводит к тому, чт через врем  задержки элемента 11 клю 10 закрываетс  и исключает шунтирование переменного резистора 9, в результате чего ток через светодиод 7 резко уменьшаетс  до величины, определ емой суммой сопротивлений переменных ре- зисторов 8 и 9. Через промежуток времени, определ емый времени задержки элементов 11 и 17, после открывани  ключа 1 закрываетс  ключ 16 и ток в цепи светодиода 15 прекращаетс , в результате чего транзистор 12 закрываетс . После закрывани  транзистора 12 ток во входной цепи оптоэлектронного переключател  и через светодиод 4 умень- шаетс  и определ етс  величиной переменного резистора 13, и выбираетс  при настройке таким, чтобы при этом ток фотодиода 3 превышал ток, который может ответвитьс  через фотодиод 6 и удерживал ключ 1 в открытом состо нии . Кроме того, резистор 13 должен ограничивать ток аварийного режима до значений, исключающих токовую перегрузку входной цепи оптоэлектронного переключател  и элементов линейной цепи . Такое состо ние оптоэлектронного переключател  сохран етс  до тех пор, пока в линии св зи существует аварийна  ситуаци ., После устранени  в св зи аварийной ситуации ток через светодиод 4 уменьшаетс  до значени , при котором ключ 1 закрываетс , и через врем , определ емое временем задержки элементов 11 и 17, оптоэлектронный переключатель переходит в исходное состо ние , при котором ключи 12 и 10 откры ты, В линейной цепи автоматически восста навливаетс  рабочий ток. Наличие элемента 11 исключает ложное срабатывание оптоэлектронного переключател  от импульсных помех в линейной цепи. Элемент 17 обеспечивает разнесение во времени моментов переключенн  ключа Ю транзистора 12 и позвол ет исключить неустойчивый режим работы переключател . Таким образом, предлагаемый оптоэлектронный переключателц обеспечивает защиту входной цепи и элементов линии св зи от токовых перегрузок в течение всего аварийного периода. После исключени  аварийного состо ни  линейной цепи оптоэлектронный переключатель автоматически переходит в исходное состо ние и устанавливает рабочий ток. Формула изобретени Оптоэлектронный переключатель, содержащий первый транзисторный ключ, вход которого соединен с шиной питани  через первый фотодиод, оптически св занный с первым светодиодом, а с общей шиной - через второй фотодиод, оптически св занный со вторым свето- диодом, анод которого подключен к шине питани  через первый переменный резистор, а катод - к общей шине через второй переменный резистор, шунтированный вторым транзисторным ключом, вход которого подключен к выходу элемента задержки, отличающий- с   тем, что, с целью защитьЕ входной цепи от токовых перегрузок дополнительно введены элемент задержки, транзисторный ключ, оптически св занные светодиод и фотодиод, составной транзистор, шунтированный дополнительным переменным резистором, причем коллектор составного транзистора подключен к кагоцу первого светодиода, анод которого через дополнительный фотодиод подключен к базе составного транзистора, дополнительный светодиод включен в пр мом направлении между шиной питани  и выходом дополнительного транзисторного ключа, вход которого через последовательно сое- единенные дополнительный и основной элементы задержки подключен к выходу первого транзисторного ключа. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР NO 493О25, кл. Н 03 К 17/56, 26.ОЗ.74.
2. 2.Авторское свидетельство СССР 499669, кл. Н 03 К 17/56, 20.05.74 (прототип). nri 1 Г 7«-Л V-z-Д Т

   786003 щ Т