Оптоэлектронный коммутатор

64 А СОЮЗ СОВЕТ ОЦИАЛИСТИЧРЕСПУБЛИК 9) И 1) 17 78 3 ЬР Н НИЯ ИОАН двтоесном ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ Е ИЗОБРЕ ВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) 1. Авторское свидетельство СССРВ 439921, кл Н 03 К 17/78, 12,06,75;2 Авторское свидетельство СССР.В 687598, кл, Н 03 К 17/7605 08, 79 (прототип),(54),(57) ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ КОММУТАТОРсодержащий передающий блок с .источником питания, выход которого соединен с входом переключателя, выход пе-реключателя соединен с,входами первого и второго вентилей, светодиод,выход которого оптически связан с.входом фотодиода приемного блока,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью расширения диапазона коммутируемых токов, в передающий блоквведены третий и четвертый вентиливыходы которых соединены с входомусилителя мощности, а входы - через диФФеренцирующие Рс -цепи с выходами первого и второго вентилейсоответственно, выход усилителямощности соединен с входом светодиода, в приемном блоке выход Фотодиода соединен с входом дифференцирующей йС-цепи и первым входом элемента 2 И-НЕ, выход дифференцирующей ЙС-цепи через последовательносоединенные инвертор и первый ключсоединен с первой обмоткой поляризованного реле, а выход элемента2 И-НЕ через второй ключ - с второйвторой вход элемента 2 И-НЕ соединенсвьиодом инвертора.Изобретение относится к импульсной технике и может найти применениев системах дистанционного включениясиловых цепей, когда необходимообеспечить высокую помехозащищенность и гальваническую развязку 5приемного и передающего блоков оптоэлектронного коммутатора при малыхуровнях входного сигнала,Известен оптоэлектронный коммутатор, содержащий приемный и передающий блоки . Приемный блок содер-,жит основной и компенсирующий фотодиоды и нелинейный усилитель, а передающий блок собран на двух транзисторах и двух светодиодах 3 Д,Недостатком данного коммутатораявляется необходимость применениядвух световолоконных жгутов. Крометого, приемная часть в режиме ожи-дания потребляет значительную электроэнергию, 20Наиболее близким к предлагаемомуявляется быстродействующий фото-транзисторный оптрон, состоящийиз двух блоков: приемного и передающего, связанных между собой25световодом, Приемный блок состоитиз фотодиода, фототранэистора, резистивной нагрузки и источника коммутирующего сигнала, Передающийблок состоит из основного и вспомогательного светодиодов, двух вентилей, переключателя. и источника питания, Основной светодиод оптическисвязан с фототранзистором, а вспомогательный светодиод - с фотодиодом 2 3. 35Однако известное устройство характеризуется большим ( 1 Вт) энергопотреблением передающего блока;низкими возможностями по диапазонуамплитуд коммутируемых токов; необходимостью применения двух стекловблоконных жгутов, которая сказывается при условии протяженной линии. связи между передающим и приемнымблоками45Цель изобретения - расширение диапазона коммутируемых токов.Укаэанная цель достигается тем, что в оптоэлектронном коммутаторе, содержащем передающий блок с источником питания, выход которого соединен с входом переключателя, выход переключателя соединен с входами первого и второго вентилей, светодиод, выход которого оптически связан с входом Фотодиода приемного блока, в передающий блок введены третий и четвертый вентили, выходы которых соединены с входом усилителя мощности, а входы - через дифференцирующие йс -цепи с вы ходами первого и второго вентилей соответственно, выход усилителя мощности соединен со входом светодиода, в приемном блоке выход Фотодиода соединен с входом дифферен цирующей РС -цепи и первым входомэлемента 2 И-НЕ, выход дифференцирующей Йс -цепи через последовательно соединенные инвертор и первый ключ соединен с первой обмоткойполяризованного реле, а выход элемента 2 И-НЕ через второй ключ - свторой, второй вход элемента 2 И-ЙЕсоединен с выходом инвертора,На чертеже представлена функциональная схема оптоэлектронногокоммутатора,Коммутатор содержит передающийблок 1 и приемный блок 2, соединенные между собой стекловолоконнымжгутом 3, Передающий блок 1 состоит из источника 4 питания, переклю-чателя 5, двух одновибраторов 6 и 7каждый из которых включает в себявентили 8 - 11 и дифференцирующиерс -цепи 12 и 13, а также усилитель14 мощности и светодиод 15, излучающая поверхность которого пристыкована к входному окну сгекловолоконного жгута 3, Выходное окносветоволоконного жгута 3 соединенос чувствительной площадкой фотодиода 16 приемного блока 2, К выходуфотодиода 16 подсоединены дифференцирующая РС -цепь 17, элемент 2 И-НЕ18, инвертор 19, ключи 20 и 21и поляризованное реле 22,Коммутатор работает следующим образом,В исходном состоянии первые контакты переключателя 5 передающегоблока 1 замкнуты, а вторые контактыразомкнуты, При переводе рычага переключателя в положение "Включено",вторые контакты замыкаются, а первые - размыкаются. В результате этойоперации на входе одновибратора бвырабатывается запускающий импульс,а на выходе одновибратора б формируется длинный импульс, который затемпоступает во входную цепь усилителя 14 мощности, и светодиод 15посылает световой поток по жгуту3 на фотодиод 16 приемного блока 2коммутатора, Световой сигнал фотодиодом преобразуется в электрический, который через дифференцирующую ЯС-цепь 17 поступает на инвертор 19 и одновременно на элемент2 И-НЕ 18. На выходе инвертора 19Формируется импульс, который затемпоступает во входную цепь ключа 20Реле 22 устанавливается в исходноесостояние. По окончании входногоимпульса на приемнике формируетсяотрицательный импульс, которыйпоступает во входную цепь ключа 21.Реле срабатывает и его контактыкоммутируют исполнительную цепь,При переводе рычага переключателя в положение " Отключено", вырабатывается управляющий импульсна входе одновибратора 7, на выходе которого формируется короткий1064464 Составитель И. ПарФеновРедактор Н, Ковалева Техред И.Метелева Корректор О Билакв ее юв тв и юаюейа ю ааааее ЗакаЗ 10361/59 .Тираж 93.6 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Рауюская ндб,.д 4/5Филиал ППП Патент ф, г )ужгород, уп, Проектная, 4 импульс, поступающий на усилитель 14 мощности, Светодиод 15 высвечивает короткий импульс по свето- воду.на фотодиод 16 приемного блока 2. Сигнал с Фотодиода через днФ- ференцирующую РС-цепь 17 поступает 5 на инвертор 19 и далее на входную цепь ключа 20, Реле срабатывает, производя размыкание исполнительной цепи; Так как постоянная времени дифФеренцнрующей РС-цепи 17 . 1 О больще длительности короткого ймпульса, то во входную цепь ключа 20 поступают как короткий, так и длинный управляющие импульсы, а наключ 21 поступают только длинные управляющие импульсы .Длительность импульса, вырабатываемого одновибраторамй 6 и 7 определяется постоянной временийС -цепей 12 и 13,Таким образом, потребляемая отисточника питания средняя мощностьприемного блока в режиме ожиданиясоставляет менее 10Вт. В периодкоммутации расходуемая энергия отисточника питания составляет1510 3 Дж за один цикл работы. Малым энергопотреблением отмечается и передающий блок В режиме ожидания он потребляет менее 10 Вт Энергия (3 10 ф Дж)расходуется лишь при подаче на светодиод однократных импульсов длительностью 40 10 3 и 20 10 3 с в момент включения и вы-. ключения переключателя, т.е. за один цикл работы коммутатора.