Коммутирующее устройство

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 51)4 Н 03 60 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ ИЗОБРЕТЕНИЯ . ЕТЕПЬСТВУ ОПИСАН ОМ АВ 1976. ССР 1982 ОЙ- клю- отны с соот- ого(54) (57) КОММУТИРУЮЩЕЕ УСТР СТВО, содержащее дистанционные пере чатели, первые выводы включающих и ключающих обмоток которых соедине первой шиной питания, а вторыеветственно с коллекторами первого и втор управляющих транзисторов, причем базы первого и второго управляющих транзисторов соединены соответственно через первый и второй резисторы со второй шиной питания, а через третий и четвертый резисторы - соответственно с размыкающим 1 7 1, ЯО 1173546 А и замыкающим контактами переключающей группы одного из дистанционных переключателей, которые подключены соответственно через первый и второй времязадаюшие конденсаторы ко второй шине питания, а ее переключающий контакт соединен с первой шиной питания, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения коммутации по изменению уровня входного напряжения при достижении порогового значения, в него введены компаратор напряжений, переключатель тока и третий и четвертый управляющие транзисторы, причем эмиттеры третьего и четвертого управляющих транзисторов соединены со второй шиной питания, коллекторы - соответственно с эмиттерами первого и второго управляющих транзисторов, а базы - соответственно с неинвертирующим и инвертирующим выводами переключателя тока, вход которого соединен с выходом компаратора напряжения.Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в приборах автоматического контроля и управ ления.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения коммутации по изменению уровня входного напряжения при достижении порогового значения, а также повышение надежности работы устройства за счет исключения контактной управляющей группы и снижения требований к напряжению питания.На фиг. 1 приведена принципиальная схема коммутирующего устройства; на фиг, 2 - диаграммы, поясняющие его работу.Коммутирующее устройство состоит из компаратора 1 напряжения, переключателя 2 и исполнительного устройства 3, содержащего п дистанционных переключателей 4.1 - 4.п с включающими обмотками 5.1 - 5.п, отключающими обмотками 6,1 - б.п, переключающей группой 7 - гп произвольного дистанционного переключателя 4-гп, четыре управляющих транзистора 8 - 11, четыре резистора 12 - 15 и два времязадаюших конденсатора 16 и 17, причем первые выводы включающих обмоток 5.1 - 5.п и отключающих обмоток 6.1 - б.п дистанционных переключателей 4,1 - 4.п соединены с первой шиной питания, а вторые - соответственно с коллекторами управляющих транзисторов 8 и 9, базы которых соединены соответственно через резисторы2 и 13 с второй шиной питания, а через резисторы 14 и 15 соединены соответственно с размыкаюшим и замыкающим контактами переключаюшей группы 7-гл произвольного дистанционного переключателя 4-)л, которые подключены соответственно через времязадаюшие конденсаторы 16 и 17 к второй шине питания, а ее переключающий контакт соединен с первой шиной питания, управляюгцие транзисторы 10 и 11 эмиттерами соединены с второй шиной питания, коллекторами - соответственно с эмиттерами улравляюших транзисторов 8 и 9, а базами - соответственно с неинвертируюшим и инвертируюшим выходами переключателя 2 тока, вход которого соединен с выходом комлараторанапряжений,Коммутирующее устройство работает следуюгцим образом.При наличии напряжения на входе компаратора 1 напряжений выше порогового значения коммутирующее устройство находится в исходном состоянии. При этом на выходе компаратора 1 напряжений установлено отрицательное напряжение, которое прикладывается к входу переключателя 2 тока. Переключателем 2 тока ток скоммутирован через инвертируюший выход в базу управлякгшего транзистора 11, управляющий транзистор 1 при этом открыт, а управляющий транзистор 10 заперт. Управляющий транзистор 8 открыт отпирающим напряО 5 20 25 30 35 40 45 50 жением через нормально замкнутые контакты группы 7-гп дистанционного переключателя и резистор 14, конденсатор 16 заряжен до напряжения питания. Управляющий транзистор 9 заперт, так как отпирающее напряжение с него снято и конденсатор 17 разряжен, При этом включающие обмотки 5.1 - 5.п и отключающие обмотки 6.1 - б,п дистанционных переключателей 4.1 - 4.п обесточены и потребление исполнительного устройства 3 определяется только током через резисторы 14 и 12.,При уменьшении напряжения на входе комларатора 1 напряжений ниже порогового значения (точка А, фиг. 2) на его выходе устанавливается положительное напряжение, которое прикладывается к входу переключателя 2 тока. В результате переключателем 2 тока ток коммутируется через неинвертируюший выход в базу управляющего транзистора 10. При этом управляющий транзистор 1 О открыт, а управляющий транзистор 11 заперт. Поскольку также открыт управляющий транзистор 8, то включающие обмотки 5.1 - 5.п дистанционных переключателей оказываются запитанными. Дистанционные переключатели срабатывают, переключающая группа 7-гп дистанционного переключателя 4-т устанавливается в другое устойчивое состояние. Надежность срабатывания дистанционных переключателей обеспечивается поддержанием некоторое время управляюшего транзистора 8 в открытом состоянии за счет разряда времязадающего конденсатора 16 через резисторы 14 и 12 и его база-эмиттерный переход. После полного разряда времязадаюшего конденсатора 16 управляющий транзистор 8 запирается. После переключения контактов переключаюгцей группы 7-т дистанционного переключателя времязадаюший конденсатор 17 заряжается до напряжения питания, Управляющий транзистор 9 при этом открыт, но ток через отключаюшие обмотки 6.1 - б.п дистанционных переключателей отсутствует, потребление исполнительного устройства 3 ограничивается током через резисторы 15 и 13.Для облегчения режимов транзисторов 8 и 1 О вместо включающих обмоток дистанционных переключателей может быть использовано включающее промежуточное одно- обмоточное реле, лри этом длительность импульса, формируемого включающим промежуточным однообмоточным реле (диаграммы 11,.о 6) и 1 о , фиг. 2), определяется выражениемт,=1-) КгСз)п -- " - , (. Уота и К ) )где 1) , , - время срабатывания дистанционного переключателя 4-т при управлении ло обмотке;- коэффициент передачи тока базыуправляющего транзистора 8 в схеме с общим эмиттером;(2) 20 Составитель Л. Скобе. чеваТехред И. Верес Корректор ВТираж 872 ПодписноеГосударственного комитета СССРелам изобретений и оч крытийсква, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,ирня Редактор Н. ШвыдкаяЗаказ 5078/55ВНИИПИпо13035, МФилиал ППП Е - напряжение питания коммутирующего устройства;К,а - сопротивление обмотки включающего промежуточного одно- обмоточного реле;1)отя 1 - напряжение отпускания включающего промежуточного одно- обмоточного реле.При увеличении напряжения на входе компаратора напряжений 1 выше порогового значения (точка В, фиг, 2) на его выходе устанавливается отрицательное напряжение, которое прикладывается к входу переключателя 2 тока, В результате переключателем 2 тока ток коммутируется через инвертирующий выход в базу управляющего транзистора 11 При этом управляющий транзистор 11 открыт, а управляющий транзистор 10 заперт. Поскольку также открыт управляющий транзистор 9, то отключающие обмотки 6.1 - 6.п дистанционных переключателей оказываются запитанными. Дистанционные переключатели срабатывают, переключающая группа 7-гп дистанционного переключателя 4-гп устанавливается в исходное состояние. Надежность срабатывания дистанционных переключателей обеспечивается поддержанием некоторое время управляющего транзистора 9 в открытом состоянии за счет разряда времязадающего конденсатора 17 через резисторы 13 и 15 и его базаэмиттерный переход. После полного разряда времязадающего конденсатора 17 управляющий транзистор 9 запирается. После переключения контактов переключающей группы 7-т дистанционного переключателя в исходное состояние времязадающий конденсатор 16 заряжается до напряжения питания. Управляющий транзистор 8 при этом открыт, но ток через включающие обмотки 5.1 - 5.п дистанционных переключателей отсутствует и потребление исполнительного устройства 3 ограничивается током через резисторы2 и 14.Для облегчения режимов транзисторов 9и 11 вместо отключающих обмоток 6. - 6.п дистанционных переключателей может быть использовано отключающее промежуточное однообмоточное реле, при этом длительность импульса, формируемого отключающим промежуточным однообмоточным реле (диаграммы Бгь 2 и Ымк, фиг. 2), определяется 10 выражением Ел Яобч 22 р а+12 С 4Ок 2где 1,Р - время срабатывания дистанциононного переключателя 4-гп по 15 обмотке отключения 4 пч;- коэффициент передачи тока базыуправляющего транзистора 9 всхеме с общим эмиттером;Е - напряжение питания коммутирующего устройства;Ковя. - сопротивление обмотки отключающего промежуточного однообмоточного реле;1 А, 2 - напряжение отпускания отключающего промежуточного одно обмоточного реле.Если при изменении уровня входногонапряжения второй переход через пороговоезначение происходит быстрее, чем определенная выражениями (1) и (2) длительностьформируемых импульсов управления (точки 30 С, Д и Е, фиг. 2), то эти импульсы ограничиваются моментом второго перехода черезпороговое значение.Использование в коммутирующем устройстве компаратора 1 напряжений и переключателя 2 тока позволяет отслеживать 35 изменение входного напряжения и формировать по достижении порогового значениядва противофазных управляющих сигнала.