Оптоэлектронный коммутатор

(5)5 Н 03 К 17 2 ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт электросварочногооборудования(56) Авторское свидетельство СССРМ 834916, кл. Н ОЗ К 17/78, 1981.Авторское свидетельство СССРйт 1320894, кл, Н 03 К 17/78, 1985 (прототип),(57) Изобретение может быть использованов системах автоматического управления. Оптоэлектронный коммутатор содержит шины (1, 2) управления, двухпозиционный переключатель (4) и в каждой ячейке диод (7), светодиод (8), фототиристор (9), обмотку (10), реле (11). Введение в каждую ячейку конденсатора (12), включенного последовательна со светодиодом (8), присоединение выводов нагрузок (14) ячеек четных и нечетных каналов через замыкающие контакты . (15) реле (11) ячеек своих каналов к шинам (1) и (2) соответственно, а также подключе, ние указанных выводов к питающей шине через последовательно соединенные фототиристор (9) и обмотку (10) реле (11) ячеек предыдущих каналов позволяет повысить ресурс коммутатора путем устранения дугового износа контактов реле, 1 ил.Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах автоматического управления.Известен оптоэлектронный коммутатор (а. с, М 834916), содержащий тактовый ключ, шины управления и шины питания. однотипные ячейки по числу каналов с включенными последовательно фототиристором и обмоткой реле, шунтированной в обратном направлении последовательно включенными диодом и светодиодом. Фототиристоры обеспечивают качественную развязку каналов.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является оптоэлектронный коммутатор по а. с. М 1320894. Этот коммутатор также содержит двухпозиционный переключатель (тактовый ключ), шины питания и управления однотипными ячейками по числу каналов и две оптопары, обеспечивающие. повышение надежности лоследовательности переключений путем исключения потери информации в процессе переключения тактового ключа.Недостаток этого устройства - дуговой износ контактов электромагнитных реле при их переключении под нагрузкой.Цель изобретения - повышение ресурса коммутатора путем устранения дугового износа контактов электромагнитных реле,Указанная цель достигается тем, что в известном оптоэлектронном коммутаторе, содержащем первую и вторую шины управления, подключенные через переключающий вывод двухпозиционного переключателя к первой питающей шине, однотипные ячейки по числу каналов, каждая из которых содержит фототиристор, включенный последовательно с обмоткой электромагнитного реле, светодиод, включенный встречно по отношению к фототиристору в цепь, шунтирующую обмотку реле, и диод, согласно изобретению каждая ячейка дополнительно содержит замыкающие контакты реле, вывод для подключения соответствующей силовой нагрузки к второй питающей шине и конденсатор, включенный последовательно со светодиодом. Выводы для подключения силовых нагрузок ячеек нечетных и четных каналов через замыкающие контакты реле ячеек своих каналов присоединены к первой и второй шинам управления соответст-. венно и подключены к первой питающей шине через последовательно соединенные фототиристор и обмотку реле ячеек предыдущих каналов, Диоды включены встречно-последовательно светодиоду, при этом светодиод ячейки каждого нечетного канала оптически связан с фототиристором ячейки последующего нечетного канала, а светодиод ячейки каждого четного канала оптическисвязан с фототиристором ячейки последующего четного канала,На чертеже представлена принципи 5 альная электрическая схема оптоэлектронного коммутатора.Оптоэлектронный коммутатор содержит первую шину 1 управления и вторуюшину 2 управления, подключенные через10 переключающий вывод 3 двухпозиционногопереключателя 4 к первой питающей шине5, однотипные ячейки 6,16.6 по числу каналов,Каждая 1-ая ячейка ( = 1.6) содержит15 диод 7.1, светодиод 8,1, и фототиристор 9.1,включенный последовательно с обмоткой10,1 электромагнитного реле 11,1, имеющегозамыкающие контакты 15.1. В каждой 1-йячейке параллельно обмотке 10, включен20 конденсатор 12 1, соединенный последовательно со светодиодом 8.1, включеннымвстречно по отношению к фототиристору 9.1и встречно-параллельно по отношению к диоду 7.1, Выводы 13.113,6 параллельно друг25 другу через нагрузки 14.114,6 подключеныко второй питающей шине 16. Кроме того,каждый 1-й из выводов 13,1.13,6 ячеек нечетных и четных каналов через замыкающиеконтакты 15, 1-й ячейки присоединен к пер 30 вой шине 1 и второй шине 2 управлениясоответственно и - через последовательносоединенные фототиристор 9,( - 1) и обмотку10.(1 - 1) (1-1)-й ячейки - к первой питающейшине 5, которая через источник 17 г итания35 подключена ко второй питающей шине 16,Светодиод 8 каждой нечетной ячейкиоптически связан с фототиристором 9 последующей нечетной ячейки, то есть 8,1 связан с 9.3, 8,3-с 9.5. 8,5-с 9.1, а светодиод 840 каждой четной ячейки оптически связан сфототиристором 9 последующей четнойячейки, то есть 8,2 связан с 9.4, 8.4- с 9.6,8,6-с 9,2,Оптоэлектронный коммутатор осущест 45 вляет поочередное подключение к источнику 17 питания ряда нагрузок 14.1.14,6,Схемы первоначального включения могутбыть различны и на чертеже не представлены.50 Оптоэлектронный коммутатор работаетследующим образом. В исходном состояниипервая питающая шина 5 через переключающий вывод 3 двухпозиционного переключателя 4 подключена к первой шине 155 управления, В ячейках 6,1 и 6.2 открытыфототиристоры 9.1 и 9.2.Через обмотки 10.1, 10,2 электромагнитных реле 11.1, 11,2 протекает ток, конденсаторы 12.1 и 12,2 при этом заряжены соответственно через диоды 7,1 и 7,2 своих55 зарядных контуров. Контакты 15,1 и 15,2 при этом замкнутьь По цепи; вторая питающая шина 16, силовая нагрузка 14,1, вывод 13.1, контакты 15,1, первая шина 1 управления, переключающий вывод 3 двухпозиционного переключателя 4, первая питающая шина 5 - протекает ток источника 17 питания. При переключении переключающего вывода 3 двухпозиционного переключателя 4 с первой шины 1 управления на вторую шину 2 управления ток источника 17 питания начинает протекать по цепи; вторая питающая шина 16, силовая нагрузка 14.2, вывод 13.2, контакты 15.2, вторая шина 2 управления, переключающий вывод 3 двух- позиционного переключателя 4, первая питающая шина 5. Происходит шунтирование фототиристора 9,1 и обмотки 10.1 электромагнитного реле 11.1 контактами 15.2 и переключающим выводом 3 двухпозиционного переключателя 4, вследствие чего ток через фототиристор 9,1 и обмотку 10.1 снижается до нуля и фототиристор 9,1 закрывается, а контакты 15.1 размыкаются вобесточенном состоянии. При этом происходит разряд конденсатора 12,1 через светодиод 8,1 и обмотку 10,1 электромагнитного реле 11,1. светодиод 8.1 возбуждается и световым сигналом открывает фототиристор 9,3, что приводит к включению электромагнитного реле 11.3, то есть к замыканию контактов 15,3 в обесточенном состоянии. Таким образом, контакты 15.1 и 15.3 переключаются в обесточенном состоянии, в то время как ток протекает через контакты 15,2, При следующем переключении переключающего вывода 3 двухпозиционного переключателя 4 с шины 2 на шину 1 управления ток источника 17 питания протекает через подготовленные к этому контакты 15.3, а контакты 15.2 и 15,4 переключаются в обесточенном состоянии описанным выше образом. В процессе всех дальнейших переключений двухпозиционного переключателя 4 коммутации контактов электромагнитных реле происходят аналогично и всегда в обесточенном состоянии.В качестве электромагнитных реле 11.111,6 могут быть использованы любые электромагнит н ые реле постоя н ного тока. Двухпозиционный переключатель 4 может быть выполнен как электромеханическим, так и полупроводниковым. В качестве источника 17 питания может быть использован, в частности, электросварочный 5 10 152025 30 3540 45 50 источник тока с жесткими характеристиками, коммутируемый на низкоомные нагрузки 14,114.6, например, в процессе электродинамических испытаний.Переключение контактов электромагнитных реле в обесточенном состоянии позволяет повысить ресурс коммутатора и сделать его сопоставимым с ресурсом собственно полупроводниковых и риборов.Коммутатор имеет повышенную устойчивость к сбоям вследствие исключения потери информации при использовании реле с малой индуктивностью и двухпозиционного переключателя с большим временем срабатывания за счет независимости включения реле от времени срабатывания двухпозиционного переключателя, так как обмотка каждого реле последовательно с фототиристором через нагрузку включена непосредственно между питающими шинами.Формула изобретения Оптоэлектронный коммутатор, содержащий первую и вторую шины управления, подключенные через переключающий вывод двухпозиционного переключателя к первой питающей шине, однотипные ячейки по числу каналов, каждая из которых содержит фототиристор, включенный последовательно с обмоткой электромагнитного реле, светодиод, включенный встречно по отношению к фототиристору в цепь, шунтирующую обмотку реле, и диод, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения ресурса коммутатора, каждая ячейка дополнительно содержит замыкающие контакты реле, вывод для переключения соответствующей силовой нагрузки к второй питающей шине и конденсатор, включенный последовательно со светодиодом, выводы для подключения силовых нагрузок ячеек нечетных и четных каналов через замыкающие контакты реле ячеек своих каналов присоединены к первой и второй шинам управления соответственно и подключены к первой питающей шине через последовательно соединенные фототиристор и обмотку реле ячеек предыдущих каналов, диоды включены встречно параллельно светодиодам, при этом светодиод ячейки каждого нечетного канала оптически связан с фототиристором ячейки последующего нечетного канала, а светодиод ячейки каждого четного канала оптически связан с фототиристором ячейки последующего четного канала,