Коммутатор

СОЮа СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУ БЛИН 32 19) 01 7 72 1) 4 Й КОМИТЕТ СССР ТЕНИЙ И ОТКРЫТ ОСУДАРСТВЕННПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕ АВТОРСКОМУ СВИ ЛЬСТВ(57) Изобретение относится к сильно- точной импульсной техникеЦель - расширение функциональных воэможностей. Коммутатор содержит нагрузки 1 и тиристоры 2 по числу коммутируемых цепей, времязадающие ячейки 3, источ-. ник 4 питания, входные шины 5-8, ре-,. гистр 9 памяти, датчик 10 времени, триггер 11, генератор 12 импульсов, ,у; элементы ИЛИ 13 и 14 и ждущий мульти-. вибратор 15. Каждая времяэадающая ячейка состоит иэ счетчиков 16 и 17, элемента ИЛИ 18, резисторов 19-22, транзистора 24 и конденсатора 75. аф(71) Специальное коннологическое бюро сством Минского радиотитута 9 трукторско пытным про ехническог ех вод- инс(72) В.М, Куценко, Аи О.К. Кириллова1233273 Введение регистра 9 памяти датчика10 времени, триггера 11, генератора12, импульсов, элементов ИЛИ 13 и 14и элемента ИЛИ 18 но нремязадающуюячейку позволяет обеспечить независиИзобретение относится к сильноточной импульсной технике, в частности к устройствам электронной коммутации.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет 5 обеспечения автоматического включения и выключения нагрузок в произвольномпорядке по заданной программе,На чертеже представлена функциональная схема коммутатора, 1 ОКоммутатор содержит нагрузки 1 итиристоры 2 по числу коммутируемыхцепей, времязадающие ячейки 3, источник 4 питания, первую входную шину 5,вторую входную шину 6, третью входную шину 7, четвертую входную шину 8,регистр 9 памяти, датчик 10 времени,триггер 11, генератор 12 импульсов,первый элемент ИЛИ 13, второй элементИЛИ 14, ждущий мультивибратор 15. 20Каждая времязадающая ячейка 3состоит из первого 16 и второго 17счетчиков, второго элемента ИЛИ 18,первого 19, второго 20, третьего 21,четвертого 22 резисторов, перного 23, 25-второго 24 транзисторон и конденсатора 25.Катоды тиристоров 2 соединены собщим проводом. Первые выноды нагрузок 1 объединены и подключены к поло- ЗОжительной шине источника 4 питания,отрицательная шина которого соединенас общим проводом. Коллектор первоготранзистора 23 соединен с упра.вляющим электродом соответствующего тирис 35тора 2, а эмиттер подключен к общемупроводу, коллектор второго транзистора24 через первый резистор 19 соединенс положительной шиной источника 4 питания. Первая входная шина 5 устройства подключена к первому входу регистра 9, вторая входная шина 6 соединена с вторым входом регистра 9, третья входная иина 7 подключена к первому входу первого элемента ИЛИ 13, а45четвертая входная шина 8 соединена мую коммутацию каждой нагрузки с изменяющимся временем задержки включения и выключения, что расширяет функциональные возможности устройства, 1 ил,с вторым входом второго элементаИЛИ 14, первые входы регистра 9 соединены соответственно с первым входом первого счетчика 16 каждой нремязадающей ячейки 3, вторые входы регистра 9 подключены к первому входувторого счетчика 17 каждой нремязадающей ячейки 3 соответственно, третийвыход регистра 9 подключен к первомувходу датчика 10 времени, второйвход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ 13, входом ждущегомультивибратора 15 и вторыми входамипервого 16 и второго 17 счетчиковкаждой нремязадающей ячейки 3, третий вход датчика 10 времени подключен к ныходу генератора 12 импульсови к третьим входам первого 16 и второго 17 счетчиков каждой времязадающей ячейки 3, выход датчика 10 времени соединен с первым входом второго элемента ИЛИ 14 и вторым входомпервого элемента ИЛИ 13, выход второго элемента ИЛИ 14 подключен к второму входу триггера 11 и к четвертымвходам первого 16 и второго 17 счетчиков, а также к второму входу элемента ИЛИ 18, каждой нремязадающейячейки 3, первый вход триггера 11соединен с выходом ждущего мультивибратора 15 а выход подключен квходу генератора 12 импульсов, выходпервого счетчика 16 каждой времязадающей ячейки 3 через второй резистор20 соединен с базой первого транзистора 23, коллектор которого черезтретий резистор 21 подключен к положительной шине источника 4 питания,выход второго счетчика 17 каждойнремязадающей ячейки 3 подключен кпервому входу элемента ИЛИ 18, выходкоторого через четвертый резистор 22подключен к базе второго ттанзистора24, эмиттер которого соединен с общим проводом, коллектор через конденсатор 25 соединен с анодом соответ 233273ствующего тиристора 2 и вторым вьизо -дом соответствующей нагрузки 1.- Коммутатор работает следующим образом.В исходном состоянии тиристоры 2выключены и нагрузки 1 обесточены,триггер 11, а также первый 16 и второй 17 счетчики каждой времязадающейячейки 3 установлены в нулевое состояние. 1 ОПервый транзистор 23 каждой времязадающей ячейки 3 открыт высоким уровнем с выхода первого счетчика 16,поступающим на его базу через второйрезистор 20, в результате чего на управляющих электродах тиристоров 2 под.держивается низкий уровень напряжения, обеспечивающий надежное закрывание тиристоров 2,Второй транзистор 24 каждой время- озадающей ячейки 3 закрыт низким уровнем, поступающим с выхода второгосчетчика 17 через элемент ИЛИ 18 ичетвертый резистор 22 на его базу,поэтому конденсатор 25 разряжен.На первой входной шине 5 на первый(информационный) вход регистра 9памяти поступает код, определяющийдлительность времени задержки включения первой нагрузки 1 , сопровождае 30мый импульсом по второй входной шине6, поступающим на второй вход (входзаписи) регистра 9 памяти и записыва 1ющим поступившую информацию в регистр9 памяти. Аналогично производитсязапись кода времени задержки выключе ния для первой нагрузки 1,затемзаписываются коды времени задержкивключения и выключения второй нагрузки 1 итд,40Кроме того, в регистр 9 памяти записывается код, определяющий длительность цикла работы устройства, т,е, промежуток времени, в течение которого производятся процессы комиутации 45 нагрузок 1. По окончании записи информации на выходах регистра 9 памяти устанавливаются необходимые коды, определяющие времена задержек включения всех нагрузок 1, которые с первых 50 выходов регистра 9 памяти поступают на первые входы (информационные) первых счетчиков 16 всех времязадающих ячеек 3 соответственно, а коды, определяющие времена задержек выключе ния всех нагрузок 1 с вторых выходов регистра 9 памяти подаются на первые (информационные) входы вторых счетчикон 17 всех времязадающих ячеек 3 соответственно.Код длительности цикла с тре,его выхода регистра 9 памяти поступает на первый (информационный) вход датчика 10 времениПосле записи информации по третьей входной шине 7 на первый вход первого элемента ИЛИ 13 поступает импульс запуска, который с выхода первого элемента ИЛИ 13 подается на вторые входы (входы предварительной установки) первого и второго счетчиков 16 и 17 каждой времязадающей ячейки 3 и второй вход (вход предварительной установки) датчика 10 времени.По переднему фронту импульса запуска в первый 16 и второй 17 счетчики, а также в датчик 1 О времени записываютсь коды, поступившие на их первые (информационные) входы.Одновременно импульс запуска поступает на вход ждущего мультивибратора 15, который вырабатывает импульс по его заднему фронту. Этот импульс устанавливает триггер 11 в единичное состояние, Высокий уровень с выхода триггера 11 запускает генератор 12 импульсов, который начинает вырабатывать импульсы, поступающие на третие входы (тактовые) первого 16 и второго 17 счетчиков каждой времязадающей ячейки 3, а также на третий (тактовый) вход датчика 10 времени.Первый 16 и второй 17 счетчики работают в режиме вычитания, поэтому код, записанный в них, начинает уменьшаться. Для правильной работы устройства необходимо, чтобы код, записанный в первый счетчик 16, был всегда меньше кода, записанного во второй счетчик 17. Когда все разряды первого счетчика 16 какой-либо времязадающей ячейки установятся в нуль, т.е. по окончании времени задержки включения данной нагрузки 1, на его выходе появляется отрицательный импульс, который через второй резистор 20 поступает на базу первого транзистора 23 и закрывает его. На коллекторе первого транзистора 23 возникает высокий уровень, поступающий на управляющий электрод соответствующего тиристора 2.и открывающий его. Включается соответствующая нагрузка 1, По окончании импульса первый транзистор 23 снова открывается, на его коллекторе уста 123323навливается низкий уровень, и даннаянагрузка 1 остается включенной.Аналогично включаются остальныенагрузки 1, причем процесс включенияпроисходит независимо, а время задержки включения определяется заданнымкодом, записанным в первые счетчики16 каждой времязадающей ячейки 3.После включения данной нагрузкиконденсатор 25 начинает заряжатьсячерез первый резистор 19 и открытыйтиристор 2, так как второй транзистор24 закрыт, Зарядившись, он остаетсяв таком состоянии, не влияя на работу устройства, до того момента, когдавсе разряды второго счетчика 17 установятся в нуль и на его выходе появится положительный импульс, которыйчерез элемент ИЛИ 18 и чертвертыйрезистор 22 поступит на базу и откроет второй транзистор 24,При открывании второго транзистора24 на аноде тиристора 2 за счет токапереэаряда конденсатора 25 возникаетотрицательный импульс, который закрывает соответствующий тиристор 2 ивыключает данную нагрузкуТаким образом, в течение цикла производится включение и выключениенагрузок 1 в произвольном порядкеи с произвольными временами задержки,определяемыми кодами, записанными врегистр 9 памяти.Информация с выходов регистра 935памяти переписывается в первый 16 ивторой 17 счетчики и датчик 10 времени импульсом запуска. После этогорегистр 9 памяти освобождается и может быть использован для записи ко 40дов, определяющих времена задержкивключения нагрузок 1 во второмцикле.После окончания первого цикла,10 т.е. при появлении импульса на выхо 45 де датчика 10 времени, который через второй элемент ИЛИ 14 подается на второй вход триггера 11, последний устанавливается в нулевое состояние, ниэкйй уровень с его выхода останавливает генератор 12 импульсов и такто 50 вые импульсы прекращаются.Одновременно импульс с выхода датчика 1 О времени поступает на четвертые вхоцы (установки в нулевое состояние) первого 16 и второго 1 счетчи ков всех времязадающих ячеек 3 и устанавливает все разряды в нулевое состояние, а также через элемент ИЛИ 18 и четвертый резистор 22 посту. пает на базы вторых транзисторов 24 каждой времязадающей ячейки 3, в результате чего все нагрузки 1, включенные до этого момента, выключаются.Кроме того, импульс с выхода датчика 10 времени подается на второй вход первого элемента ИЛИ 13, на выходе которого появляется импульс, аналогичный импульсу запуска, по которому начинается второй цикл работы устройства.Дальше работа устройства повторяется описанным образом, причем, если до появления импульса окончания цикла информация, записанная в резисторе 9 памяти изменяется, то в следующем цикле изменяется порядок и время коммутации нагрузок 1, если же не изменяется, то сохраняется режим коммутации предыдущего цикла.При необходимости установки по четвертой входной шине 8 подается импульс Стоп , поступающий на второй вход второго элемента ИЛИ 14, с выхода которого импульс сбрасывает триго гер 11 в нуль, останавливая генератор 12 импульсов, а также сорасывает первый 16 и второй 17 счетчики всех времязадающих ячеек 3 и через элемент ИЛИ 18 выключает тиристоры 2, включенные до этого момента. Для повторного запуска устройства необходимо подать импульс запуска по третьей входной шине 7.Таким образом, введение новых элементов и связей позволяет обеспечить независимую коммутацию каждой нагрузки с изменяющимся временем задержки включения и выключения, что расширяет функциональные возможности предлагаемого устройства.Формула изобретенияКоммутатор, содержащий тиристоры по числу нагрузок, катодами соединенные с обшим проводом нагрузки, первые выводы которых объединены и подключе. ны к положительной шине источника питания, отрицательная шина которогосоединена с общим проводом, и времязадающие ячейки, каждая иэ которыхсодержит первый транзистор, коллекторкоторого соединен с управляющим электродом соответствующего тиристора, а эмиттер подключен к общему проводу, торой транзистор, коллен р которого1233273 Составитель С.КустТехред О.Сопко Корректор С,ЧеРни Редактор А.Сабо Заказ 2782/57 Тираж 816 Подписное ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Производственно-полиграфическое предпряитие, г.ужгород,ул.Проектная, 4 через первый резистор соединен с шиной источника питания, конденсатор,второй, третий, четвертыйрезисторы, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введенырегистр памяти, датчик времени (таймер), триггер, генератор импульсов,первый и второй элементы ИЛИ, жду Ощий мультивибратор, а в каждую времязадающую ячейку - первый и второйсчетчики и элемент ИЛИ, причем первая входная шина коммутатора подключена к первому входу регистра, втораявходная шина соединена с вторым входом регистра, третья входная шина подключена к первому входу первого элемента ИЛИ, а четвертая входная шинасоединена с вторым входом второгоэлемента ИЛИ, первые выходы регистрасоединены соответственно с первымвходом первого счетчика каждой времязадающей ячейки, вторые выходы регистра подключены к первому входувторого счетчика каждой времязадающей ячейки соответственно, третий выход регистра подключен к первомувходу датчика времени, второй входкоторого соединен с выходом первогоэлемента ИЛИ, входом ждущего мультивибратора и вторыми входами первогои второго счетчиков каждой времязадающей ячейки, третий вход датчикавремени подключен к выходу генератора импульсов и третьим входам первого и второго счетчиков каждой времязадающей ячейки, выход датчикавремени соединен с первым входомвторого элемента ИЛИ и вторым входомпервого элемента ИЛИ, выход второгоэлемента ИЛИ подключен к второмувходу триггера и четвертым входампервого и второго счетчиков, а такжек второму входу второго элемента ИЛИкаждой времязадающей ячейки, первыйвход триггера соединен с выходом ждущего мультивибратора, а выход подключен к входу генератора импульсов,выход первого счетчика каждой времязадающей ячейки через второй резистор соединен с базой первого транзистора, коллектор которого через третийрезистор подключен к положительнойшине источника питания, выход второго счетчика каждой времязадающей ячейки подключен к первому входу второгоэлемента ИЛИ, выход которого черезчетвертый резистор подключен к базевторого транзистора, эмиттер которогосоединен с общим проводом, коллекторчерез конденсатор соединен с анодомсоответствующего тиристора и вторымвыводом соответствующей нагрузки.