Устройство для управления сигнальными лампами светофора

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1)5 60861/ ОМИТЕТОТКРЫТИЯМ ГОСУДАРСТВЕННЬПО ИЗОБРЕТЕНИПРИ ГКНТ СССР НИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ ЕТЕЛЬСТ нженеров железэлягин, И.В.Беляырева и В.В.Шамистемы и средства вижением в горос. 72-88, рис. 4,1,РАВЛЕНИЯ СИГСВЕТОФОРА ся к области автоможет быть исовании движения 9 10 1(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УНАЛЬНЫМИ ЛАМПАМИ.Ж 1674214 А 1 транспортных средств, в частности на железнодорожном транспорте, Цель изобретения состоит в повышении функциональной надежности устройства, Устройство содерЖит блок 1 приема информации, блок 2 управления, дешифраторы 3,1.3,3, силовые переключатели 4.14.3, элементы 5.15,3 развязки, датчики 6.16.3 тока. Лампы 7 Л 7.3 светофора включаются при появлении информационных сигналов на выходах блока 1 приема информации, одном из входов 11.111.3 устройства и сигнала на управляющем входе соответствующего дешифратора, Блок 2 управления обеспечивает включение запрещающего сигнала при перегорэнии ламп 7.2.7.3, соответствующих разрешающим сигналам. 1 з,п.флы, 5 ил.45 50 Изобретение относится к автоматике и телемеханике и может быть использовано при регулировании,цвижения транспортных средств, в частности на железнодорожном транспорте,Цель изобретения - повышение функциональной надежности устройства.На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг, 2 - принципиальная электрическая схема блока управления; на фиг, 3 - принципиальная электрическая схема дешифратора; на фиг, 4 - принципиальная электрическая схема силового переключателя; на фиг. 5 - временные диаграммы работы устройства,Устройство содержит блок 1 приема информации, блок 2 управления, дешифраторы 3.1-3,3, силовые переключатели 4.1-4,3, элементы 5,1-5.3 развязки, датчики б,1-6.3 тока, лампы 7.1-7,3 светофора, вход 8 синхронизации, информационные входы 9,10, 11,1-11,3.Блок 2 управления содержит ключ, выполненный в виде транзистора 12, разделительный конденсатор 13, накопительные конденсаторы 14-19, фильтрующие конденсаторы 20 и 21, задающие элементы, каж,цый из которых выполнен в виде резисторов 22-32, элементы 33, 34 и 35 И-НЕ, ключи, выполненные в виде транзисторных оптронов 36-40, выпрямители. выполненные в виде диодов 41-46, клочи, выполненные в виде тиристорных оптронов 47-52,Дешифратор 3.1 содержит ключи, выполненные в виде транзисторов 53 и 54, задающие элементы, каждый из которых выполнен в виде резисторов 55-64, ключи, выполненные в виде транзисторных оптронов 65 и бб, элементы 67 и 68 И-НЕ, . 1 ементы 69-72 НЕ, накопительные кн 1 нденсаторы 73-76, выпрямители, выполненные в виде диодов 77-80, изолирующие трансформаторы 81 и 82, Дешифраторы 2 и 3,3 вь,полнены идентично дешифратору 3.1,Силовой переключатель 4.1 содержит источник 83 питания. выпрямители, выполненные в виде диодов 84-87, ключи, выполненные в виде тиристоров 88 и 89,задающие элементы, каждый из которых выполнен в виде резисторов 90-93, фильтрующие элементы, выполненные ц виде дросселя 94 и конденсаторов 95-97, Силовыепереключатели 4.2 и 4.3 выполнены идентично силовому переключателю 4,1,Элементы 5.1-5,3 развязки выполнены в виде изолирующих тоансформаторов, первичная обмотка которых имеет отвод от середины.Устройство работает следующим образом, На вход 8 устройства поступает высо 5 10 15 20 25 30 35 40 кочастотный сигнал (фиг, 5, А), а на входы 9 и 10 - сигналы тональной частоты (фиг. 5, Б и В), Сигналы с первого и второго выходов блока 1 приема информации (фиг. 5, Г и Д) поступают на входы дешифраторов 3,1-3.3.При отсутствии сигналов на входах 11,2 и 11,3 - уровень логического нуля. На управляющем входе дешифратора 3,1 присутствует отрицательный потенциал с седьмого выхода блока 2 управления, При подаче сигнала на вход 11.1 дешифратора 3.1, на его выходах формируются сигналы (фиг. 5, Е и Ж), поступающие на входы силового переключателя 4,1, Силовой переключатель 4,1 срабатывает и на его выходе появляется сигнал, который поступает на элемент 5.1 развязки, Сигнал с выхода элемента 5,1 развязки (фиг. 5, К) поступает на светофорную лампу 7.1 запрещающего огня, например, красного, и на датчик 6.1 тока, с выхода которого сигнал поступает на первый вход блока 2 управления. В результате чего на восьмом и девятом выходах блока 2 управления появляется отрицательный потенциал, В случае перегорания лампы 7.1 запрещающего огня этот потенциал пропадает и светофор переключить на разрешающий огонь невозможно. Для включения светофорной лампы 7.2 первого разрешающего огня. например, желтого, низкий уровень на входе 11.2 устройства (фиг. 5, И) меняется на высокий уровень (фиг, 5, Л), при этом на выходах дешифратора 3.2 появляются сигналы (фиг. 5, Е и Ж), а на выходах элемента 5.2 развязки сигнал (фиг. 5, К), по которому загорается лампа 7,2 первого разрешающего огня и с вь:хода датчика 6.2 тока сигнал поступает на второй вход блока 2 управления, в результате чего снимается отрицательный потенциал (фиг, 5, 3) с управляющего входа дешифратора 3.1.Запрещающий огонь (храсный) гаснет. При перегорании лампы первого разрешающего огня пропадае сигнал с выхода датчика 6.2 тока и появляется отрицательное напряжение на управляющем входе дешифратора 3.1 - загорается лампа запрещающего огня, При снятии напряжения с входа 11,2 разрешающий огонь гаснет и зажигается запрещающий огонь. Второй разрешающий огонь включается аналогичным образом, В момент переключения с одного огня на другой управляющие входы силового переключателя предыдущего огня закорачиваются элементом, находящимся в блоке 2 управления.Блок 2 управления работает следующим образом,а "етвер й вхо 6 ока подаетсстота синхронизации (фиг, 5. А), При горении запрещающего огня на первый вход5 10 15 20 25 30 40 45 50 55 блока поступает положительный потенци ал, который через резистор 25 включает фототрэнзистор транзисторного оптрона 36, сигнал с эмиттера фототранзистора подается на первый вход элемента 33 И-НЕ. На выходе элемента 33 И-НЕ образуется модифицированный сигнал высокой частоты, который поступает на удвоители напряжения, образованные соответственно диодом 41, светодиодом тиристорного оптрона 47, кон. денсаторами 14 и 21 и диодом 42, светодиодом тиристорного оптрона 48, конденсаторами 15 и 20, В результате чего на восьмом и девятом выходах блока присутствует отрицательный потенциал для возможности включения первого и второго разрешающих огней. При включении запрещающего огня открываются тиристоры тиристорных оптронов 47 и 48, закорачивая второй с пятцм и третий с шестым выходы блока. При горении первого разрешающего огня возможен переход на второй разрешающий огонь и наоборот, При перегорании лампы разрешающего огня происходит автоматический переход на запрещающий огонь,Дешифратор 3.1 работает следующим образом, При наличии сигналов на информационных входах и сигнала отрицательного напряжения на управляющем входе, сигналы (фиг. 5, Г и Д) проходят через резисторы 56 и 59, на светодиоды транзисторных оптронов 65 и 66, включая их, Одновременно сигнал по входу 11.1 устройства через резисторы 55 и 58 включает фототранзисторы транзисторных оптронов 65 и 66, сигнал с выхода которых через элементы 67 и 68 И-НЕ, элементы 69, 70 и 71, 72 НЕ поступает на вход удвоителей напряжения, образованных соответственно диодами 77 и 78, конденсаторами 73 и 74, диодами 79 и 80, конденсаторами 75 и 76, При плюсе на выходах элементов 10 и 72 НЕ заряжаются конденсаторы 73 и 75 через диоды 77 и 79, После появления нулевого сигнала на выходах элементов 79 и 72 Н Е, конденсаторы 73 и 75 разряжаются на конденсаторы 74 и 76 через общую клемму источника питания и диоды 18 и 80, Таким образом на обкладках конденсаторов 74 и 76, подключенных к выводам трансформаторов 81 и 82 формиоуются импульсы отрицательного напряжения (фиг, 5, Е и Ж), которые поступают на выходы дешифратора,Силовой переключатель 4.1 работает следующим образом. При подаче на вход сигналов поочередно открываются тиристо-.ры 88 и 89, которые совместно с конденсатором 95, диодами 86, 87,:84, 85, дрссселем 94 и источником питания 83 образуюг параллельный инвертор, При включении фототисторов тиристорных оптронов в блоке 2 управления образуются, соответственно в момент их открытия, аналогичные инверторы с учетом конденсаторов 97 и 96, резисторов 92 и 93 и того из плеч инвертора на тиристорах 88 и 89, который в данный момент открыт. Т,е. в момент закорачивания выходов первого и четвертого, второго и пятого, третьего и шестого блока 2 управления инвертор переходит в третье состояние, потребляя при этом незначительную энергию. При подаче на входы силового переключателя импульсных сигналов (фиг. 5, Е и Ж), они проходят через диоды 84 и 85 на управляющие электроды тиристоров 88 и 89 и включают их.Формула изобретения 1. Устройство для управления сигнальными лампами светофора, содержащее блок приема информации, первый выход которого соединен с первым информационным входом первого дешифратора, блок управления, первый выход которого соединен с первым управляющим входом первого силового переключателя, первые выводы ламп светофора подключены к первым входам соответствующих датчиков тока, первый и второй входы блока приема информации являются соответственно первым и вторым информационными входами устройства, о тл ича ю щеес я тем,что, с целью повышения функциональной надежности устройства, в него введены два дешифратора, два силовых переключателя, три элемента развязки, выходы датчиков тока подключены соответственно к первому, второму и третьему входам блока управления, второй и третий выходы которого соединены с первыми управляющими входами соответственно второго и третьего силовых переключателей, четвертый, пятый и шестой выходы блока управления подключены к вторым управляющим входам соответственно первого, второго и третьего силовых переключателей, первый выход блока приема информации подключен к первым информацион н ы л входам второго и третьего дешифраторов, второй выход блока приема информации соединен с вторыми информа. ционными входами дешифраторов, третьи информационные входы первого, второго и третьего дешифраторов являются соогвет ственнп третьим, четвертым и пятым информационными входами устройства, седьмой. восьмой и девятый выходы блока управления соединены с управляющими входами соответственно первого, второго и третьего дешифраторов. выходы которых соединены с информацио.ныли входами согп ветс гвенно первого, второго и третьего силовых переключателей, первые, вторые и третьи выходы каждого из которых соединены с группами входов соответственно первого, второго и третьего элементов развязки, первые выходы которых подключены к вторым входам датчиков тока, вторые выходы элементов развязки соединены с вторыми выводами соответствующих ламп светофора, вход синхронизации блока приема информации и четвертый вход блока управления являются входом синхронизации устройства.2,Устройствопо п.1,отлича ю щеес я тем, что блок управления содержит ключ, выполненный в виде транзистора, пять ключей, выполненных в виде транзисторных ойтронов, шесть ключей, выполненных в виде тиристорных оптронов, одиннадцать задающих элементов, каждый из которых выполнен в виде резисторов, один разделительный конденсатор, шесть накопительных конденсаторов, два фильтрующих конденсатора, шесть выпрямителей в виде диодов, три элемента И-НЕ, коллектор транзистора подключен через цепочку последовательно включенных световодов первого, второго и третьео транзисторных оптронов к общей клемме источника питания, первая обкладка разделительного конденсатора подключена через первый резистор к базе транзистора и к первому выводу второго резистора, второй вывод которого соединен с общей клеммой истсчника питания, отрицательная клемма которого соединена через третий резистор с эмиттером транзистора, вторая обкладка разделительного конденсатора является четвертым входом блока, первые выводы четвертого, пятого и шестого резисторов соединены с коллекторами фототранзисторов соответственно первого, второго и третьего транзисторных огтронов, эмиттеры фото- транзисторов которых подключены к первым входам соответственно первого, второго и третьего элементов И-НЕ, выходы которых подключены к первым обкладкам соответственно первого и второго,5 10 15 20 25 30 35 40 45 третьего и четвертого, пятого и шестого накопительных конденсаторов, вторые обкладки которых подключены к анодам соответственно первого, второго, третьего, четвертого, пятого и шестого диодов и к катодам светодиодов соответственно первого, второго, третьего, четвертого, пятого и шестого тиристорных оптронов, аноды светодиодов второго, четвертого и шестого тиристорных оптронов подключены к первой обкладке первого фильтрующего конденсатора и являются восьмым выходом блока, аноды светодиодов третьего и пятого тиристорных оптронов соединены с катодами светодиодов соответственно четвертого и пятого транзисторных оптронов, аноды светодиодов которых соединены с анодом светодиода первого тиристорного оптрона, с первой обкладкой второго фильтрующего конденсатора и являются девятым выходом блока, коллекторы фототранзисторов четвертого и пятого транзисторных оптронов, вторые обкладки фильтрующих конденсаторов, вторые входы элементов И-НЕ подключены к общей клемме источника питания, положительная клемма которого соответственно через седьмой, восьмой и девятый резисторы соединена с выходами первого, второго и третьего элементов И-Н Е, эмиттеры фототранзисторов четвертого и пятого транзисторных оптронов подключены через последовательно соединенные десятый и одиннадцатый резисторы к отрицательной клемме источника питания, точка соединения десятого и одиннадцатого резисторов является седьмым выходом блока, вторые выводы четвертого, пятого и шестого резисторов являются соответственно первым, вторым и третьим входами блока, аноды фототиристоров первого и шестого, второго и четвертого, третьего и пятого тиристорных аптронов являются соответственно вторым, третьим и первым выходами блока, катоды фототиристоров первого и шестого, второго и четвертого, третьего и пятого тиристорных оптронов являются соответственно пятым, шестым и четвертым выходами блока,1674214 Фигшашшшшшшшшшдшшшш,ш, л) щб) ЗЛШСШШ СС:ЭШШ: аказ 2927 ВНИИПИ Государс Тираж 310 Подписноенного комитета по изобретениям и открыти3035, Москва, Ж-З 5, Раушская наб 4/5 ГКНТ ССС венно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 роиз Составитель Е, Оленин эктор Н. Химчук Техред М,Мсргентал Корректор О. Ципл