КОММУТАТОР НАПРЯЖЕНИЯ Российский патент 2009 года по МПК H03K17/00 

Изобретение относится к области электронной техники и может быть использовано в схемах управления нагрузкой, например двигателями, где требуется двухполюсная коммутация с возможностью подключения к нагрузке разных полюсов источника питания (мостовая схема подключения нагрузки).

Известен коммутатор напряжения [1], содержащий в каждом канале ключ, блок нагрузки, мультиплексор, запоминающее устройство.

Недостаток этого коммутатора состоит в том, что он не обеспечивает двухполюсную коммутацию нагрузки и не может быть использован для управления, например, двигателями, где необходимо их подключение к коммутатору, выполненному по мостовой схеме.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому устройству является коммутатор напряжения [2], содержащий устройство формирования сигналов управления, первый и второй ключи, индикатор, параллельно соединенные цепи, каждая из которых содержит последовательно соединенные коммутатор положительного и коммутатор отрицательного потенциала напряжения.

Недостатком этого коммутатора напряжения является низкая надежность. Так, при отказе любого элемента коммутатор теряет свою работоспособность.

Задача изобретения - повышение надежности.

Решение этой задачи достигается тем, что в коммутатор напряжения, содержащий устройство формирования сигналов управления, первый и второй ключи, индикатор и две параллельно соединенные цепи, одна из которых содержит последовательно соединенные первый коммутатор положительного и первый коммутатор отрицательного потенциала напряжения, вторая цепь содержит последовательно соединенные второй коммутатор положительного и второй коммутатор отрицательного потенциала напряжения, при этом входная шина соединена с входом устройства формирования сигналов управления, сигнальные входы которого подключены к соответствующим выходам индикатора, а выходы устройства формирования соединены с соответствующими входами коммутаторов положительного и коммутаторов отрицательного потенциала напряжения, коммутируемые входы первого и второго ключей соединены соответственно с шиной положительного и с шиной отрицательного потенциала напряжения, дополнительно введен аналогичный первому второй коммутатор напряжения, при этом каждый из них дополнительно содержит первый элемент ИЛИ, третий и четвертый ключи, компаратор, датчик тока, первый, второй и третий элементы И, первый и второй триггеры и модель - подобие устройства формирования сигналов управления, вход которой подключен к входной шине, сигнальные входы модели - подобия соединены с соответствующими выходами индикатора, выход модели - подобия соединен с первым входом первого элемента И и второго элемента ИЛИ, вторые входы которых подключены к выходу устройства формирования сигналов управления, к шине установки исходного состояния которого подключены входы установки РЕ первого и второго триггеров, инверсные выходы которых соединены соответственно с первыми входами первого элемента ИЛИ и второго элемента И, неинверсный выход второго триггера соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого подключен к выходу второго элемента ИЛИ, выход первого элемента И соединен со вторым входом второго элемента И, выход которого подключен к входу S первого триггера, к входу R которого подключен выход третьего элемента И, второй вход первого элемента ИЛИ соединен с управляющими входами первого и второго ключей и выходом компаратора, вход которого соединен с общей точкой первого и второго коммутаторов положительного потенциала напряжения и выходом датчика тока, вход которого соединен с выходом первого ключа, общая точка первого и второго коммутаторов отрицательного потенциала напряжения соединена с выходом второго ключа, общая точка первых коммутаторов положительного и отрицательного потенциала напряжения соединена с входом третьего ключа, выход которого соединен с первым выводом индикатора и первым выходом коммутатора напряжения, общая точка вторых коммутаторов положительного и отрицательного потенциала напряжения соединена с входом четвертого ключа, выход которого соединен со вторым выводом индикатора и вторым выходом коммутатора напряжения, управляющие входы третьего и четвертого ключей соединены с выходом первого элемента ИЛИ, а первый и второй выводы каждого коммутатора напряжения подключены к нагрузке.

Устройство формирования сигналов управления, содержащее формирователь управляющих сигналов, вход которого соединен с входной шиной, дополнительно содержит первый и второй элементы исключающее ИЛИ и третий элемент ИЛИ, выход которого соединен с информационным выходом, а первый и второй входы соединены соответственно с выходами первого и второго элементов исключающее ИЛИ, первые входы которых соединены с соответствующими сигнальными входами, а вторые входы соединены с соответствующими выходами формирователя управляющих сигналов.

На фиг.1 приведена блок-схема коммутатора напряжения, на фиг.2 приведена блок-схема устройства формирования сигналов управления.

На фиг.1: 1 - входная шина, 2 - устройство формирования сигналов управления, 3 - модель-подобие устройства формирования сигналов управления, 4 и 5 - соответственно первый и второй коммутаторы положительного потенциала напряжения, 6 и 7 - соответственно первый и второй ключи, 8 и 9 - первый и второй коммутаторы отрицательного потенциала напряжения, 10 - первый элемент ИЛИ, 11 - компаратор, 12 - индикатор, 13 - датчик тока, 14 и 15 - первый и второй выходы коммутатора напряжения, 16 - третий ключ, 17 - четвертый ключ, 18 - шина положительного потенциала напряжения, 19 - шина отрицательного потенциала напряжения, 20 - нагрузка, 21, 22 и 23 - соответственно первый, второй и третий элементы И, 24 - второй элемент ИЛИ, 25 и 26 - соответственно первый и второй триггеры, 27 - первый коммутатор напряжения, 28 - второй коммутатор напряжения.

На фиг.2: 1 - упомянутая входная шина, 29 - формирователь управляющих сигналов, 30 и 31 - первый и второй элементы исключающее ИЛИ, 32 - третий элемент ИЛИ, 33 - выходная шина, 34 - шина установки исходного состояния.

На фиг.1 входная шина 1 соединена с входами устройства формирования сигналов управления 2 и входами модели - подобия устройства формирования сигналов управления 3 первого 27 и второго 28 коммутаторов напряжения. В каждом коммутаторе напряжения параллельно соединены две цепи, одна из которых содержит последовательно соединенные первый коммутатор положительного 4 и первый коммутатор отрицательного 8 потенциала напряжения, вторая цепь содержит последовательно соединенные второй коммутатор положительного 5 и второй коммутатор отрицательного 9 потенциала напряжения, общая точка коммутатора 4 и коммутатора 8 соединена с входом третьего ключа 16, общая точка коммутатора 5 и коммутатора 9 соединена с входом четвертого ключа 17. Коммутируемые входы первого 6 и второго 7 ключей соединены соответственно с шиной положительного 18 и с шиной отрицательного 19 потенциала напряжения. Сигнальные входы устройства формирования сигналов управления 2 и модели - подобия устройства формирования сигналов управления 3 подключены к соответствующим выходам индикатора 12, а выходы устройства формирования 2 соединены с соответствующими управляющими входами коммутаторов положительного 4, 5 и коммутаторов отрицательного 8, 9 потенциала напряжения. Выход первого ключа 6 соединен с входом датчика тока 13, выход которого соединен с входом компаратора 11 и с общей точкой коммутаторов положительного 4 и 5 потенциала напряжения. Выход второго ключа 7 соединен с общей точкой коммутаторов отрицательного 8 и 9 потенциала напряжения. Управляющие входы третьего 16 и четвертого 17 ключей соединены с выходом первого элемента ИЛИ 10, первый вход которого соединен с инверсным выходом первого триггера 25, второй вход первого элемента ИЛИ 10 соединен с выходом компаратора 11 и управляющими входами первого 6 и второго 7 ключей. Выход третьего ключа 16 соединен с первым выходом 14 и первым выводом индикатора 12, выход четвертого ключа 17 соединен со вторым выходом 15 и вторым выводом индикатора 12. К выходам 14 и 15 подключена нагрузка 20. Выходная шина 33 устройства формирования сигналов управления 2 подключена ко вторым входам первого элемента И 21 и второго элемента ИЛИ 24, к первым входам которых подключена выходная шина 33 модели - подобия устройства формирования сигналов управления 3. Шина установки исходного состояния 34 устройства формирования сигналов управления 2 соединена с входами установки РЕ первого 25 и второго 26 триггеров. Инверсный и неинверсный выходы второго триггера 26 соединены с первыми входами соответственно второго элемента И 22 и третьего элемента И 23, вторые входы которых соединены с выходами соответственно первого элемента И 21 и второго элемента ИЛИ 24.

На фиг.2 шина управления 1 соединена с входом формирователя управляющих сигналов 29, выход установки которого соединен с шиной установки исходного состояния 34, а выходы управления соединены со вторыми входами первого 30 и второго 31 элементов исключающее ИЛИ, первые входы которых соединены с сигнальными входами. Выходы элементов исключающее ИЛИ 29 и 30 соединены с соответствующими входами третьего элемента ИЛИ 32, выход которого подключен к выходной шине 33.

Коммутатор напряжения работает следующим образом. Будем предполагать, что в качестве нагрузки 20 используются двигатели, обмотка управления которых подключается к коммутатору напряжения по мостовой схеме, при этом в зависимости от того, какие плечи мостовой схемы включены, ток через обмотку протекает в том или другом направлении. Если, например, включены коммутаторы 4 и 9, то ток через нагрузку 20 при замкнутых ключах 16 и 17 протекает в одном направлении, а если включены коммутаторы 5 и 8, то ток через нагрузку протекает в противоположном направлении. Индикатор 12 имеет два выхода, каждый из которых регистрирует направление протекающего тока. Кроме того, считаем, что выходы обоих каналов подключены к общей нагрузке 20.

Выходные сигналы С₁₁ и С₁₂ индикатора 12 (первый символ индекса «1» означает принадлежность к первому коммутатору напряжения 27, второй символ индекса «1, 2» означает порядковый номер выходного сигнала) поступают на сигнальные входы устройства формирования сигналов управления 2 первого коммутатора напряжения 27, выходные сигналы С₂₁, С₂₂ индикатора 12 поступают на сигнальные входы устройства формирования сигналов управления 2 второго коммутатора напряжения 28. Выходные сигналы В₁₁ и В₁₂, (первый символ индекса «1» означает принадлежность к первому коммутатору напряжения 27, второй символ индекса «1, 2» означает порядковый номер выходного сигнала) устройства формирования сигналов управления 2 поступают на управляющие входы коммутаторов положительного 4 и 5 и коммутаторов отрицательного 8 и 9 потенциалов напряжения первого коммутатора напряжения 27. Выходные сигналы В₂₁ и В₂₂ устройства формирования сигналов управления 2 поступают на управляющие входы коммутаторов положительного 4 и 5 и входы коммутаторов отрицательного 8 и 9 потенциалов напряжения второго коммутатора напряжения 28. Шина установки исходного состояния 34 устройства формирования сигналов управления 2 каждого из коммутаторов напряжения 27 и 28 формирует соответственно сигнал U₁ и U₂. При U₁=0 (U₂=0) первый 25 и второй 26 триггеры устанавливаются в нулевое состояние и выходные сигналы второго триггера 26 на неинверсном выходе М_П1=0 (М_П2=0), на инверсном выходе М_И1=1 (М_И2=1). При U₁=1 (U₂=1) эти сигналы равны соответственно М_П1=1 (М_П2=1) и М_И1=0 (М_И2=0). Если U₁=1 (U₂=1), то при исправной работе первый элемент ИЛИ 10 формирует выходной сигнал F₁=0 (F₂=0), который замыкает ключи 16 и 17 (далее считаем, что низкий уровень сигнала управления ключом открывает его, высокий уровень - закрывает его). Если U₁=0 (U₂=0), то первый элемент ИЛИ 10 формирует выходной сигнал F₁=1 (F₂=1), который размыкает ключи 16 и 17. Таким образом, в зависимости от сигнала исходного состояния F₁ 0 (F₂=0) или F₁=1 (F₂=1) коммутатор напряжения подключается к нагрузке 20 или отключается от нее.

При поступлении входного сигнала по входной шине 1 устройство формирования сигналов управления 2 каждого из коммутаторов напряжения 27 и 28 вырабатывает необходимые сигналы B₁₁ и В₁₂, которые по заданному одинаковому временному закону подключают коммутаторы 4, 5, 8 и 9 к входам ключей 16 и 17 вне зависимости от того, замкнуты или разомкнуты указанные ключи. Будем предполагать, что в исходном состоянии сформированы сигналы U₁=1 (F₁=1) и U₂=0 (F₂=0), т.е. первый коммутатор напряжения 27 является активным (замкнуты третий 16 и четвертый 17 ключи) и его сигналы подключаются к нагрузке, второй коммутатор напряжения 28 является пассивным (ключи 16 и 17 разомкнуты). В этом случае индикатор 12 формирует соответственно сигналы С₁₁ и С₁₂ в первом канале 21 и сигналы С₂₁ и С₂₂ во втором канале 22, так как оба индикатора подключены к общей нагрузке. Устройство формирования сигналов управления 2 каждого из коммутаторов напряжения 27 и 28 (см. фиг.2) производит сравнение сигнала управления В_1i(i=1, 2) и сигнала индикатора С_1i (сигнала обратной связи) в первом коммутаторе напряжения 27 и сравнение сигнала управления B_2i и сигнала индикатора C_2i во втором коммутаторе напряжения 28. При исправной работе обоих коммутаторов напряжения сигналы В_1i и C_1i, B_2i и C_2i равны. В этом случае выходные сигналы элементов исключающее ИЛИ 30 и 31 А_1i первого коммутатора напряжения 27 и сигналы A_2i второго коммутатора напряжения 28 равны нулю. Тогда выходной сигнал третьего элемента ИЛИ 32 R₁ первого коммутатора напряжения 27 и выходной сигнал третьего элемента ИЛИ 32 R₃ второго коммутатора напряжения 28 также равны нулю.

Пусть выходные сигналы формирователя 29 модели - подобия устройства формирования сигналов управления 3 первого коммутатора напряжения 27 обозначаются символом B_3i, а выходные сигналы формирователя 29 модели - подобия устройства формирования сигналов управления 3 второго коммутатора напряжения 28 символом B_4i. Модель - подобие 3 полностью аналогична устройству формирования сигналов управления 2. Выходные сигналы элементов исключающее ИЛИ 30 и 31 модели - подобия устройства формирования сигналов управления 3 первого коммутатора напряжения 27 будем обозначать D_1i, второго коммутатора напряжения 28 - D_2i. С учетом изложенного при исправной работе в силу равенства сигналов B_3i и С_1i выходные сигналы элементов исключающее ИЛИ 30 и 31 модели - подобия устройства формирования сигналов управления 3 первого коммутатора напряжения 27 равны нулю. По той же причине в силу равенства сигналов B_4i и C_2i и сигналы D_2i второго коммутатора напряжения 28 равны нулю. Тогда выходной сигнал R₂ третьего элемента ИЛИ 32 модели - подобия устройства формирования сигналов управления 3 первого коммутатора напряжения 27 и выходной сигнал R₄ второго элемента ИЛИ 32 второго коммутатора напряжения 28 также равны нулю. В этом случае выходной сигнал S₁ второго элемента ИЛИ 24 первого коммутатора напряжения 27 и выходной сигнал S₃ второго коммутатора напряжения 28 равны нулю. Выходной сигнал S₂ первого элемента И 21 первого коммутатора напряжения 27 и выходной сигнал S₄ второго коммутатора напряжения 28 равны нулю. Выходные сигналы L₁ третьего элемента ИЛИ 23 и L₂ второго элемента ИЛИ 22 первого коммутатора напряжения 27 и выходные сигналы L₃ третьего элемента ИЛИ 23 и L₄ второго элемента ИЛИ 22 второго коммутатора напряжения 28 также равны нулю. В результате состояние первых триггеров 25 первого 27 и второго 28 каналов остается неизменным и первый коммутатор напряжения 27 является активным, а второй коммутатор напряжения 28 является пассивным.

Ток I, протекающий в цепи коммутаторов, регистрируется датчиком тока 11, выходной сигнал которого поступает на вход компаратора 11. Если ток I<I_m (I_m - некоторое заданное значение), выходной сигнал компаратора I₁=0 (I₁ - для первого коммутатора напряжения 27, I₂ - для второго коммутатора напряжения 28). Если ток I≥I_m, переключается компаратор 11 и его выходной сигнал I₁=1, при этом за счет гистерезиса компаратор 11 удерживается в этом положении до момента формирования исходного состояния. При исправной работе коммутатора напряжения сигнал I₁=0 (I₂=0). Эти сигналы поступают на вход первого элемента ИЛИ 10 и не изменяют его состояния. Таким образом, при исправной работе обоих коммутаторов напряжения задаваемая входной шиной 1 программа управления нагрузкой будет реализовываться синхронно в обоих каналах.

Сформулируем условия формирования выходных сигналов R₁, R₂, I₁ и F₁ первого коммутатора напряжения 27 и сигналов R₃, R₄, I₂ и F₂ второго коммутатора напряжения 28. В результате имеем

U₁=0 (M_П1=0, М_И1=1)

U₁=1 (М_П1=1, М_И1=0)

U₂=0 (M_П2=0, М_И2=1)

U₂=1 (М_П2=1, М_И2=0)

Пусть в исходном состоянии U₁=1 (М_П1=1, М_И1=0), U₂=0 (М_П2=0, М_И2=1), т.е. первый коммутатор напряжения 27 является активным и формирует управляющие сигналы на коммутаторы 4, 5, 8 и 9, которые управляют нагрузкой 20, второй коммутатор напряжения 28 является пассивным, формирует управляющие сигналы на коммутаторы 4, 5, 8 и 9, которые не управляют нагрузкой 20.

Рассмотрим возможные случаи отказа элементов в каждом из коммутаторов напряжения. Пусть, например, отказало устройство формирования сигналов управления 2 в первом коммутаторе напряжения 27 таким образом, что оно формирует ложную команду В₁₁=1. В этом случае будет включен коммутатор положительного 4 и коммутатор отрицательного 9 потенциала напряжения и, как следствие, будет сформирован сигнал С₁₁=1 индикатора 12 и сигнал R₁=0 третьего элемента ИЛИ 32. В силу исправности модели - подобия устройства формирования 3 выходные сигналы формирователя управляющих сигналов 29 B_3i=0, а так как С₁₁=1, то из (2) имеем R₂=1. В соответствии с (5) формируется выходной сигнал первого элемента ИЛИ 10 F₁=1 (сформированный третьим элементом И 23 сигнал L₁=1 переводит первый триггер 25 в нулевое состояние), который размыкает третий 16 и четвертый 17 ключи и первый коммутатор напряжения 27 переходит в пассивный режим. В это же время в силу (6) и (7) формируются сигналы R₃=1 и R₄=1 и в соответствии с (9) формируется сигнал F₂=0 (сформированный вторым элементом И 22 сигнал L₄=1 переводит первый триггер 25 в единичное состояние), который переводит второй коммутатор напряжения 28 в активный режим, открывая третий 16 и четвертый 17 ключи, и с этого момента управление осуществляет исправно работающий канал.

Пусть отказал, например, коммутатор 4 (отказ типа «замыкание») в первом коммутаторе напряжения 27. В этом случае при формировании сигнала В₁₂=1 включаются коммутаторы 8 и 5. Так как коммутаторы 4 и 8 оказываются замкнутыми, то в цепи этих коммутаторов протекает ток I>I_m, вследствие чего происходит переключение компаратора 11 и его выходной сигнал I₁=1 производит размыкание первого 6 и второго 7 ключей. Вместе с тем, сигнал I₁=1 поступает на вход первого элемента ИЛИ 10 и формирует его выходной сигнал F₁=1, который производит размыкание третьего 16 и четвертого ключа 17, что приводит к отключению неисправного коммутатора напряжения. В это же время во втором коммутаторе напряжения 28 сигналы В₂₂=1, С₂₂=0 (отключен от управления первый коммутатор напряжения 27) и в силу (6) и (7) формируются сигналы R₃=1 и R₄=1 и в соответствии с (9) формируется сигнал F₂=0 (сформированный вторым элементом И 22 сигнал L₄=1 переводит первый триггер 25 в единичное состояние), который переводит второй коммутатор напряжения 28 в активный режим, открывая третий 16 и четвертый 17 ключи, и с этого момента управление осуществляет исправно работающий канал.

Пусть отказала модель - подобие устройства формирования сигналов управления 3 в первом коммутаторе напряжения 27. Если этот отказ не приводит к формированию выходного сигнала R₂=1, то такой отказ не влияет на работоспособность первого коммутатора напряжения 27. Так как устройство формирования сигналов управления 2 первого коммутатора напряжения 27 исправно, то сигнал R₁=0. Если этот отказ приводит к формированию выходного сигнала R₂=1, то в соответствии с (5) выходной сигнал первого элемента ИЛИ 10 F₁=1, который производит размыкание третьего 16 и четвертого ключа 17, что приводит к отключению неисправного канала. В это же время при формировании команд управления В_1i=1 (B_3i=1, B_4i=1) сигналы C_1i и C_2i будут равны нулю, так как первый коммутатор напряжения 27 отключен. В силу (6) и (7) формируются сигналы R₃=1 и R₄=1 и в соответствии с (9) формируется сигнал F₂=0 (сформированный вторым элементом И 22 сигнал L₄=1 переводит первый триггер 25 в единичное состояние), который переводит второй коммутатор напряжения 28 в активный режим, открывая третий 16 и четвертый 17 ключи, и с этого момента управление осуществляет исправно работающий канал.

Пусть отказал в первом коммутаторе напряжения 27 компаратор 11 таким образом, что на его выходе формируется сигнал I₁=1. В этом случае происходит размыкание первого 6 и второго 7 ключей, а так как выходной сигнал первого элемента ИЛИ 10 F₁=1, то этот сигнал размыкает также третий 16 и четвертый 17 ключи, что приводит к отключению неисправного канала. В это же время при формировании команд управления В_1i=1 (B_3i=1, B_4i=1) сигналы С_1i и C_2i будут равны нулю, так как первый коммутатор напряжения 27 отключен. В силу (6) и (7) формируются сигналы R₃=1 и R₄=1 и в соответствии с (9) формируется сигнал F₂=0 (сформированный вторым элементом И 22 сигнал L₄=1 переводит первый триггер 25 в единичное состояние), который переводит второй коммутатор напряжения 28 в активный режим, открывая третий 16 и четвертый 17 ключи, и с этого момента управление осуществляет исправно работающий канал.

Как следует из проведенного анализа, любой единичный отказ приводит к исключению из управления неисправного канала и система управления продолжает исправно функционировать со вторым исправно работающим каналом.

Оценим надежность известного [2] и предлагаемого устройств. Пусть надежность известного устройства равна Р₁. По сравнению с известным устройством каждый канал предлагаемого коммутатора напряжения дополнительно содержит модель - подобие устройства формирования сигналов управления 3, компаратор 11, первый 10 и второй 24 элементы ИЛИ, первый 25 и второй 26 компараторы, первый 21, второй и третий 23 элементы И. Пусть надежность этих элементов равна Р₂. Надежность предлагаемого устройства Р можно оценить в виде

Коэффициент повышения надежности Q определим в виде отношения вероятности отказа известного решения и вероятности отказа q предлагаемого решения. В этом случае

Оценим коэффициент повышения надежности Q для Р=0,9, Р₂=0,95. В этом случае

Р=(Р₁·Р₂)²+2Р₁·Р₂(1-Р₁·Р₂)=0,979, q=0,0121, q₁=0,1,

Q=0,1/0,0121=8,26.

Предлагаемая совокупность признаков в рассмотренных авторами решениях не встречалась для решения поставленной задачи и не следует явным образом из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критериям "новизна" и "изобретательский уровень". В качестве элементов для реализации устройства могут быть использованы стандартные ключи, элементы равнозначности, световые индикаторы, компараторы, элементы ИЛИ, управляемые коммутаторы, триггеры, элементы И.

Литература

1. Патент Российской Федерации № 2210182, кл. Н03К 17/08, 2003 г.

2. Патент Российской Федерации №2214041, кл. Н03К 17/08, 2003 г.

Изобретение относится к области электронной техники и может быть использовано в резервированных системах управления, где требуется коммутация обмоток управления резервированных двигателей, подключение которых к коммутатору напряжения производится по мостовой схеме. При этом ни один выход из строя какого-либо элемента не должен приводить к нарушению работоспособности системы управления. Технический результат заключается в повышении надежности. Коммутатор напряжения содержит два канала, каждый из которых включает в себя устройство формирования сигналов управления, первый и второй ключи, две параллельно соединенные цепи, каждая из которых содержит последовательно соединенные коммутатор положительного и коммутатор отрицательного потенциала напряжения. Введены в каждый блок модель - подобие устройства формирования сигналов управления, датчик тока, компаратор, третий и четвертый ключи, первый и второй триггеры, первый, второй и третий элементы И и определенные связи. Предлагаемый коммутатор напряжения может быть использован в различных системах управления, в частности в системах управления космическими аппаратами. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Коммутатор напряжения, содержащий устройство формирования сигналов управления, первый и второй ключи, индикатор и две параллельно соединенные цепи, одна из которых содержит последовательно соединенные первый коммутатор положительного и первый коммутатор отрицательного потенциала напряжения, вторая цепь содержит последовательно соединенные второй коммутатор положительного и второй коммутатор отрицательного потенциала напряжения, при этом входная шина соединена с входом устройства формирования сигналов управления, сигнальные входы которого подключены к соответствующим выходам индикатора, а выходы устройства формирования соединены с соответствующими входами коммутаторов положительного и коммутаторов отрицательного потенциала напряжения, коммутируемые входы первого и второго ключей соединены соответственно с шиной положительного и с шиной отрицательного потенциала напряжения, отличающийся тем, что в него дополнительно введен аналогичный первому второй коммутатор напряжения, при этом каждый из них дополнительно содержит первый элемент ИЛИ, третий и четвертый ключи, компаратор, датчик тока, первый, второй и третий элементы И, первый и второй триггеры и модель-подобие устройства формирования сигналов управления, вход которой подключен к входной шине, сигнальные входы модели-подобия соединены с соответствующими выходами индикатора, выход модели-подобия соединен с первыми входами первого элемента И и второго элемента ИЛИ, вторые входы которых подключены к выходу устройства формирования сигналов управления, к шине установки исходного состояния которого подключены входы установки РЕ первого и второго триггеров, инверсные выходы которых соединены соответственно с первыми входами первого элемента ИЛИ и второго элемента И, неинверсный выход второго триггера соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого подключен к выходу второго элемента ИЛИ, выход первого элемента И соединен со вторым входом второго элемента И, выход которого подключен к входу S первого триггера, к входу R которого подключен выход третьего элемента И, второй вход первого элемента ИЛИ соединен с управляющими входами первого и второго ключей и выходом компаратора, вход которого соединен с общей точкой первого и второго коммутаторов положительного потенциала напряжения и выходом датчика тока, вход которого соединен с выходом первого ключа, общая точка первого и второго коммутаторов отрицательного потенциала напряжения соединена с выходом второго ключа, общая точка первых коммутаторов положительного и отрицательного потенциала напряжения соединена с входом третьего ключа, выход которого соединен с первым выводом индикатора и первым выходом коммутатора напряжения, общая точка вторых коммутаторов положительного и отрицательного потенциала напряжения соединена с входом четвертого ключа, выход которого соединен со вторым выводом индикатора и вторым выходом коммутатора напряжения, управляющие входы третьего и четвертого ключей соединены с выходом первого элемента ИЛИ, а первый и второй выходы каждого коммутатора напряжения подключены к нагрузке.2. Коммутатор напряжения по п.1, отличающийся тем, что устройство формирования сигналов управления, содержащее формирователь управляющих сигналов, вход которого соединен с входной шиной, дополнительно содержит первый и второй элементы исключающее ИЛИ и третий элемент ИЛИ, выход которого соединен с информационным выходом, а первый и второй входы соединены соответственно с выходами первого и второго элементов исключающее ИЛИ, первые входы которых соединены с соответствующими сигнальными входами, а вторые входы соединены с соответствующими выходами формирователя управляющих сигналов.