Устройство для управления поляризованным электромагнитным реле Советский патент 1983 года по МПК H03K17/60 

i Изобретение относится к автоматике и импульсной технике и может быть использовано в системах автоматики низковольтных энергосистем. Известно устройство, содержащее первый и второй ключи, выполненные на транзисторах одной проводимости, третий и четвертый ключи, выполненные на транзисторах другой проводимости, первый и второй транзисторы, резисторы, две шины управления, две выходные клеммы, общую шину, причем один из выходов первого ключа подключен к одному из выходов третьего ключа и к первой выходной клемме, один из выходов второго ключа подклк чен к одному из выходов четвертого ключа и ко второй выходной клемме, коллекторы первого и второго транзисторов соединены с третьего и четвертого ключей соответственно, второй выход четвертого ключа связан .с базой одного из транзисторов ij . Недостатками данного устройства. при управлении поляризованным электроМагнитным реле являются - потребление мощности при отсутствии сигнала на шинах управления и низкая надежность, Известно также устройство дляуправления поляризованным электромагни ным реле, содержащее первый и второй ключи, выполненные на транзисторах .одной проводимости, третий и четвертый ключи, выполненные на транзисторах другой проводимости, первый и второй транзисторы, стабилитрон, шесть резисторов, две шины уйравления, две вь ходные клеммы, общую шин причем первая шина управления через первый ключ подключена к одному из. выходов третьего ключа и к первой выходной клемме, вторая шина управления через второй ключ - к одному из выходов четвертого ключа и к вто рой выходной клемме, коллекторы пер вого и второго транзисторов соедине с входами третьего и четвертого клю чей - соответственно, эмиттеры подкйю чены к общей шине.и через первый и второй резисторы - к базам соответствующих транзисторов, при этом второй выход четве1 того ключа соединен с базой второго транзистора . ; Недостатком известного устройства является низкая надежность, обусловленная выделением значительной мощно ти Б целях защиты от перенапряжения 61 при снятии сигналс)в с шин управления, Цель изобретения - повьппение- надежности. Поставленная.цель достигается тем, что в устройство для управления поляризованным электромагнитным реле, содержащее первый и второй ключи, выполненные на транзисторах одной проводимости, третий и четвертый ключи, выполненные на транзисторах другой проводимости, первый и второй транзисторы, стабилитрон, шесть резисторов., две шины управления, две выходные клеммы, общую шину, причем первая шина управления через первый ключ подсоединена к одному из выходов третьего ключа и к первой выходной клемме, вторая шина управления через второй ключ подсоединена к одному из выходов четвертого ключа и к второй выходной клемме, коллекторы первого и второго транзисторов соединены с входами третьего и четвертого ключей соответственно, эмиттеры подключены к общей шине и через первый и второй резисторы - к базам соответствующих транзисторов, при этом второй выход четвертого ключа соединен с базой второго транзистора, введены третий транзистор, конденсатор, седьмой резистор и три диода, которые включены в обратном направлении, при этом первая шина управления через третий резистор соединена с коллекторами первого и третьего транзисторов и входами первого и третьего ключей, а через четвертый резистор - с базой второго транзистора и через конденсатор - с общей шиной, вторая шина управления через пятый резистор соединена с коллектором второго транзистора и входами второго и четвертого ключей, а через шестой резистор и стабилитрон, которые соединены последовательно -- с базой первого транзистора, первая выходная клеМма через седьмой резистор и первый диод, которые включены параллельно, соединена с вторым выходом третьего ключа общей шиной и базой третьего транзистора, вторая выходная клемма через второй диод соединена с эмиттером треть.его транзистора и через третий диод - с общей точкой стабилитрона и шестого резистора. На чертеже приведена принципиальная электрическая схема устройства. Устройство содержит первый 1 и второй 2 ключи, выполненные на транзисторах одной проводимости, третий 3 и четвертый А выполненные на транзисторах другой проводимости, первую 5 и вторую 6 выходные клеммы, поляризованное электромагнитное реле 7, первую 8 и вторую 9 шины управления, общую шину 10, первый II, второй 12 и третий 13 транзисторы,стабилитрон 14,конденсатор 15,первый 16,второй 17 и третий 18 диоды, резисторы 19-25.. .Тип проводимости транзисторов 11-13 порядок включения транзисторных ключей 1-4.полярность/включения стабилитрона 14 и диодов 16-18 определяют ся полярностью сигнала на шинах 8 и 9 управления относительно общей шины 1 О . Функционирование устройства с, подключенной обмоткой поляризованного электромагнитного реле 7 осуществляется следующим образом. При подаче команды на первую шину 8 управления начинает протекать базовый ток второго транзистора 12 через резистор 22, который приводит к его от крьюанию и открыванию четвертого клю ча 4, образующего вторым транзистором 12 аналог тиристора, а также открывается первый ключ 1. Протекающий по обмотке 7 поляризованного реле ток через открытые первый ключ 1 и аналог тиристора приводит к пёрекидьшанию якоря реле во второе устойчивое положение. При снятии команды управления первый ключ 1 закрь1вается и ток, обусловленный возникающей ЭДС самоиндукции обмотки, замыкается по цепи: аналог тиристора - первый диод 25 - обмотка 7 подключенного реле, и практически вся энергия, накопленная в индуктивности обмотки, рассеивается на ее активном сопротивлении. При подаче команды на вторую шину 9 управления начинает протекать базовы ток первого транзистора 11 через ста билитрон 14 и резистор 24, что приводит к открьшанию транзистора II, а также к открьшанию второго 2, третье го 3 ключей и протеканию тока через обмотку реле в направлении, противоположном направлению тока в обмотке в случае подачи команды на первую шину 8 управления. При этом проис- .. ходит возврат якоря реле в первоначальное положение. При снятии команд управления закрьшается первый транзистор 11 и второй ключ 2, вйзни1кающап ЭДС самоиндукции обмЬтки пг 1&ОДИТ к открыванию третьего транзистора J 3i KOTopbm поддерживает третий ключ 3 в,открытом состоянии, образуя с ним аналог тиристора, и вся энергия, накопленная в 1шдуктивности, будет рассеиваться на активном сопротивлении обмотки реле. Резистор 25 служит для надежного включения аналога тиристора, а второй дрод 17для защиты эмиттерного перехода третьего транзистора 13 от обратного напряжения . При одновременном наличии двух команд управления на первой 8 и второй 9 шинах управления в открытом состоянии будут находиться первый ключ I и аналог тиристора, образованный на четвертом ключе 4 и втором транзисторе 12, а второй 2 и третий 3 транзисторные ключи будут находиться в закрытом состоянии, поскольку входная цепь первого транзистора 11, со- держащая стабилитрон 14, шунтирована через второй диод 18 открытым аналогом тиристора. Этим обеспечивается преобладание действия команды, поступающей на первую шину 8 управления и нахождение якоря реле во втором устойчивом положении, которое сохра- .; няется и. после снятия команды с первой шины 8 управления при наличии команды на второй шине 9 управления . При этом для возврата якоря реле в первоначальное положение надо предварительно снять команду управления со второй шины 9 управл€ ния (произвести отключение аналога тиристора и подать ее повторно. При работе устройства в режиме преобладания почти все напряжение команды управления, присутствующее на второй шине 9 управления, прикладьшается к резистору 23, поэтому, с целью снижения вьзделяемой на нем мощности, его желательно выполнять с больпшм сопротивлением, что возможно при наличии высокого коэффициента усиления второго ключа 2. Резисторы 19 и 20 служат для пассивного запирания транзисторов 11 и 12 при отсутствии отпирающих базовьсх токов. Конденсатор 15 предотвращает самопроизвольное включение второго транзистора 12 и четвертого ключа 4, образующих аналог тиристора, при подаче команды управления на вторую,шину 9 управления.

Использование изобретения позволяет значительно снизить мощность, выделяемую в цепях защиты от перенапряжения за счет того, что практически вся энергия, накопленная в ицдуктивИости обнотки, рассеив.ается иа самой обмотке, а не в-депях защиты от перенапряжения, упростить устройство за сче-т исключения тиристоров и- элементов, обеспечивающих надежное функ ционироВание тиристоров в частности элементов, ограничивающих при

скачкообразной подаче команд управления, нарастание напряжения на тиристорах) , повысить надежность за счет того, что напряжение на транзисторных ключах не превышает мак симального напряжения команды управления, тогда как в известном устройстве напряжение на транзисторных ключах определяется напряжение стабилизации стабилитронов, которое должно быть всегда больше напряжения команды управления..

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПОЛЯРИЗОВАННЫМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНШ РЕЛЕ, содержащее первый и второй ключи, выполненные на транзисторах одной проводимости, третий и четвертый ключи, выполненные на транзисторах другой проводимости, первый и второй транзисторы, стабилитрон, шесть резисторов, две шины управления, две выходные клеммы, общую шину, причем первая шина управления через первый ключ подсоединена к одному из выходов третьего ключа и к первой выходной клемме, вторая шина управления через, второй ключ подсоединена к одному из выходов четвертого ключа и к второй выходной клемме, коллекторы первого и второго транзисторов соединены с входами третьего и четвертого ключей соответственно, змиттеры подключены к общей шине и через первый и второй резисторы - к базам соответствующих транзисторов, при этом второй выход четвертого ключа соединен с базой второго транзистора, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены третий транзистор, конденсатор, седьмой резистор и три диода, которые включены в обратном напра1влении, при .этом первая шина управления через третий резистор соединена с коллекторами первого и третьего транзисторов и входами первого и третьего (Л ключей, а через четвертый резистор - с базой второго транзистора и через с Конденсатор - с общей шиной, вторая шина управления через пятый резистор соединена с коллектором второго транзистора и входами второ.го и четвертого ключей, а через шестой резистор и стабилитрон, которые соединены пос-:--ел леДовательно - с базой первого тран35 4 35 зистора, первня выходная клемма через седьмой резистор и первый диод, которые включены параллельно, соединена с вторым вьйсодом третьего ключа, общей шиной и базой третьего транзистора, вторая выходная клемма через второй диод соединена с эмиттером третьего транзистора и через третий диод - с общей точкой стабилитрона и шестого резистора.

J.5