Устройство для возбуждения электрических импульсов в проводах электроограждения Советский патент 1985 года по МПК H03K3/53 

Изобретение относится к области импульсной техники и может быть использовано для вьшаса скота, i По основному авт.ев, № 942249 известно устройство для возбуждения электрических импульсов в проводах электроограждения.

Данное устройство состоит из источника питания5 преобразователя низкого напряжения в высокое, накопителя электрической энергии, коммутирующего элемента, двух диодов, электроограждения, ограничительного резистора, дифференцирующей цепи, импульсного усилителя, одновибратора, блока дифференцирования заднего фронта импульса одновибратора, блока запуска коммутирующего элемента, ключа и мультивибратора. Источник питания, преобразователь напряжения, накопитель, коммутирующий элемент, диод и электррограждение соединены последовательно. Источник питания соединен с электроограждением через ограничиОтельный резистор и второй диод, Диф- 25 |На

ференцирующая цепь подключена к общей точке ограничительного резистора и диода и соединена последовательно с импульсным усилителем и одновибрато- : ром. Между выходом одновибратора и зо входом управления коммутирующего -элемента включены последовательно блок дифференцирования заднего фронта импульса одновибратора и блок запуска коммутирующего элемента. Выход одновибратора через ключ и мультивибратор соединен с преобразователем напряжения Щ , Недостаток известного устройства состоит в том, что при возникновении короткого замыкания в электроограждении электропотребление его резко :возрастает. Это происходит потому, .что устройство переходит в автоколебательньй режим генерации вьгсоко,; вольтных импульсов с частотой следования 5 Гц, Таким образом, в течение непродолжительного времени аккумулятор разряжается, необходима его зарядка а это неудобно в эксплуатации. При нарушении правил техники безо пасности возможны прикасания обслужи в.ающего персонала к электроограждению, а следовательно воздействие на обслуживающий персонал серии высоковольтных импульсов. Это нежелательно с точки зрения техники безопасности

Цель изобретения - снижение энергопотребления и повышение электробезопасности обслуживающего персона ла.

Цель достигается тем, что в устройбтво для возбуждения электрических импульсов в проводах электроограяздения введены второй накопитель электрической энергии и элемент блокирования сигнала, причем выход одновибратора через второй накопитель электрической энергии соединен с первым входом элемента блокирования сигнала, выход дифференцирующей цепи соединен с вторым входом элемента, блокирования сигнала, выход которого соединен с входом импульсного усилителя. Кроме того, второй накопитель электрической энергии выполнен в вид последовательного соединения диода и интегрирующей RC-цепи.

Элемент блокирования сигналавыполней в виде последовательного соединения первого резистора с ключом

которого соединен с шиной питания, коллектор - с входом импульсного усилителя, а база через второй резистор соединен с шиной питания и через третий резистор с выходом второго на копителя электрической энергии.

На чертеже приведена функциональ-; ная схема устройства для возбуждения биполярном транзисторе, эмиттер электрических импульсов в проводах электроограждения, I Устройство содержит источник 1 питания, преобразователь 2 низкого напряжения в высокое, первый накопитель 3 электрической энергии, коммутирующий элемент 4, диод;5, электроограждение 6, ограничительный резистор 7, диод 8, дифференцирующую цепь 9, второй накопитель 10 электрической энергии, элемент 11 блокирования сигнала, импульсный усилитель 12, одно:вибратор 13, блок 14 дифференцирования заднего фронта импульса одновибратора 13, блок 15 запуска коммутирующего элемента 4, ключ 16, тивибратор 17, усилитель 18 мощности. Накопитель 10 состоит из диода 19, резистора 20 и конденсатора 21. Элемент 11 состоит из транзистора 22 и первого, второго и третьего резисторов 23, 24 и 25. Импульсный усилитель 12 состоит из транзистора 26 и резисторов 27, 28, Усилитель 18 мощности

состоит из транзистора 29 и резисторов 30, 31. ,

Источник 1, преобразователь 2, первый накопитель 3 электрической энер гии, коммутирующий элемент 4, диод 5 и электроограждение 6 соединены последовательно. Источник 1 соединен с электроограждением 6 через ограничительный резистор 7 и диод 8. К общей точке резистора 7 и диода 8 подключена дифференцирующая цепь 9 и через элемент-11 блокирования сигнала и.импульсный усилитель 12 соединена с входом одновибратора 13. Выход одновибратора 13 через блок 14 дифференцирования заднего фронта импульса одновибратора 13 и блок 15 запуска коммутирующего элемента 4 соединен с коммутирующим элементом 4. Выход одновибратора 13 через ключ 16 и мультивибратор 17 соединен с преобразователем напряжения 2. Наконец, выход одновибратора 13 через усилитель мощности 18 и второй накопитель 10 электрической энергии соединен с входом управления элементов 11 блокирования сигнала.

Устройство для возбуждения электрических импульсов работает следующим образом.

При включении источника питания Т на электроограждении появляется дежурньй потенциал, равный напряжению питания. Накопители 3 и 10 находятся под нулевым потенциалом, ос- тальные узлы - в ждущем режиме.

В момент возникновения короткого замыкания в ограждении или прикасания животного к электроограждению 6 i дежзфное напряжение на проводах скачком згменьшается, так как появляется делитель напряжения, образованный . резистором 7 и сопротивлением короткого замыкания .или тела живртного. Скачок напряжения передаётся на вход :дифференцирующей цепи 9, которая формирует импульс от фронта скачка напряжения. Усилитель 12 усиливает этот импульс и запускает одновибратор13, который формирует прямоугольный импульс длительностью около 0,2 с. Одновибратор 13 управляет ключом 16, открывая егрна время импульса. Ключ 16 подает питание на мультивибратор 17, и последний генерирует пачку прямоугольных иМпульсов. Эта пачка поступает на преобразователь 2, который осуществляет преобразование

низкого напряжения в высокое (поряд-г

юа 1-2 ,кВ) . .

В накопителе 3 создается высоковольтный потенциал. Блок 14 дифференцирования формирует импульс от заднего фронта импульса одновибратора

,13, который усиливается по мощности в блоке 15 запуска коммутирующего элемента 4 в момент полного заряда

,конденсатора в накопителе 3. Блок

;15 включает коммутирующий элемент 4. Происходит разряд конденсатора в накопителе 3 через коммутирующий эле мент 4, диод 5 провода электроограждения 6 и тело животного. : Если бы в устройстве не было накопителя 10 и элемента 11 блокирова.ния сигнала, задний фронт высоко- ; вольтного импульса запускал бы одновибратор 13 через дифференцирующую, цепь 9 и усилитель 12, что приводило

:бы к повторному импульсу. Так про- i должалось бы до тех пор, пока живот-

;кое не отошло бы от ограждения или ;

не было устранего короткое замыкание.

Однако выходной импульс одновибратора 13 усиливается в усилителе мощности 18 и поступает в накопитель 10. Конденсатор 21 накопителя заряжается до потенциала питания через диод 19 и резистор 20. Напряжение : конденсатора 21 через резистор 24 | подается на базу транзистора 22 в элементе 11 блокирования сигнала. Транзистор 22 открыт до тех пор, пока конденсатор 21 не разрядится через резистор 24 и переход база-эмиттер транзистора 22, T.e.-fii течение

; некоторого времени после окончания

Iимпульса одновибратора 13, опреде1ляемого номиналом конденсатора 21.

На практике это время составляет

1-2 с. , .

Элемент 11 блокирования сигнала, когда транзистор 22 закрыт, пропускает сигнал с выхода дифференцирующей цепи 9 через резистор 23 на вход

;импульсного усилителя 12.

Г Но когда транзистор 22 открыт, баК за транзистора 26 замкнута на; шину питания, напряжение сигнала целиком прикладьтается к резистору 23 и не ; подается на базу транзистора 26. Та-; КИМ образом, сигнал от заднего фронта высоковольтного импульса не поступает в усилитель 12,

, . В связи с тем что биполярный транIзистор 22 для управления требует 5109 относительно большой ток, накопитель 10 потребляет большой ток от одновибратора 13. Но поскольку возможности нагрузки одновибратора 13 ограничены, введен усилитель мощности 18. Однако введение усилителя 18 не обязательно, если одновибратор выдерживает нагрузку. Таким образом, устройство работает в режиме вьщачи одного электрического импульса в электроограждении, когда 0 в ограж;1 ении происходит короткое за-, мыкание или прикасание к ограждению животного или обслуживающего персонала. . Безопасность для обслуживающего персонала повышается, поскольку серия высоковольтных импульсов не возникает ни в коем случае. Повторный импульс поступает через 1-2 с, причем при условии отстранения от электроограждения и повторного прикасания.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ИМПУЛЬСОВ В ПРОВОДАХ ЭЛЕКТРООГРАВДЕНИЯ по авт.св. № 942249, отличающееся тем, что, с целью снижения энергопотребления и повьппения электробезопасности, в него введены второй накопитель электрической энергии и элемент блокирования сигнала, причем выход одновибратора через второй на .копитель электрической энергии соединен с первым входом элемента блокирования сигнала, выход дифференцирующей цепи соединен с вторым входом элемента блокирования сигнала, выход которого соединен с входом импульсного усилителя. 2.Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что второй накопитель электрической энергии выполнен в виде последовательного соединения диода и интегрирующей RC-цепи. 3.Устройство по пп. 1 и 2, о тпичающееся тем, что элемент блокирования сигнала вьтолнен в виде последовательного соединения первого резистора с ключом на биполярном транзисторе, эмиттер которого соединен с шиной питания, коллектор (/) с входом импульсного усилителя, а база через второй резистор соединена с шиной питания и через третий резистор - с выходом второго накопителя электрической энергии.