Устройство для автоматического контроля предохранителей в блоках аппаратуры Советский патент 1984 года по МПК H01H85/30 

Изобретение относится к автомати ке и может быть использовано в системах контроля электропитания разли ной электро и радиотехнической аппа ратуры вычислительной техники, соетоящей из дискретных блоков. Известны устройства для контроля перегорания предохранителей, в кото рых обеспечивается визуальньй контроль перегоревшего предохранителя ГП и t2:i. Однако известные устройства не обеспечивают дистанционной передачи сигнала о перегорании предохранителя Известно устройство, в котором со держится блок фиксации перегорания предохранителя и соединенные с ним датчики состояния предохранителей с элементом световой сигнализации пере горевшего предохранителя, причем связь датчиков состояния предохранителей с блоком фиксации выполняется через конденсаторы и развязывающие диоды 133. Известное устройство контролирует предохранители только в сети постоянного тока и не обеспечивает индикацию блока с перегоревшим предохранителем, что затрудняет поиски этого блока. Кроме того, линии связи не обеспечивают гальвонической развязки Между контролируемыми блоками из-за наличия паразитных взаимных связей через конденсаторы, диоды и общую шину цепей питания. Наиболее близким к предлагаемому устройству по технической сущности является устройство для контроля пре дохранителей цепи питания электроустановки, содержащее п блоков фиксаци перегорания предохранителей, выходы которых соединены с входами п оптрон ных преобразователей и блок индикаци и сигнализации L41. Применение такого устройства для контроля предохранителей в аппаратур состоящей из большого числа блоков, делает его громоздким и неудобным в эксплуатации, так как с увеличением числа предохранителей пропорционально увеличивается и количество его функциональных элементов. А блок индикации и сигнализации из большого количества элементов индикации становится сложным и ненадежным. Кроме того, это устройство работоспособно только в том случае, если нагрузка, защищаемая предохранителем, низкоомна и не отключается от шин питания при перегорании предохранителя, так как только в этом случае при перегорании предохранителя на блок ограничения подается напряжение и на выходе оптронного преобразователя формируется сигнал в блок индикации и сигнализации. Это ограничивает область применения устройства. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем исключения взаимного влияния блоков аппаратуры друг на друга, осуществления дистанционного контроля предохранителей и индикации номера блока с перегоревщим предохранителем. Поставленная цель достигается тем, что устройство дЛя автоматического контроля предохранителей в блоках аппаратуры, содержащее п блоков фиксации перегорания предохранителей, выходы которых соединены с входами п оптронных преобразователей, и блок индикации и сигнализации, дополнительно содержит селектор-мультиплексор, двоичный счетчик, генератор импульсов, элемент И-НЕ, элемент И, источник напряжения уровня логической 1, асинхронный RS-триггер, при этом информационные входы селекторамультиплексора соединены с выходами п оптронных преобразователей, а выход селектора-мультиплексора соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с источником уровня логической 1, выход элемента И подключен к S-входу асинхронного RS-триггера, инверсный выход RS-триггера подключен ко второму входу элемента И-НЕ, а прямой выход соединен с блоком индикации и сигнализации, первый вход элемента И-НЕ соединен с генератором импульсов, а выход соединен со счетным входом двоичного счетчика, выходы которого соединены с управляющими входами селектора-мультиплексора и входами блока индикации и сигнализации, при этом блок сброса соед;нен выходом-с и.-входом асинхронного 5S -триггера и входом обнуления двоичного счетчика. На чертеже изображено предлагаемое устройство. В устройстве блоков фиксации перегорания предохранителей 1 предназначены для контроля предохранителей п блоков аппаратуры и содержит устройства визуальной индикации на каждый предохранитель, которые однозременно формируют электрический сигпал

в случае перегорания контролируемого ими предохранителя,

Оптронные преобразователи 2 предназначены для логического сложения электрических сигналов о перегорании предохранителей в п блоках аппаратуры, поступающих от п блоков фиксации перегорания предохранителя с последующей передачей результата логического сложения на соответствукнций информационный вход селектора-мультиплексора.

Независимо от рода тока при целом предохранителе напряжение на участке цепи элемента индикации 3 и сопротивления 4 равно О, так как катоды диодов 1меют одинаковые потенциалы. При перегорании контролируемого предохранителя 5 через выпрямительный диод 6, элемент индикации 3, ограничительные сопротивления 4 и 7 протекает постоянный ток. Развязывающий диод 8 запрещает прохождение тока в нагрузку. Элемент индикации 3 подает световой сигнал, а напряжение на участке цепи (элемент индикации 3, сопротивление 4) равно величине, равной падению напряжения на этом участке. Это напряжение снимается для управления соответствующей оптопарой 9 (светодиод - фототранзистор). При разной величине напряжения в сети за счет подбора величины сопротивлениГ 4 и 7 всегда можно подобрать необходимый ток для элемента индикации, а подбором сопротивления 10 установить нормальный ток светодиода оптопары 9. В качестве элемента индикации могут быть использованы как лампы накаливания так и светодиоды, а в качестве оптопары - микросхема 249КП2, в которой две оптопары (светодиод - фототранзистор) .

Селектор-мультиплексор 11 предназначен для селективной коммутации информации соответствующего входа на выход, причем номер входа определяется двоичным кодом на управляющих входах этого селектора-мультиплексора.

Двоичный счетчик 12 предназначен для формирования номера, опрашиваемого в данньй момент, блока фиксации перегорания предохранителей 1, а при перегорании предохранителя в опращиваемом блоке счетчик хранит номер этого блока до момента сброса системы ,

Генератор импульсов 13 предназначен для формирования счетных импульсов, период которых определяет скорость опроса системой состояния предохранителей в контролируемых блоках аппаратуры.

Элемент Н-НЕ 14 предназначен для клапанирования счетных импульсов от генератора 13 в момент фиксации перегорания хотя бы одного предохранителя в п-ом блоке аппаратуры.

Асинхронный RS-триггер 15 предназначен для выработки управляюпр1х сигналов и для запирания элемента И-НЕ

14 в момент несоответствия уровня напряжения с выхода селектора-мультиплексора 11 напряжению логической 1 с выхода источника 16, который формирует это напряжение. Источник

напряжения уровня логической 1 16 выполнен в виде инвертора 17, вход которого подключен к минусовой шине источника питания.

Блок сброса 18 предназначен для

выработки сигнала возврата системы контроля перегорания предохранителей в начальное состояние после замены неисправного предохранителя. Блок сброса 18 выполнен в виде резистора

19, а одной стороны подключенного к плюсовой шине источника питания, а с другой стороны подключенного через кнопку 20 к минусовой шине источника питания. Элемент И 21 предназначен

для реализации логической функции неравнозначности между сигналами с выхода селектора-мультиплексора 11 и источника напряжения логической 1 16. Блок индикации и сигнализации 22 предназначен для визуального представления адреса блока аппарАтуры с перегоревшим предохранителем, а также при необходимости для формирования акустического сигнала, для

4 привлечения внимания обслуживающего персонала.

В блоке индикации и сигнализации 22 имеется кодопреобразователь 23, преобразующий, при наличии на управляющем входе напряжения уровня логической 1, двоичный код с выходов счетчика 12 в код управления цифровым индикатором 24.

Кодопреобразователь может быть

построен на цифровых микросхемах,

например серии 514, а в качестве цифрового индикатора может быть использован индикатор зле 324. При необхо ,11059 димости в блоке индикации и сигнализации может быть размещен усилитель мощности 25 акустического сигнализатора 26, Система контроля предохранителей блоков аппаратуры работает следующим образом. При целых предохранителях 5, после нажатия и отпускания кнопки 20, счетчик 12 обнулен и RS-трйггер 15 на- ° ходится в нулевом состоянии, при этом напряжение уровня логической 1 с его инверсного выхода разрешает прохождение импульсов генератора 13 через элемент И-НЕ 14 на вход счетчи- 5 ка 12. На выходах счетчика формируется двоичный код, соответствующий но-; меру опрашиваемого блока фиксации перегорания предохранителей, который подается на управляющие входы селек- 20 тора-мультиплексора 11. На выход последнего коммутируется сигнал с выхода того оптронного преобразователя который связан в данный момент с опра шиваемым блоком фиксации перегорания предохранителей. Если предохранители целые, то на светодиоды оптопар оптронного преобразователя 2 напряжения включения не подается и на суммирующем резисторе 27, являющемся коллекторной нагрузкой фототранзисторов всех оптопар предлагаемого оптрон ного преобразователя, снимается напряжение уровня логической 1. Элемент И 21 фиксирует совпадение на своих входах, на выходе его остается напряжение логической 1 и RS-триггер 15 не изменяет своего состояния. При приходе очередного импульса на вход счетчика 12 двоичный код увеличивается по значению на 1 и селектормультиплексор 11 подключает на вход элемента И 21 другой оптронный преобразователь для сравнения. Если же в 8 контролируемом блоке аппаратуры перегорел хоти ,бы один предохранитель, то в связанным с ним блоке фиксации перегорания предохранителей 1 загорается элемент световой сигнализации 3 и подается напряжение на светодиод соответствующей оптопары 9. В последней включается фототранзистор, который формирует на выходе оптронного преобразователя 2 напряжение уровня логического О. При подключении выхода этого оптронного преобразователя селектором-мультиплексором 11 для сравнения на вход элемента И 21 последний фиксирует не совпадение выходного сигнала оптронного преобразователя 2 с напряжением уровня логической 1 от источника 16. На выходе элемента И 21 формируется напряжение уровня логического О, после чего RS-триггер 15 переключается в единичное состояние. После этого напря ение уровня логического О с инверсного выхода RS-триггера 15 запирает элемент И-НЕ 14 и двоичный код на выходе счетчика 12 больше не меняется. Одновременно на вход управления кодопреобразователя 23 подается от RS-триггера напряжения уровня логической 1 и на цифровом индикаторе 24 появляется номер блока с перегоревшим предохранителем, дополнительно при этом включается аку-стический сигнализатор 26. После выяснения причины перегорания предохранителя 5 и его замены нажимается и отпускается кнопка сброса 20, счетчик 12 обнуляется, RSтриггер 15 вновь переходит в нулевое состояние, и устройство контроля предохранителей блоков аппаратуры возвращается в исходное состояние и опять начинает опрашивать блоки фиксации перегорания предохранителей.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ПРЕДОХРАНИТЕЛЕЙ В БЛОКАХ АППАРАТУРЬ(, содержащее п блоков фиксации перегорания предохранителей, выходы которых соединены с входами п оптронных преобразователей, и блок индикации и сигнализации, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем исключения взаимного влияния блоков аппаратуры друг на друга, осуществления дистанционного контроля предохранителей и индикации номера блока с перегоревшим предохранителем, оно дополнительно содержит селектор-мультиплексор, двоичный счетчик, генератор импульсов, элемент И-НЕ, элемент И, источник напряжения уровня логической 1, асинхронный $-триггер, при этом информационные входы ceлeктopa- yльтиплeксора соединены с выходами п оптронных преобразователей, а выход селектора-мультиплексора соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с источником уровня логической 1, выход злемента И подключен к S-входу асинхронного -триггера, инверсный выход