Устройство для контроля и сигнализации напряжения Советский патент 1986 года по МПК G01R19/165 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для контроля и сигнализации уровня напряжения в системах электропитания радиоэлектронных устройств.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения контроля и сигнализации при плавном снижении ;напряжения на шинах питания, а также .его отклонения от допустимьтх значений

На чертеже изображена электрическая . схема предлагаемого устройства.

Устройство для контроля и сигнализации напряжения содержит .поляризованное реле 1 С- обмоткаьш 2 и 3 и контактами 4 зарядкьш диод 5, диоды 6 и 7, конденсаторы 8 и 9, тирис- торный оптрон 105- пороговый элемент 11, выполненный в виде стабилитрона 12 и резистора 13, соединенных последовательно, транзисторный оптрон, .имеющий светодиод 14, коммутирующий элемент 15., выполненный в виде тиристора 16, анод и катод которого раздельно соединены с выходными зажимами коммутирующего элемента 15, а управляющий электрод подключен к его управляющему входу, ограничивающий резистор 17, транзистор 18 транзис- TopHoi o оптрона, диод 19 и резисторы 20 и 21, включенные в цепь заряда конденсатора 9, -резистор 22 и динистор 23, установленные в цепях разряда конденсаторов 8 и 9, диод 24, включенный параллельно резистору 20, и шины 25 и 26 питания,, на которых осуществляют контроль напряжения. К шине 25 питания подключены электроды (аНоды) тиристора и светодиода тирис- торного оптрона 10, второй электрод (катод) светодиода тиристорного оптрона 10 через стабилитрон 12 и резистор 13 порогового элемента 11 и включенный последовательно-с ними светодиод 14 транзисторного оптрона соединен с. пмной 26 питания, а второй электрод (катод) тиристора тиристорного оптрона 10 одновременно подключен к одному выводу конденсатора 8,, аноду диода 19 и выходному залдаму коммутирующего элемента 15, соединенному с анодом его тиристора 16. Одни одноименные выводы обмоток 2 и 3 поляризованного реле 1 через диод 7 подключены к шине 26 питания и одновременно через последовательно сое12608652

диненные резистор 22 и диод 6 среди- нены с вторым выводом конденсатора 8, который в свою очередь через зарядный диод 5 присоединен к второму выводу 5 обмотки 2 поляризованного реле 1, а второй вывод обмотки 3 поляризованного реле I подключен к катоду ди- нистора 23. Катод диода 19 соединен с катодом диода 24 и одновременно О через ограничивающий резистор 17 подключен к управляющему входу коммутирующего элемента 15, к которому подсоединен один электрод (коллектор) транзистора 18 транзисторного оптро- 15 на, а второй электрод (эмиттер) транзистора 18 транзисторного оптрона, как и катод его светодиода 14, соединен с шиной 26 питания. Анод динис- тора 23 одновременно подключен к ано- 20 ДУ диода 24 и одному выводу конденсатора 9, второй вывод которого через резистор 21 связан с шиной 26 питания и одновременно подключен к выходному зажиму коммутирующего эле- 25 мента 15, соединенному с катодом его тиристора 16. Контакты 4 поляризованного реле включены в цепь сигнализа- 1ции (не показана).

Устройство для контроля и сигна- 3Q лкзации напряжения работает следующим образом.

35

40

При нормальном напряжении на шинах 25 и 26 питания, превьш ающем напряжение срабатывания порогового элемента 11, определяемое напряжением пробоя, (стабилизации) стабилитрона 12, ток, протекающий через светодиод тиристорного оптрона 10 и светодиод 14 транзисторного оптрона достигает величины, при которой открывается тиристор тиристорного оптрона 10, а транзистор 18 транзисторного оптрона входит в режим насыщения. При этом по цепи, образованной зарядным дио- домо5а диодом 7 и обмоткой 2 поляризованного реЛе 1 проходит зарядный ток конденсатора 8, вызывающий переключение поляризованного реле 1.При этом контакты 4 поляризованного реле 1 принимают положение, противоположное указанному на чертеже, в результате чего в цепь сигнализации поступает сигнал, соответствуюш 1й , что напряжение на шинах 25 и 55 26 питания находится в норме. При указанном нормальном значении напряжения на шинах 25 и 26 питания за счет насыщенного состояния сопротив50

0

При нормальном напряжении на шинах 25 и 26 питания, превьш ающем напряжение срабатывания порогового элемента 11, определяемое напряжением пробоя, (стабилизации) стабилитрона 12, ток, протекающий через светодиод тиристорного оптрона 10 и светодиод 14 транзисторного оптрона достигает величины, при которой открывается тиристор тиристорного оптрона 10, а транзистор 18 транзисторного оптрона входит в режим насыщения. При этом по цепи, образованной зарядным дио- домо5а диодом 7 и обмоткой 2 поляризованного реЛе 1 проходит зарядный ток конденсатора 8, вызывающий переключение поляризованного реле 1.При этом контакты 4 поляризованного реле 1 принимают положение, противоположное указанному на чертеже, в результате чего в цепь сигнализации поступает сигнал, соответствуюш 1й , что напряжение на шинах 25 и 5 26 питания находится в норме. При указанном нормальном значении напряжения на шинах 25 и 26 питания за счет насыщенного состояния сопротив0

ление перехода эмиттер - коллектор транзистора 18 транзисторного опт- рона мало по сравнению с сопротивлением ограничивающего резистора 17 и потенциал на управляющем электроде тиристора 16 коммутирующего элемента 15 недостаточен для открытия тиристора 16.

После окончания заряда конденсатора 8 тиристор тиристорного оптрона 10 остается открытым током, проходящим через диод 19, ограничивающий резистор 17 и транзистор 18 транзисторного оптрона. В результате этого конденсатор 8 и после своего заряда остается под напряжением, приложенным к нему со стороны шин 25 и 26 питания. Одновременно с зарядом конденсатора 8 через цепь, образованную диодом 19, резистором 20 и резистором 21, происходит медленный заряд конденсатора 9 до величины напряжения на шинах 25 и 26 питания. Так как последовательно с обмоткой 3 поляризованного реле 1 включен динис- тор 23, напряжение включения которого превышает нормальное напряжение на шинах 25 и 26 питания, то ток через обмотку 3 поляризованного реле 1 не протекает. При скачкообразно спаде напряжения на шинах 25 и 26 питания до нуля ток, протекающий через светодиод тиристорного оптрона 10, пороговый элемент 11 и светодиод 14 транзисторного оптрона,прекращает ся, вследствие чего транзистор 18 транзисторного оптрона закрывается-, а конденсатор 9, заряженный до уровня предществующего нормального напряжения на щинах 25 и 26 питания, разряжается через цепь, образованную диодом 24, токоограничивающим резистором 17 и промежутком-управляющий электрод - катод тиристора 16 коммути

:рующего элемента 15, в результате че-45 прохождение импульса тока через обмотку 3 поляризованного реле 1, под действием которого оно переключается в состояние, при котором положение контактов 4 соответствует наличию отклонения напряжения на шинах 25 и 26 питания от нормы.

.го тиристор 16 коммутирующего элемента 15 открывается. При откры- тиристора 16 положитель - ная обкладка конденсатора 8 подключается к отрицательной обкладке кон- денсатора 9, в результате-чего к цепи, образованной диодом 6, резисто- рем 22, обмоткой 3 поляризованного реле 1 и динистором 23, оказывается приложенным суммарное напряжение конденсаторов 8 и 9, превьщ1ающее уровень предшествующего нормального напряжения на шинах 25 и 26 питания.

10

м 30 -

1260865 .4

Суммарное напряжение конденсаторов 8 и 9 превьшает напряжение включения динистора 23, после включения которого через обмотку 3 поляризованного реле 1 проходит импульс тока разряда конлепсаторов 8 и 9, ограниченный резистором 22. При этом происходит переключение поляризованного реле 1 и его контакты 4 принимают первоначальное положение, показанное на чер20

0

5

теже, сигнализируя о том, что напряжение на щинах 25 и 26 не в норме. Диод 7 при этом препятствует разряду конденсатора 8 через другие цепи 15 устройства, а зарядный диод 5 исключает разряд конденсаторов 8 и 9 через обмотку 2 поляризованного реле 1. При последующем восстановлении нормального напряжения на шинах 25 и 26 питания поляризованное реле 1 под действием зарядного тока конденсатора 8, протекающего по его обмотке 2, вновь переключается, при этом контакты 4 поляризованного реле 1 снова занимают положение, противоположное показанному на чертеже и соответствующее тому, что напряжение на шинах питания соответствует норме.

При плавном снижении напряжения на шинах 25 и 26 питания до нуля или значения, меньшего на:пряжения срабатывания порогового элемента 11, ток через светодиод 14 транзисторного оптрона уменьшается, вызывая запирание транзистора 18 транзисторного оптрона, в результате чего тиристор 16 коммутирующего элемента 15 открв - вается разрядным током конденсатора 9. При открьшании тиристора 16 коммутирующего элемента 15 (как и в случае скачкообразного спада напряжения на шинах 25 и 26 питания) происходит суммирование напряжений конденсаторов 8 и 9, включение динистора 23 и

0

прохождение импульса тока через обмотку 3 поляризованного реле 1, под действием которого оно переключается в состояние, при котором положение контактов 4 соответствует наличию отклонения напряжения на шинах 25 и 26 питания от нормы.

При повьш1ении напряжения на щинах 25 и 26 питания сверх нормы импульс тока, пропорциональный увеличению заряда конденсатора 8, проходит через обмотку 2 поляризованного реле 1 и оно остается в исходном состоянии. Одновременно происходит медленный

S1

заряд конденсатора 9 через дН(/1 19 и большое сопротивление резистора 20 Когда напряжение на конденсаторе 9 достигает нанряжения включения ди- нистора 23, последний включается и напряжение конденсатора 9 прикладывается в обмотке 3 поляризованного реле 1 через динистор 23, резистор 21 и диод 7. При этом через обмотку 3 поляризованного реле 1 -проходит импульс тока и оно переключается в состояние, при котором положение контактов Д соответствует отклонению напряжения на шинах 25 и 26 питания от нормы.

Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с прототипом обладает большими функциональными возможностями, так как позволяет дополнительно осуществлять контроль на пряжения на ши нах питания при плавном его снижении, вызванном, например, отключением или коротким замыка нием первичной сети, питания, и отклонении от допустимых значений.

Формула изобретения

Устройство для контроля и сигнализации напряжения, содержащее коммутирующий элемент, тиристорный оптрон у которого одни электроды тиристора и светодиода соединены с первой шиной питания, а другой электрод свето диода подключен к первому выводу порогового элемента, поляризованное реле с двумя обмотками, одни одноименные выводы которых через первый диод присоединены к второй шине питания, а через резистор и второй диод , включенные последовательно, подключены к первому выводу первого конденсатора, второй вывод которого соединен с первым выходным зажимом коммутирую

Редактор А.Ревин

Заказ 5225/45 .Тираж 728Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и о-гкрытий 113033, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производслвенно -полиграфическое пречт,приятие , г.Ужгорг,,, , т .Проектная , 4

608656

Di;ero элемента, ограничивающий резистор, подключенный .первым выводом к управляющему входу коммутирующего элемента, и зарядный диод, включен- 5 ный в цепь заряда первого конденсатора, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него дополнительно введены транзисторный оптрон, вто10 рой конденсатор, динистор, третий и четвертый диоды, одни электроды транзистора и светодиода транзисторного оптрона присоединены к второй шине питания, другой электрод свето15 диода транзисторного оптрона соединен с вторым выводом порогового элемента, а другой электрод его транзистора подключен к управляющему входу коммутирующего элемента, первый вывод 20 второго конденсатора соединен с вторым выходным зажимом коммутирующего элемента и одновременно через дополнительно введенный первый резистор подключен к второй пгине питания, к

25 второму выводу второго конденсатора подключены анод динистора, анод третьего диода и первый вывод дополнительно введенного второго резистора, второй вывод которого одновремен30 но соединен с катодом третьего диода, вторым выводом ограничивающего резистора и катодом четвертого диода, анод которого подключен к первому выходному зажиму коммутирующего элемента,

35 анод зарядного диода непосредственно соединен с первым выводом первого конденсатора, его катод подключен к другому выводу первой обмоткк поляризованного реле, другой вывод вто40 рой обмотки поляризованного реле подсоединен к катоду динистора, а второй вывод первого конденсатора подключен к другому электроду тиристора тиристорного оптрона.

Составитель С. Всгп/кий

Техред А.Кравчук К.-рректор М.Самборская

Изобретение относится к электроизмерительной технике. Может быть использовано для контроля и сигнализации уровня напряжения в системах электропитания радиоэлектронных устройств . Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства. Для достижения данной цели, в устройство, содержащее поляризованное реле 1 с обмотками 2 и 3 и контактами 4, зарядный диод 5, диоды 6 и 7, конденсатор 8, пороговый элемент 11, выполненный в виде ст абилитрона 12 и резистора 13, коммутирующий элемент 15, вьтолненный в виде тиристора 16, ограничивающий резистор 17, резистор 22, шины 25 и 26 питания, введены транзисторный оптрон, имеющий светодиод 14 и транзистор 18, конденсатор 9, динистор 23, диоды 19 и 24, резисторы 20, 21. Обеспечивается возможность осуществлять контроль напряжения на шинах питания при плавном его снижении, вызванном, например, отключением или коротким замыканием первичной сети питания, и отклонении от допустимых значений. Таким образом, устройство обладает большими функциональными возможностями по сравнению, с прототипом. 1 ил.