Устройство реверсирования тока Советский патент 1990 года по МПК H03K17/00 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах коммутации объектов с переменной направления протекания тока.

Цель изобретения - повышение надежности и расширение функциональных возможностей путем введения в устройство второго инвертора и второго элемента ИЛИ-НЕ.

Введение новых элементов в совокупности с уже имеющимися элементами управления мостовым переключателем обеспечивают нейтральное состояние устройства, когда ток в нагрузке во- обще не протекает, чем обеспечивается расширение функциональных возможностей, и исключают возможность закорачивания источника питания через коммутирующие элементы мостового пе- реключателя при всех условиях работы, включая одновременную подачу сигналов на обработку прямого и обратного направлений токов в нагрузке, чем достигается повышение надежности уст- ройства.

На чертеже приведена принципиальная схема устройства реверсирования тока.

Устройство содержит мостовом переключатель 1, первый 2 и второй 3 элементы И, первый k и второй 5 элементы ИЛИ-НЕ, первый 6 и второй 7 инверторы, нагрузку 8 и источник 9 питания.

Клеммы 10 и 11 источника 9 питания подключены к выводам первой диагонали мостового переключателя 1. Прямая 12 и обратная 13 шины управления подклю- чены к первым выводам соответственно первого 2 и второго 3 элементов И. Клеммы 1 и 15 подключения нагрузки соединены с выводами второй диагонали мостового переключателя 1 и подключены соответственно к входам первого 6 и второго 7 инверторов. Выходы инверторов 6 и 7 соединены с вторыми входами соответствующих элементов И 2 и 4 и ИЛИ:НЕ 3 и 5. Выходы элементов И 2 и 3 подключены к входам соответственно первого 16 и второго 17 ключевых элементов мостового переключателя 1 и к первым входам одноименных элементов ИЛИ-НЕ А и 5j выходы которых подключены к входам соответственно третьего 18 и четвертого 19 ключевых элементов мостового переключателя 1.

5 0 5

0

0

5

5

0

5

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии сигналов на шинах 12 и 13 управления первый 16 и второй 17 ключевые элементы мостового переключателя 1 закрыты и ток через нагрузку 8 не протекает. За точку отсчета нулевого сигнала принимается потенциал клеммы 11 источника 9 питания, относительно которой организуется питание всех логических элементов 2-7, тогда открытые третий 18 и четвертый 19 ключевые элементы мостового переключателя 1 обеспечивают на входах инверторов 6 и 7 нулевые сигналы, в результате чего на их выходах формируются сигналы высокого уровня. Выходные сигналы инверторов 6 и 7 разрешают прохождение сигналов с шин 12 и 13 управления на отпирание соответствующих ключевых элементов мостового переключателя 1.

При подаче сигнала на прямую шину 12 управления на выходе первого элемента И 2 вырабатывается высокий уровень напряжения, открывающий первый ключевой элемент 16 мостового переключателя 1. Третий 18 и четвертый 19 ключевые элементы мостового переключателя 1 до этого момента закрыты, так как на выходах инверторов 6 и 7 присутствуют сигналы высокого уровня, а на выходах элементов ИЛИ-НЕ k и 5 соответственно сигналы низкого уровня. После отпирания первого ключевого элемента 16 мостового переключателя 1 напряжение питания с клеммы 10 поступает на входы инверторов 6 и 7, переключая их выходы в нулевое состояние. В результате переключается второй элемент ИЛИ-НЕ 5, который открывает четвертый ключевой элемент 19 мостового переключателя 1. При этом через нагрузку 8 протекает ток в одном направлении от клеммы 15 к клемме 1А.

При подаче сигнала на обратную шину 13 управления сигнал на мостовой переключатель 1 проходит только в том случае, если ток в нагрузке 8 отсутствует, так как только тогда второй инвертор 7 вырабатывает на своем выходе сигнал высокого уровня. В этом случае также срабатывают последовательно второй 17 и третий 18 ключевые элементы мостового переклю515382 5

чателя 1. При этом через нагрузку 8 4

протекает ток в обратном направлении. Таким образом, устройство обеспечивает нейтральное состояние, когда на шины 12 и 13 управления поданы нулевые сигналы и ток через нагрузку не протекает.

Изменение направления протекания тока в нагрузке производится только после обесточивания нагрузки и запирания третьего 18 и четвертого 19 ключевых элементов мостового переключателя 1. Поэтому несанкционированная подача отпирающих сигналов на шины 12 и 13 управления одновременно не приводит к короткому замыканию источника 9 питания, чем достигается высокая надежность устройства реверсирования тока. Кроме того, это свойство позволяет в свою очередь упростить формирование управляющих сигналов по шинам управления, осуществить возможность их предварительного формирования с перекрытием во времени, чем обеспечивается повышенная надежность при работе на более высоких частотах.

4

5

0

5

Формула изобретения

Устройство реверсирования тока, содержащее мостовой переключатель, в одну диагональ которого включена нагрузка, а в другую источник питания, а также два элемента И, первый инвертор и первый элемент ИЛИ-НЕ, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения надежности, в него дополнительно введены второй инвертор и второй элемент ИЛИ-НЕ, причем прямая и обратная шины управления подключены к первым входам соответственно первого и второго элементов И, вторые входы которых подключены к выходам одноименных инверторов, а выходы - к первым входам одноименных элементов ИЛМ-НЕ, вторые входы которых соединены с выходами соответствующих инверторов, входы инверторов соединены с клеммами подключения нагрузки , а выходы одноименных элементов И и ИЛИ-НЕ к входам ключевых элементов мостового переключателя, которые соединены между собой последовательно.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах коммутации нагрузок с переменой направления протекания тока. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышение надежности-достигается путем введения в устройство реверсирования тока, содержащее мостовой переключатель 1, два элемента И 2 и 3, первый элемент ИЛИ-НЕ 4, первый инвертор 6, нагрузку 8 и источник питания 9, дополнительно второго элемента ИЛИ-НЕ 5 и второго инвертора 7. Причем указанные логические элементы образуют схему управления мостовым переключателем 1, которая обеспечивает отсутствие протекание тока в нагрузке и изменение направления протекания тока только в том случае, когда нагрузка предварительно обесточена, чем исключается короткое замыкание источника питания при совпадении во времени подачи управляющих сигналов на прямую и обратную шины управления. 1 ил.