Устройство для управления поляризованным электромагнитным реле Советский патент 1991 года по МПК H03K17/60 

Изобретение относится к автоматике и импульсной технике и может быть использовано в системах автоматики низковольтных энергосистем.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема устройства.

Устройство для управления поляризованным электромагнитным реле, выполненное по схеме моста, содержит в верхних плечах моста первый 1 и второй 2 ключевые транзисторы одного типа проводимости, коллекторы которых объединены и подключены через дополнительные диоды 3 и 4 к первой 5 и второй 6 шинам управления и через резисторы 7 и 8 соединены с базами, третий 9 и четвертый 10 ключевые транзисторы противоположного типа проводимости в нижних плечах моста, пятый 11, шестой 12 и седьмой 13 транзисторы, имеющие ту же проводимость, что и транзисторы в верхних плечах моста, эмиттеры первого 1 и второго 2 транзисторов соединены соответственно с эмиттерами третьего 9 и четвертого 10 транзисторов, а также с выводами 14 и 15 для подключения обмотки 16 поляризованного электромагнитного реле, коллекторы пятого 11 и шестого 12 транзисторов объединены и подключены к объединенным базам первого 1 и третьего 9 транзисторов, коллектор седьмого транзистора 13 соединен с объединенными базами второго 2 и четвертого 10 транзисторов, а база - с коллектором четвертого транзистора 10 и через резисторы 17 и 18 с первой шиной управления 5 и общей шиной 19, к которой подключены эмиттеры пятого 11 и седьмого 13, коллектор третьего 9 и база шестого 12 транзисторов, а база пятого транзистора 11 - через резистор 20, к объединенным эмиттерам второго 2 и четвертого 10 транзисторов подключены база пятого транзистора 11 через последовательно соединенные стабилитрон 21 и первый диод 22, а эмиттер шестого транзистора 12 - через второй диод 23, между коллектором и эмиттером третьего транзистора 9 включен третий диод 24, общая точка соединения стабилитрона 21 и первого диода 22 подключена к второй шине 6 управления через резистор 25, минимальная величина сопротивления которого выбирается из условия обеспечения протекания тока через аналог тиристора, образованный четвертым 10 и седьмым 13 транзисторами, при подаче сигнала управления на вторую шину управления на уровне ниже тока удержания данного аналога тиристора.

Работа устройства с подключенной обмоткой 16 поляризованного электромагнитного реле осуществляется следующим образом.

При подаче сигнала управления на шину 5 управления происходит подведение питания к устройству через дополнительный диод 3, а также одновременно подведение тока управления к транзисторному аналогу

0 тиристора, образованному четвертым 10 и седьмым 13 транзисторами, через резистор 17, При этом открывается аналог тиристора и первый ключевой транзистор 1, что приводит к протеканию по обмотке 16 поляризо5 ванного электромагнитного реле тока, перекидывающего якорь реле во второе устойчивое положение. При снятии сигнала управления происходит обрыв питания устройства и, соответственно, обрыв цепи пи0 тания обмотки электромагнитного реле, обладающей индуктивностью. Возникающая при этом ЭДС самоиндукции обмотки замыкается по цепи обмотка 16 реле - аналог тиристора - третий диод 24, и энергия,

5 накопленная в индуктивности обмотки, рассеивается на ее активном сопротивлении.

При подаче сигнала управления на вторую шину 6 управления происходит подведение питания к устройству через

0 дополнительный диод 4, а также одновременно подведение тока управления к пятому транзистору 11 через резистор 25 и стабилитрон 21, что приводит к открыванию пятого ;ранзистора 11, а также к открыва5 нию третьего 9 и второго 2 ключевых транзисторов и протеканию тока через обмотку 16 реле в направлении, противоположном направлению тока в обмотке в случае подачи сигнала управления на первую шину 5

0 управления, приводящего к возврату якоря реле в первоначальное положение. В момент подачи сигнала управления на вторую шину 6 управления, когда происходит быстрое нарастание анодного напряжения на

5 аналоге тиристора, образованном четвертым 10 и седьмым 13 транзисторами, самопроизвольного включения аналога

d U

тиристора из-за эффекта

dt

-, обуславливаемого паразитными емкостями коллекторных переходов транзисторов, образующих аналог, не происходит по следующей причине. К аналогу тиристора в качестве нагрузок подключены через первый

ключевой транзистор 1 обмотка 16, обладающая индуктивностью, которая препятствует нарастанию емкостного тока паразитных емкостей переходов аналога тиристора до величины тока удержания аналога, и через первый диод 22 - резистор 25,

минимальная величина сопротивления которого выбирается из условия обеспечения протекания тока через аналог тиристора на уровне ниже тока удержания. Таким образом, ввиду указанных особенностей нагрузок аналога тиристора ток через него в момент подачи сигнала управления на вторую шину управления не может превышать величину тока удержания, что, соответственно, исключает возможность его самопроизвольного включения. При снятии сигнала управления закрываются пятый 11 и второй ключевой 2 транзисторы, возникающая при этом ЭДС самоиндукции обмотки приводит к открытию шестого транзистора 12, который поддерживает третий ключевой транзистор 9 в открытом состоянии, образуя с ним аналог тиристора, и энергия, накопленная в индуктивности обмотки, рассеивается на ее активном сопротивлении.

При одновременном наличии двух сигналов управления на первой 5 и второй 6 шинах управления в открытом состоянии находятся первый ключевой транзистор 1 и аналог тиристора, образованный четвертым 10 и седьмым 13 транзисторами, а второй 2 и третий 9 ключевые транзисторы находятся в закрытом состоянии, поскольку входная цепь пятого транзистора 11, содержащая стабилитрон 21, шунтирована через первый диод 22 открытым аналогом тиристора. Этим обеспечивается преобладание действия сигнала управления, поступающего на первую шину 5 управления, при котором через обмотку 16 протекает ток, перекидывающий якорь реле во второе устойчивое положение, и которое сохраняется и после снятия сигнала управления с первой шины 5 управления при остающемся сигнале управления на второй шине 6 управления. При этом, для возврата якоря реле в первоначальное положение предварительно снимают сигнал управления со второй шины управления 6 (производят отключение аналога тиристора) и подают его повторно. Протекание в режиме преобладания тока через обмотку, обладающую индуктивностью, исключает ложное перекидывание якоря реле в первоначальное положение при снятии сигнала управления со второй шины управления с пологим задним фронтом, при котором возможен выброс обратного, реверсирующего, напряжения на обмотке реле, ввиду исключения в соответствующий момент спада сигнала аналога тиристора, обеспечивающего в режиме преобладания блокировку включения второго 2 и третьего 9 ключевых транзисторов.

Использование изобретения позволяет существенно повысить помехоустойчивость устройства за счет повышения помехоустойчивости транзисторного аналога тиристора

5 посредством использования для его защиты от помех индуктивных свойств подключаемой к устройству обмотки поляризованного электромагнитного реле и соответствующего выбора сопротивления резистора нагруз0 ки аналога тиристора.

Формула изобретения Устройство для управления поляризованным электромагнитным реле, выполнен5 ное по схеме моста, содержащее в верхних плечах моста первый и второй ключевые транзисторы одного типа проводимости, база каждого из которых соединена с коллектором через резистор, третий и четвертый

0 ключевые транзисторы противоположного типа проводимости в нижних плечах моста, пятый, шестой и седьмой транзисторы, имеющие ту же проводимость, что и транзисторы в верхних плечах моста, эмиттеры

5 первого и второго транзисторов соединены соответственно с эмиттерами третьего и четвертого транзисторов, а также - с выводами для подключения поляризованного электромагнитного реле, коллекторы пятого

0 и шестого транзисторов объединены и подключены к объединенным базам первого и третьего транзисторов, коллектор седьмого транзистора соединен с объединенными базами аторого и четвертого транзисторов, а

5 база - с коллектором четвертого транзистора и через резисторы с первой шиной управ- ления и общей шиной, к которой подключены эмиттеры пятого и седьмого, коллектор третьего и база шестого транзи0 сторов, а база пятого транзистора - через резистор к объединенным эмиттерам второго и четвертого транзисторов подключены база пятого транзистора через последовательно соединенные стабилитрон и первый

5 диод, а эмиттер шестого транзистора - через второй диод, между коллектором и эмиттером третьего транзистора включен третий диод, общая точка соединения стабилитрона и первого диода подключена через рези0 стор к второй шине управления, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, коллекторы первого и второго ключевых транзисторов объединены и подключены к первой и второй шинам

5 управления через дополнительные диоды, при этом минимальная величина сопротивления резистора, соединенного с второй шиной управления, выбирается из условия обеспечения протекания тока через аналог тиристора, образованного четвертым клю

чевым и седьмым транзисторами, при пода- равления на уровне ниже тока удержания че команды управления на вторую шину уп- данного аналога тиристора.

Изобретение относится к автоматике и импульсной технике и может быть использовано в системах автоматики низковольтных энергосистем. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости. Устройство для управления поляризованным электромагнитным реле, выполненное по схеме моста, содержит в верхних плечах моста первый ивторой 2 ключевые транзисторы одного типа проводимости, коллекторы которых объединены и подключены через дополнительные диоды 3 и 4 к первой 5 и второйб шинам управления и через резисторы 7 и 8 соединены с базами, третий 9 и четвертый 10 ключевые транзисторы противоположного типа проводимости в нижних плечах моста, пятый 11, шестой 12 и седьмой 13 транзисторы, имеющие ту же проводимость, что и транзисторы в верхних плечах моста. Эмиттеры первого 1 и второго 2 транзисторов соединены соответственно с эмиттерами третьего 9 и четвертого 10 транзисторов. Коллекторы пятого 11 и шестого 12 транзисторов объединены и подключены к объединенным базам первого 1 и третьего 9 транзисторов. Коллектор седьмого транзистора 13 соединен с базами второго 2 и четвертого 10 транзисторов, а база с коллектором четвертого транзистора 10 через резисторы 17 и 18 - с первой шиной управления 5 и общей шиной 19, к которой подключены эмиттеры пятого 11 и седьмого 13 транзисторов, коллектор третьего 9 и база шестого 12 транзисторов, а база пятого транзистора 11 - через резистор 20. К объединенным эмиттерам второго 2 и четвертого 10 транзисторов подключены база пятого транзистора 11 через последовательно соединенные стабилитрон 21 и первый диод 22, а эмиттер шестого транзистора 12 - через второй диод 23. Между коллектором и эмиттером третьего транзистора 9 включен третий диод 24. Общая точка соединения стабилитрона 21 и первого диода 22 подключена к второй шине управления 6 через резистор 25. 1 ил. О 00 о о ю о