Коммутатор Советский патент 1992 года по МПК H03K17/296 H01H47/00 

Изобретение относится к импульсной технике и может Ьыть использовано при построении управляемых переключающих ус- тройств для автоматических систем и устройствах регулирования.

Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей путем обеспечения работой коммутатора внешним аналоговььх сигналом по одному прово- ду от и оситс л ь н о о о ще и ш и н ы.

На чертеже схематически изображен коммутатор.

Коммутатор содержит п входных шин 1, шину 2 сьемз, п ключевых элементов 3, п транзисторов А и 5, источник 6 опорного напряжения и шину 7 упраоления, а Ключевые элементы 3 выполнены с одним размыкающим и одним замыкающим контактами О и 9, причем коллекторы транзисторов 5 подключены к вторым выоодэм соответствующих ключевых элементов 3, эмиттер первого транзистора 5 соединен с шиной 7 управления, а эмиттеры последующих транзисторов соединены с базами предыдущих

транзисторов 5, база последнего из которых подсоединена к источнику 6 опорного напряжения, первая входная шина 1 соединена с шиной 2 сьема через размыкающий контакт 8 первого ключевого элемента 3, а последняя 1П соединена с шиной 2 съема через замыкающий контакт 9 последнего ключевого элемента 3, остальные входные шины 1 соединены с шиной 2 съема через последовательно соединенные замыкающий контакт 8 предыдущего ключевого элемента и размыкающий контакт 9 соответствующего ключевого элемента 3.

В тех случаях, когда возникает необходимость в получении гистерезиса в уровнях срабатывания коммутатора более, чем обеспечивает сам ключевой элемент 3, в указанных ключевых элементах используют дополнительно размыкающие контакты 10. первый вывод которых соединен с общей шиной, а второй пывод с вторым выводом обмоток 11 управления ключевым элементом 3. между общей шиной 4 которого включается дополнительный резистор 12.

о

i V

Q&

cj

С целью упеличения надежности рэбо- гы между базами транзисторов 5 и источником С опорного напряжения включают соответствующие стя |илмзиру;зщ- е зле- менти 13, в качестве которых можно меполь- зооать либо резисторы с большими сопротивлениями, либо, как показано на чертеже пунктиром, диоды. При отсутствии этих элементов данное устройстпо остается работоспособным.

Коммутатор сСегпечивзет подс ст.дине- (;ие к шине 2 сьема одной из входмих шин 1 в зависимости от поличины входного сигнала, ПО.Г1ПЭЭСНОГО на шину 7. Входной сигнал может быть в Инде тока 1 либо а виде напря- дения с внутренним или внешним сопротивлением.

Работа коммутатора заключается в следующем.

В отсутствии (или его малого значения) тока на тине 7 ключевые элементы 3 находятся в исходном положении, при этом пходнгп шика 11 через контакт 8 первого ключевого элемента 3 соединена с шиной 2 сьема.

Устройства 11 управления ключевыми элементами 3, например обмотка электромагнитного реле, имеют заранее известные сопротивления или же известна величина тока, при которой происходит их срабатывание.

Величина опорного напряжения U0 (6) устанавливается более или равной величины падения напряжения на устройстве 11 управления при токе срабатывания ключевым элементом 3 (с случае, если сопротивление устройства 11 управления менее необходимого, то последовательно включают дополнительный резистор, не показанный на чертеже),

Если ток lax на шине 7 менее тока срабатывания первого ключевого элемента 3 , то он создает падение напряжения на устройстве 11 управления менее опорного напряжения 6, транзистор 5 находится в активном состоянии, его тс к коллектора за вычетом тока базы (1-2%) ранен току эмиттера на шине 7. а через базу транзистора 51 протекает ток (коэффициент усиления дэн- цого транзистора меньший), который отекает о эмиттер следующего транзистора 5 .

Пр:: г/рс ышенпи тока 1Вх на шине 7 ве- л..,мы срабатывания ключевого элемента З1 состояние контактов 8 и 9 становится противоположным точу, который указан на чертеже, при этом иходнэя шинэ 1 от шины CbjViui р;;змыиг:отся, а к. шине сьема через контакты 9 клку;ег.п: о элемента 3 и 8 ключевого элемента 3 подключается входная шипа 12.

После достижения током на шине 7 пе- личины, при которой транзистор 51 войдет в режим насыгцония, весь прирост тока на шине 7 начнет втекать в эмиттер слздующего транзистора G2. При дальнейшем увеличении тока на шипе 7 происходит срабатывание второго ключевого элемента 5 и перйкидыоание его контактов. При этом контакт 8 размыкается и шина 12 входная

отключается от шины 2, а к шине 2 сьемэ подключается через замкнутый контакт 8 последующего и контакт а 9 настоящего ключевого элемента входная шина 1J. Далее процессы аналогичны.

При срабатывании последнего ключевого элемента 3 к шине 2 сьема подключается последняя входная шина 1П через контакт 9. Таким образом предлагаемый коммутатор обеспечивает подключение к выходной

шине одну из входных шин в зависимости от сигнала управления на его входе. Это обеспечивает расширение эксплуатационных возможностей путем возможности его использования в различных устройствах автоматики. в которых требуется электронно управлять коммутатором от аналогового сигнала по одному проводу.

Формула изобретения

Коммутатор, содержащий п резисторов, общую шину, п входных шин и шину съема, п ключевых элементов, первый вывод которых соединен через соответствующий резистор с общей шиной, от-личающийся

тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей, он снабжен п транзисторами, источником опорного напряжения и шиной управления, а ключевые элементы выполнены с двумя размыкающими и одним

замыкающим контактом, причем коллекторы транзисторов подключены к вторым выводам . соответствующих ключевых элементов, эмиттер первого транзистора соединен с шиной управления и эмиттеры

последующих транзисторов соединены с базами предыдущих транзисторов, первые размыкающие контакты ключевых элементов включены между общей шиной и первыми выводами соответствующих ключевых

элементов, первая входная шина соединена с шиной сьема через второй размыкающий контакт первого ключевого элемента, а п-я входная шина соединена с шиной сьема через- замыкающий контакт п-го ключевого

элемента, остальные входные шины соединены с шиной сьема через последоиательно соединенные замыкающий контакт предыдущего ключевого элемента и второй размыкающий контакт соответствующего ключевого элемента.

1бх.-з

ъ

Изобратс:и.;о относится к импульсной технике и мсх-:г.т Оыть использовано при построении упр2;:. ;;;емых переключающих устройств для автоматических систем. Целью изсбретения является расширение эксплуатационных возможностей. Коммутатор выполнен из п транзисторах и п элементах. Он осуществляет, в зависимости от величины тока управления, соответствующее соединение тины съема и входных шин. Сигнал можно ПОДЗЕЭТЬ на t;jnny сьема и получать выходной сигнал на соответствующей входной шине, или можно подгяать сигнал на шины входи и получать соответствующий сигнал на шине съема.

U&u

Ufa

Шх

п