Коммутатор Советский патент 1980 года по МПК H03K17/64 H03K17/74 

(54) КОММУТАТОР

Изобретение относится к области автоматики и телемеханики и может быть использовано в системах контроля, Известны коммутаторы, содержащие матрицу на механических реле, контак ты которых соединены с выходом комму татора и программную матрицу с программными и выходными ключами 1 . Недостатками этого коммутатора яв ляются низкое быстродействие И невоз можность одновременного подключения (отключения) всех входов коммутатора к выходу. Кроме того, известны коммутирующие устройства, содержащие магнитоуправляемые герметизированные контак ты, соединенные по схеме (l-N)-nanroc ника, декодирующую матрицу, каждый узел которой состоит из обмоток управления и элемента И, и ключевые схемы, соединенные с шинами строк и столбцов матрицы 2, Недостатками этого устройства :являются низкое быстродействие и невоз можность использования коммутатора для четырехзажимного подключения цепей . С целью повышения быстродействия и расширения функциональных возможностей в коммутатор, содержа дай первые магнитоуправляемые контакты, матрицу, каждый узел которой состоит из элементов И и обмотки управления, и ключи, соединенные с шинами строк и столбцов матрицы, введены дополнительные магнитоуправляемые контакты и ключ, а в каждуй узел матрицы-инвертор, другой элемент И, триггер и усилитель мощности, причем одни выводы дополнительных магнитоуправляе- мых контактов соединены с аналогичНЕоми выводами первых магнитоуправляемых контактов, а другие выводы с сооттэетсгвующеЛ выходной шиной, при этом первые входы Элементов И 1 1яЩо1гоуэлаMaTjfflliar Подклк5чены k соответствующей строке, вторые входы - к соответствующему столбцу, а вьисод дополнительного ключа соединен с третьим входом одного элемента И непосредственно, а с другим - через инвертор, кроме того, выходы элементов- И подключены соответствующим входам триггера, выход которого через усилитель мощности и обмотку управ ленй я )р6еди не н с общей шиной.

, На чертеже приведена функциональная схема коммутатора.

Коммутатор содержит ключи ,, , 3, где п - число строк, а m число столбцов, инвертор 4, элементы И, 5, 6, триггер 7, усилитель 8 мощности, обмотку 9 управления, магнитоуправляемые контакты и , матрицу 12, выходы 13, 14, ВХ0ДЫ 15 -15(, где N m п.

Ключи , , элементы И 5 6 соединены с шинами строк и столбцов декодирующей матрицы 12 и обеспечивают выбор нужного узла. Выходы элементов И 5 и 6 подключены соответственно к входам триггера 7. Этим обеспечивается установка триггера 7

О

Единичили

в состояние

ный выход триггера 7 соединён через усилитель 8 мощности с обмоткой 9 управления. Ключ 3 связан с элементом И 5 и через инвертор 4 - с элементом И б .и обеспечивает переключение, коммутатора с режима включения на режим выключения. Каждая обмотка 9 управлёния содержит -два магнйтоуправляемых контакта первые контакты 10 - 10 образуют (1-М()-полюсник, а вторые контакты - (1-N)-полюсник. Однбимённае выводы всех контактов. и 11.,-llN объединены и под-, ключены к входам 15, -15„ коммутатора. Другие выводы контактов 10 -Ю и 11.-UN являются выходами 13, 14 коммутатора и могут попользоваться в качестве токового и потенциального зажимов при коммутации малых, сопротивлений .

Устройство работает следующим образом. ,.

в исходном сост оянии сигналы с ключей Г, 2, 3 не поступают. Триггер 7 находится всостоянии О. Сигнал на единичном выходе триггера 7 отсутствует. Ток через обмотку 9 ywpaBWeHHH непротекает, -и все контакты коммутатора находятся в выключеннЬмЬостоянии.

Для.подключения выбранного входа коммутатора к выходам 13, 14 необходимо подать сигналы управления в соответствующую шину строки и столбца. Этй ;сйгналы пдступят на вхбды элементов И 5 и б, которые находятся на пересечении выбранных шин. При наличии сигнала на выходе ключа 3 срабатывает элемент И 5, с выхЬда которого на вход триггера 7 поступит сигнал и установит триггер в состояние. . Сигналс ёдйнйчнбгб выхода триггера 7 niyfetrte усйПёнйя сбэдаёт ток в обмотке 9 . Под действием маг- . нитодвижущей силы управления контакты, принадлежащие выбранной обмотке, замкнутся и подключат заданный вход к обоим, выходам 13 и 14 коммутатора.

При отключении входов 15 i5 коммутатора от выходов 13, 14 сигналы управления подаются в те щины, что

и при включении. Но сигнал на выходе ключа 3 отсутствует, в результате срабатывает элемент И 6, и сигнал с era выхода устанавливает триггер 7 в. состояние О. Обмотки 9 управления, связанные с единичными выходами триггера 7 через усилитель 8 мощности отключит принадлежащий ей контакт, и выбрайный вход будет отключен от выходов.

Для подключения всех входов коммутатора к выходам на все шины строк и столбцсз подаются сигналы управления При наличии сигнала на выходе ключа происходит включение всех контактов коммутатора, а при отсутствии сигнала - выключение всех контактов.

Подключение нескольких входов коммутатора квыходам производится последовательно. Для этого подаются сигналы в соответствующие шины строк и столбцов и переводят в состо яние те триггеры, которые управляют контактами, связанными с заданны1 1и входами коммутатора. При этом с выхода ключа 3 в каждый узел матрицы 1 должен постпить сигнал управления.

Отключение нескольких входов от выходов коммутатора производится аналог ично, но на выходе ключа 3 сигнал должен отсутствовать.

Коммутатор обладает высоким быстродействием, поскольку время включения любого состояния коммутатора постоянно И не зависит от предыдущего состояния коммутатора, кроме того, он позволяет производить четырехзаЖимное подключение коммутируемых tieпей. . .

Формула изобретения

Коммутатор,содержащий первые маг- нитоуправляемыё контакты, матрицу, каждый узел которой с,остоит из элемента И и обмотки управления, и ключи, соединенные с шинами CTpofc И столбцов матрицы, отлича ющ и и с я тем, что, с целью повышения быстродействия и расширения функциональньк. возможностей, введены дополнительные магнитоуправляемые контакты и ключ, а в каждый узел матрицы - инвертор, другой элемент И, триггер и усилитель мощности, причем одни выводы дополнительных магнитоуправляемых контактов соединены с аналогичными выводами первых магнитоуправляемых контактов, а другие выводы - с соответствующей выходной шиной, при этом первые входы элементов И каждого узла матрицы подключены к соответствующей строке, вторые входы к соответствующему столбцу, а вйход дополнительного ключа соединен с третьим входом одного элемента И непосредственно, а с другим - через ин5 , кроме того, выходы элемен573816$,

TOB и подключены к соответствующим --- - 1. Авторскоесвидетельство ССсТ

входам триггера, выход которого через 324709, кл. Н03 К 17/64, 21.08.70 усилитель мощности и обмотку управления соединен с общей шиной. / .... 3. Авторскоесвидетельство СССР

Источники информации, 420122, кл. Н03 К 17/74, 1974

принятые во внимание при экспертизе . (прототип).

- ; /D

п

- i

Ч

0JI

Г

75,

7J,

Л Л л

1

1 ,

Г

Ч

.

J

iV- BSi « taeat .-i;i.-ii--jr MJtSCvi..-..4 (««

15n

ffj

л

11

N