Переключатель Советский патент 1980 года по МПК H01H51/27 

Изобретение относится к области кота мутационной техники и может найти применение в системах автоматического управления, контроля и связи различных отраслей техники в качестве импульсного многопозиционного переключающего устройства. Известны многопозиционные переключатели электрических цепей, содержащие управляющие органы в виде феррит-диод кого регистра сдвига и испотшительные органы в виде ферридов (l. Каждая ячей ка указанного переключателя содержит ферромагнитный сердечник, на котором расположены входные и выходные обмотки и обмотки управления, а также ге рконы и пос .тоянный магнит смещения. Кроме указанных элементов устройство содержит развязывающие диоды и источник напряжения смещения. Недостатком таких устройств является их относительно высокая сложность Известен также более простой пер ключатепь электрическвк цепей 2), содержащий многоразрядный регистр сдвига. каждая ячейка которого включает в себя ферромагнитный сердечник из материала со средней коэрцетивной силой, с расположенными на нем обмоткой срабатывания и отпускания, включенными встречно и последовательно и имеющими общий вьшод для соединения с нулевьгм выводом однополярного импульсного источника питания, и исполнительный коммутационный эпемент, уп ввпя№лый магнитным полем. Недостатком такого переключателя является невысокое быстродействие и большие габариты, что сужает область его применения. Целью изобретения является расширение области применения за счет повышения быстродействия и уменьшения габаритов. Поставленная цель достигается тем, что в переключатель, содержащий многоразрядный регистр сдвига, каждая ячейка которого включает в себя ферромагнитный сердечник из материала со средней коэрцетив- . ной силой, с расположенными на нем об - моткой срабатывания и отпускания, включенными встречно и последовательно и имеющими обший вывод для соединения с нулевым выводом однополярного импульс ноге источника питания, и исполнительный коммутационный элемент, управляемый маг нитным попем,. в каждую ячейку регистра сдвига введены два магнитодиода, один из которых имеет низкое, а другой высокое npsiMoe начальное электрическое сопротивление, аноды магнитодиодов, имеющих прямое начальное электрическое сопротивление всех ячеек имеют вьтод для соединения с положительным выводом однополярного импульсного источника питания, катод магнитодиода с низким прямым начальным электрическим сопротивле нием первой ячейки подключен к обмотке срабатывания этой ячейки, а катод магнитодиода с низким прямым начальным электрическим сопротивлением каждой .последующей ячейки подключен к аноду магнитодиода с высоким прямым начальны электрическим сопротивлением предыдущей ячейки, анод магнитодиода с высоким прямым начальным электрическим сопротивлением последней ячейки имеет вывод дла подключения к положительному выводу однополярного импульсного источника, катод магнитодиода с высоким прямым начальным .электрическим сопротивлением последней ячейки соединен с обмотками отпускания всех ячеек регистра сдвига, катод магнитодиода с высоким начальным электрическим сопротивлением каждой ячейки, кроме последней, соединен с обмоткой возбуждения последующей яче ки регистра сдвига. На чертеже представлена принципиальная схема переключателя. Переключатель состоит из П-переключающих ячеек с последовательным переключением, представляющих собой регистр сдвига. Каждая ячейка 1 регистра содержит, ферромагнитный сердечник ,2 из мате риала со средней коэрцетивной силой, выполняющего роль элемента магнитной памяти. На сердечнике 2 каждой ячейки установлены две встречно и последовательно включенные обмотки срабатывания 3 ti опускания 4, имеющие общий вывод для соединения с нулевым выводом однополярного импульсного источника. На сер дечнике 2 также размещены два магнитодиода 5 и 6, один из которых 5 имеет низкое прямое начальное электрическое сопротивление, которое повышается под воздействием магнитного потока: другой 6 - имеет высокое прямое начальное 7 64 электрическое сопротивление, которое паает от воздействия магнитного потока сердечника. Оба магнитодиода установлены поперечно магнитному потоку сердечника. Помимо этого на сердечнике каждой ячейки установлены коммутационные элементы 7, управляемые магнитным полем, например, геркон или магнитодиод, включающие нагрузку ячейки. Аноды магнитодиодов с низким прямым начальным электрическим сопротивлением всех ячеек имеют вывод для соединения с положительным выводом однополярного импульсного источника. Катод магнитодиода 5 первой ячейки подключен к обмотке срабатывания этой ячейки. Аноды магнитодиодов с высоким прямьп г начальным электрическим сопротивлением всех ячеек, кроме последней, соединены с катодами магнитодиодов с низким прямым начальным электрическим сопротивлением последующих ячеек, а анод магнитодиода с высоким прямым начальным электрическим сопротивлением последней ячейки имеет вывод для подключения к положительному выводу однопслярного ймпупьсно- го источника питания. Катод магнитодиода с вьюоким прямым начальным электрическим сопротивлением каждой ячейки, кроме последней, соединен с обмоткой срабатывания последующей ячейки. Катод магнитодиода с высоким прямым начальным электрическим сопротивпением после - , ней ячейки соединен с концами обмоток отпускания всех ячеек. Если в качестве коммутирующего элемента берется магнитодиод, то быстродействие переключателя повышается по сравнению с таким же переключателем на герконе. Работа устройства осуществляется следующим образом. В исходном состоянии сердечники всех ячеек размагничены, их обмотки обесточены, сопротивления магнитодиодов соответствуют прямым начальным электрическим сопротивлениям при отсутствии магнитного потока, нагрузки ячеек находятся в выключенном состоянии. Первый импульс от однопопярного импульсного источника сигналов через магнитодиод 5 с низким прямым начальным электрическим сопротивлением поступит в обмотку срабатывания первой ячейки. Это вызовет намагничивание сердечника первой ячейки, магнитный поток котррого резко изменит проводимость мат нитодиодов и вызовет включение нагрузки R щ . При этом сопротивление магнитодиода 5 первой ячейки резко возрастет a сопротиБпение магнитодиода 6 резко упадет. Спедующий импупьс поступит через магнитодиод с низким npflMbnvi эпектричес ким сопротивлением второй ячейки и магнитодиод 6 первой ячейки, сопротивление которого будет низким, в обмотку срабйгтывания второй ячейки. Это, в свою очередь, приведет к намагничиванию сердечника второй ячейки, что вызовет резкое изменение сопротивлений магнитодиодов этой ячейки и включение ее нагрузки. Пр этом нагрузка первой ячейки остается включенной. Последующие импульсы вызовут поочередкое срабатывание последующих ячеек. Наконец импульс поступит в обмотку срабатывания последней ячейки переключа теля и вызовет ее срабатывание и включение ее нагрузки РНП- При этом сопротивление магнитодиода с низким начальны прямым электрическим сопротивлением также резко возрастет, а сопротивление магнитодиода с высоким прямым начальным электрическим сопротивлением резко упадет, что обеспечит поступление следующего импульса в обмотки опускания всех ячеек. Этот импульс от однопопярног импульсного источника поступит в обмотки отпускания всех ячеек, вызовет раэмагничивание сердечников и возвращение проводимостей всех магнитодиодов в исходное состояние, а также произойдет выключение всех нагрузок. Далее цикл работы повторится. Эффективность предложенного техничес кого решения состоит в том, что оно поэволяет с одной стороны, повысить бьютро действие аппаратуры, так как бесконтактные исполнительные органы более быстродействующие, чем контактные, а, с другой стороны - уменьшить их габариты и мас су, так как для нормальной работы магнитодиодов требуется объем сердечника в несколько раз меньший, чем, например, для геркона. Следует также отметить, что объем и масса самих магнитодиодов весьма незначительна. Формула изобретения Переключатель, содержащий многора рядный регистр, сдвига, каждая ячейка 7 696 которого включает в себя ферромагнитный сердечник из материала со средней коэриетивной силой, с расположенными на нем обмотками срабатывания и отпускания, . включенными встречно и последовательно и имеющими общий вывод для соединения с нулевым выводом однопопярного 14 - пульсного источника питания, и исполнительный коммутационный элемент, управляемый магнитным полем, отличающийся тем, что, с цепью расширения области применения, в каждую ячейку регистра сдвига введены, два магнитодиода, один из которых имеет низкое, а другой высокое прямое начальное электрическое сопротивление, аноды магнитодиодов, имеющих низкое прямое начальное электрическое сопротивление всех ячеек имеют вывод для соединения с положительным выводом однополярпого им пульсного источншса питания, катод магнитодиода с низким прямым начальным электрическим сопротивлением первой Ячейки подключен к обмотке срабатывания этой ячейки, а катод магнитодиода с низким прямым начальным электрическим сопротивлением каждой последующей ячейки подключен к аноду магнитодиода с высоким прямым начальным электрическим сопротивлением предыдущей ячейки, анод магнитодиода с высоким прямым начальным электрическим сопротивлением последней ячейки имеет вывод для подключения к положительному выводу однополярного импульсного источника питания, катод магнитодиода с высоким пряолым начальным электрическим сопротивлением последней ячейки соединен с обмотками отпускания всех ячеек регистра сдвига, катод магнитодиода с высоким прямым начальным электрическим сопротивлением каждой ячейки, кроме последней, соединен, с обмоткой возбуждения последующей ячейки регистра сдвига. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР NO 461461, кл. Н 01 Н 51/27, 1972. 2.Авторское свидетельство СССР 624313, кл. Н 01 Н 51/27, 1975.