Релейный коммутатор Советский патент 1980 года по МПК H01H47/00 

1

Изобретение относитсй к коммутационной технике, может найти применение в многоканальных релейных коммутаторах систем сбора информации.

Известны релейные коммутаторы 1, содержащие ключевые элементы на транзисторах, коллекторы которых соединены с обмотками электромагнитных реле, и токоограничивающий резистор, включенный в цепь питания обмоток реле, зашунтированный выводами эмиттер и коллектор форсирующего транзистора, база которого через резистор и разделительные диоды соединена с коллекторами транзисторов.

К недостаткам известного устройства относится низкая надежность функционирования.

Наиболее близок к предлагаемому релейный коммутатор 2, содержащий матрицу, горизонтальные и вертикальные шины которой одними выводами соединены через ключевые элементы на транзисторах соответственно с общей шиной и через первый резистор, зашунтированный переходом коллектор-эмиттер форсирующего транзистора, с шиной источника питания; другие выводы горизонтальных щин матрицы соединены между собой через первую группу диодов, а другие выводы вертикальных шин - через вторую группу диодов; при

этом между общими токчами первой TI второй групп диодов включен стабилитрон, меладу каладой из горизонтальных и вертикальных шин матрицы включены обмотки электромагнитных реле, последовательно с которыми включены диоды выборки, а входы ключевых элементов соединены соответственно с выходами иервого и второго адресиых дешифраторов, вход калсдого

10 из которых соединен с соответствующей входной шиной; при этом параллельно стабилитрону включены последовательно соединенные светодиод оптрона и второй резистор.

15 К недостаткам известного устройства относится низкая надел ность функционирования.

Целью изобретения является повышение надежности релейного коммутатора.

20 Указанная цель достигается за счет того, что в релейном коммутаторе, содержащем матрицу, горизонтальные и вертикальные шины которой одними выводами соединены через ключевые элементы на тран25 зпсторах соответственно с общей щикой и через первый резистор, зашунтированный переходом коллектор-эмиттер форсирующего транзистора, с шиной источника питания, другие выводы горизонтальных шин

30 матрицы соединены собой через

первую группу диодов, а другие выводы вертикальных шин - через вторую группу диодов, при этом между общими точками первой и второй групп диодов включен стабилитрон, между каждой из горизонтальных и вертикальных шин матрицы включены обмотки электромагнитных реле, последовательно с которыми включены диоды выборки, а входы ключевых элементов соединены соответственно с выходами первого и второго адресных дешифраторов, вход каждого из которых соединен с соответствую ш,е и входной шиной, при этом параллельно стабилитрону включены последовательно соединенные светодиод оптрона и второй резистор, введен одновибратор, выход которого подключен к базе форсируюш,его транзистора, а вход - через фотодиод оптрона к шине источника питания.

Принципиальная схема релейного коммутатора представлена на чертеже.

Коммутатор содержит ключевые элементы на транзисторах 1-4, через которые горизонтальные и вертикальные шины матрицы одними выводами соединены соответственно с обш,ей шиной 5 и через первый резистор 6, зашуптированный переходом коллектор-эмиттер форсируюшего транзистора 7, с шиной 8 источника питания; другие выводы горизонтальных шин матрицы соединены между собой через первую группу диодов 9 и 10, а другие выводы вертикальных шин - через вторую группу диодов 11 и 12; между общими точками первой и второй групп диодов 9-12 включен стабилитрон 13; между каждой из горизонтальных и вертикальных шин матрицы включены обмотки электромагнитных реле 14-17, последовательно с которыми включены диоды выборки 18-21, а входы ключевых элементов соединены соответственно с выходами первого 22 и второго 23 адресных дешифраторов, вход каждого из которых соединен с соответствующей входной .шиной 24 и 25; параллельно стабилитрону 13 включены последовательно соединенные светодиод оптрона 26 и второй резистор 27; одновибратор 28, выход которого подключен к базе форсирующего резистора /, а вход - через фотодиод оптрона 26 к шине 8 источника питания. Одновибратор 28 построен на резисторах 29-33, транзисторах 34, 35 и времязадающей цепочке, состоящей из конденсатора 36 и резистора 37.

Релейный коммутатор работает следующим образом.

В состоянии, когда открыты ключевые элементы на транзисторах 1 и 3, на обмотке реле 14 присутствует управляющее напряжение, н его контакты замкнуты. Обмотки остальных реле 15, 16 и Г/ при этом обесточены. Величина тока через управляющую обмотку выбранного реле задается

резистором 6 и поддерживается на уровне, обеспечивающем удержание контактов реле 14 в замкнутом состоянии. Транзистор 34 одновибратора 28 при этом закрыт, а

транзистор 35 открыт, в результате чего потенциал базы транзистора фиксируется на уровне, несколько больщем порога срабатывания одновибратора 28. Конденсатор 36 при этом заряжен до напряжения, равного разности напряжения питания и напряжения срабатывания одновибратора 28. Напряжение срабатывания одновибратора 28 выбирается равным или несколько меньщим уровня управляющего напряжения на обмотках реле в статическом режиме. Времязадающая цепочка на конденсаторе 36 и резисторе 37 рассчитывается таким образом, чтобы длительность управляющего импульса на выходе одновибратора 28 несколько превышала время срабатывания контактов используемых реле. При изменении уровня управляющего сигнала на входной щине 25 транзистор 3 закроется, а транзистор 4 откроется. При

этом обратный ток индуктивности отключающегося реле 14 протекает некоторое время по замкнутой цепи, проходящей через диод 9, стабилитрон 13 и диод И. Часть тока, протекающего через стабилитрон 13, ответвляется в цепь управления оптрона 26 через резистор 27. При этом оптрон 26 открывается, и на вход одновибратора 28 поступает сигнал, открывающий транзистор 34. Одновременно при этом закрывается транзистор 35, что приводит к открытию транзистора 7, а следовательно и к подаче на обмотку открывающегося реле 15 полного напряжения питания. Гранзистор 7 находится в открытом состоянии в течение времени, равного времени срабатывания контактов реле.

Формула изобретения

Релейный коммутатор, содержащий матрицу, горизонтальные и вертикальные шины которой одними выводами соединены через ключевые элементы, выполненные на

транзисторах, соответственно с общей шиной и через первый резистор, зашуптированный переходом коллектор-эмиттер форсирующего транзистора, с шиной источника питапия, другие выводы горизонтальных щин матрицы соединены между собой через первую группу диодов, а другие выводы вертикальных шин матрицы соединены между собой через вторую группу диодов, при этом между общими точками нервой и второй групп диодов включен стабилитроп, между каждой из горизоптальных и вертикальных шин матрицы включены обмотки электромагнитных реле, последовательно с которыми включены диоды выборки, а входы ключевых элементов соедийены соответственно с выходами первого и второго адресных дешифраторов, вход каждого из которых соединен с соответствующей входной шиной, при этом параллельно стабилитрону включены последовательно соединенные светодиод оптрона и второй резистор, отличаюшийся тем, что, с целью повышения надежности, в него введен одновибратор, выход которого подключен к базе форсирующего транзистора, а вход - через фотодиод оптрона к шине источника питания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Долгов В. А. и др. Коммзтирующие устройства автоматических систем контроля, «Энергия, М., 1969, с. 55, рис. 30.

2. Авторское свидетельство СССР № 617792, кл. Н 01Н 47/00, 27.01.77 (прототип).