Релейный коммутатор Советский патент 1980 года по МПК H01H47/02 

(54) РЕЛЕЙНЫЙ КОММУТАТОР Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано в многоканальных релейных коммутаторах систем сбора информации. Известен релейный коммутатор, содер жащий транзисторные ключи, электромагнитные репе и токоограничиваиций транзистор Д. Недостатком такого релейного коммутатора является значительное потребление энергии. Наиболее близким техническим решени ем к предлагаемому является релейный коммутатор, содержащий Два ключевых элемента, выполненных на транзисторах, коллекторы которых соединены с обмотка KiH электромагнитных реле, база одного из транзисторов соединена с коллектором другого, токоограничивающий резистор, включенный в цепь питания обмоток элек тромагнитных реле, и дополнительный транзистор, эмиттер и коллектор которог соединены с выводами токоограничивающе го резистора, а база через резистор и разделительные диоды соединена с коллекторами транзисторов sjЭтот коммутатор обладает недостаточной надежностью, так как при подаче пи- таклцего напряжения срабатывание реле затруднено из-за протекания только тока удержания через его обмотку. Кроме того, при кратковременном пропадании питасощего напряжения может происходить отпускание реле без восстановления набранной команды. Цель изобретения - повышение надежности релейного коммутатора. Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее два ключевых элемента, выполненных на транзисторах, коллекторы которых соединены с обмотками электромагнитных реле, база одного из транзисторов подключена через резистор к коллектору другого транзистора, токоограничиваюший резистор, включенный в цепь питания обмоток электромагнитных реле, и транзистор, который эмиттером соединен с токоограничиваюшим резисто-

37

ром и обмотками реле, базой через резвстор и разделительные диоды - с коллекторами транзисторов ключевых элементов, а коллектором подключен к плюсу источника питания, снабженного конденсатором и тремя диодами, анод первого диода соединен с плюсом источника питания, а катод - с,выводом токоограничивающего резистора и одним выводом конденсатора, другой вывод конденсатора подключен к аноду второго и катоду третьего диодов, причем катод второго диода,соединен с катодами разделительных диодов, а анод третьего диода подключен к минусу источника питания.

На чертеже приведена схема релейногЬ коммутатора.

Релейный коммутатор содержит транзисторы 1 и 2, резистор 3, электромагнитные реле 4 и 5, токоогран 1чива сщий резистор 6, транзистор 7, резистор 8, разделительные диоды 9 и 10, диод 11, конденсатор 12 и диоды 13 и 14.

База транзистора 2 через резистор 3 подключена к коллектору транзистора 1, а база транзистора 1 соединена со входом устройства. Коллекторы тратаисторов 1 и 2 подключены к обмоткам электромагнитных реле 4 и 5. Токоограничивающпй резистор 6 соединен с эмиттером транзистора 7 и включен в цепь питания обмоток электромагнитных реле 4 и 5. База транзистора 7 через резистор 8 и разделительные диоды 9 и 10 соединена с коллекторами транзисторов 1и 2, а его коллектор - с плюсом источника питания. Анод диода 11 соединен с плюсом источника питания, а катод - с выводом токоограничивагацего резистора 6 и выводом конденсатора 12, другой вывод конденсатора 12 подключен к аноду диода 13 и катоду диода 14., Катод диода 13 соединен с катодами разделительных диодов 9 .и 10, а анод диода 14 подключены к минусу источника питания,

Устройство работает следующим образом.

При наличии на базе транзистора 1 напряжения, соответствующего нулю, этот транзистор закрыт, а транзистор 2 открыт, и через обмотку электромагнитного реле 5 протекает управлякший ток. Так как транзистор 7 закрыт, то аеличина тока через обмотку электромагнитного реле 5 -задается токоограничивающим резистором 6 и поддерживается на уровне, обеспечивающем удержание контактов реле в замкнутом состоянии. Уровень этого тока обычно на порядок ниже уровия

194

номинального тока для реле. Поэтому и анергия, потребляемая от источника питания, минимальна. Это приводит к гораздо меньшему разогреву контактов реле а следовательно, к уменьшению термоэдс контактов, т.е. к увеличению точности коммутатора. При нос туп лени и на базу транзистора 1 управляющего напряжения этот транзистор открывается, а транзистор 2 закрывается, ток, вызванный ЭДС самоиндукции индуктивности, протекающий через диод 10, резистор 8 и переход база-эмиттер транзистора 7, открывает лоследний, в результате чего на обмотку электромагнитного реле 4 через открытые транзисторы 1 и 7 подается полное напряжение питания, которое для увеличения быстродействия должно быть выбрано больше номинального. При этом происходит форсированный разгон подвижных частей реле, обеспечивающий,повышенную скорость срабатывания контактов. После окончания переходного процесса в обмотке реле 5 ток в цепи диода 1О, резистора 8 и перехода база-эмиттер транзистора 7 прекрашается, и транзистор закрывается. Через обмотку реле 4 протекает то задаваемый токоограничительным резистором 6. При кратковременном пропадании питающего напряжения ток в обмотке реле 4 практически не изменится за счет энергии, запасенной в конденсаторе 12, который будет разрян аться по цепи токоограничиваюший резистор 6, обмотка реле 4, открытый транзистор 1, диод 14.

Кроме того, конденсатор 12 обеспечивает срабатывание реле 4 при подаче на пряжения питания.. Аналогично устройство работает и при подаче команды, вызывающей срабатывание реле 5. Конденсатор 12 заряжается по цепи плюс источника питания, диод 11, диод 13, резистор 8, переход база-эмиттер транзистора 7, обмотка реле 4 или 5, транзистор 1 или 2, минус источника питания. Ток заряда конденсатора 12 открывает транзистор 7 И тем самым обеспечивает надежное срабатывание реле.

Данный релейный коммутатор обеспечивает исполнение набранной команды как при подаче питающего напряжения, так и при кратковременном его пропадании.

Формула изобретения

РелейныйКоммутатор, содержащий два ключевых элемента, выполненных на транзисторах, коллекторы которых соединены

578

с обмотками электромагнитных репе, база одного из транзисторов поокточена через резистор к коллектору другого транзистора, токоограничивакщий резистор, включенный в цепь питания обмоток электромагнитных реле и транзистор, который эмиттером соединен с токоограничивающим резистором и обмотками репе, базой через резистор и разделительные диоды с коллекторами трайзисторов ключевых элементов, а коллектором аодключен к плюсу источника питания, о т л и ч а ю ш и и с g тем, что, с целью, повышения надежности, он снабжен конденсатором и тремя диодами |анод первого дио94

да соединен с плюсом источника питания, а катод - с выводом токоограничивакщего резистора и одним выводом конденсатора, другой вывод конденсатора подключен к аноду второго и катоду третьего диопов причем катод второго диода соединен с катодами разделительных диодов, а анод третьего диода подключен к минусу источника питания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

NO 228107, кл. Н ОЗ К 17/ОО, 1966.

2,Авторское свидетельство СССР

№ 568978, кл, Н 01 К 47/О2, 1975.

-Ь