Устройство управления прерывистой работой сигнальных ламп транспортного средства Советский патент 1981 года по МПК B60Q1/38 

(54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ПРЕРЫВИСТОЙ РАБОТОЙ СИГНАЛЬНЫХ ЛАМП ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Изобретение относится к электрооборудованию транспортных средств и может быть использовано для защиты от перегрузки устройств управления мигающей светосигнальной аппаратурой транспортного средства, в частности указателей поворота. Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство управления прерывистой работой сигнальных ламп транспортного средства, содержащее многокаскадный усилитель мощности, дискриминатор уровня с S образной входной вольтамперной характеристикой, входная цепь которого соединена последовательно с резистором, и времязадающий конденсатор, подключенный одной из обкладок к точке соединения резистора и входной цепи дискриминатора уровня 1. Недостатком известного устройства яв-. ляется низкая надежность работы из-за отсутствия защиты при перегрузке. Цель изобретения - повыщение надежности путем обеспечения защиты от перегрузки выходной цепи усилителя мощности. Эта цель достигается тем, что входная цепь дискриминатора уровня и резистор подключены параллельно выходной цепи усилителя мощности, со входом которого соединена вторая обкладка времязадающего конденсатора, причем дискриминатор уровня охвачен нелинейной отрицательной обратной связью с неинвертирующей частью усилителя мощности. На фиг. 1 изрбражена принципиальная схема устройства с неинвертирующим двухкаскадным усилителем мощности; на фиг. 2 с инвертирующим трехкаскадным усилителем мощности. Устройство состоит из неинвертирующего усилителя 1 мощности на транзисторах 2 и 3, в базовые цепи которых соответственно включены резисторы 4 и 5. Времязадающий конденсатор 6 соединен одной, из обкладок со входом усилителя I мощности. Дискриминатор 7 уровня с S-образной входной вольтамперной характеристикой щинами 8 и 9 подключен параллельно выходной цепи усилителя мощности через резистор 10. Другая обкладка конденсатора 6 соединена с общей точкой соединения входной цепи дискриминатора 7 уровня и резистора 10. Дискриминатор 7 уровня выполнен, например, на двух транзисторах И и 12 разной проводимости и двух резисторах 13 и 14 (эквивалент динистора).

В коллекторной цепи выходного транзистора 2 усилителя 1 мощности включена нагрузка 15 (сигнальные лампы) через переключатель 16 направления. Дискриминатор 7 уровня через диод 17 охвачен нелинейной отрицательной обратной связью с усилителем мощности (в частном случае с выходом усилителя).

Устройство также содержит дополнительный каскад усиления, выполненный на транзисторе 18 и резТисторах 19 и 20.

Устройство работает следующим образом.

При подключении устройства (фиг. 1) к источнику питания и при включенном положении переключателя 16 направления транзистор 3 открыт, а транзистор 2 закрыт, и на выходе усилителя, а значит и на шинах 8 и 9 отсутствует напряжение. Конденсатор 6 разряжен.

При подключении нагрузки 15 к выходу усилителя 1 переключателем 16 начинает заряжаться конденсатор 6 через цепочку: плюс источника питания, переход эмиттербаза транзистора 3, резистор 10, переключатель 16, нагрузка 15 и минус источника питания, причем обкладка конденсатора 6, соединенная с общей точкой дискриминатора 7 уровня и резистора 10, заряжается отрицательно. При достижении напряжения на конденсаторе 6 величины, равной величине напряжения срабатывания дискриминатора 7 уровня (в данном случае напряжение срабатывания его определяется делителем напряжения на резисторах 13 и 14), последний переходит в проводящее состояние и подключает заряженный конденсатор одной обкладкой с отрицательным потенциалом к плюсу источника питания. Это обеспечивает закрытие транзистора 3 (переход база-эмиттер транзистора 3 смещается в обратном направлении пoлoжиfeльным потенциалом на подключенной к базе обкладке конденсатора 6).

Закрытый транзистор 3 обеспечивает открытие транзистора 2 и на нагрузке 15 появляется напряжение. При отсутствии перегрузки в выходной цепи транзистора 2 последний насыщается. Насыщенный транзистор 2 через участок эмиттер-коллектор подключает заряженный конденсатор 6 одной обкладкой с отрицательным потенциалом к плюсу источника питания через диод 17 и выключает дискриминатор (дискриминатор закорачивается участком эмиттерколлектор насыщенного транзистора 2 через диод 17).

Начинается процесс перезаряда конденсатора 6 по цепи: плюс источника питания, участок эмиттер насыщенного транзистора 2, диод 17 или резистор 14 через переход база-эмиттер транзистора 12, конденсатор 6, резистор 5 и минус источника питания. По мере уменьшения напряжения на конденсаторе 6 переход база-эмиттер транзистора 3 смещается в прямом направлении, транзистор 3 открывается, закрывается транзистор 2; и на нагрузке исчезает напряжение, а схема приходит в исходное состояние с подключенной нагрузкой на выходе усилителя мощности. В дальнейщем работа устройства повторяется.

При подключении нагрузки к выходу усилителя переключателем 16 с током потребления, превыщающим номинальную величину тока выходного транзистора 2 (режим перегрузки) процессы заряда конденсатора 6, включения дискриминатора и закрытия транзистора 3 аналогичны описанным. Закрытый транзистор 3 обеспечивает

открытие транзистора 2, который из-за перегрузки не может насыщаться. Ненасыщенный транзистор 2 не обеспечивает выключения дискриминатора 7 через диод 17, вследствие чего через резистор 10 и нагрузку 15

протекает удерживающий ток дискриминатора, а перезаряд конденсатора 6 происходит по цепи: плюс источника питания, включенный дискриминатор 7, конденсатор 6, резистор 5, минус источника питания. По мере уменьщения напряжения на конденсаторе 6 откроется транзистор 3, транзистор 2 закроется, а невыключенный дискриминатор 7 приостанавливает дальнейшую работу устройства. Для продолжения прерывистой работы устройства необходимо разомкнуть нагрузку переключателем 16, что приводит к выключению дискриминатора (разрывается цепь удерживающего тока через резистор 10), устранить перегрузку и произвести повторное подключение нагрузки 15.

Принцип работы устройства по фиг. 2

5 аналогичен описанному. Отличие заключается в том, что отрицательной обратной связью дискриминатор охвачен не с выходом усилителя, а с той частью усилителя мощности, которая является неинвертирующей по отношению ко входу.

При подключении питания при выключенном переключателе 16 направления (фиг. 2) сразу происходит процесс зарядки конденсатора 6, и при замыкании контактов

5 переключателя 16 мгновенно срабатывает дискриминатор 7 уровня (так как конденсатор заряжен), а на нагрузке появляется напряжение. В дальнейшем начинают чередоваться циклы разряда и заряда конденсатора 6, вызывающие соответственно замыкание и размыкание тока .в цепи нагрузки 15, аналогичные описанным.

В качестве дискриминатора уровня с S-образной характеристикой на входе может быть использован Двухбазовый диод, динистор и т. д. Схема остается работоспособной при выполнении устройства на транзисторах противоположной проводимости по отношению к проводимостям транзисторов, указанным на схемах фиг. 1 и 2.

Использование устройства на транспбртР ном средстве с однопроводной системой питания потребителей с общим полюсом на корпусе транспортного средства, имеющей повышенную вероятность замыканий выходных цепей электронных устройств на корпус, вследствие условий эксплуатации транспортного средства способствующих, возникновению замыканий (механические, климатические воздействия, агрессивная среда и т. д.), обеспечивает защиту от перегрузки, что позволяет резко повысить надежность устройства в целом. Случайные короткие замыкания в цепи сигнальных ламп при техническом обслуживании, во время ремонта и замены сигнальных элементов, при проверке работоспособности устройства «На искру иекоторыми из потребителей не выг зовет нарушения работоспособности устг ройства.

Формула изобретения

Устройство управления прерывистой работой сигнальных ламп транспортного средства, содержащее многокаскадный усилитель мощности, дискриминатор уровня с S-образной входной вольтамперной характеристикой, входная цепь которого соединена последовательно с резистором, и времязадающий конденсатор, подключенный одной из обкладок к точке соединения резистора и входной цепи дискриминатора уровня, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности путем обеспечения защиты от перегрузки выходной цепи усилителя мощности, входная цепь дискриминатора уровня и резистор подключены параллельно выходной цепи усилителя, мощности, со входом которого соединена вторая обкладка времязадающего конденсатора причем дискриминатор уровня охвачен нелинейной отрицательной обратной связью с неинвертирующей частью усилителя мощности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3728713, кл. В 60 Q 1/38, опублик. 1973 (прототип).

w -CUft

u

u

к

+

ZO J3

n /J

П

B

w

15

15

Фи.2