Автоматический выключатель Советский патент 1982 года по МПК H03K17/60 

1

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматического выключения телевизора по окончании программы телепередачи по данному каналу.

Известен автоматический ключ, содержащий источник напряжения, транзисторы, диод, резисторы и RC-цепочку 1 Т.

Недостаток этого устройства невысокая надежность функционирования.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является автовыключатель для телевизора, содержащий источник напряжения, преобразователь сигнала в гармоническое напряжения, RC- цепь,.усилитель, выполненный на транзисторе, обмотку исполнительного реле, включенную в цепь коллектора транзистора, и замыкающие контакты репе 2.

Недостатками этого устройства являются наличие большого числа элементов, что приводит к снижению надежности функционирования, и невозможность отключения объекта в произвольный момент времени.

Цель изобретения - повышение надежности работы и расширение функциональных возможностей устройства.

Поставленная цель достигается

10 тем, что в автоматический выключатель, содержащий источник напряжения, преобразователь сигнала в гармоническое напряжение, RC-цепь, транзистор, коллектор которого через обмот15ку исполнительного реле подключен к положительной, а эмиттер - к отрицательной шинам источника напряжения, первые выводы замыкаю1чих контактов исполнительного реле подклю20чены к источнику напряжения и выходным шинам, а вторые выводы контактов соединены с шинами источника переменного напряжения, введены диод, резистор, полевой транзистор и резистивный делитель напряжения, причем выход преобразователя сигнала в гармоническое напряжение через диод соединен с о(5щим выводом RC-цепи и затвором полевого транзистора, сток которого и другой вывод конденсатора RC-цели Подключен к положительной шине источника напряжения, а другой вывод резистора КС-цепи и исток полевого транзистора через резистивный делитель соединены с отрицательной шиной источника напряж ния, причем средняя точка резистивного делителя подключена к базе тран

зистора, при этом положительная и отрицательная шины источника напряжения зашунтированы резистором, кроме того, катод диода и отрицательная шина источника напряжения подключены к дополнительным выходным шинам.

При этом преобразователь сигнала в гармоническое напряжение выполнен в виде параллельного колебательного контура, состоящего из первого и второго конденсаторов и катушки индуктивности, причем общий вывод конденсаторов соединен с управляющей шиной, другой вывод первого конденсатора и вывод катушки индуктивности подключены к выходу колебательного контура, а другие выводы второго конденсатора и катушки индуктивности соединены с отрицательной шиной источника напряжения.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства.

Автоматический выключатель состои из параллельного колебательного контура 1, содержаи егр конденсаторы 2, 3 и катушку индуктивности , разделительного диода 5, полевого транзистора 6, резистивного делителя 7 напряжения на резисторах 8 и 9, времязадающей RC-цепи 10, содержащей резистор 11 и конденсатор 12, биполярного транзистора 13, обмотку реле 1 с замыкающими контактами 15 и 16, разрядного резистора 17, источника 18 напряжения, управляемой шины 19. кнопок 20 и 21,

Устройство работает следующим образом.

Включение устройства осуществляется кратковременным (примерно 1 с) нажатием сдвоенной кнопки 21 , при котором блокируются замыкающие контакты 15 и 16 реле , Э

пеНсируя запирающее его напряжение автоматического смещения, образующееся на резисторах 8 и 9, включенных в цепь истока полевого транзистора 6. Со средней точки резистивного делителя 7 снимается напряжение, необходимое в достаточное для создания рабочего режима, близкого к режиму насыщения выходного тока транзистотранзистора 13, в цепи коллектора которого включена обмотка реле И. Постоянная времени цепи заряда конденсатора 12 с учетом значения .постоянного напряжения питания автоматического выключателя и уровня тока срабатывания реле 1 на выключение составляет порядка двух минут, поэтому для срабатывания реле на автовыключение появляется сигнал с шины 19 управления, который поступает на колебательный контур 1.

Сигнал управления, преобразованный в гармонический сигнал, детектируется диодом 5, а периодическая последовательность положительных полупериодов напряжения интегрируется конденсатором 12 во входной цепи полевого транзистора Ь, сток которого подключен к шине источни - ка 18 напряжения.

Транзистор 6 открыт на все время действия сигнала управления, обеспечивая открытое состояние выходного транзистора 13, в коллекторную цепь которого включено реле Н, так Возникшее постоянное напряжение питания автоматического выключателя прикладывается также и к времязадающей RC-цепи 10, вызывая процесс заряда конденсатора 12 через высокоомный резистор 11, на котором создается падение напряжения, пропорциональное току заряда конденсатора 12. Ответвлению тока заряда на катушку индуктивности препятствует диод 5. Это напряжение положительной полярности прикладывается к затвору полевого транзистора 6 и его истоку через резисторы 8 и 9, полностью комpa 13. Этот ток, протекая через обмотку реле И, вызывает его срабатывание и замыкание контактов 15 и 16, Это состояние реле неустойчиво. По мере заряда конденсатора 12 напряжение на его обкладках повышается, а ток заряда снижается, что, в свою очередь, приводит к снижению выходных токов транзистора 6 и выходного как база транзистора 13 подключена к средней точке делителя 7 напряжения, включенного в цепь истока тран зистора 6, По окончании программы телепередачи поступление сигнала управления с шины 19 прекращается, диод 5 закр вается и конденсатор 12 начинает медленно разряжаться через резистор 11, что также медленно снижает уров ни падения напряжения на делителе 7 напряжения, и базе транзистора 13, а также выходной ток транзистора 13, и в некоторый момент времени (т.е. спустр 1-2 мин с момента пропадания сигнала управления) сила магнит ного притяжения якоря реле И оказывается недостаточной, реле 1 сра батывает на размыкание контактов 15 и 16 и автоматический выключа-тель обестачивается. Остаточное напряжение на конденсаторе 12 быстро преобразуется в тепловую энергию через открытый диод 5, активное сопротивление катушки k контура 1 и разрядный резистор 17. Автоматический переключатель готов к очередному включениюо Процессы включения в сеть повторяются снова. Выключение устройства в процессе работы осу1чествляется кратковременным нажатием кнопки 20, при этом затвор полевого транзистора 6 соединяется с отрицательной шиной источника питания автовыключателя, токи через транзисторы 6 и 13 уменьшаются, и реле 14 срабатыва на размыкание контактов 15 и 16, в результате чего осуществляется отключение от питающей сети переменно го тока. Введение резистииного делителя, полевого транзистора, диода, резистора и выполнение преобразователя сигнала в гармоническое напряжение в виде параллельного колебательного контура позволяет повысить надеж ность работы устройства и осуществлять отключение объекта в любой момент времени. Формула изобретения 1. Автоматический выключатель, с держа1ций источник напряжения, преоб разователь сигнала в гармоническое напряжение, RC-цепь, транзистор, ко лектор которого через обмотку испол нительного реле подключен к положительной, а эмиттер - к отрицательной шинам источника напряжения, первые выводы замыкающих контактов исполнительного реле подключены к источнику напряжения и выходным шинам, а вторые выводы контактов соединены с . шинами источника переменного напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы и расширения функциональных возможностей, в него введены диод, резистор, полевой транзистор и резистивный делитель напряжения, причем выход преобразователя сигнала в гармоническое напряжение через диод соединен с общим выводом RC-цепи и затвором полевого транзистора, сток которого и другой вывод конденсатора RC-цепи подключен к положительной шине источника напряжения, а другой вывод резистора RC-цепи и исток полевого транзистора через резистивный делитель соединены с отрицательной шиной источника напряжения, причем средняя точка резистивного делителя подключена к базе транзистора, при этом положительная и отрицательная шины источника напряжения зашунтйрованы резистором, кроме того, катод диода и отрицательная шина источника напряжения подключены к дополнительным выходным шинам, 2. Выключатель по п. 1, отличающийся тем, что преобразователь сигнала в гармоническое напряжение выполнен в виде параллельного колебательного контура, состоящего из первого и второго конденсаторов и катушки индуктивности, причем общий вывод конденсаторов соединен с управляющей шиной, другой вывод первого конденсатора и вывод катушки индуктивности подключены к выходу колебательного контура, а другие выводы второго конденсатора и катушки индуктивности соединены с отрицательной шиной источника напряжения . . Источники информации. Принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № , кл. Н 03 К 17/60, 1975. 2.Авторское свидетопьство СССР tf 530368, кл. Н 01 Н 83/00, 30.09.76.

15

/б