Автоматичний вимикач змінного струму

1 Автоматический выключатель переменного тока, содержащий диодный мост, первая диагональ которого имеет выводы для подключения через нагрузку к сети переменного тока, а его вторая диагональ соединена с анодом и катодом тиристора, управляющий электрод которого подключен к выходу схемы управления тиристором, своим входом подключенной к выходу элемента гальванической развязки, вход которого подключен к источнику сигналов управления, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что источник сигналов управления содержит источник питания постоянного тока по меньшей мере один датчик приема входных воздействий, каждый из которых соединен с соответствующим устройством логического управления, содержащим схему обработки сигналов датчика приема входных воздействий, узел счета, дешифратор и по меньшей мереоднусхему ИЛИ, причем выходдатчика приема входных воздействий подключен ко входу упомянутой схемы обработки, выход которой соединен со входом узла счета, выходами подключенного ко входам дешифратора выходы которого соединены со входами соответствующей схемы ИЛИ, выход которой соединен с соответствующим элементом гальванической развязки, при этом вход источника питания постоянного тока имеет выводы для подключения к сети переменного тока, а его выход подключен к устройству логического управления и к датчику приема входных воздействий 2. Автоматический выключатель переменного тока по п 1 , о т л и ч а ю щ и й с я тем, что датчик приема входных воздействий выполнен в виде магнитоупрэвляемых контактов, а схема обработки сигналов датчика приема входных воздействий выполнена в виде схемы подавления сигналов дребезга, при этом узел счета содержит счетчик импульсов, выполненный по меньшей мере двухразрядным, причем выход схемы подавления сигналов дребезга подключен к счетному входу счетчика. 3 Автоматический выключатель переменного тока п о п і . о т л и ч а ю щ и й с я тем, что датчик приема входных воздействий содержит фотодиод инфракрасного излучения, а схема обработки сигналов датчика приема входных воздействий выполнена в виде многокаскадного усилителя, содержащего входной каскад на нескольких транзисторах, по меньшей мере один из которых включен по схеме с общим коллектором, каскад предварительного усиления на нескольких транзисторах, по меньшей мере один из которых включен по схеме с общим эмиттером, полосовой фильтр, выходной каскад усиления на нескольких транзисторах, по меньшей мере один из которых выполнен в виде составного транзистора, и выходной транзистор согласования, включенный по схеме с общим эмиттером 4 Автоматический выключатель переменного тока п о п 1 и п З , о т л и ч а ю щ и йс я тем. что узел счета содержит счетчик импульсов выполненный по меньшей мере двухразрядным, регистр записи, формирователь сигналов записи, схему обнуления, 6953 причем выход схемы обработки сигналов датчика приема входных воздействий подключен к счетному входу счетчика и входу формирователя сигналов записи, выход которого подключен ко входу записи регистра записи и входу схемы обнуления, выход которой подсоединен ко входу обнуления счетч и к а , выходы к о т о р о г о п о д к л ю ч е н к соответствующим входам регистра записи, соответствующие выходы которого соединены со входами дешифратора. 5. Автоматический выключатель переменного тока по п.1 и п.З, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что узел счета содержит регистр последовательного переноса, регистр записи, формирователь сигналов переноса и формирователь сигналов записи, схему об Изобретение относится к коммутационной технике и может быть использовано для 5 бесконтактного автоматического управления в устройствах автоматики, промышленной электроники. Известен выключатель переменного тока, позволяющий выполнить аатоматиче- ю ' ское о т к л ю ч е н и е н а г р у з к и от сети переменного тока по истечении заданного интервала времени после ее включения в сеть с помощью пусковой кнопки [1]. Выключатель содержит диодный мост, 15 одна из диагоналей которого через нагрузку включена в сеть переменного тока, а во вторую диагональ моста включен тиристор, между входом и управляющим электродом которого включена цепь запуска, состоящая 20 из пусковой кнопки и резистора. Между катодом и управляющим электродом тиристора включены схема поддержания и прерывания тока управляющего электрода тиристора, состоящая из источни- 25 ка питания, времязадающего блока и транзистора. нуления, при этом выход схемы обработки сигналов датчика приема входных воздействий подключен к соответствующимвходам формирователя сигналов переноса и формирователя сигналов записи и к информационному входу регистра последовательного переноса, выходы которого соединены со входами регистра записи, выход формирователя сигналов переноса подключен ко входу переноса регистра последовательного переноса, причем выход формирователя сигналов записи подключен ко входу записи регистра записи и ко входу схемы обнуления, выход которой подключен ко входу обнуления р е г и с т р а последовательного переноса, при этом выходы регистра записи соединены со входами дешифратора. и выключатель вновь оказывается в исходном состоянии. Таким образом, данный выключатель работает как обычное реле времени, коммутирующее цепь питания загрузки, т.е. производится ручной однократный, через кнопку, запуск времязадающей цепи и происходит одновременное включение нагрузки. При этом автоматическая работа выключателя заключается в выдержке на одно и тоже время включенного состояния нагрузки аппарата после запуска времязадающего блока и формирования на его выходе сигнала срабатывания, по которому выполняется отключение цепи нагрузки. В данном выключателе невозможна его автоматическая работа по программе, в которой в зависимости от поступления последовательности входных сигналов изменяется момент включения-выключения нагрузки и время сохранения установленного состояния. Наиболее близким к предлагаемому устройству является автоматический выключатель п е р е м е н н о г о т о к а , с о д е р ж а щ и й диодный мост, одна диагональ которого чеПри замыкании пусковой кнопки тирирез нагрузку включена в сеть переменного стор открывается и одновременно к сети 30 тока, а в другую диагональ включены тиристор и схема управления тиристором, выход подключается цепь нагрузки и источник пикоторой соединен с управляющим электротания, образованный двумя диодами, кондом тиристора, а вход через цепь гальваниденсатором и резисторами, ческой р а з в я з к и на о п т о т р а н з и с т о р е Происходит заряд конденсатора и запуск времязадающего блока, который по ис- 35 подключен к выходу источника сигнала управления [2]. течении заданного интервала времени открывает транзистор, шунтирующий разПри этом после подачи сигнала управлерядную цепь конденсатора. Ток в управляюния происходит включение гальванической щей цепи тиристора прерывается. Тиристор развязки, что обеспечивает срабатывание закрывается и нагрузка отключается от сети 40 схемы управления тиристором. 6953 В результате этого тиристор через управляющий электрод открывается и цепь нагрузки подключается в сети питания В отсутствии сигнала от источника управления, схема управления тиристором выключает его и нагрузка обесточивается Нагрузка подключается к сети питания, когда есть сигнал включения от источника управления, который через гальваническую развязку и схему управления тиристором открывает тиристор и закрывает его при отсутствий сигнала, т.е. подключение нагрузки к внешней сети питания выполняется в обычном режиме "Включить" или "Выключить" и не обеспечивается режим автоматического управления. При этом источник управления жестко связан с цепью управления,что не позволяет осуществить изменение режима коммутации цепи нагрузки без доступа в схему источника сигналов управления В данном выключателе невозможно также обеспечить беспроводное дистанционное управление цепью нагрузки из-за непосредственной связи источника сигналов управления со схемой управления тиристором и связанной с ней цепью нагрузки, включенной через управляемый тиристор и диодный мост к сети питания переменного тока, а также обеспечить автоматическую работу выключателя по принимаемым сигналам управления, имеющим такой характер физического воздействия, как магнитное поле, радио-, светоизлучение Задачей изобретения является обеспечение автоматизации и дистанционного управления коммутацией цепи нагрузки Поставленная задача достигается тем, что в схему выключателя вводятся три дополнительных функциональных узла - датчик п р и е м а управляющих входных воздействий и устройство логического управления, запитываемые третьим функциональным узлом - источником питания постоянного тока своим входом подключенным к внешней сети переменного тока При этом устройство логического управления функционально состоит из схемы обработки сигналов датчика приема входных воздействий, узла счета, дешифратора и схемы ИЛИ. которые обеспечивают автоматическую работу выключателя и расширяют возможности его схемы управления цепью нагрузки. Этому способствует использование датчика приема входных воздействий (далее датчик), который обеспечивает прием различных по физическому принципу действия сигналов управления, их усиление и преобразование в схеме обработки сигналов дат 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 чика, где может осуществляться их се/тэкция от помех и нормирование в сигналы воспринимаемые узлом счета. Кроме того, датчик приема входных воздействий обеспечивает восприятие сигналов управления, которые в зависимости от используемого типа датчика, в соответствии с алгоритмом работы выключателя и режима его эксплуатации могут иметь разную структуру формирования и характер передачи одиночные импульсы управления передаваемые через заданный промежуток времени, числоимпульсные или кодовые посылки управления При этом может обеспечиваться беспроводная передача сигналов управления от цепи формирования сигналов управления, через датчик приема входных воздействий и схеме управления нагрузкой Наличие датчика приема входных воздействий в схеме выключателя обеспечивает гальваническую развязку и независимость работы внешней цепи формирования сигналов управления от цепи схемы выключателя. В качестве датчика приема входных воздействий могут использоваться приемники ~ магнитного поля, излучений радио и свето, а также емкостные, индуктивные сенсорные датчики, а также механические переключатели. Применение в автоматическом выключателе нескольких датчиков приема входных воздействий расширяет функциональные возможности схемы управления, что достигается возможностью использования нескольких датчиков различных по восприятию физического воздействия и устанавливаемых раздельно или разнесено при эксплуатации Это позволяет, в зависимости от алгоритма управления и используемых схем датчиков, применять соответствующие схемы приема и обработки сигналов датчиков используя общий узел счета с несколькими входами и подключать к его выходам одну или несколько схем совпадения и или дешифрации, выходы которых через соответствующие схемы ИЛИ и элементы гальванических развязок могут быть подключены к цепям управления одной или нескольких управляемых нагрузок Схема обработки сигналов датчика приема входных воздействий обеспечивает их прием с датчика, усиление и преобразованиє в нормированном виде для передачи на вход узла счета В узле счета осуществляется логическая обработка принятых сигналов управления, их фиксации и передачи на входы дешифратора. По своей структуре и составу узел сче L 6953 та может включать и себя различные регистры (переноса и записи), счетчики и таймеры с соответствующими схемами синхронизации режима записи или запуска/останова. При этом состав элементов и функциональная организация узла счета будет определяться как с т р у к т у р о й п р и н и м а е м ы х сигналов (импульсная, число - импульсная или кодовая последовательность) так и конкретным алгоритмом управления коммутацией цепи нагрузки Логические сигналы на выходах узла счета выделяются (схемами совпадения) дешифратором и далее через схему ИЛИ с ее выхода обеспечивает управление входом гальванической развязки. Выход гальванической развязки передает принятый датчиком, обработанный схемой обработки и селективно выделенный логический сигнал узла счета и схемы дешифратора (совпадения) на включение (выключение) нагрузки в СООТЕІЄТСТВИИ С программой управления. Источник питания постоянного тока обеспечивает независимость работы схемы датчика приема входных воздействий и устройства логическою управления и состояния их выходов от состояния цепи коммутируемой нагрузки. Это позволяет размещать датчик, устройство логического управления, гальваническую развязку и другие функциональные узлы и элементы управления в различных сочетаниях определенных условиями эксплуатации и управления На фиг 1 приведена общая схема предлагаемого выключателя, выполненного по п 1 формулы изобретения. В схеме приняты следующие обозначения 1,2,3 - клеммы подключения сети питания переменного тока и нагрузки 14, 4 - диодньй мост, 5 - тиристор, 6 - схема управления тиристором, 7 - источник питания постоянного тока, 8 -датчик приема входных воздействий, 9 - схема обработки сигналов датчика приема управляющих входных воздействий, 10 -- узел счета, 11 - дешифратор, 12 - схема ИЛИ, 13 - элемент гальванической развязки цепи устройства логического управления и схемы управления тиристоров, 14 - нагрузка. К клеммам 1, 2 подключен внешний источник коммутируемого переменного тока Клемма 1 подключена также к первому входному плечу моста 4 и второму входу 5 10 15 20 25 30 35 40 45 8 встроенного источника питания постоянного тока 7 (далее - источник). Клемма 2 подключена к первым входам нагрузки 14 и источника 7. Выход источника 7 подключен к шинам питания датчика 8 и устройства логического управления - функциональным узлам 9, 10, 11, 12. Клемма 3 подключена ко второму входу нагрузки 14 и второму входному плечу моста 4. Выходные плечи моста 4 соединены соответственно с анодом и катодом тиристора 5 и схемой управления тиристором б (далее - схема управления). Управляющий злектрод тиристора 5 подключен к выходу схемы управления 6. Выход датчика приема входных воздействий 8 подключен к выходу схемы обработки сигналов датчика приема входных воздействий 9 (далее - схема обработки). Выход схемы обработки 9 подключен к входу узла счета и логической обработки сигналов датчика 10 (далее - узел счета), выходы которого подключены ко входам схемы дешифратора 11. Выходы схемы дешифратора 11 подключены ко входам схемы ИЛИ 12 своим выходом соединенной со входом элемента іальванической развязки. Выход элемента развязки 73 подключен ко входу схемы управления тиристором 6, выход которой подключен к управляющему электроду тиристора 5.Выключатель работает следующим образом. В исходном состоянии датчик 8 и выходы схемы дешифратора 11, подключенные через схему ИЛИ 12 к выходу элемента развязки 13, находятся в выключенном состоянии. Поэтому тиристор 5 выключен схемой управления тиристором б, которая удерживается в выключенном состоянии через элемент развязки 13. При срабатывании датчика 8 сигналы с его выхода поступают на вход схемы обработки 9, где осуществляется их обработка и нормирование. С выхода схемы обработки 9 сигналы 50 датчика 8 поступают на вход узла счета 10, где осуществляются их логическая обработка. Т.к. выходы узла счета 10 подключены к выходам схемы дешифратора 11, то при со55 ответствующем изменении состояния выходов блока узла счета 10 чз выходах схем совпадения дешифратора 11 формируются управляющие сигналы, передаваемые через схему ИЛИ 12 на вход элемента развязки 13. Состояние выхода элемента развязки 13 пе 6953 редается на схему управления тиристором 6. Изменение состояния узла счета 10 воспринимается схемами совпадения дешифратора 11 и в соответствии с алгоритмом работы состояние их выходов передается на 5 схему ИЛИ 12, на выходе которой формируется сигнал управления на включение (или выключение), который передается на вход элемента развязки 13. С выхода элемента развязки 13 сигнал 10 включения нагрузки поступает на вход схемы управления тиристором б, в результате чего через ее выход запитывается управляющий электрод тиристора 5. Тиристор 5 открывается и нагрузка 14 15 через мост 4 подключается к внешней сети питания и в зависимости от программы работы (алгоритма) нагрузка может удерживаться во включенном состоянии заданное время или до последующего срабатывания 20 датчика 8 При повторном срабатывании датчика 8 и прохождении сигнала (сигналов) через схему обработки 9 на узел счета 10, на выходах схемы дешифратора 11 формируется посту- 25 пающий через выход схемы ИЛИ 12 сигнал управления на включение (выключение) или подтверждение, через элемент развязки 13, установленного состояния схема управления 6 тиристором. Цепь управляющего элек- 30 трода т и р и с т о р а 5 с о о т в е т с т в у ю щ и м образом реагирует на поступающий сигнал, изменяя или подтверждая ранее установленное состояние, что и обеспечивает коммутацию цепи нагрузки к сети. 35 Таким образом, при поступлении последовательности сигналов от датчика 8 осуществляется их логическая обработка и в зависимости от программы работы выключателя выполняется подключение нагрузки 14 40 к внешнему источнику и удержание ее в этом состоянии на заданное время. На входы устройства логического управления может быть подключено несколько датчиков входных воздействий, которые в 45 зависимости от приоритета срабатывания будут соответствующим образом изменять работу выключателя, определяемую алгоритмом работы его программы. Выходы устройства логического управ- 50 ления могут быть подключены к двум или более элементам развязок, каждый из которых управляет коммутацией, подключенной к внешней сети питания, отдельной нагрузки управляемой через соответствующие ди- 55 одный мост, т и р и с т о р и схему его управления На фиг 2 приведена схема автоматического выключателя, выполненного по п.2 формулы изобретения, когда прием и фор 10 мирование сигналов входных управляющих воздействий осуществляется через дг гчик 8 в виде одной группы магнитоуправляемых контактов (например, геркон типа КЭМ-2а). Сигнал срабатывания датчика (геркона) передается на вход схемы обработки сигналов датчика приема входных воздействий, выполненной в виде схемы подавления сигналов дребезга коммутации 9. Выход схемы подавления дребезга коммутации 9 подключен ко входу схемы узла счета 10 в виде двухразрядного счетчика выхода, которого подключены ко входам схем совпадения дешифратора 11. Рассмотрим работу выключателя выполненного по приведенной на фиг.2 схеме. При замыкании и размыкании контактов датчика 8 это изменение состояния его контактов передается на вход схемы подавления д р е б е з г а 9, на выходе к о т о р о й формируется сигнал срабатывания контактов, поступающий на вход счетчика 10 и изменяющий состояние его выходов. Состояние выходов счетчика 10 передается на входы схемы дешифратора 11, подключенного выходами ко входам схемы ИЛИ, на выходе которой формируется выходной сигнал управления в соответствии с заданным алгоритмом работы. Сигналы управления со схемы дешифратора 11 через схему ИЛИ 12 поступает на вход элемента гальванической развязки 13 через выход которого выполняется передача состояния сигнала управления на схему управления тиристором коммутации цепи нагрузки. Выключатель может работать по следующей программе. В исходном состоянии контакты датчика разомкнуты и выходные разряды счетчика установлены в нулевое состояние. Поэтому на выходе схем совпадения дешифратора отсутствует сигнал активизирующий вход элемента гальванической развязки. Через его выход включена и схема управления тиристором, которая удерживает тиристор коммутации в выключенном состоянии. Т.о. нагрузка находится в выключенном состоянии. При первом срабатывании контактов датчика сформированный на выходе схемы подавления дребезга сигнал изменяет состояние выходов счетчика, откуда сигнал поступает на входы схем с о в п а д е н и я дешифратора, с выходов которого через схему ИЛИ в соответствии с алгоритмом работы поступает сигнал включения нагрузки на элемент гальванической развязки и далее, на схему управления тиристором, для его отпирания и подключения нагрузки к сети. 11 В результате этого, тиристор отпирается и нагрузка подключается к сети питания через включенный тиристор и диодный мост. После повторного срабатывания датчика также изменяется состояние выходов счетчика, что не изменяет включенного состояния нагрузки, т.к. на выходе схемы ИЛИ сохраняется сигнал управления, поддерживающий включенное состояние нагрузки. При очередном, третьем срабатывании датчика погрузка также остается включенной, т.к. вновь изменившееся состояние выходов счетчика, через соответствующую схему совпадения дешифратора, обеспечивает формирование сигнала, подтверждающего удержание нагрузки во включенном состоянии. Только после прохождения следующего четвертого срабатывания датчика, выходы счетчика устанавливаются в выключенное нулевое состояние и на выходах дешифратора формируется сигнал отключения нагрузки, который через элемент р а з в я з к и поступает на схему управления тиристором и отключает нагрузку от внешней сети питания, Т.о. заканчивается один цикл работы автоматического выключателя. Новое срабатывание датчика задает новое начало цикла работы автоматического выключателя. Дзльнейшая работа выключателя повторяется в описанной выше последовательности. По описанному выше алгоритму управления выключатель может быть использован, н а п р и м е р , для а в т о м а т и ч е с к о й коммутации освещения (нагрузки) ванных комнат, мест общего пользования, складских помещений и т.д. Срабатывание датчика при открывании и закрывании входной двери может обеспечивать постоянный магнит закрепленный на ее подвижной части. При движении двери (открывании-закрывании) магнит заставляет срабатывать (замыкаться-размыкаться) закрепленный неподвижно датчик подключенный к схеме управления. Тогда по описанному ранее алгоритму выключатель будет работать следующим образом. В исходном состоянии нагрузка отключена от внешней сети (освещение обесточено). При открывании двери происходит срабатывание датчика и нагрузка автоматически подключается к сети.При закрывании двери также происходит срабатывание датчика, но нагрузка остается подключенной. (Пользователь зашел в помещение и остается там какое-то время. Затем пользователь открывает дверь, выходит и закрывает дверь). Происходит очередное срабатывание датчика (замыкание-размыкание), как 6953 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 12 при открывании, так и при закрывани двери. При этом после очередного срабатывания датчика (открывании двери) нагрузка остается подключенной к источнику. Но уже при закрывании двери, когда происходит новое срабатывание датчика и обработка его сигнала устройством логического управления, формируется сигнал, по которому выполняется отключение нагрузки от источника, (пользователь вышел из помещения и закрыл дверь). Освещение помещения обесточено. Таким образом заканчивается один автоматический цикл работы выключателя. При повторном срабатывании датчика (пользователь опять открывает дверь и заходит в помещение) начинается следующий цикл работы выключателя, который повторяется в описанной выше последовательности. Устройство рассмотренного выше автоматического выключателя, например, при внешнем источнике питания 220В 50 Гц может быть реализовано следующим образом: Диодный мост 4 может быть выполнен на выпрямителе типа КЦ402 (КЦ405, КЦ407) или собран с диодов типа КД105 (КД202, Д247 и т.д.). Тиристор 5 - КУ202Н(М) или тиристор с аналогичными техническими характеристиками. Схема управления 6 тиристором 5 - это фазоимпульсный регулятор, цепь управления которого "включение или выключение") коммутируется элементом гальванической развязки 13 Датчик входных воздействий 8 может быть выполнен на герконе КЭМ-2а (МК-1036) и т.д. Встроенный источник питания постоянного тока 7 может быть выполнен по схеме параметрически стабилизированного выпрямителя постоянного тока с бестрансформаторным входом и состоять как вариант исполнения, из двух конденсаторов, резистора, мостового выпрямителя и диодного стабилитрона. Конкретные величины тока источника 7 и его выходное напряжение зависит от количества и типа микросхем, используемых в устройстве логического управления. Устройство логического управления, выполненное из функциональных узлов 9, 10, 55 11, 12 может быть реализовано на микросхемах логических серий 155/555/ 176/561 и т.д. в соответствии с заданной функцией. Элемент гальванической развязки 13 цепей устройства логического управления и схемы управления 6 тиристоров 5 может 13 быть выполнена на оптотиристоре АОУ103В (реле РЭС-55. оптроне СЭП-2 и т.д.). Электрическая схема приведенного выключателя является малогабаритной и встраиваемой в любом месте коммутации нагрузки. На фиг.З приведена функциональная схема, где в качестве датчика 8 приема входных воздействий использован фотодиод инф р а к р а с н о г о излучения (п.З формулы изобретения). Схема обработки сигналов датчика приема входных воздействий выполнена в виде многокаскадного усилителя, где: 15 - входной каскад; 16 - каскад предварительного усиления на транзисторах по меньшей мере единиц которых включен по схеме с общим эмиттером ; 17 - полосовой фильтр селекции несущей частоты (заполнения) принимаемых сигналов управления; 18-выходной каскад усиления, где хотя бы один транзистор включен по схеме составного транзистора; 19 - выходной транзистор согласования. При распространении (передаче) сигналов управления 6 в виде число-импульсных или кодовых посылок с заданной частотой заполнения, на фотодиоде 8 (см фиг.6-1, фиг.7-2) осуществляется их прием и через каскад 15 передача на вход предварительного усилителя 16. В усилителе 16 выполняется усиление сигналов до требуемого уровня и с его вы хода (см. фиг.6-2. фиг.7-2)усиленный сигнал поступает на вход фильтра 17, который пропускает только сигналы несущей частоты (см. фиг.6-3, фиг.7-3). Его полоса пропускания имеет резко выделенные границы с заданной неравномерностью характеристики при высокой добротности. Т.о. на выход фильтра обеспечивается прохождение (см. фиг.6-2, фиг.7-2. 7-3) только полезных логических сигналов управления при заданной частоте их заполнения. Все наложенные сигналы помех отфильтровываются на входе фильтра 17 (см. фиг.6-2, фиг.7-2).С выхода фильтра 17 управляющий сигнал поступает на вход блока 18, где выделенный полезный сигнал усиливается каскадом с большим коэффициентом усиления, что достигается соответствующим включением транзисторов. Далее сигнал поступает на вход транзистора 19, выполняющего согласование выходного сопротивления многокаскадного усилителя и входа узла счета.На фиг.4 приведена схема выключателя, согласно п.5 формулы изобретения. 6953 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 14 Узел счета 10 содержит счетчик '2 импульсов, соединенный с регистром 23 записи, схему 20 формирования с и г н а л о в обнуления счетчика 22 и формирователь 21 сигналов записи регистра 23 записи. Выход фотоприемника 8 подключен к входу счета двоичного счетчика импульсов 22 (далее - счетчик) и входу формирователя сигналов записи 21 регистра записи 23 (далее - формирователь). Выход формирователя 21 подключен ко входу записи регистра 23 и входу схемы формирователя сигналов обнуления 20 счетчика 22 (далее - схема обнуления 20). Выходы счетчика 9 подключены ко входам регистра 10, выходы которого подключены ко входам дешифратора 11. Выходы дешифратора 11 подключены ко входу схемы ИЛИ 12, выход которой подключен ко входу элемента гальванической развязки 13. На фиг.6 в качестве примера показано прохождение через фотоприемник управляющей последовательности из трех импульсов. Выключатель работает следующим образом. В исходном состоянии счетчик и регистр обнулены и на их выходах сохраняется нулевое состояние. После приема последовательности импульсов управления (см. фиг.6-2, 6-3) на выходе ф о т о п р и е м н и к а 8 ф о р м и р у е т с я управляющая последовательность (см, фиг 6-4), которая через схему 9 обработки сигналов датчика поступает на счетчик 22 и формирователь 21, на выходе которого формируется сигнал записи (см. фиг.6-5) для регистра 23. Длительность этого сигнала записи превышает длительность любой из принимаемых пачек импульсов ( Гф > г п ) сигналов управления (см. фиг.6-5). С прохождением всех импульсов пачки управления в счетчике 22, на его выходах формируется сигнал, соответствующий двоичному логическому коду количества принятых импульсов управления. Состояние выходов счетчика передается на входы регистра 23. В регистре 23 запись информации осуществляется подачей отрицательного потенц и э л ь н о г о сигнала (нулевого уровня) управления на вход записи регистра с выхода формирователя 21. Поэтому в регистре 23 будет зафиксировано состояние выходов счетчика 22 после приема всех импульсов управляющей последовательности и окончания длительности импульсов записи, что достигается подачей 15 6953 на вход записи регистра записи 23 с формирователя 21 импульса, по длительности превышающего длительность любой передаваемой последовательности управления (см, фиг.6-4, 6-5). В результате этого 5 состояние выходов счетчика 22 после окончания импульсов записи с формирователя 21, зафиксируется на выходах регистра 23. Одновременно по спаду импульса формирователя 21 на выходе схемы обнуления 10 20 сформируется сигнал установки в "0" и выходом счетчика 22. Счетчик 22 обнуляется и приводится в соответствие готовности к приему следующей последовательности сигналов управле- 15 ния. Зафиксированное после записи состояние выходов регистра 23 передается на вход дешифратора 11, на выходах которого формируется сигнал управления, поступающий 20 через схему ИЛИ 12 на вход элемента развязки 13 и через ее выход на схему управления тиристорами 6 и нагрузкой 14. Т.о. достигается управление цепью нагрузки после прихода с фотоприемника 8 25 число- импульсного сигнала управления, что и обеспечивает включение (выключение) нагрузки. При этом после приема нового сигнала 30 управления работа автоматического выключателя выполняется в описанной выше последовательности, которая обеспечивает управление цепью нагрузки в соответствии с алгоритмом управления. 35 Устройство логического управления по функциональной схеме приведенной на фиг.4, может быть выполнено на микросхемах серий 155/555/533 или 176/561/564 соответствующих типов: 40 - счетчик импульсов на микросхемах (далее - м/с) 155/555 ИЕ5/ИЕ6/ или 176/561/564 ТМ2/ИЕ2, ИЕ4, ИЕ8 и т.д.); - регистр записи на м/с 155/555 ТМ7, (ИР1, ИР11, ИР13) или 176/561/ТМ2, ТВ1, 45 ИР2 и т.д.). - дешифратор на м/с 155/555 ИД4/ИД7, ИДЗ или 176/561 /564 ИД1 /ИД5); - схемы ИЛИ на м/с 155/555 ЛАЗ/ЛА6, ЛА2, ЛА4/ для отрицательных сигналов и 50 155/555 ЛЕ1/ЛЕ2, ЛЕЗ, ЛЕ4) для положительных сигналов или соответственно на м/с 176/561/564 ЛА7/ЛА8, ЛА9) и 176/561/564 ЛЕ5(ЛЕ6, ЛЕЮ); - схема формирователя на м/с типа 55 155/555 АП/АГЗ) или 561/176 ТМ2/ТМ1) включенных по схеме ждущего мультивибратора, работающего по перепаду напряжения входного импульса; 16 - схема обнуления счетчика может быть построена на одном конденсаторе, резисторе, диоде, соответственно включенных. Рассмотрим работу выключателя, когда происходит прием кодовых посылок управления, т.е. сигналы управления передаются в виде импульсной кодовой последовательности (кодовое слово, например состоящее из трех разрядов). Поступление этого импульсно-кодового числа воспринимается схемой фотоприемника, в котором происходит усиление и выделение полезного сигнала из несущей частоты, его фильтрации от возможных помех. Усиленный и селективно выделенный сигнал управления в виде кодового числа (см. фиг.7-4) поступает с выхода фотоприемника на вход устройства логического управления в автоматическом выключателе, выполненном по схеме, приведенной на фиг.5. Необходимо отметить то, что сигнал импульсно-кодовой последовательности соответствующий при приеме (передаче) логической единицы" 1" в несколько раз превышает в принимаемом коде длительность соответствующего сигнала логического нуля "0", что и показано на фиг.7-1 (7-2,7-3, 7-4). На фиг.5 приведена схема предлагаемого выключателя, реализованная по п.5 формулы изобретения, где: 20 - схема формирования сигнала обнуления регистра переноса, 21 - формирователь сигналов записи, 22 - регистр последовательного переноса сигналов управляющих входных воздействий принимаемых фотоприемником; 23 - регистр записи сигналов регистра последовательного переноса; 24 - формирователь сигналов переноса регистра переноса 22. На фиг.7 приведена временная диаграмма работы устройства, приведенного на фиг.5. На временной диаграмме приняты следующие обозначения: ' 1 - принимаемый импульсно-кодовый сигнал на входе фотодиода; 2-3 - сигналы соответственно на входе и на выходе полосового фильтра; А - импульсно-кодовый сигнал на входах регистра переноса 22 и формирователей переноса 24 и записи 21: 5 - выходной сигнал формирователя переноса 24; 6 - выходной сигнал формирователя записи 21; 7 - выходной сигнал схемы обнуления 20. 17 6953 Рассмотрим работу схемы выключателя в котором датчик приема входных воздействий на фотодиоде инфракрасного излучения и схема обработки объединены в один функциональный узел-фотоприемник, выход которого подключен к входу регистра последовательного переноса 22 и входам формирователей 24 и 21. В исходном состоянии при отсутствии сигналов управления на выходах регистра переноса 22 установлено нулевое состояние, которое передается на входы регистра записи 23. В то же время на выходах регистра записи 23 сохраняется ранее записанное состояние выходов регистра переноса 22. Считаем, что предыдущее состояние регистра переноса 22 было исходное-нулевое, которое сохранилось до рассматриваемого момента времени. Также считаем, что передача импульсов управления выполняется в виде кодовой последовательности с частотой заполнения, на которую настроен полосовой фильтр фотоприемника. На выходах формирователей сигналов переноса 24 и записи 21, формируются сигналы управления переноса и записи после прохождения импульсов кодовой последовательности управления. При этом длительность импульса формирователя 24 равна длительности импульса " 1 " (логической единицы в ходе) и превышает длительность импульса "^"(логического нуля) в кодовой последовательности в несколько раз. Поэтому при поступлении кодовой последовательности на вход регистра переноса 22 происходит ее поразрядный перенос. На выходах регистра 22 после окончания последнего импульса кода " 1 " (см. фиг.7) будет записано передаваемое кодовое слово управления 1-0-1. Так как выходы регистра переноса 22 соединены со входами регистра параллельной записи 23, то состояние выходов регистра переноса 22, в виде двоичного числа 1-0-1 будет записано s регистр записи 23 после окончания длительности импульса формирователя записи 21 (см. фиг.7 -6), Как было отмечено выше после прихода первого импульса кодовой последовательности происходит одновременно запуск формирователей сигналов переноса 24 и записи 21. При этом запуск формирователя переноса выполняется от каждого импульса ко 18 довой последовательности (по числу разрядов в коде). При этом по первому импульсу кодовой последовательности, на выходе формирова5 теля 21, вырабатывается импульс записи по длительности значительно превышающей длительность любой передаваемой кодовой последовательности управления, т.к. ее длительность фиксирована числом передавае10 мых разрядов управления. Поэтому после окончания импульса записи, состояние выходов регистра последовательного переноса 22 переписывается в регистр записи 23 и одновременно, проис15 ходит формирование на выходе схемы обнуления 20 сигнала установки в "0", регистра переноса 22 (см. фиг.7-6, 7-7). Кодовый сигнал 1-0-1 с выходов регистра записи 23 поступает на входы дешифра20 тора 11, где происходит его расшифровка и через выход схемы ИЛИ 12 в соответствии с алгоритмом работы, выполняется передача сигнала управления на элемент развязки 13, и далее на схему управления тиристором 6 25 коммутации цепи нагрузки. При приеме новой кодовой последовательности управления, работа схемы выключателя выполняется в описанной выше 30 последовательности. При этом принятый и расшифрованный сигнэп управления с выходов дешифратора 11 поступает на схему ИЛИ 12, и с е выхода, на вход элемента гальванической развязки, 35 подтверждая или изменяя ранее установленное состояние нагрузки. 40 45 50 55 Устройство логического управления по схеме выключателя, приведенной на фиг.5, может быть выполнено на м/с серий 155/555/533 или 178/561/564 соответствующих типов; регистр последовательного переноса на м/с 155/ИР2/ИР1; р е г и с т р з а п и с и на м/с 155/555 ТМ7/ИР1/ или 176/561/ИР2 или 176/561 ТМ2/ТМЗ.ИР2 и т.д.); дешифраторы на м/с 155/555 ИДЗ/ИД4/ или 176/561 ИД1/ИД5; схемы формирователей переноса и записи на м/с серий 155/555 АГ1/АГЗ или 561/ТМ2/ТМ1 включенных по схеме ждущего мультивибратора, срабатывающих по перепаду входного импульса: схема обнуления соответствующим включением конденсатора, резистора и диода. 6953 cpt/г./ Си. vu I 6953 .3 / От— 6 \7 Л 10 ZZ f2 'Ґ'' 6953 о л. Сеть 7 г, ПОГОHUP о 5 Vi 10 ар R —я3 , ~Y ЛІ tpu? 6 1 6953 IN A. IS 4 5 !3 it (Wlfl ЛЛЛЛ И Г LJ1 Ц 11 iLJiL — / . * t *m— — 6 • ^ ] £ м fvwy г> мі 1101 £ п vj-d 7 Упорядник В Філіндаш Замовлення 4507 Техред M Моргентал Коректор К Папп Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, Київ-53, Львівська пл , 8 Виробничо-видавничий комбінат "Патент", м Ужгород, вул Гагаріна, 101 u