Комутаційний пристрій

Комутаційний пристрій, який містить механічний перемикач на три положення із середнім (нейтральним) положенням та з одним рухомим й двома нерухомими контактами, перший, другий та третій оптрони, які містять пари світлодюд - фототранзистор, сім ДІОДІВ, перший резистор, першу, другу та третю ВИХІДНІ ШИНИ, шину керування, ши ну джерела комутаційної напруги та спільну шину, колектори СВІТЛОДІОДІВ першого, другого та третього оптронів з'єднані між собою і через перший резистор підключені до шини керування, катоди СВІТЛОДІОДІВ першого та третього оптронів з'єднані ВІДПОВІДНО з першим та другим нерухомими контактами механічного перемикача, рухомий контакт якого з'єднаний зі спільною шиною, катод світлодюда другого оптрона через перший діод підключений до спільної шини, який відрізняється тим, що він додатково містить перший, другий та третій p-n-р транзистори, четвертий, п'ятий та шостий n-p-п транзистори, другий, третій та четвертий резистори, при цьому колектори першого та четвертого, другого та п'ятого, третього та шостого транзисторів попарно з'єднані між собою й підключені ВІДПОВІДНО до першої, другої та третьої вихідних шин, бази першого, другого та третього транзисторів з'єднані з першими виводами ВІДПОВІДНО другого, третього та четвертого резисторів, другі виводи яких підключені до колекторів фототранзисторів ВІДПОВІДНО першого, другого та третього оптронів, бази четвертого, п'ятого, та шостого транзисторів з'єднані з емітерами фототранзисторів ВІДПОВІДНО першого, другого та третього оптронів, емітери першого, другого, третього, четвертого, п'ятого та шостого транзисторів ВІДПОВІДНО через другий, третій, четвертий, п'ятий, шостий та сьомий діоди підключені до шини джерела комутаційної напруги 1 Винахід належить до імпульсної техніки та може використовуватись для комутації ланцюгів постійного і змінного струмів у приладах автоматики і вимірювальної техніки Існує відомий пристрій (див Патент України N42164А, кл НОЗК17/60), який містить транзистор, механічний перемикач на три становища зі середнім (нейтральним) становищем та з одним рухомим й двома нерухомими контактами, резистор, перший та другий оптрони, яки містять пари світлодюд - фототранзистор, першу, другу та третю ВИХІДНІ шини, шину керування, шину джерела комутаційної напруги та спільну шину Недолік цього пристрою - комутація напруги тільки однієї полярності Найбільш близьким до передбачуваного винаходу є пристрій (див рішення від 6 09 02 про видачу деклараційного патенту України по заявці №2002031814 від 5 04 02 на винахід "Комутаційний пристрій", який містить механічний перемикач на три становища зі середнім (нейтральним) ста новищем та з одним рухомим и двома нерухомими контактами, перший, другий та третій дюдні мости, резистор, діод, перший, другий та третій оптрони, які містять пари світлодюд - фототранзистор, першу, другу та третю ВИХІДНІ ШИНИ, шину керування, шину джерела комутаційної напруги та спільну шину, перши виводи першого, другого та третього дюдних мостів підключені ВІДПОВІДНО до першої, другої та третьої вихідним шинам, другі виводи цих мостів з'єднані з шиною джерела комутаційної напруги, фототранзистори першого, другого та третього оптронів ввімкнені в діагоналі ВІДПОВІДНО першого, другого та третього дюдних мостів, колектори СВІТЛОДІОДІВ першого, другого та третього оптронів з'єднані між собою та через резистор підключені до шини керування, катоди СВІТЛОДІОДІВ першого та третього оптронів з'єднані ВІДПОВІДНО З першим та другим нерухомими контактами механічного перемикача, рухомий контакт якого через діод підключено до спільної шини Недолік цього пристрою - неможливість кому (О ю 57467 тацм більш високої напруги та великого струму тотипу тим, що до нього впроваджені перший, друОзнаками прототипу, які збіжні з суттєвими гий та третій р - п - р транзистори, четвертий, п'яознаками винаходу, який заявляється є механічтий та шостий n-p-п транзистори, другий, третій та ний перемикач натри становища зі середнім (нейчетвертий резистори, при цьому колектори першотральним) становищем та з одним рухомим й двого та четвертого, другого та п'ятого, третього та ма нерухомими контактами, перший, другий та шостого транзисторів попарно з'єднані між собою третій оптрони, які містять пари світлодюд - фотой підключені ВІДПОВІДНО до першої, другої та третранзистор, сім ДІОДІВ, перший резистор, перша, тьої вихідним шинам, бази першого, другого та друга та третя ВИХІДНІ ШИНИ, шина керування, шитретього транзисторів з'єднані з першими виводана джерела комутаційної напруги та спільна шина, ми ВІДПОВІДНО другого, третього та четвертого реколектори СВІТЛОДІОДІВ першого, другого та третьозисторів, другі виводи яких підключені до колектого оптронів з'єднані між собою і через резистор рів фототранзисторів ВІДПОВІДНО першого, другого підключені до шини керування, катоди СВІТЛОДІОДІВ та третього оптронів, бази четвертого, п'ятого та першого та третього оптронів з'єднані ВІДПОВІДНО З шостого транзисторів з'єднані з емітерами фотопершим та другим нерухомими контактами механітранзисторів ВІДПОВІДНО першого, другого та тречного перемикача, рухомий контакт якого з'єднано тього оптронів, емітери першого другого, третього, зі спільною шиною, катод світлодюда другого оптчетвертого, п'ятого та шостого транзисторів ВІДПОрона через перший діод підключено до спільної ВІДНО через другий, третій, четвертий, п'ятий, шосшини тий та сьомий діоди підключені до шини джерела комутаційної напруги Причиною, яка перешкоджає одержанню бажаного результату - можливості комутації більш Доказом наявності причинно-наслідкового високої напруги та великого струму - є низька прозв'язку між сукупністю суттєвих ознак винаходу й бивна напруга переходів колектор - емітер фототехнічним результатом є та обставина, що технічтранзисторів оптронів та обмежене значення їх ний результат - розширення функціональних можграничнодопустимого струму ливостей комутаційного пристою шляхом комутації більш високої напруги та великого струму - може В основу винаходу поставлено задачу розшибути досягнутим тільки при використовуванні всієї рення функціональних можливостей комутаційного сукупності суттєвих ознак винаходу пристрою шляхом комутації більш високої напруги та великого струму У відсутності в технічному рішенні хоча б однієї суттєвої ознаки технічний результат не доПоставлена задача вирішується тим, що комусягається таційний пристрій містить механічний перемикач на три становища зі середнім (нейтральним) стаНа кресленні зображена схема комутаційного новищем та з одним рухомим й двома нерухомими пристрою контактами, перший, другий та третій оптрони, які Комутаційний пристрій містить механічний пемістять пари світлодюд - фототранзистор, сім ремикач 1 на три становища зі середнім (нейДІОДІВ, перший, другий та третій p-n-р транзистори, тральним) становищем та з одним рухомим й двочетвертий, п'ятий та шостий n-p-п транзистори, ма нерухомими контактами, перший 2, другий 3 та перший, другий, третій та четвертий резистори, третій 4 оптрони, які містять пари світлодюд - фопершу, другу та третю ВИХІДНІ ШИНИ, шину керутотранзистор, сім 5 11 ДІОДІВ, перший 12, другий вання, шину джерела комутаційної напруги та спі13 та третій 14 p-n-р транзистори, четвертий 15, льну шину, колектори світлодюд і в першого, друп'ятий 16 та шостий 17 n-p-п транзистори, перший гого та третього оптронів з'єднані між собою і 18, другий 19, третій 20 та четвертий 21 резисточерез перший резистор підключені до шини керури, першу 22, другу 23 та третю 24 ВИХІДНІ ШИНИ, вання, катоди світло ДІОДІВ першого та третього шину 25 керування, шину 26 джерела комутаційної оптронів з'єднані ВІДПОВІДНО З першим та другим напруги, та спільну шину 27, колектори нерухомими контактами механічного перемикача, СВІТЛОДІОДІВ першого 2, другого 3 та третього 4 рухомий контакт якого з'єднано зі спільною шиною, оптронів з'єднані між собою і через перший 18 рекатод світлодюда другого оптрона через перший зистор підключені до шини 25 керування, катоди діод підключено до спільної шини, колектори перСВІТЛОДІОДІВ першого 2 та третього 4 оптронів шого та четвертого, другого та п'ятого, третього та з'єднані ВІДПОВІДНО з першим та другим нерухомишостого транзисторів попарно з'єднані між собою ми контактами механічного перемикача 1, рухомий й підключені ВІДПОВІДНО до першої, другої та треконтакт якого з'єднано зі спільною шиною 27, катод тьої вихідним шинам, бази першого, другого та світлодюда другого 3 оптрона через перший 5 діод третього транзисторів з'єднані з першими виводапідключено до спільної шини 27, колектори першоми ВІДПОВІДНО другого, третього та четвертого рего 12 та четвертого 15, другого 13 та п'ятого 16, зисторів, другі виводи яких підключені до колектотретього 14 та шостого 17 транзисторів попарно рів фототранзисторів ВІДПОВІДНО першого, другого з'єднані між собою й підключені ВІДПОВІДНО ДО та третього оптронів, бази четвертого, п'ятого та першої 22, другої 23 та третьої 24 вихідним шишостого транзисторів з'єднані з емітерами фотонам, бази першого 12, другого 13 та третього 14 транзисторів ВІДПОВІДНО першого, другого та третранзисторів з'єднані з першими виводами тього оптронів, емітери першого, другого, третьоВІДПОВІДНО другого 19, третього 20 та четвертого го, четвертого, п'ятого та шостого транзисторів 21 резисторів, другі виводи яких підключені до ВІДПОВІДНО через другий, третій, четвертий, п'ятий, колекторів ВІДПОВІДНО першого 2, другого 3 та шостий та сьомий діоди підключені до шини джетретього 4 оптронів, бази четвертого 15, п'ятого 16 рела комутаційної напруги та шостого 17 транзисторів з'єднані з емітерами фототранзисторів ВІДПОВІДНО першого 2, другого З Комутаційний пристрій відрізняється від про 57467 та третього 4 оптронів, емітери першого 12, друготранзистор цього оптрона відкривається го 13, третього 14, четвертого 15, п'ятого 16 та Якщо напруга на шині 26 позитивна, то струм шостого 17 транзисторів ВІДПОВІДНО через другий протікає по ланцюгу шина 26, діод б, емітерний 6, третій 7, четвертий 8, п'ятий 9, шостий 10 та перехід транзистора 12, резистор 19, перехід косьомий 11 діоди підключені до шини 26 джерела лекторемітер фототранзистора оптрона 2, колеккомутаційної напруги торній перехід транзистора 15, шина 22, навантаження, спільна шина 27 Транзистор 12 Комутаційний пристрій працює таким чином відкривається і на перший 22 ВИХІДНІЙ ШИНІ При установці рухомого контакту механічного з'являється напруга позитивної полярності перемикача 1 у середнє (нейтральне) становище та при подачі на шину 25 напруги позитивної поЯкщо напруга на шині 26 негативна, то струм лярності фототранзистори першого 2 та третього 4 протікає по ланцюгу спільна шина 27, навантаоптронів закрити й напруга на перший 22 та третій ження, шина 22, колекторний перехід транзистора 24 вихідних шинах відсутня Струм від шини 25 12, резистор 19, перехід колектор-емітер фотопротікає по ланцюгу резистор 18, світлодюд оптранзистора оптрона 2, емітерний перехід транзитрона 3, діод 5, спільна шина 27 Світлодюд опстора 15, діод 9, шина 26 Транзистор 15 трона 3 випромінює світло і фототранзистор цього відкривається і на перший 22 ВИХІДНІЙ ШИНІ оптрона відкривається Якщо напруга на шині 26 з'являється напруга негативної полярності В цей позитивна, то струм протікає по ланцюгу шина 26, час фототранзистор оптрона 4 закритий і на третій діод 7, емітерний перехід транзистора 13, рези24 ВИХІДНІЙ шині напруга відсутня стор 20, перехід колектор-емітер фототранзистора Падіння напруги на СВІТЛОДІОДІ оптрона З оптрона 3, колекторний перехід транзистора 16, складає 1,4 В, тому напруга на послідовно друга 23 вихідна шина, навантаження, спільна з'єднаних СВІТЛОДІОДІ оптрона 3 та ДІОДІ 5 буде шина 27 Транзистор 13 відкривається і на другій мати таке ж значення Напруга відкриття діода 5 23 ВИХІДНІЙ шині з'являється напруга позитивної складає 0,7 В, тому світлодюд оптрона 3 світло не полярності Якщо напруга на шині 26 негативна, то випромінює і фототранзистор цього оптрона заструм протікає по ланцюгу спільна шина 27, накритий На другий 23 ВИХІДНІЙ шині напруга вантаження, шина 23, колекторний перехід транвідсутня зистора 13, резистор 20, перехід колектор - емітер Аналогічні процеси виникають при установці фототранзистора оптрона 3, емітерний перехід механічного перемикача 1 в нижнє (за схемою див транзистора 16, діод 10, шина 26 Транзистор 16 Фіг) становище При цьому напруга негативної відкривається і на другій 23 ВИХІДНІЙ ШИНІ або позитивної полярності з'являється на третій 24 з'являється напруга негативної полярності При ВИХІДНІЙ шині установці рухомого контакту механічного перемиФункціональні можливості запропонованого кача 1 в одне із крайніх становищ (наприклад, у комутаційного пристрою ширше, ніж у відомих за верхнє за схемою), струм від шини 25 протікає по рахунок можливості роботи комутаційного приланцюгу резистор 18, світлодюд оптрона2, местрою шляхом комутації більш високої напруги та ханічний перемикач 1, стольна шина 27 великого струму Світлодюд оптрона 2 випромінює світло і фото L r^-Є Фіг. Комп'ютерна верстка М Мацело Підписано до друку 05 07 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна