Пристрій для бездугової комутації ланцюгів постійного та змінного струму

Пристрій для бездугової комутації ланцюгів постійного та змінного струму, який містить електромагнітне реле із замикаючим контактом, навантаження, перший р-n-р транзистор, другий n-р-n транзистор, перший і другий оптрони, які містять пари: світлодіод- фототранзистор, перший і другий резистори, першу та другу шини джерела живлення, першу та другу шини джерела керуючої напруги, при цьому перший вивід замикаючого контакта з'єднано з першою шиною джерела живлення, а другий вивід підключено до колекторів першого та другого транзисторів та через навантаження з'єднано з другою шиною джерела живлення, колектори фототранзисторів першого та другого оптронів 3 36816 живлення, перша та друга шини джерела керуючої напруги, при цьому перший вивід замикаючого контакту з'єднано з першою шиною джерела живлення, а другий вивід підключено до колекторів першого та другого транзисторів та через навантаження з'єднано з другою шиною джерела живлення, колектори фототранзисторів першого та другого оптронів з'єднані між собою та через перший резистор підключені до бази першого транзистора, емітери фототранзисторів першого та другого оптронів з'єднані між собою та підключені до бази другого транзистора, анод світлодіода першого оптрона з'єднано з катодом світлодіода другого оптрона та через другий резистор підключено до першого виводу обмотки електромагнітного реле та першої шини джерела керуючої напруги, катод світлодіода першого оптрона з'єднано з анодом світлодіода другого оптрона та підключено до другого виводу обмотки електромагнітного реле та другої шини джерела керуючої напруги. Причиною, яка перешкоджає одержанню бажаного результату - можливості роботи пристрою при більш високій напрузі джерела живлення - є низька пробивна напруга емітерних переходів транзисторів. При паралельному включенні транзисторів різного типу провідності, базові ланцюги яких розімкнуті, низька пробивна напруга емітерних переходів цих транзисторів є причиною довільного відмикання транзисторів при збільшені напруги джерела живлення. В основу корисної моделі поставлено задачу розширення функціональних можливостей пристрою шляхом забезпечення його роботи при більш високій напрузі джерела живлення. Поставлене завдання вирішується таким чином, що пристрій для бездугової комутації ланцюгів постійного та змінного струму містить електромагнітне реле зі замикаючим контактом, навантаження, перший р-n-р транзистор, другий nр-n транзистор, перший і другий оптрони, які містять пари: світлодіод - фототранзистор, перший і другий резистори, перший і другий діоди, першу та другу шини джерела живлення, першу та др угу шини джерела керуючої напруги, при цьому перший вивід замикаючого контакту з'єднано з першою шиною джерела живлення, а другий вивід підключено до колекторів першого та другого транзисторів та через навантаження з'єднано з другою шиною джерела живлення, колектори фототранзисторів першого та другого оптронів з'єднані між собою та через перший резистор підключені до бази першого транзистора, емітери фототранзисторів першого та другого оптронів з'єднані між собою та підключені до бази другого транзистора, анод світлодіода першого оптрона з'єднано з катодом світлодіода другого оптрона та через другий резистор підключено до першого виводу обмотки електромагнітного реле та першої шини джерела керуючої напруги, катод світлодіода першого оптрона з'єднано з анодом світлодіода другого оптрона та підключено до другого виводу обмотки електромагнітного реле та другої шини джерела керуючої напруги, анод першого діода з'єднано з катодом другого діода та підключено до першої шини джерела живлення, катод першого діода 4 з'єднано з емітером першого транзистора, а анод другого діода з'єднано з емітером другого транзистора. Пристрій для бездугової комутації ланцюгів постійного та змінного струму відрізняється від прототипу тим, що до нього впроваджені перший та другий діоди, при цьому анод першого діода з'єднано з катодом другого діода та підключено до першої шини джерела живлення, катод першого діода з'єднано з емітером першого транзистора, а анод другого діода з'єднано з емітером другого транзистора. Доказом наявності причинно-наслідкового зв'язку між сукупністю суттєви х ознак корисної моделі й технічним результатом є та обставина, що технічний результат - розширення функціональних можливостей пристрою шляхом забезпечення його роботи при більш високої напруги джерела живлення - може бути досягнутим тільки при використовуванні всієї сукупності суттєви х ознак корисної моделі При відсутності в технічному рішенні хоча б однієї суттєвої ознаки технічний результат не досягається. На кресленні зображена схема пристрою. Пристрій містить електромагнітне реле 1 зі замикаючим контактом 2, навантаження 3, перший 4 р-n-р транзистор, другий 5 n-p-n транзистор, перший 6 і другий 7 оптрони, які містять пари: світлодіод - фототранзистор, перший 8 і другий 9 резистори, перший 10 і другий 11 діоди, першу 12 та другу 13 шини джерела живлення, першу 14 та другу 15 шини джерела керуючої напруги, при цьому перший вивід замикаючого контакту 2 з'єднано з першою 12 шиною джерела живлення, а другий вивід підключено до колекторів першого 4 та другого 5 транзисторів та через навантаження 3 з'єднано з другою 13 шиною джерела живлення, колектори фототранзисторів першого 6 та другого 7 оптронів з'єднані між собою та через перший 8 резистор підключені до бази першого 4 транзистора, емітери фототранзисторів першого 6 та другого 7 оптронів з'єднані між собою та підключені до бази другого 5 транзистора, анод світлодіода першого 6 оптрона з'єднано з катодом світлодіода другого 7 оптрона та через другий резистор підключено до першого виводу обмотки електромагнітного реле 1 та першої 14 шини джерела керуючої напруги, катод світлодіода першого 6 оптрона з'єднано з анодом світлодіода другого 7 оптрона та підключено до другого виводу обмотки електромагнітного реле 1 та другої 15 шини джерела керуючої напруги, анод першого 10 діода з'єднано з катодом другого 11 діода та підключено до першої 12 шини джерела живлення, катод першого 10 діода з'єднано з емітером першого 4 транзистора, а анод другого 5 діода з'єднано з емітером другого 5 транзистора. Пристрій працює таким чином. При присутності напруги живлення на шинах 12 і 13 та відсутності керуючої напруги на шинах 14 і 15 пристрій перебуває у вимкнутому стані. Струм через обмотку електромагнітного реле 1 не тече. тому контакт 2 знаходиться у розімкнутому стані. Фототранзистори оптронів 6 і 7 заперті, тому 5 36816 транзистори 4 і 5 також заперті. Припустимо, що на шину 14 подається позитивна напруга джерела керуючої напруги, а на шину 15 - негативна. Тоді світлодіод оптрона 6 випромінює світло та фототранзистор цього оптрона відкривається. Якщо полярність керуючої напруги змінюється, тобто на шину 14 подається негативна напруга, а на шину 15 - позитивна, то світло випромінює світлодіод оптрона 7 і фототранзистор цього оптрона відкривається. Таким чином, при будь-якій полярності керуючої напруги один із фототранзисторів буде відкритий. Припустимо, що на шину 13 подається позитивна напруга джерела живлення, а на шину 12 негативна. Тоді струм від джерела живлення протікає по ланцюгу: шина 13, навантаження 3. колекторний перехід транзистора 4, резистор 8, перехід колектор - емітер відкритого фототранзистора оптрона 6(або 7), емітер ний перехід транзистора 5, діод 11, шина 12. Транзистор 5 відкривається та струм від джерела живлення протікає по ланцюгу: шина 13, навантаження 3, перехід колектор - емітер транзистора 5, діод 11, шина 12. Керуюча напруга, яка прикладається до шин 14 і 15 викликає протікання струму через обмотку 1 електромагнітного реле. Реле спрацьовує та замикає контакт 2. Через те, що час спрацювання електромагнітного реле значно більший, ніж час відкриття фототранзисторів оптронів 6 (або 7) та транзистора 5, то замикання контакту 2 виникає тоді, коли транзистор 5 вже відкритий. При вимиканні керуючої напруги обмотка 1 електромагнітного реле обезструмується та контакт 2 розмикається. Через світлодіоди оптронів 6 (або 7) протікає струм, який обумовлений ЕРС 6 самоіндукції обмотки 1 електромагнітного реле. Фототранзистори оптронів 6 (або 7) підтримуються в відчиненому стані та струм через навантаження 3 тече деякий час через перехід колектор - емітер транзистора 5. Таким чином, замикання та розмикання контакту 2 електромагнітного реле виникає в обезструмуємому стані, що забезпечує бездугову комутацію ланцюга. При зміні полярності напруги джерела живлення, тобто при подачі на шину 12 позитивної полярності, а на шину 13 - негативної, процеси, які протікають у пристрою, ідентичні описаним вище. Струм від джерела живлення буде протікати по ланцюгу: шина 12, діод 10, емітер ний перехід транзистора 4, резистор 8, перехід колектор - емітер фототранзистора оптрона 6 (або 7), колекторний перехід транзистора 5, навантаження 3, шина 13. Транзистор 4 відкривається та струм від джерела живлення протікає по ланцюгу: шина 12, діод 10, перехід емітер - колектор транзистора 4, навантаження 3,шина 13. Як і у попередньому випадку електромагнітне реле спрацьовує пізніше й замикання контакту 2 відбувається в обезструмуємому стані. Діоди 10 і 11 запобігають пробою обернено зміщених емітерних переходів транзисторів 4 і 5. Розмикання контакту 2 також відбувається в обезструмуємому стані за рахунок ЕРС самоіндукції обмотки 1 електромагнітного реле, яка підтримує протікання струму через світлодіоди оптронів 6 (або 7). Функціональні можливості запропонованого пристрою ширше, ніж у відомих за рахунок його роботи при більш високої напруги джерела живлення. 7 Комп’ютерна в ерстка Л. Купенко 36816 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601