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 і другий оптрони, які містять пари: світлодіод-фототранзистор, перший n-р-n транзистор, перший і другий резистори, першу та другу шини джерела живлення, першу та другу шини джерела керуючої напруги, при цьому перший вивід замикаючого контакту з'єднано з першою шиною джерела живлення, а другий вивід підключено до колектора першого транзистора та через навантаження з'єднано з другою шиною джерела живлення, анод світлодіода першого оптрона через перший резистор підключено до першого виводу обмотки електромагнітного реле та першої шини джерела керуючої напруги, катод світлодіода першого оптрона підключено до друго U 2 (19) 1 3 ня, а другий вивід через навантаження підключено до другої шини джерела живлення. Недолік цього пристрою - комутація низьковольтної напруги. Ознаками прототипу, які збіжні зі суттєвими ознаками корисної моделі, яка заявляється, є: електромагнітне реле зі замикаючим контактом, навантаження, перший і другий оптрони, які містять пари: світлодіод-фототранзистор, перший nр-n транзистор, перший і другий резистори, перша та друга шини джерела 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 колектора першого транзистора та через навантаження з'єднано з другою шиною джерела живлення, анод світлодіода першого оптрона через перший резистор підключено до першого виводу обмотки електромагнітного реле та першої шини джерела керуючої напруги, катод світлодіода першого оптрона підключено до другого виводу обмотки електромагнітного реле та другої шини джерела керуючої напруги. Причиною, яка перешкоджає одержанню бажаного результату - можливості роботи пристрою при більш високої напруги джерела, живлення - є низька пробивна напруга емітерних переходів транзисторів. При паралельному включенні транзисторів різного типу провідності, базові ланцюги яких розімкнути, 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 високої напруги 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 і другий оптрони, які містять пари: світлодіод-фототранзистор, перший і другий n-р-n транзистори, перший, другий і третій резистори, перший, другий, третій і четвертий діоди, першу та другу шини джерела живлення, першу та другу шини джерела керуючої напруги, при цьому перший вивід замикаючого контакту з'єднано з першою шиною джерела живлення, анодом першого діода та катодом другого діода, другий вивід замикаючого контакту підключено до колектора першого транзистора, емітера другого транзистора, анода третього діода, катода четвертого діода та через навантаження з'єднано з другою шиною джерела живлення, колектор першого транзистора через третій резистор підключено до колектора фототранзистора другого оптрона, катод першого діода з'єднано з катодом третього діода та колектором другого транзистора,а через другий резистор підключено до колектора фототранзистора першого оптрона, анод другого діода з'єднано з анодом четвертого діода та емітером першого транзистора, емітери фототранзисторів першого та другого оптронів підключені відповідно до баз другого та першого транзисторів, анод світ 50954 4 лодіода першого оптрона з'єднано з анодом світлодіода другого оптрона та через перший резистор підключено до першого виводу обмотки електромагнітного реле та першої шини джерела керуючої напруги, катод світлодіода першого оптрона з’єднано з катодом світлодіода другого оптрона та підключено до другого виводу обмотки електромагнітного реле та другої шини джерела керуючої напруги. Пристрій для бездугової комутації ланцюгів постійного та змінного струму відрізняється від прототипу тим, що до нього впроваджені другий nр-n транзистор, третій резистор, перший, другий, третій і четвертий діоди, при цьому колектор першого транзистора з'єднано з емітером другого транзистора, анодом третього діода, катодом четвертого діода, та через третій резистор підключено до колектора фототранзистора другого оптрона, анод першого діода з'єднано з катодом другого діода та підключено до першої шини джерела живлення, катод першого діода з'єднано з катодом третього діода та колектором другого транзистора, а через другий резистор підключено до колектора фототранзистора першого оптрона, анод другого діода з'єднано з анодом четвертого діода та емітером першого транзистора, емітери фототранзисторів першого та другого оптронів підключені відповідно до баз другого та першого транзисторі в, а анод і катод світлодіода другого оптрона, з'єднані відповідно з анодом і катодом світлодіода першого оптрона. Доказом наявності причинно-наслідкового зв'язку між сукупністю суттєвих 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 суттєвих ознак корисної моделі. При відсутності в технічному рішенні хоча б однієї суттєвої ознаки, технічний результат не досягається. На кресленні зображена схема пристрою. Пристрій для бездугової комутації ланцюгів постійного та змінного струму містить електромагнітне реле 1 зі замикаючим контактом 2, навантаження 3, перший 4 і другий 5 оптрони, які містять пари: світлодіод-фототранзистор, перший 6 і другий 7 n-р-n транзистори, перший 8, другий 9 і третій 10 резистори, перший 11, другий.12, третій 13 і четвертий 14 діоди, першу 15 та другу 16 шини джерела живлення, першу 17 та другу 18 шини джерела керуючої напруги, при цьому перший вивід замикаючого контакту 2 з’єднано з першою 15 шиною джерела живлення, анодом першого 11 діода та. катодом другого 12 діода, другий вивід замикаючого контакту 2 підключено до колектора першого 6 транзистора, емітера другого 7 транзистора, анода третього 13 діода, катода четвертого 14 діода та через навантаження 3 з'єднано з другою 16 шиною джерела живлення, колектор першого 6 транзистора через третій 10 резистор підключено до колектора фототранзистора другого 5 оптрона, катод першого 11 діода з'єднано з като 5 дом третього 13 діода та колектором другого 7 транзистора, є через другий S резистор підключено до колектора фототранзистора першого 4 оптрона, анод другого 12 діода з'єднано з анодом четвертого 14 діода та емітером першого 6 транзистора, емітери фототранзисторів першого 4 та другого 5 оптронів підключеш відповідно до баз другого 7 та першого 6 транзисторів, анод світлодіода першого 4 оптрона з'єднано з анодом світлодіода другого 5 оптрона, та через перший 8 резистор підключено до першого виводу обмотки електромагнітного реле 1 та першої 17 шини джерела керуючої напруги, катод світлодіода першого 4 оптрона з'єднано з катодом світлодіода другого 5 оптрона та підключено до другого виводу обмотки електромагнітного реле 1 та, другої 18 шини джерела керуючої напруги. Пристрій працює таким чином. При присутності напруги живлення на шинах 15 і 16 та відсутності керуючої напруги на шинах 17 і 18 пристрій перебуває у вимкнутому стані. Струм через обмотку електромагнітного реле 1 не тече, тому контакт 2 знаходиться у розімкнутому стані. Фототранзистори оптронів 4 і 5 заперті, тому транзистори 6 і 7 також заперти. Коли на шину 17 подається позитивна напруга джерела керуючої напруги, а на шину 18 - негативна, то фототранзистори оптронів відкриваються. Припустимо, що на шину 15 подається позитивна напруга джерела живлення, а на шину 16 - негативна. Тоді струм від джерела живлення протікає по ланцюгу: шина 15, діод 11, резистор 9, перехід колектор-емітер відкритого фототранзистора оптрона 4, емітерний перехід транзистора 7, навантаження 3, шина 16. Транзистор 7 відкривається та струм від джерела живлення протікає по ланцюгу: шина 15, діод 11, перехід колектор-емітер транзистора 7, навантаження 3, шина 16. Керуюча напруга, яка прикладається до шин 17 і 18,викликає протікання струму через обмотку 50954 6 електромагнітного реле 1. Реле 1 спрацьовує та замикає контакт 2. Через те, що час спрацювання електромагнітного реле 1 значно більший, ніж час відкриття фототранзистора оптрона 4 та транзистора 7, то замикання контакту 2 виникає тоді, коли транзистор 7 вже відкритий. При вимиканні керуючої напруги обмотка електромагнітного реле 1 обезструмується та контакт 2 розмикається. Через світлодіоди оптронів 4 і 5 протікає струм, який обумовлений ЕРС самоіндукції обмотки електромагнітного реле 1. Фототранзистор оптрона 4 підтримується в відчиненому стані таструм через навантаження 3 тече деякий час. Таким чином, замикання та розмикання контакту 2 виникає в обезструємому стані, що забезпечує бездугову комутацію ланцюга. При зміні полярності напруги джерела живлення, тобто при подачі на шину 16 позитивної полярності, а на шину 15 - негативної, процеси, які протікають у пристрою, ідентичні описаним вище. Струм від джерела живлення буде протікати по ланцюгу: шина 16, навантаження 3, резистор 10, перехід колектор-емітер фототранзистора оптрона 5, емітерний перехід транзистора 6, діод 12, шина 15. Транзистор 6 відкривається та струм від джерела живлення протікає по ланцюгу: шина 16, навантаження 3, перехід колектор-емітер транзистора 6, діод 12, шина 15. Як і у попередньому випадку, електромагнітне реле 1 спрацьовує пізніше й замикання контакту 2 відбувається в обезструємому стані. Розмикання контакту 2 також відбувається з обезструємому стані за рахунок ЕРС самоіндукції обмотки електромагнітного реле 1, яка підтримує протікання струму через світлодіод оптрона 5. Функціональні можливості запропонованого пристрою ширше, ніж у відомих за рахунок його роботи при більш високої напруги джерела живлення. 7 Комп’ютерна верстка О. Рябко 50954 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601