Релейно-контактний комутаційний пристрій змінного струму з форсуванням

Релейно-контаїсгний комутаційний пристрій змінного струму з форсуванням, що містить електромагнітне реле з першим і другим розмикаючими контактами та третім замикаючим контактом, перший та другий транзистори, перший, другий, третій, четвертий, п'ятий та шостий резистори, перший оптрон, перший конденсатор, перший та другий дюдні мости, виводи для підключення джерела живлення, навантаження, джерела комутаційної напруги та спільної шини, при цьому перший вивід обмотки електромагнітного реле та перший вивід першого резистора з'єднані ВІДПОВІДНО З першим та другим виводами для підключення джерела живлення, базу першого транзистора підключено до колектора через послідовно з'єднані другий резистор, перший розмикаючий контакт та світлодюд першого оптрона, емітер та базу цього транзистора ВІДПОВІДНО через третій та четвертий резистори з'єднано з виводом для підключення спільної шини, перший конденсатор ввімкнено між базою першого транзистора та крапкою з'єднання першого розмикаючого контакту зі світлодюдом першого оптрона, вивід для підключення навантаження через другий розмикаючий контакт підключено до бази першого транзистора, а через третій замикаючий контакт з'єднано з виводом для підключення джерела комутаційної напруги, перша діагональ першого дюдного мосту ввімкнена між виводом для підключення спільної шини та крапкою з'єднання першого розмикаючого контакту зі світлодюдом першого оптрона, друга діагональ цього мосту через п'ятий резистор ввімкнена між першим та другим виводами для підключення джерела живлення, перший вивід шостого резистора з'єднано з першим вузлом першої діагоналі другого дюдного мосту, який відрізняється тим, що до нього включені сьомий та восьмий резистори, другий оптрон, який містить пару світлодюдфотосемістор, другий та третій конденсатори, стабілітрон, а в першому оптроні фотосемістор використовується як фотоприймач, при цьому другий вивід обмотки електромагнітного реле через фотосемістор першого оптрона з'єднано з другим виводом для підключення джерела живлення, а через фотосемістор другого оптрона підключено до другого виводу першого резистора, колектор та базу другого транзистора ВІДПОВІДНО через світлодюд другого оптрона та сьомий резистор підключені до першого вузла другої діагоналі другого дюдного мосту, другий вузол якої ВІДПОВІДНО через восьмий резистор та стабілітрон підключено до емітера та бази другого транзистора, другий вузол першої діагоналі другого дюдного мосту з'єднано з виводом для підключення спільної шини, другий вивід шостого резистора з'єднано з виводом для підключення навантаження, другий та третій конденсатори ввімкнені ВІДПОВІДНО в першу діагональ першого дюдного мосту та в другу діагональ другого дюдного мосту Винахід належить до електроавтоматики та може використовуватись у релейних приладах різного призначення Існує відомий пристрій (див а с СРСР №1749923, кл H03F7/18), який містить електромагнітне реле з розмикаючим контактом, перший та другий транзистори, перший та другий резистори, конденсатор, перший та другий виводи для підключення джерела живлення Недолік цього пристрою-відсутність елементів захисту при короткому замиканні навантаження Найбільш близьким до передбачуваного винаходу є пристрій (див патент України №36599, кл 6H01F7/18 ), який містить електромагнітне реле з першим і другим розмикаючим контактами та третім замикаючим контактом, перший та другий транзистори, оптрон, який містить пару світлодюд фототранзистор, конденсатор, перший та другий 1 CO О> Ю 57937 дюдні мости, шість резисторів, виводи для підключення джерела живлення, навантаження, джерела комутаційної напруги та спільної шини, при цьому перший вивід обмотки електромагнітного реле з'єднано з першим виводом для підключення джерела живлення, другий вивід обмотки електромагнітного реле через перший резистор з'єднано з другим виводом для підключення джерела живлення, базу першого транзистора через другий резистор з'єднано з першим виводом першого розмикаючого контакту, другий вивід якого підключено до першого виводу конденсатора та через першу діагональ першого дюдного мосту з'єднано з виводом для підключення спільної шини, другий вивід конденсатора підключено до бази першого транзистора та через четвертий резистор з'єднано з виводом для підключення спільної шини, колектор першого транзистора через СВІТЛОДІОД оптрона з'єднано з першим виводом конденсатора, а його емітер через третій резистор з'єднано з виводом для підключення спільної шини, друга діагональ першого дюдного мосту через п'ятий резистор ввімкнена між першим та другим виводами для підключення джерела живлення, перша діагональ другого дюдного мосту ввімкнена паралельно з першим резистором, в другу діагональ цього мосту ввімкнені колектор та емітер другого транзистора, базу якого підключено до емітера фототранзистора оптрона, колектор цього фототранзистора через шостий резистор з'єднано з колектором другого транзистора, вивід для підключення навантаження через другий розмикаючий контакт підключено до бази першого транзистора, а через третій замикаючий контакт з'єднано з виводом для підключення джерела комутаційної напруги Недолік цього пристрою - низька надійність, так як запобігання спрацювання реле при короткому замиканні навантаження виникає тільки при ввімкненні приладу Якщо навантаження замикається накоротке під час роботи приладу, то вимикання реле не виникає Ознаками прототипу, які збіжні з суттєвими ознаками винаходу, який заявляється, є електромагнітне реле з першим і другим розмикаючими контактами та третім замикаючим контактом, перший та другий транзистори, перший, другий, третій, четвертий, п'ятий та шостий резистори, перший оптрон, перший конденсатор, перший та другий дюдні мости, виводи для підключення джерела живлення, навантаження, джерела комутаційної напруги та спільної шини, при цьому перший вивід обмотки електромагнітного реле та перший вивід першого резистора з'єднані ВІДПОВІДНО З першим та другим виводами для підключення джерела живлення, базу першого транзистора підключено до колектора через послідовно з'єднані другий резистор, перший розмикаючий контакт та СВІТЛОДІОД першого оптрона, емітер та базу цього транзистора ВІДПОВІДНО через третій та четвертий резистори з'єднано з виводом для підключення спільної шини, перший конденсатор ввімкнено між базою першого транзистора та крапкою з'єднання першого розмикаючого контакту зі світлодюдом першого оптрона, вивід для підключення навантаження через другий розмикаючий контакт підключенно до бази першого транзистора, а через тре тій замикаючий контакт з єднано з виводом для підключення джерела комутаційної напруги, перша діагональ першого дюдного мосту ввімкнена між виводом для підключення спільної шини та крапкою з'єднання першого розмикаючого контакту зі світлодюдом першого оптрона, друга діагональ цього мосту через п'ятий резистор ввімкнена між першим та другим виводами для підключення джерела живлення, перший вивід шостого резистора з'єднано з першим вузлом першой діагоналі другого дюдного мосту Причиною, яка перешкоджає одержанню бажаного результату - високої надійності пристрою є відсутність елементів захисту, які вимикають реле при короткому замиканні навантаження під час роботи пристрою В основу винаходу поставлено задачу - підвищити надійність пристрою шляхом вимикання реле при короткому замиканні навантаження не тільки в момент ввімкнення, а також у процесі роботи пристрою Поставлене завдання вирішується таким чином, що пристрій містить електромагнітне реле з першим і другим розмикаючими контактами та третім замикаючим контактом, перший та другий транзистори, перший, другий, третій, четвертий, п'ятий, шостий, сьомий та восьмий резистори, перший та другий оптрони, які містять пари СВІТЛОДІОД - фотосимистор, перший, другий та третій конденсатори, перший та другий дюдні мости, стабілітрон, перший та другий виводи для підключення джерела живлення, вивід для підключення навантаження, вивід для підключення джерела комутаційної напруги, вивід для підключення спільної шини, при цьому перший вивід обмотки електро-магнітного реле з'єднано з першим виводом для підключення джерела живлення, другий вивід обмотки через фотосимистор першого оптрона та через послідовно з'єднані фотосимистор другого оптрона та перший резистор підключено до другого виводу для підключення джерела живлення, базу першого транзистора підключенно до колектора через послідовно з'єднані другий резистор, перший розмикаючий контакт та СВІТЛОДІОД першого оптрона, емітер та базу цього транзистора ВІДПОВІДНО через третій та четвертий резистори з'єднані з виводом для підключення спільної шини, перший конденсатор ввімкнено між базою першого транзистора та крапкою з'єднання першого розмикаючого контакту зі світлодюдом першого оптрона, вивід для підключення навантаження через другий розмикаючий контакт підключенно до бази першого транзистора, а через третій замикаючий контакт з'єднано з виводом для підключення джерела комутаційної напруги, перша діагональ першого дюдного мосту ввімкнена між виводом для підключення спільної шини та крапкою з'єднання першого розмикаючого контакту зі світлодюдом першого оптрона, друга діагональ цього мосту через п'ятий резистор ввімкнена між першим та другим виводами для підключення джерела живлення, перша діагональ другого дюдного мосту через шостий резистор ввімкнена між виводом для підключенення навантаження та виводом для підключення спільної шини, колектор та базу другого транзистора ВІДПОВІДНО через СВІТЛОДІОД другого оптрона 57937 та сьомий резистор підключено до першого вузла другої діагоналі другого дюдного мосту, другий вузол якої ВІДПОВІДНО через восьмий резистор та стабілітрон підключено до емітера та бази другого транзистора, другий та третій конденсатори ввімкнені ВІДПОВІДНО в першу діагональ першого дюдного мосту та в другу діагональ другого дюдного мосту Пристрій відрізняється від прототипу тим, що в нього впроваджені сьомий та восьмий резистори, другий оптрон, який містить пару світло- діод фотосимистор, другий та третій конденсатори, стабілітрон, а в першому оптроні фотосимистор використовується як фотоприймач, при цьому другий вивід обмотки електромагнітного реле через фотосимистор першого оптрона з'днано з другим виводом для підключення джерела живлення, а через фотосимистор другого оптрона підключено до другого виводу першого резистора, колектор та базу другого транзистора ВІДПОВІДНО через світлодюд другого оптрона та сьомий резистор підключена до першого вузла другої діагоналі другого дюдного мосту, другий вузол якої ВІДПОВІДНО через восьмий резистор та стабілітрон підключено до емітера та бази другого транзистора, другий вузол першої діагоналі другого дюдного мосту з'єднано з виводом для підключення спільної шини, другий вивід шостого резистора з'єднано з виводом для підключення навантаження, другий та третій конденсатори ввімкнеш ВІДПОВІДНО в першу діагональ першого дюдного мосту та в другу діагональ другого дюдного мосту Доказом наявності причинно - наслідкового зв'язку між сукупністю суттєвих ознак винаходу й технічним результатом є та обставина, що технічний результат - висока надійність пристрою - може бути досягутим тільки при використовуванні всієї сукупності суттєвих ознак винаходу У відсутності в технічному рішенні хоча б однієї суттєвої ознаки технічний результат не досягається На кресленні (Фіг) зображена схема пристрою Релейно-контактний комутаційний пристрій змінного струму з форсуванням, містить обмотку 1 електромагнітного реле, перший 2 другий 3 розмикаючи та третій 4 замикаючий контакти цього реле, перший 5 та другий 6 транзистори, перший 7, другий 8, третій 9, четвертий 10, п'ятий 11, шостий 12, сьомий 13 та восьмий 14 резистори, перший 15 та другий 16 оптрони, які містять пари світлодюд фотосимистор, перший 17, другий 18 та третій 19 конденсатори, перший 20 та другий 21 дюдні мости, стабілітрон 22, перший 23 та другий 24 виводи для підключення джерела живлення, вивід 25 для підключення навантаження, вивід 26 для підключення джерела комутаційної напруги, вивід 27 для підключення спільної шини, перший вивід обмотки 1 електромагнітного реле з'єднано з першим 23 виводом для підключення джерела живлення, другий вивід обмотки 1 електромагнітного реле через фотосимистор першого 15 оптрона та через послідовно з'єднані фотосимистор другого 16 оптрона і перший 7 резистор підключено до другого 24 виводу для підключення джерела живлення, базу першого 5 транзистора підключено до колектора через послідовно з'єднані другий 8 резистор, перший 2 розмикаючий контакт та світлодюд першого 15 оптрона, емітер та базу цього транзистора ВІДПОВІДНО через третій 9 та четвертий 10 резистори з'єднані з виводом 27 для підключення спільної шини, перший 17 конденсатор ввімкнено між базою першого 5 транзистора та крапкою з'єднання першого 2 розмікаючого контакту зі світлодюдом першого 15 оптрона, вивід 25 для підключення навантаження через другий 3 розмикаючий контакт підключено до бази першого 5 транзистора, а через третій 4 замикаючий контакт з'єднано з виводом 26 для підключення джерела комутаційної напруги, перша діагональ першого 20 дюдного мосту ввімкнена між виводом 27 для підключення спільної шини та крапкою з'єднання першого 2 розмикаючого контакту зі світлодюдом першого 16 оптрона, друга діагональ цього мосту через п'ятий 11 резистор ввімкнена між першим 23 та другим 24 виводами для підключення джерела живлення, перша діагональ другого 21 дюдного мосту через шостий 12 резистор ввімкнена між виводом 25 для підключення навантаження та виводом 27 для підключення спільної шини, колектор та базу другого 6 транзистора ВІДПОВІДНО через світлодюд другого 16 оптрона та сьомий 13 резистор підключену, до першого вузла другої діагоналі другого 21 дюдного мосту, другий вузол якої ВІДПОВІДНО через восьмий 14 резистор та стабілітрон 22 підключено до емітера та бази другого 6 транзистора, другий 18 та третій 19 конденсатори ввімкнені ВІДПОВІДНО в першу діагональ першого 20 дюдного мосту та в другу діагональ другого 21 дюдного мосту Релейно - контактний комутаційний пристрій змінного струму з форсуванням працює таким чином При нормальному режимі праці пристрою, коли навантаження не замкнуто накоротко, напруга змінного струму надходить від джерела живлення на виводи 23 та 24, випрямляється дюдним мостом 20 та через розмикаючий контакт 2 надходить на ДІЛЬНІК, який складається із резистора 8 та паралельно з'єднаних елементів резистора 10 та навантаження В базу транзистора 5 втікає струм, який викликає появлення колекторного струму, внаслідок цього світлодюд оптрона 15 випромінює світло Фотосимистор цього оптрона пропускає струм через обмотку 1 електромагнітного реле Реле спрацьовує, розмикає контакти 2, 3 та замикає контакт 4 Через контакт 4 з навантаження надходить комутаційна напруга, а розмикнутий контакт 3 запобігає попаданню цієї напруги в базу транзистора 5 При розмиканні контакту 2 базовий струм транзистора 5 тече через конденсатор 17 Коли конденсатор 17 заряджується, транзистор 5 запирається і світлодюд оптрона 15 не випромінює світло Фотосимистор оптрона 15 запирається Комутаційна напруга через резистор 12 надходить на дюдний міст 21, випрямляється та використовується для живлення транзистора 6 Колекторний струм цього транзистора збуджує , світлодюд оптрона 16, внаслідок цього відкривається фотосимистор цього оптрона Струм тече через резистор 7 та обмотку 1 електромагнітного реле Резистор 7 обмежує цей струм на рівні удержування 57937 При вимиканні джерела живлення обмотка 1 електромагнітного реле обезструмується, контакт 2 замикається та розряджує конденсатор 8, контакт 3 замикається і підключає навантаження до бази транзистора 5, а контакт 4 розмикається та вимикає навантаження від джерела комутаційної напруги Якщо виникає аварійний режим, коли навантаження замикається накоротке, базу транзистора 5 через контакт 3 з'єднано зі спільною шиною 27 При подачи напруги від джерела живлення транзистор 5 залишається закритий Внаслідок цього, фотосимистор оптрона 15 запирається, електромагнітне реле не спрацьовує і комутаційна напруга на вивід 25 не надходитиь Комп'ютерна верстка О Воробей 8 Якщо виникає друга аварійна ситуація, коли навантаження замикається накоротке в процесі роботи пристрою, напруга на діод ний міст не надходить і транзистор 6 обезструмується Внаслідок цього, фотосимистор оптрона 16 запирається і обезструмує обмотку 1 електромагнітного реле Контакт 4 розмикається і вимикає джерело комутаційної напруги Надійність запропонованного пристрою вище ніж у відомих, так як даний пристрій не тільки запобігає ввімкнення електромагнітного реле при короткому замиканні навантаження, а і вимикає реле при короткому замиканні навантаження, яке виникає в процесі роботи пристрою Підписано до друку 05 08 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