Пристрій контролю напруги

1 Пристрій контролю напруги, що включає компаратор, вузол розв'язки, перший і другий випрямлячі, який відрізняється тим, що уведені третій випрямляч та перший і другий масштабуючі підсилювачі, виконані на операційних підсилювачах, причому компаратор виконаний у вигляді пристрою порівняння «менше» - «більше» 2 Пристрій контролю напруги по п 1, який відрізняється тим, що перший випрямляч виконаний у вигляді дюдно-конденсаторного безтрансформа торного випрямляча з подвоєнням напруги, з «штучною» середньою точкою і параметричним стабілізатором, при цьому вхід першого випрямляча підключений до сіткової напруги 3 Пристрій контролю напруги по п 1, який відрізняється тим, що другий випрямляч виконаний у вигляді однополуперюдного випрямляча, вхід якого також підключений до сіткової напруги 4 Пристрій контролю напруги по п 1, який відрізняється тим, що третій випрямляч виконаний у вигляді однополуперюдного випрямляча, вхід якого підключений до виходу перетворювача напруги 5 Пристрій контролю напруги по п 1, який відрізняється тим, що вузол розв'язки виконаний у вигляді дюдної оптопари Винахід відноситься до електротехніки і може бути використай для контролю напруги в преобразуючої техніці Відомий «Пристрій для контролю подачі електроживлення» (А с СРСР №1658231, МПК - 5 Н 01 Н 5/30, БВ - 23-91 р ), якій містить ДВОПОЗІЦІЙНИЙ індикатор і обмежувальний резистор, причому додатково введені перший і другий діоди і стабілітрон, при цьому катод стабілітрона має клему для підключення до першої шини джерела харчування і першому виводу елемента комутації і захисти, а його анод з'єднаний з анодом першого діода, катод якого підключений до першого входу двопозиційного індикатора, вихід якого з'єднаний з першим виводом обмежувального резистора, другий вивод якого має клему для підключення до другої шини джерела харчування і першого виводу навантаження, другий вхід двопозиційного індикатора з'єднаний з катодом другого діода, анод якого має клему для підключення до других виводив навантаження й елемента комутації і захисти льсів, реалізованим на одноперехідному транзисторі, вихід якого підключений до індикатора напруги Недоліком пристрою, незважаючи на економічність його роботи, є неможливість контролю декількох рівнів напруги джерела харчування Відомий «Світлозвуковий сигналізатор перевищення напруги мережі» (Журнал «Радіо», М , вид «Радіо і зв'язок», 1989 р №8, с 67-68), якій включає релаксаційні генератори на динистрах, світлодюди і низкоомний телефон Недоліком відомого пристрою є низька точність контролю декількох рівнів напруги джерела перемінного струму Відомий «Індикатор рівня сигналу» (Журнал «Радіо», М , вид «Радіо і зв'язок», 1989 р № 8, С 67-68), якій містить здвоєний компаратор, схему стабілізації напруги, два логічних шверторипідсилювачі і два світлодюдних індикатори Незважаючи на простоту, пристрій має два істотних недоліки - відсутність можливості порівняння рівнів двох вхідних напруг і для роботи пристрою необхідні два джерела харчування Найбільш близьким по технічній сутності і результату, якій досягається, і обраним як прототип є «Пристрій контролю напруги», (Висновок Укрпатента про видачу деклараційного патенту України на Недоліком пристрою є неможливість контролю декількох рівнів напруги джерела харчування Відомий «Пристрій для контролю напруги» (А с СРСР № 1675792, МПК - 5 G 01 R 19/165, БВ-3391 р), якій містить вхідний каскад на транзисторі прямої провідності, з'єднаний з генератором імпу (О (О винахід №4814/а від 20 02 03 р за заявкою № 2002097553, пріоритет від 19 09 2002р), якій включає перший і другий компаратори, схему стабілізації, перший і другий індикатори, причому перший і другий компаратори виконані у вигляді компаратора «більше» і компаратора «менше», схема стабілізації входить до складу блоку мережного випрямляча, а перший і другий індикатори виконані у вигляді індикатора «більше» і індикатора «менше», крім того, додатково в канал індикації введені перший підсилювач, схема «И» і третій індикатор «норма», а канал порівняння містить блок випрямляча напруги генератора, другий підсилювач, третій компаратор, четвертий індикатор і вузол розв'язки, причому вхід блоку мережного випрямляча підключений до напруги мережі, а виходи цього блоку підключені до двох входів першого підсилювача, вихід якого підключений до перших входів трьох компараторів, до других входів першого і другого компараторів підключений вихід блоку мережного випрямляча, виходи першого і другого компараторів підключені до першого і другого індикаторів і входів схем «И», вихід якої підключений до третього індикатора, при цьому вхід блоку випрямляча напруги генератора підключений до виходу генератора, а виходи цього блоку підключені до двох входів другого підсилювача, вихід якого підключений до другого входу третього компаратора, вихід якого підключений до послідовно з'єднаних четвертому індикатору і вузлу розв'язки, причому блок мережного випрямляча виконаний у вигляді бестрансформаторного мостового випрямляча-стабілізатора з реактивними опорами, що гасять, блок випрямляча напруги генератора виконаний у вигляді бестрансформаторного мостового випрямляча-стабілізатора, всі індикатори виконані у вигляді СВІТЛОДІОДІВ, вузол розв'язки виконаний у вигляді дюдной оптопари, перший і другий підсилювачі виконані у вигляді диференціальних підсилювачів, схема «И» виконана у вигляді транзисторного каскаду, до бази якого через діоди, що розв'язують, підключені виходи компараторів «більше» і «менше» 61746 полуперюдного випрямляча, вхід якого підключений до виходу перетворювача напруги, а вузол розв'язки виконаний у вигляді дюдної оптопари Новим у «Пристрої контролю напруги» є нова схемотехніка, що відрізняється, у порівнянні з прототипом, простотою і надійністю Тому очевидно, що реалізація пристрою дозволяє виконати задачу, поставлену в дійсному винаході - розробку пристрою, якій дозволяє контролювати і порівнювати дві вхідних напруги в діапазоні - «менше» - «більше» - з досягненням технічного результату - спрощенням пристрою і підвищенням його надійності Суттєвими ознаками пристрою, що заявляється, співпадаючими з прототипом, є наступні ознаки компаратор, вузол розв'язки, перший і другий випрямлячі ВІДМІТНИМИ ВІД прототипу суттєвими ознаками пристрою, якій заявляється, є наступні ознаки третій випрямляч, перший і другий масштабуючі підсилювачі, масштабуючі підсилювачі виконані на операційних підсилювачах, компаратор виконаний у вигляді пристрою порівняння «менше» - «більше» Приватними ВІДМІТНИМИ від прототипу суттєвими ознаками пристрою, якій заявляється, є наступні ознаки перший випрямляч виконаний у виді дюдно-конденсаторного бестрансформаторного випрямляча з подвоєнням напруги, перший випрямляч виконаний з «штучною» середньою крапкою, перший випрямляч виконаний з параметричним стабілізатором, вхід першого випрямляча підключений до сіткової напруги, другий випрямляч виконаний у вигляді однополупериодного випрямляча, вхід другого випрямляча підключений до сіткової напруги, третій випрямляч виконаний у вигляді однополупериодного випрямляча, вхід третього випрямляча підключений до виходу перетворювача напруги, вузол розв'язки виконаний у вигляді дюдной оптопари Недоліком прототипу є складність пристрою і, як наслідок, низька надійність Задачею дійсного винаходу є розробка пристрою, що дозволяє контролювати і порівнювати дві вхідних напруги в діапазоні - «менше» - «більше» з досягненням технічного результату - спрощенням пристрою і підвищенням його надійності Поставлена задача досягається тим, що в «Пристрої контролю напруги», якій включає компаратор, вузол розв'язки, перший і другий випрямлячі, уведені третій випрямляч та перший і другий масштабуючі підсилювачі, виконані на операційних підсилювачах, причому компаратор виконаний у вигляді пристрою порівняння «менше» -«більше», крім того, перший випрямляч виконаний у вигляді дюдно-конденсаторного бестрансформаторного випрямляча з подвоєнням напруги, з «штучною» середньою крапкою і параметричним стабілізатором, при цьому вхід першого випрямляча підключений до сіткової напруги, а другий випрямляч виконаний у вигляді однополуперюдного випрямляча, вхід якого також підключений до сіткової напруги, третій випрямляч виконаний у вигляді одно Між суттєвими ознаками винаходу, що заявляється, і технічним результатом, якій досягається, існує наступний причинно-наслідковий зв'язок Дійсно, ТІЛЬКИ використання усіх ВІДМІТНИХ ІСТОТНИХ ознак винаходу, що заявляється, дозволяє виконати задачу, поставлену у винаході - розробку пристрою, якій дозволяє контролювати і порівнювати дві вхідних напруги в діапазоні - «менше» «більше» з досягненням технічного результату спрощенням пристрою і підвищенням його надійності А приватні суттєві ознаки лише конкретизують один з можливих варіантів практичної реалізації пристрою, що заявляється Сутність пристрою, якій заявляється, пояснюється кресленнями На фіг 1 зображена функціональна блок-схема пристрою, на фіг 2 зображена принципова електрична схема пристрою Розглянемо склад і призначення елементів пристрою Блок 1 - перший випрямляч - виконаний у виді мережного дюдно-конденсаторного бестрансформаторного випрямляча з подвоєнням напруги, з 61746 потенціометра R4 через обмежувальний резистор «штучною» середньою крапкою і параметричним R7 подається на інверсний вхід першого масштастабілізатором, вихідна напруга якого через резисбуючого підсилювача, виконаного на операційному тори подано на прямі входи першого (блок 3) і друпідсилювачі DA1-1, прямої вхід якого «заземлегого (блок 5) масштабуючих підсилювачів ний» через резистор R6 Блок 2 - другий випрямляч - виконаний у вигляді однополупериодного мережного випрямляча, Вихід DA1-1 через підстроечний резистор звонапруга з який подано на резистивный дільник ротного зв'язку R8 з'єднаний з його інверсним вхонапруги блоку 3, зашунтований конденсатором дом, що дозволяє підсилити сигнал, що надходить на DA1 -1, і подати його на вхід блоку 6 Блок 3 - перший масштабуючий підсилювач виконаний на операційному підсилювачі, на пряНестабілізована напруга з третього випрямлямий вхід якого подане стабілізована напруга меча VD1 подається на резистивний дільник напруги, режи через обмежувальний резистор, а на інверсвиконаний на резисторах R10, R11 і R12, і з движний вхід подана не стабілізована напруга мережи з ка потенціометра R11 через обмежувальний резидругого випрямляча (блок 2), підключеного до рестор R14 подається на інверсний вхід другого магульованого резистивного дільнику напруги сштабуючого підсилювача, виконаного на операційному підсилювачі DA1-2, прямої вхід якоБлок 4 - третій випрямляч - виконаний у виго «заземлений» через резистор R13 гляді однополупериодного випрямляча напруги перетворювача, а вихідна напруга з третього виВихід DA1-2 через резистор зворотного зв'язку прямляча подана на резистивный дільник напруги R15 з'єднаний з його інверсним входом, що дозвоблоку 5 ляє підсилити сигнал, якій надходить на DA1-2, і подати його на вхід блоку 6 Блок 5 - другий масштабуючий підсилювач виконаний на операційному підсилювачі, на пряКомпаратор (блок 6) виконаний у вигляді схемий вхід якого подана стабілізована напруга меми порівняння на операційному підсилювачі DA1режи через обмежувальний резистор, а на інверс3, прямої вхід якої підключений до виходу блоку З, ний вхід подана не стабілізована напруга з а інверсний вхід підключений до виходу блоку 5 третього випрямляча (блок 4) через регульований При цьому, якщо напруга мережи нижче напруги резистивный дільник напруги перетворювача, то на виході блоку 6 з'являється сигнал, що надходить на блок 7 Блок 6 - компаратор - виконаний у вигляді схеми порівняння, прямий вхід якої підключений При цьому дозволяється підключення передо виходу блоку 3, а інверсний вхід підключений творювача до мережі і відбувається генерація надо виходу блоку 5 пруги в промислову мережу Блок 7 - вузол розв'язки - виконаний у вигляді Вихід блоку 6 підключений до входу блоку 7 дюдной оптопари, що випромінює світлодюд якої вузлу розв'язки, що виконаний у виді дюдной оп8 - підключений до виходу блоку 6, а прийомний топари VHS1, світлодюд 8 (VD7), що випромінює, світло діод - 9 - є виходом пристрою якої підключений до виходу блоку 16, а прийомний світлодюд 9 (VD8) є виходом пристрою Пристрій працює в такий спосіб Перемінна синусоїдальна напруга мережі 220 При аналізі схемотехніки прототипу і приВ + 10 % перетвориться в блоці 1 у подвоєну настрою, що заявляється, очевидно, що пристрій, пругу мережі, тобто в постійну двополярну напругу якій заявляється, простіше, а отже, і надійніше 440 В, яка стабілізується діодами VD5 і VD6 і зглапристрою по прототипі джується фільтром на конденсаторах С2 і СЗ Таким чином, на підставі вищевикладеного, «Штучна» середня крапка - земля - утворена з'єдможна затверджувати, що реалізація пристрою нанням загальних крапок стабілітронів VD5 і VD6 і дозволяє виконати задачу, поставлену в дійсному конденсаторів С2 і СЗ між собою винаході - розробку пристрою, якій дозволяє контролювати і порівнювати дві вхідних напруги в діаЦя двополярна напруга використовується для пазоні - «менше» - «більше» з досягненням техніхарчування операційних підсилювачів, пристрою чного результату - спрощенням пристрою і Нестабілізована напруга з другого випрямляча підвищенням його надійності VD2 подається на резистивний дільник напруги, виконаний на резисторах R3, R4 і R5, і з движка 61746 VD2 R2 U мережи -220V Вихід перегворювача V V D +15 V I Rl R14 Rll RIO -15 V Фіг. 2 Комп'ютерна верстка Н Кураєва Підписне Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119