Комутаційний пристрій

Комутаційний пристрій, який містить р-п-р транзистор, механічний перемикач на три становища із середнім (нейтральним) становищем та з одним рухомим і двома нерухомими контактами, перший, другий, третій і четвертий оптрони, які містять пари: світлодіод-фототранзистор, перший і другий резистори, першу, другу, третю, четверту та п'яту вихідні шини, шину джерела комутаційної напруги, шину керування та спільну шину, при цьому базу транзистора через перший резистор з'єднано зі спільною шиною, рухомий контакт механічного перемикача підключено до шини керування, емітери фототранзисторів першого, другого, третього та четвертого оптронів з'єднані відповідно з першою, другою, третьою та четвер тою вихідними шинами, а їх колектори підключені до шини джерела комутаційної напруги, який відрізняється тим, що до нього введені третій резистор, перший, другий, третій, четвертий і п'ятий діоди, при цьому емітер транзистора через перший діод з'єднано з шиною джерела комутаційної напруги, а колектор підключено до п'ятої вихідної шини, анод світлодіода першого оптрона та катод світлодіода другого оптрона через другий резистор підключені до першого нерухомого контакта механічного перемикача, анод світлодіода третього оптрона та катод світлодіода четвертого оптрона через третій резистор підключені до другого нерухомого контакта механічного перемикача, катоди світлодіодів першого та третього оптронів, а також аноди світлодіодів другого та четвертого оптронів з'єднані зі спільною шиною, аноди другого, третього, четвертого та п'ятого діодів підключені відповідно до першої, другої, третьої та четвертої вихідних шин, а катоди цих діодів з'єднані з базою транзистора. О) Пристрій належить до імпульсної техніки та може використовуватись для комутації ланцюгів постійного струму в приладах автоматики та вимірювальної техніки. Існує відомий пристрій [див. Патент України №42164А, кл. 7 Н03К17/60], який містить транзистор, механічний перемикач на три становища зі середнім (нейтральним) становищем та з одним рухомим і двома нерухомими контактами, резистор, перший і другий оптрони, які містять пари: світлодіод-фототранзистор, першу, другу та третю вихідні шини, шину керування, шину джерела комутаційної напруги та спільну шину. Недолік цього пристрою - комутація тільки трьох навантажень. Найбільш близьким до передбачуваної корисної моделі є пристрій [див. Патент України №55578А, кл. 7 H03R17/78], який містить перший р-п-р транзистор, другий польовий транзистор, механічний перемикач на три становища зі середнім (нейтральним) становищем та з одним рухомим і двома нерухомими контактами, перший, другий, третій і четвертий оптрони, які містять пари: світлодіод - фототранзистор, перший і другий резистори, першу, другу, третю, четверту та п'яту вихідні шини, шину джерела комутаційної напруги, шину керування та спільну шину, емітер першого транзистора поєднано з шиною джерела комутаційної напруги, базу через перший резистор підключено до спільної шини, колектор поєднано зі стоком другого транзистора, затвор якого через другий резистор підключено до спільної шини, а витік поєднано з п'ятою вихідною шиною, емітери фототранзисторів першого, другого, третього та четвертого оптронів з'єднані відповідно з першою, другою, третьою та четвертою вихідними шинами, а їх колектори підключені до бази першого транзистора, катоди світлодіодів другого та четвертого CD < 6Г 7649 оптронів з'єднані відповідно з першим і другим нерухомими контактами механічного перемикача, а їх аноди підключені до затвору другого транзистора, рухомий контакт механічного перемикача підключено до шини керування. Недолік цього пристрою - напруга на шині керування повинна бути більше, ніж напруга на шині джерела комутаційної напруги. Це зменшує ККД пристрою. Ознаками прототипу, які збіжні зі суттєвими ознаками корисної моделі, яка заявляється, є: р-пр транзистор, механічний перемикач на три становища зі середнім (нейтральним) становищем та з одним рухомим і двома нерухомими контактами, перший, другий, третій і четвертий оптрони, які містять пари: світлодіод-фототранзистор, перший і другий резистори, перша, друга, третя, четверта та п'ята вихідні шини, шина джерела комутаційної напруги, шина керування та спільна шина, при цьому базу транзистора через перший резистор поєднано зі спільною шиною, рухомий контакт механічного перемикача підключено до шини керування, емітери фототранзисторів першого, другого, третього та четвертого оптронів поєднані відповідно з першою, другою, третьою та четвертою вихідними шинами, а їх колектори підключені до шини джерела комутаційної напруги. Причиною, яка перешкоджає одержанню бажаного результату - підвищенню ККД пристрою - є необхідність подачі на шину керування більш високої напруги, ніж на шину джерела комутаційної напруги. В основу корисної моделі поставлено задачу підвищити ККД пристрою шляхом значного зменшення напруги на шині керування. Поставлене завдання вирішується таким чином, що комутаційний пристрій містить p-n-р транзистор, механічний перемикач на три становища зі середнім (нейтральним) становищем та з одним рухомим і двома нерухомими контактами, перший, другий, третій і четвертий оптрони, які містять пари: світлодіод-фототранзистор, перший, другий і третій резистори, перший, другий, третій, четвертий і п'ятий діоди, першу, другу, третю, четверту та п'яту вихідні шини, шину джерела комутаційної напруги, шину керування та спільну шину, при цьому базу транзистора через перший резистор поєднано зі спільною шиною, емітер через перший діод поєднано з шиною джерела комутаційної напруги, а колектор підключено до п'ятої вихідної шини, рухомий контакт механічного перемикача підключено до шини керування, емітери фототранзисторів першого, другого, третього та четвертого оптронів поєднано відповідно з першою, другою, третьою та четвертою вихідними шинами, а їх колектори підключені до шини джерела комутаційної напруги, анод світлодіода першого оптрона та катод світлодіода другого оптрона через другий резистор підключені до першого нерухомого контакту механічного перемикача, анод світлодіода третього оптрона та катод світлодіода четвертого оптрона через третій резистор підключені до другого нерухомого контакту механічного перемикача, катоди світлодіодів першого та третього оптронів, а також аноди світлодіодів другого та четвертого оптронів поєднані зі спільною шиною, аноди друго го, третього, четвертого та п'ятого ДІОДІВ підключені відповідно до першої, другої, третьої та четвертої вихідним шинам, а катоди цих діодів поєднані з базою транзистора. Комутаційний пристрій відрізняється від прототипу тим, що до нього впроваджені третій резистор, перший, другий, третій, четвертий та п'ятий діоди, при цьому емітер транзистора через перший діод поєднано з шиною джерела комутаційної напруги, а колектор підключено до п'ятої вихідної шини, анод світлодіода першого оптрона та катод світлодіода другого оптрона через другий резистор підключені до першого нерухомого контакту механічного перемикача, анод світлодіода третього оптрона та катод світлодіода четвертого оптрона через третій резистор підключені до другого нерухомого контакту механічного перемикача, катоди світлодіодів першого та третього оптронів, а також аноди світлодіодів другого та четвертого оптронів з'єднані зі спільною шиною, аноди другого, третього, четвертого та п'ятого діодів підключені відповідно до першої, другої, третьої та четвертої вихідним шинам, а катоди цих діодів поєднані з базою транзистора. Доказом наявності причинно-наслідкового зв'язку між сукупністю суттєвих ознак корисної моделі та технічним результатом є та обставина, що технічний результат - високий ККД - може бути досягнутим тільки при використовуванні всієї сукупності суттєвих ознак корисної моделі. У відсутності в технічному рішенні хоча б однієї ознаки технічний результат не досягається. На кресленні зображена схема комутаційного пристрою. Комутаційний пристрій містить p-n-р транзистор 1, механічний перемикач 2 на три становища зі середнім (нейтральним) становищем та з одним рухомим і двома нерухомими контактами, перший З, другий 4, третій 5 і четвертий 6 оптрони, які містять пари: світлодіод-фототранзистор, перший 7, другий 8 і третій 9 резистори, перший 10, другий 11, третій 12, четвертий 13 і п'ятий 14 діоди, першу 15, другу 16, третю 17, четверту 18 та п'яту 19 вихідні шини, шину 20 джерела комутаційної напруги, шину 21 керування та спільну шину 22, при цьому базу транзистора 1 через перший 7 резистор з'єднано зі спільною шиною 22, емітер через перший 10 діод з'єднано з шиною 20 джерела комутаційної напруги, а колектор підключено до п'ятої 19 вихідної шини, рухомий контакт механічного перемикача 2 підключено до шини 21 керування, емітери фототранзисторів першого 3, другого 4, третього 5 та четвертого 6 оптронів з'єднано відповідно з першою 15, другою 16, третьою 17 та четвертою 18 вихідними шинами, а їх колектори підключені до шини 20 джерела комутаційної напруги, анод світлодіода першого 3 оптрона та катод світлодіода другого 4 оптрона через другий 8 резистор підключені до першого нерухомого контакту механічного перемикача 2, анод світлодіода третього 5 оптрона та катод світлодіода четвертого 6 оптрона через третій 9 резистор підключені до другого нерухомого контакту механічного перемикача 2, катоди світлодіодів першого 3 та третього 5 оптронів, а також аноди світлодіодів другого 4 та четвертого 6 оптронів з'єднані зі спільною шиною 7649 22, аноди другого 11, третього 12, четвертого 13 та п'ятого 14 ДІОДІВ підключені ВІДПОВІДНО ДО пер шої 15, другої 16, третьої 17 та четвертої 18 вихідним шинам, а катоди цих ДІОДІВ з'єднані з базою транзистора 1 Комутаційний пристрій працює таким чином При установці рухомого контакту механичного перемикача 2 у середнє (нейтральне) становище фототранзистори першого 3, другого 4, третього 5 і четвертого 6 оптронів закриті й напруга на перший 15, другий 16, третій 17 і четвертий 18 вихідних шинах відсутня Емітерний перехід транзистора 1 зміщується в прямому напрямку по ланцюгу шина 20, діод 10, емітерний перехід транзистора 1, резистор 7, спільна шина 22 Транзистор 1 відкривається та на п'ятий 19 ВИХІДНІЙ ШИНІ З'ЯВИТЬСЯ напруга позитивної полярності При установці рухомого контакту механічного перемикача 2 в одне із крайніх становищ (наприклад, у верхнє по схемі) та при подачі на шину 21 керування напруги позитивної полярності струм протікає по ланцюгу шина 21, механічний перемикач 2, світлодюд оптрона 5, спільна шина 22 Світлодюд оптрона 5 випромінює світло, фототранзистор цього оптрона відкривається та на третій 17 ВИХІДНІЙ шині з'являється позитивна напруга Струм, що протікає по навантаженню, яке підключено до ВИХІДНІЙ шини 17, створює падіння напруги на цьому навантаженні Ця напруга через діод 13 подається на базу транзистора 1 та запирає його В наслідок цього, на п'ятій 19 ВИХІДНІЙ Комп ютерна верстка А Крижанівський ШИНІ напруга відсутня На першій 15, другий 16 і четвертий 18 вихідних шинах напруга також відсутня, так як закриті фототранзистори першого 3. другого 4 та четвертого 6 оптронів Якщо рухомий контакт механічного перемикача 2 продовжує залишатися в верхньому становище, а на шину 21 керування подається напруга негативної полярності, то струм протікає по ланцюгу спільна шина 22, світлодюд оптрона 6, резистор 9, механічний перемикач 2, шина 21 Світлодюд оптрона 6 випромінює світло, фототранзистор відкривається та на четвертій 18 ВИХІДНІЙ ШИНІ з'являється позитивна напруга Струм, що протікає по навантаженню, яке підключено до ВИХІДНІЙ ШИНІ 18 створює падіння напруги на цьому навантаженні Ця напруга через діод 14 подається на базу транзистора 1 та запирає його Внаслідок цього, на п'ятій 19 ВИХІДНІЙ шині напруга відсутня На перший 15, другій 16 і третій 17 вихідних шинах напруга також відсутня, так як закриті фототранзистори першого 3, другого 4 та третього 5 оптронів. Аналогічні процеси виникають при установці механічного перемикача 2 в нижнє (по схемі) становище При цьому напруга позитивної полярності з'являється на першій 15 ВИХІДНІЙ ШИНІ (при подачі на шину 21 напруги позитивної полярності), або на другій 16 ВИХІДНІЙ шини (при подачі на шину 21 напруги негативної полярності) ККД комутаційного пристрою вище, ніж у відомих, за рахунок значного зменшення напруги на шині керування Підписне Тираж 28 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 - 4 2 , 01601