Пристрій контролю напруги

1 Пристрій контролю напруги, що включає перший і другий компаратори, схему стабілізації, перший і другий індикатори, який відрізняється тим, що перший і другий компаратори виконано у вигляді компаратора «більше» і компаратора «менше», схема стабілізації входить до складу блока 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 «І» і третій індикатор «норма», а канал порівняння містить блок випрямляча напруги генератора, другий підсилювач, третій компаратор, четвертий індикатор і вузол розв'язки, причому вхід блока мережного випрямляча підключений до напруги мережі, а виходи цього блока підключені до двох входів першого підсилювача, вихід якого підключений до перших входів трьох компараторів, до других входів першого і другого компараторів підключений вихід блока мережного випрямляча, виходи першого і другого компараторів підключені до першого і другого індикаторів і входів схеми «І», вихід якої підключений до третього індикатора, при цьому вхід блока випрямляча напруги генератора підключений до виходу генератора, а виходи цього блока підключені до двох входів другого підсилювача, вихід якого підключений до другого входу третього компаратора, вихід якого підключений до послідовно з'єднаних четвертого індикатора і вузла розв'язки 2 Пристрій контролю напруги по п 1, який відрізняється тим, що блок мережного випрямляча виконаний у вигляді безтрансформаторного мостового випрямляча-стабілізатора з реактивними опорами, що гасять 3 Пристрій контролю напруги по п 1, який відрізняється тим, що блок випрямляча напруги генератора виконаний у вигляді безтрансформаторного мостового випрямляча-стабілізатора 4 Пристрій контролю напруги по п 1, який відрізняється тим, що всі індикатори виконані у Винахід відноситься до електротехніки і може бути використане для контролю напруги в преобразуючої техніці Відомий «Пристрій для контролю подачі електроживлення» (Ас СРСР №1658231, МПК 5Н01Н5/30, БИ-23-91р), що містить ДВОХПОЗІЦІЙНИЙ 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 висновку елемента комутації і захисти, а його анод з'єднаний з анодом першого діода, катод якого підключений до першого входу двох позіцшного індикатора, вихід якого з єднаний з першим висновком обмежувального резистора, другий висновок якого має клему для підключення до другої шини джерела харчування і першому висновку навантаження, другий вхід ДВОХПОЗІЦІЙНОго індикатора з'єднаний з катодом другого діода, анод якого має клему для підключення до других висновків навантаження й елемента комутації і захисти Недоліком пристрою є неможливість контролю декількох рівнів напруги джерела харчування Відомий «Пристрій для контролю напруги» (Ас СРСР №1675792, МПК - 5G01R19/165, БИ-33 ВИГЛЯДІ СВІТЛОДІОДОВ 5 Пристрій контролю напруги по п 1, який відрізняється тим, що вузол розв'язки виконаний у вигляді дюдної оптопари 6 Пристрій контролю напруги по п 1, який відрізняється тим, що перший і другий підсилювачі виконано у вигляді диференціальних підсилювачів 7 Пристрій контролю напруги по п 1, який відрізняється тим, що схема «І» виконана у вигляді транзисторного каскаду, до бази якого через діоди, що розв'язують, підключені виходи компараторів «більше» і «менше» О ю о (О ю 56050 91 р), що містить вхідний каскад на транзисторі тового випрямляча-стабілізатора з реактивними прямої провідності, з'єднаний з генератором імпуопірами, що гасять, блок випрямляча напруги гельсів, реалізованим на одноперехідному транзиснератора виконаний у вигляді бестранеформаторторі, вихід якого підключений до індикатора напруного мостового випрямляча-стабилизатора, всі ги індикатори виконані у вигляді світлодюдов, вузол розв'язки виконаний у вигляді дюдной оптопари, Недоліком пристрою, незважаючи на економіперший і другий підсилювачі виконані у вигляді чність його роботи, є неможливість контролю декідиференціальних підсилювачів, схема «И» виколькох рівнів напруги джерела харчування нана у вигляді транзисторного каскаду, до бази Відомий «Светозвуковой сигналізатор переякого через діоди, що розв'язують, підключені вивищення напруги мережі» (Журнал «Радіо», М , ходи компараторів «більше» і «менше» їзд «ДТСААФ», 1989р №8, с 67 - 68), що включає релаксаційні генератори на динистрах, світлодюди Новим у «Пристрої контролю напруги» є нова і низкоомний телефон схемотехніка, яка відрізняється, у порівнянні з прототипом, більш широкою областю застосуванНедоліком відомого пристрою є низька точня пристрою, відсутністю необхідності застосуванність контролю декількох рівнів напруги джерела ня двох джерел харчування і можливістю порівперемінного струму няння рівнів двох вхідних напруг Найбільш близьким по технічній сутності і результату, що досягається, і обраним як прототип є Тому очевидно, що реалізація пристрою до«Індикатор рівня сигналу» (Журнал «Радіо», М , зволяє виконати задачу, поставлену в дійсному їзд, «ДТСААФ», 1989р №8, с 67 - 68), що містить винаході - розробку пристрою, що дозволяє контздвоєний компаратор, схему стабілізації напруги, ролювати одну вхідну напругу в діапазоні - «мендва логічних швертори-підсилювачі і два СВІТЛОДІше» - «норма» - «більше», а також порівнювати дві одних індикатори напруги між собою з досягненням технічного результату - розширенням функціональних можлиНезважаючи на простоту, прототип має два ісвостей пристрою тотних недоліки - індикацію контрольованої напруги в двох діапазонах - у «зоні» і «поза зоною» і Істотними ознаками пристрою, якій заявляєтьвідсутність можливості порівняння рівнів двох вхіся, співпадаючими з прототипом, є наступні ознадних напруг, крім того, для роботи прототипу неки обхідні два джерела харчування перший і другий компаратори, Задачею дійсного винаходу є розробка присхема стабілізації, строю, що дозволяє контролювати одну вхідну перший і другий індикатори напругу в діапазоні - «менше» - «норма» - «більВІДМІТНИМИ ВІД прототипу істотними ознаками ше», а також порівнювати дві напруги між собою з пристрою, якій заявляється, є наступні ознаки досягненням технічного результату - розширення перший і другий компаратори виконані у вифункціональних можливостей пристрою гляді компаратора «більше» і компаратора «менше», Поставлена задача досягається тим, що в «Пристрої контролю напруги», якій включає персхема стабілізації входить до складу блоку ший і другий компаратори, схему стабілізації, пермережного випрямляча, ший і другий індикатори, перший і другий компараперший і другий індикатори виконані у вигляді тори виконані у вигляді компаратора «більше» і індикатора «більше» і індикатора «менше», компаратора «менше», схема стабілізації входить у канал індикації введені перший підсилювач, до складу блоку мережного випрямляча, а перший схема «Й» і третій індикатор «норма», і другий індикатори виконані у вигляді індикатора канал порівняння містить блок випрямляча «більше» і індикатора «менше», крім того, додатнапруги генератора, другий підсилювач, третій ково в канал індикації введені перший підсилювач, компаратор, четвертий індикатор і вузол розв'язки, схема «Й» і третій індикатор «норма», а канал повхід блоку мережного випрямляча підключений до рівняння містить блок випрямляча напруги генеранапруги мережі, тора, другий підсилювач, третій компаратор, четвиходи блоку мережного випрямляча підклювертий індикатор і вузол розв'язки, причому вхід чені до двох входів першого підсилювача, блоку мережного випрямляча підключений до навихід першого підсилювача підключений до пруги мережі, а виходи цього блоку підключені до перших входів трьох компараторів, двох входів першого підсилювача, вихід якого піддо других входів першого і другого компаратоключений до перших входів трьох компараторів, рів підключений вихід блоку мережного випрямлядо других входів першого і другого компараторів ча, підключений вихід блоку мережного випрямляча, виходи першого і другого компараторів підвиходи першого і другого компараторів підключені ключені до першого і другого індикаторів і входів до першого і другого індикаторів і входів схем «Й», схем «И», вихід якої підключений до третього індикатора, при вихід схеми «И» підключений до третього інцьому вхід блоку випрямляча напруги генератора дикатора, підключений до виходу генератора, а виходи цього вхід блоку випрямляча напруги генератора блоку підключені до двох входів другого підсилюпідключений до виходу генератора, вача, вихід якого підключений до другого входу виходи блоку випрямляча напруги генератора третього компаратора, вихід якого підключений до підключені до двох входів другого підсилювача, послідовно з'єднаних четвертому індикатору і вузвихід другого підсилювача підключений до лу розв'язки, причому блок мережного випрямляча другого входу третього компаратора, виконаний у вигляді бестрансформаторного мосвихід третього компаратора підключений до 56050 послідовно з єднаних четвертому індикатору і вузлу розв'язки Приватними ВІДМІТНИМИ від прототипу істотними ознаками пристрою, якій заявляється, є наступні ознаки блок мережного випрямляча виконаний у вигляді бестрансформаторного мостового випрямляча-стабилизатора з реактивними опорами, що гасять, блок випрямляча напруги генератора виконаний у вигляді бестрансформаторного мостового випрямляча-стабілізатора, всі індикатори виконані у вигляді світлодюдов, 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» Між ІСТОТНИМИ ознаками винаходу, якій заявляється, і технічним результатом, що досягається, існує наступний причинно-наслідковий зв'язок Дійсно, ТІЛЬКИ використання усіх ВІДМІТНИХ ІСТОТНИХ ознак винаходу, якій заявляється, дозволяє виконати задачу, поставлену у винаході - розробку пристрою, що дозволяє контролювати одну вхідну напругу в діапазоні - «менше» - «норма» - «більше», а також порівнювати дві напруги між собою з досягненням технічного результату - розширенням функціональних можливостей пристрою А приватні ІСТОТНІ ознаки лише конкретизують один з можливих варіантів практичної реалізації пристрою, що заявляється Сутність пристрою, що заявляється, пояснюється кресленнями На фіг 1 зображена функціональна блок-схема пристрою, на фіг 2 зображена принципова електрична схема блоків 1 і 2 пристрої, на фіг 3 - те ж, блоків 3 - 8 пристрою, на фіг 4 - те ж, блоків 9 - 1 3 пристрою Розглянемо склад і призначення елементів пристрою Блок 1 - блок мережного випрямляча - виконаний у вигляді мережного бестрансформаторного мостового випрямляча - стабілізатора з конденсаторами, що гасять, вихідна напруга якого згладжено фільтром, стабілізоване і через резисторні дільники поданий на прямої і інвертуючий входи першого підсилювача блоку 2 Блок 2 - перший підсилювач - виконаний у вигляді диференціального підсилювача, на прямий вхід якого подане стабілізована сіткова напруга з резистивного дільника, а на інверсний вхід подана нестабілізована сіткова напруга з резистивного дільника Блок 3 - перший компаратор «більше» - виконаний у виді схеми порівняння на інверсний вхід якого подане нестабілізована напруга з резистивного дільника, а прямої вхід підключений до виходу блоку 2 Блок 4 - другий компаратор «менше» - виконаний у вигляді схеми порівняння на прямий вхід якого подане нестабілізована напруга з резистивного дільника, а інверсний вхід підключений до виходу блоку 2 Блок 5 - схема «И» - виконана у вигляді транзисторного каскаду, до бази якого через діоди, що розв'язують, підключені виходи блоків 3 і 4 Блок 6 - перший індикатор «більше» - виконаний у вигляді резистора, що гасить, підключеного до виходу блоку 3 і послідовно з'єднаного зі світЛОДІОДОМ Блок 7 - третій індикатор «норма» - виконана у вигляді резистора, що гасить, підключеного до колектора транзистора блоку 5 і послідовно з'єднаного зі світлодюдом Блок 8 - другий індикатор «менше» - виконаний у вигляді резистора, що гасить, підключеного до виходу блоку 4 і послідовно з'єднаного зі світлодюдом Блок 9 - блок випрямляча напруги генератора - виконаний у вигляді бестрансформаторного мостового випрямляча-стабілізатора, вихідна напруга якого згладжено фільтром, стабілізована і через резисторні дільники подана на прямої і інвертуючій входи другого підсилювача блоку 10 Блок 10 - другий підсилювач - виконаний у вигляді диференціального підсилювача, на прямий вхід якого подана стабілізована напруга генератора з резистивного дільника, а на інверсний вхід подана нестабілізована напруга генератора з резистивного дільника Блок 11 - третій компаратор - виконаний у вигляді схеми порівняння, прямий вхід якої підключений до виходу блоку 9, а інверсний вхід підключений до виходу блоку 2 Блок 12 - четвертий індикатор - виконаний у вигляді резистора, що гасить, підключеного до виходу блоку 11 і послідовно з'єднаного зі світлодюдом Блок 13 - вузол розв'язки - виконаний у вигляді дюдной оптопари, що випромінює світлодюд якої підключений до виходу блоку 12, а прийомний світлодюд підключений до схеми синхронізатора (умовно не показана) Пристрій працює в такий спосіб Перемінна синусоїдальна напруга мережі 220В ± 10% перетвориться в блоці 1 у знижену напругу постійного струму Безватне гасінняперемінної сіткової напруги здійснюється на реактивних опорах - конденсаторах С1 і С2, випрямляється дюдним мостом VD1 VD4, згладжується фільтром на конденсаторі СЗ і подається на параметричний стабілізатор, реалізований на резисторі R2 і стабілітроні VD5 Далі стабілізована напруга із середньої крапки резистивного дільника R3 і R4 подається на прямий вхід першого підсилювача DA1-1 - блок 2, виконаного у вигляді диференціального підсилювача, на інверсний вхід якого подане нестабілізована сіткова напруга із середньої крапки резистивного дільника R1 і R5 Вихід DA1-1 через резистор R7 з'єднаний з його інверсним входом, що дозволяє підсилити сигнал, що надходить на DA1-1, і подати його на входи блоків 3 і 4 Перший компаратор «більше» - блок 3 - виконаний у вигляді схеми порівняння DA1-2, на інверсний вхід якої подане нестабілізована напруга з резистивного дільника R8, R9 і R10, а прямої вхід підключений до виходу блоку 2 При цьому, якщо 56050 8 конденсаторі С7, стабілізовано за допомогою стабілітрона VD16 і через резисторні дільники R19, R20 і R17, R21 подається ВІДПОВІДНО на прямої і швертирующий входів другого підсилювача DA2-1 другого підсилювача - блок 10, що виконаний у вигляді диференціального підсилювача, вихід якого підключений до прямого входу блоку 11 - третього компаратора DA2-2, виконаному у вигляді схеми порівняння, інверсний вхід якого підключений до виходу блоку 2 Якщо напруга на прямому вході третього компаратора DA2-2 більше, ніж напруга на його інверсному вході, то на виході третього компаратора DA2-2 є присутнім напруга, що подається на вхід блоку 12 - четвертий індикатор, що виконаний у вигляді резистора, що гасить, R26 і послідовно з'єднаний зі світло діодом VD17 При цьому вихід блоку 12 підключений до входу блоку 13 - вузлу розв'язки, що виконаний у вигляді дюдной оптопари VHS1, що випромінює світлодюд якої підключений до виходу блоку 12, а прийомний світлодюд підключений до схеми синхронізатора (умовно не показана) Таким чином, на підставі вищевикладеного, можна затверджувати, що реалізація винаходу, що заявляється, дозволяє виконати задачу, поставлену у винаході - розробку пристрою, що дозволяє контролювати одну вхідну напругу в діапазоні «менше» -«норма» - «більше», а також порівнювати дві напруги між собою з досягненням технічного Блок 9 випрямляча напруги генератора - викорезультату - розширенням функціональних можнаний у вигляді бестрансформаторного мостового ливостей пристрою випрямляча-стабілізатора на дюдном мосту VD12 - VD15, вихідна напруга якого згладжено фільтром сіткова напруга перевищує «норму» - 220В - на 20В, те на виході блоку 3 з'являється сигнал, що надходить на блок 6 і через резистор R11 ІНІЦІЮЄ перший індикатор - світлодюд VD10 «більше», СВІТІННЯ якого вказує на перевищення величини сіткової напруги більш 240В Другий компаратор «менше» - блок 4 - виконаний у вигляді схеми порівняння DA1-3, на прямий вхід якої подана нестабілізована напруга з резистивного дільника R8, R9 і R10, а інверсний вхід підключений до виходу блоку 2 При цьому, якщо сіткова напруга нижче «норми» - 220В - на 20В, те на виході блоку 4 з'являється сигнал, що надходить на блок 8 і через резистор R12 ІНІЦІЮЄ другий індикатор - світлодюд VD8 «менше», СВІТІННЯ ЯКОГО вказує на зменшення величини сіткової напруги на 20 В у порівнянні з «нормою» - 220В, Схема «И» - блок 5 - виконаний у вигляді транзисторного каскаду VT1, до бази якого через діоди, що розв'язують, VD6 і VD7 підключені виходи блоків 3 і 4 При цьому, якщо напруга мережі знаходиться в «нормі» - 220В ± 10В, те на виходах блоків 3 і 4 є присутнім логічний «0» При цьому транзистор VT1 відкривається і на його колекторі з'являється напруга, що надходить на блок 7 і через резистор R16 подається на третій індикатор світлодюд VD 9, СВІТІННЯ якого вказує, що сіткова напруга знаходиться в «нормі», тобто складає 220В±10В 56050 10 Канал іидікаціі U мережи І -220 V Канал порівняння 9 10 j 1 > 11 12 13 ФІГ.1 Фіг.З Фіг.2 Фіг.4 Підписано до друку 05 05 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24