Коммутатор

Коммутатор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к сильноточной импульсной технике. Цель - расширение функциональных возможностей . Коммутатор содержит нагрузки 1 и тиристоры 2 по числу коммутируемых цепей, времязадающие ячейки 3, источник 4 питания, входные шины 5-8, per- гистр 9 памяти, датчик 10 времени, триггер 11, генератор 12 импульсов, .чэлементы ИШ1 13 и 14 и ждущий мультивибратор 15. Каждая времязадающая ячейка состоит из счетчиков 16 и 17, элемента ИЛИ 18, резисторов 19-22, транзистора 24 и конденсатора 75. to 00 со to со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУ БЛИН

„„Я0„„1233273

1511 4 И 03 К 17/72

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А 8ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3762785/18-21 (22) 02.07.84 (46) 23.05.86. Бюл. 11 19 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро с опытным производством Минского радиотехнического института (72) В.М. Куценко, А.Д. Гуляев и О.К. Кириллова (53) 621.382(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 359757, кл. Н 03 К 17/72,21.09.72.

Авторское свидетельство СССР

11- 1014 147, кл. Н 03 К 17/72, 22. 11. 81. (54) КОК1УтАтоР (57) Изобретение относится к cHJIbHo точной импульсной технике ° Цель— расширение функциональных возможностей. Коммутатор содержит нагрузки 1 и тиристоры 2 по числу коммутируемых цепей, времязадающие ячейки 3, источ-. ник 4 питания, входные шины 5-8, ре -,. гистр 9 памяти, датчик 10 времени, триггер 11 генератор 12 импульсов, .у; элементы ИЛИ 13 и 14 и ждущий мульти-."" вибратор 15. Каждая времяэадающая ячейка состоит иэ счетчиков 16 и 17, элемента ИЛИ 18, резисторов 19-22, транзистора 24 и конденсатора 75.

1233273

Введение регистра 9 памяти датчика

10 времени, триггера 11, генератора

12, импульсов, элементов ИЛИ 13 и 14 и элемента ИЛИ 18 во времязадающую ячейку позволяет обеспечить независиИзобретение относится к сильноточной импульсной технике, в частности к устройствам электронной коммутации.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет 5 обеспечения автоматического включения и выключения нагрузок в произвольном порядке по заданной программе.

На чертеже представлена функциональная схема коммутатора. 1G

Коммутатор содержит нагрузки 1 и тиристоры 2 по числу коммутируемых цепей, времязадающие ячейки 3, источник 4 питания, первую входную шину 5, вторую входную шину 6, третью вход- 15 ную шину 7, четвертую входную шину 8, регистр 9 памяти, датчик 10 времени, триггер 11, генератор 12 импульсов, первый элемент ИЛИ 13, второй элемент

ИЛИ 14, ждущий мультивибратор 15. 20

Каждая времязадающая ячейка 3 состоит из первого 16 и второго 17 счетчиков, второго элемента ИЛИ 18, первого 19, второго ?О, третьего 21, четвертого 22 резисторов, первого 23, 25

-второго 24 транзисторов и конденсатора 25.

Катоды тиристоров 2 соединены с общим проводом. Первые выводы нагрузок 1 объединены и подключены к поло†5п жительной шине источника 4 питания, отрицательная шина которого соединена с общим проводом. Коллектор первого транзистора 23 соединен с упра.вляющим электродом соответствующего тирис35 тора 2, а эмиттер подключен к общему проводу, коллектор второго транзистора

24 через первый резистор 19 соединен с положительной шиной источника 4 питания. Первая входная шина 5 устройства подключена к первому входу регистра 9, вторая входная шина 6 соединена с вторым входом регистра 9, третья входная шина 7 подключена к первому входу первого элемента ИЛИ 13, а

45 четвертая входная шина 8 соединена мую коммутацию каждой нагрузки с изменяющимся временем задержки включения и выключения, что расширяет функциональные возможности устройства.

1 ил. с вторым входом второго элемента

ИЛИ 14, первые входы регистра 9 соединены соответственно с первым входом первого счетчика 16 каждой времязадающей ячейки 3, вторые входы регистра 9 подключены к первому входу второго счетчика 17 каждой времязадающей ячейки 3 соответственно, третий выход регистра 9 подключен к первому входу датчика 10 времени, второй вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ 13, входом ждущего мультивибратора 15 и вторыми входами первого 16 и второго 17 счетчиков каждой времязадающей ячейки 3, третий вход датчика 10 времени подклю чен к выходу генератора 12 импульсов и к третьим входам первого 16 и второго 17 счетчиков каждой времязадающей ячейки 3, выход датчика 10 времени соединен с первым входом второго элемента ИЛИ 14 и вторым входом первого элемента ИЛИ 13, выход второго элемента ИЛИ 14 подключен к второму входу триггера 11 и к четвертым входам первого 16 и второго 17 счетчиков, а также к второму входу элемента ИЛИ 18, каждой времязадающей ячейки 3, первый вход триггера 11 соединен с выходом ждущего мультивибратора 15„ а выход подключен к входу генератора 12 импульсов, выход первого счетчика 16 каждой времязадающей ячейки 3 через второй резистор

20 соединен с базой первого транзистора 23, коллектор которого через третий резистор 21 подключен к положительной шине источника 4 питания, выход второго счетчика 17 каждой времязадающей ячейки 3 подключен к первому входу элемента ИЛИ 18, выход которого через четвертый резистор 2? подключен к базе второго транзистора

24, эмиттер которого соединен с общим проводом, коллектор через конденсатор 25 соединен с анодом соответ1 "33273 ствующег о тиристора 2 и вторым вьизо— дом соответствующей нагрузки 1.Коммутатор работает следующим образом.

В исходном состОянии тиристоры 2 выключены и нагрузки 1 обесточены, триггер 11, а также первый 16 и вто— рой 17 счетчики каждой времязадающей ячейки 3 установлены в нулевое состояние. 1О

Первый транзистор 23 каждой времязадающей ячейки 3 открыт высоким уров— нем с выхода первого счетчика 16, поступающим на его базу через второй резистор 20, в результате чегî íà уп- !5 равляющих электродах тиристоров 2 поддерживается низкий уровень напряжения, обеспечивающий надежное закрывание тиристоров 2.

Второй транзистор 24 каждой время- о задающей ячейки 3 закрыт низким уровнем, поступающим с выхода второго счетчика 17 через элемент ИЛИ 18 и четвертый резистор 22 на его базу, поэтому конденсатор 25 разряжен.

На первой входной шине 5 на первый (информационный) вход регистра 9 памяти поступает код, определяющий длительность времени задержки включения первой нагрузки 1, сопровождае30 мый импульсом по второй входной шине

6, поступающим на второй вход (вход записи) регистра 9 памяти и записыва1 ющим поступившую информацию в регистр

9 памяти. Аналогично производится запись кода времени задержки выключе — 35 ния для первой нагрузки l,затем записываются коды времени задержки включения и выключения второй нагрузки l и т д.

Кроме того, в регистр 9 памяти записывается код, определяющий длительность цикла работы устройства, т.е. промежуток времени, в течение которого производя ся процессы коми,òàöèè 45 нагрузок 1. По окончании записи информации на выходах регистра 9 памяти устанавливаются необходимые коды, определяющие времена задержек включения всех нагрузок 1, которые с первых о выходов регистра 9 памяти поступают на первые входы (информационные) первых счетчиков 16 всех времязадающих ячеек 3 соответственно, а коды, определяющие времена задержек выключения всех нагрузок 1 с вторых выходов регистра 9 памяти подаются на первые (информационные) входы вторых счетчикон 17 вг ех вр мязадающих ячеек 3 соответственно.

Код длительности цикла с трет,его выхода регистра 9 памяти поступает на первый (информационный) вход датчика 10 времени

После записи информации по третьей входной шине 7 на первый вход первого элемента ИЛИ 13 поступает импульс запуска, который с выхода первого элемента ИЛИ 13 подается на вторые входы (входы предварительной установки) первого и второго счетчиков 16 и

17 каждой времязадающей ячейки 3 и второй вход (вход предварительной установки) датчика 10 времени.

По переднему фронту импульса запуска в первый 16 и второй 17 счетчики, а также в датчик 10 времени записываютс коды, поступившие на их первые (информационные) входы.

Одновременно импульс запуска поступает на вход ждущего мультивибратора 15, который вырабатывает импульс по его заднему фронту. Этот импульс устанавливает триггер 11 в единичное состояние. Высокий уровень с выхода триггера 11 запускает генератор 12 импульсов, который начинает вырабатывать импульсы, поступающие на третие входы (тактовые) первого 16 и второго 17 счетчиков каждой времязадающей ячейки 3, а также на третий (тактовый) вход датчика 10 времени.

Первый 16 и второй 17 счетчики работают в режиме вычитания, поэтому код, записанный в них, начинает уменьшаться. Для правильной работы устройства необходимо, чтобы код, записанный в первый счетчик 16, был всегда меньше кода, записанного во второй счетчик 17.

Когда все разряды первого счетчика

16 какой-либо времязадающей ячейки установятся в нуль, т.е. по окончании времени задержки включения данной нагрузки 1, на его выходе появляется отрицательный импульс, которьпЪ через второй резистор 20 поступает на базу первого транзистора 23 и закрывает его. На коллекторе первого транзистора 23 возникает высокий уровень, поступающий на управляющий электрод соответствующего тиристора

2.и открывающий его. Включается соответствующая нагрузка 1. По окончании импульса первый транзистор 23 снова открывается, на его коллекторе уста12332? 3 навливается низкий уровень, и данная нагрузка 1 остается включенной.

Аналогично включаются остальные нагрузки 1, причем процесс включения происходит независимо, а время задержки включения определяется заданным кодом, записанным в первые счетчики

16 каждой времязадающей ячейки 3.

После включения данной нагрузки конденсатор 25 начинает заряжаться через первый резистор 19 и открытый тиристор 2, так как второй транзистор

24 закрыт. Зарядившись, он остается в таком состоянии, не влияя на работу устройства, до того момента, когда все разряды второго счетчика 17 установятся в нуль и на его выходе появится положительный импульс, который через элемент ИЛИ 18 и чертвертый резистор 22 поступит на базу и откроет второй транзистор 24.

При открывании второго транзистора

24 на аноде тиристора 2 за счет тока переэаряда конденсатора 25 возникает отрицательный импульс, который закрывает соответствующий тиристор 2 и выключает данную нагрузку 1.

Таким образом, в течение цикла производится включение и выключение нагрузок 1 в произвольном порядке и с произвольными временами задержки, определяемыми кодами, записанными в регистр 9 памяти.

Информация с выходов регистра 9

35 памяти переписывается в первый 16 и второй 17 счетчики и датчик 10 времени импульсом запуска. После этого регистр 9 памяти освобождается и может быть использован для записи ко40 дов, определяющих времена задержки включения нагрузок 1 во втором цикле.

После окончания первого цикла, 10 т. е. при появлении импульса на выхо45 де датчика 10 времени, который через второй элемент ИЛИ 14 подается на второй вход триггера 11, последний устанавливается в нулевое состояние, низкйй уровень с его выхода ос анавли— вает генератор 12 импульсов и такто50 вые импульсы прекращаются.

Одновременно импульс с выхода датчика 10 времени поступает на четвертые вхоцы (установки в нулевое состояние) первого 16 и второго 17 счетчи- 5 ков всех времязадающих ячеек 3 и устанавл»»вает все разряды в нулевое

t -остояние, а также через элемент

ИЛИ 18 и четвертый реэистор 22 поступает на базы вторых транзисторов 24 каждой времязадающей ячейки 3, в результате чего все нагрузки 1, включен— ные до этого момента, выключаются.

Кроме того, импульс с выхода датчика 10 времени подается на второй вход первого элемента ИЛИ 13, на выходе которого появляется импульс, аналогичный импульсу запуска, по которому начинается второй цикл работы устройства.

Дальше работа устройства повторяется описанным образом, причем, если до появления импульса окончания цикла информация, записанная в резисторе 9 памяти изменяется, то в следующем цикле изменяется порядок и время коммутации нагрузок 1, если же не изменяется, то сохраняется режим коммутации предыдущего цикла.

При необходимости установки по четвертой входной шине 8 подается импульс Стоп, поступающий на второй вход второго элемента ИЛИ 14, с выхода которого импульс сбрасывает триг гер 11 в нуль, останавливая генератор

12 импульсов, а также сорасывает первый 16 и второй 17 счетчики всех времязадающих ячеек 3 и через элемент

ИЛИ 18 выключает тиристоры 2, включенные до этого момента. Для повторного запуска устройства необходимо подать импульс запуска по третьей входной шине 7.

Таким образом, введение новых элементов и связей позволяет обеспечить независимую коммутацию каждой нагрузки с изменяющимся временем задержки включения и выключения, что расширя— ет функциональные возможности предлагаемого устройства.

Формула изобретения

Коммутатор, содержащий тиристоры по числу нагрузок, катодами соединенные с обшим проводом нагрузки, первые выводы которых объединены и подключены к положительной шине источника питанин, отрицательная шина которого соединена с общим проводом, и времязадающие ячейки, каждая иэ которых содержит первый транзистор, коллектор которого соединен с управляющим электродом соответствующего тиристора, а эмиттер подключен к общему проводу, «торой транзистор, коллекi.:р которого

1233273

Составитель С.Куст

Техред О.Сопко

Корректор С.ЧеРни

Редактор А.Сабо

Заказ 2782/57

Тираж 816 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпряитие, г.ужгород,ул.Проектная, 4 через первый резистор соединен с шиной источника питания, конденсатор, второй, третий, четвертый резисторы, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены регистр памяти, датчик времени (таймер), триггер, генератор импульсов, первый и второй элементы ИЛИ, жду- ig щий мультивибратор, а в каждую времязадающую ячейку — первый и второй счетчики и элемент ИЛИ, причем первая входная шина коммутатора подключена к первому входу регистра, вторая входная шина соединена с вторым входом регистра, третья входная шина подключена к первому входу первого элемента ИЛИ, а четвертая входная шина соединена с вторым входом второго элемента ИЛИ, первые выходы регистра соединены соответственно с первым входом первого счетчика каждой времязадающей ячейки, вторые выходы регистра подключены к первому входу второго счетчика каждой времязадающей ячейки соответственно, третий выход регистра подключен к первому входу датчика времени, второй вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, входом ждущего мультивибратора и вторыми входами первого и второго счетчиков каждой времязадающей ячейки, третий вход датчика времени подключен к выходу генератора импульсов и третьим входам первого и второго счетчиков каждой времязадающей ячейки, выход датчика времени соединен с первым входом второго элемента ИЛИ и вторым входом первого элемента ИЛИ, выход второго элемента ИЛИ подключен к второму входу триггера и четвертым входам первого и второго счетчиков, а также к второму входу второго элемента ИЛИ каждой времязадающей ячейки, первый вход триггера соединен с выходом ждущего мультивибратора, а выход подключен к входу генератора импульсов, выход первого счетчика каждой времязадающей ячейки через второй резистор соединен с базой первого транзистора, коллектор которого через третий резистор подключен к положительной шине источника питания, выход второго счетчика каждой времязадающей ячейки подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, выход которого через четвертый резистор подключен к базе второго транзистора, эмиттер которого соединен с общим проводом, коллектор через конденсатор соединен с анодом соответствующего тиристора и вторым выводом соответствующей нагрузки.