Устройство для защиты от неправильной подачи питания электронного узла

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 4(51) Н 02 Н 7/20

);я

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ!

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3665793/24-07 122) 22.07.83 (46) 23 02.85. Бюл.Ф 7 (72) С.,С.Шаклеин и В.А.Белов

153) 621.316.925(088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

В 669499, кл. Н 05 К 1/00, 1979.

2.Патент США 1! 3993935, кл. 3!7-101, 1974.

:(54)(57) 1.УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ НЕПРАВИЛЬНОЙ ПОДАЧИ ПИТАНИЯ ЭЛЕКТРОН:НОГО УЗЛА, снабженного по крайней мере одним многоконтактным электри,ческим разъемом, предназначенным для стыковки с ответной частью, к выделенным контактам которых подключены соответственно шины питания электронного узла и полюса источни-, ков питания, содержащее на разъеме и ответной части соответствующие ,друг:другу выделенные группы контактов, соединенных перемычками, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, указанные перемычки установлены на разъеме в соответствии со значениями разрядов некоторого характерного для данного электронного узла двоичного

:числа, а на ответной части — в соответствии со значениями разрядов ин-! версного кода указанного числа,: ,при этом первый контакт вьщеленной группы контактов ответной части предназначен для подключения к потенциальному пдлюсу источника пита- З ния, а последний контакт вьщеленной .группы контактов разъема предназначен для подключения к соответствующей шине питания электронного узла.

Ф

114

2.Устройство по п.l, о т л и ч аю щ е е с я тем, что,с целью повышения надежности путем сокращения количества контактов при подключении к электронному узлу с помощью одного разъема двух или более источников ,", питания, имеющих общую шину нулевого потенциала, на разъеме и ответной части выделено И + 1 групп контактов, где M — - количество источников питания, при этом первые контакты ответной части M групп предназначены для подключения к потенциальным полюсам соответствующих источников питания, последние контакты разъема этих групп — к соответствующим шинам питания электронного узла; первый контакт jM+1) -й группы ответной части предназначен для подключения к шине нулевого потенциала источников питания, последний контакт разъема этой группы — к шине нулевого потенциала электронного узла, перемычки на контактах каждой из И групп разъема и 1М+1)-й группы ответной части установлены в соответствии со значениями разрядов некоторого, характерного для данного электронного узла, двоичного числа, а перемычки на контактах каждой из M групп ответной части и М+1) -й группы разъема установлены в соответствии

1507 со значениями инверсного кода указан--. ного числа.

З.Устройство по пп.l и 2, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности путем обеспечения защиты последующих по цепям питания электронных узлов от неправильной установки электронных узлов, предшествующих им по цепям питания, в каждой из выделенных групп контактов разъема каждого из предшествующих электронных узлов последние контакты групп соединены с первыми контактами выделенных групп ответных частей, предназначенных для стыковки с разъемами последующих электронных узлов.

4.Устройство по па.1 и 2, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности путем индикации факта неправильной установки электронного узла, введены датчик тока, инвертор и индикатор, при этом датчик тока включен в цепь питания электронного узла, а его выход подключен к входу инвертора, цепь питания которого подключена непосред ственно к первым контактам выделенных групп контактов разъема, а выход - к катоду индикатора, анод которого соединен с соответствующим полюсом цепи питания инвертора.

Изобретение относится к области конструирования электронной аппаратуры и может быть использовано в устройствах автоматики, телемеханики, вычислительной техники и связи.

Известна монтажная печатная плата, содержащая основание из электроизоляционного материала, на поверхности которого расположены металлизированные проводники, панель и пе- >0 чатные вставки, одна из которых расположена на панели, а другая на ос. новании (!).

Однако при использовании таких монтажных плат увеличиваются габа- : lS риты блоков аппаратуры, увеличивается трудоемкость изготовления плат, вдвое возрастает количество разъемов.

При этом не исключена возможность установки платы в чужое плато-место в процессе сборки блока, что может привести к выходу иэ строя электрорадиоэлементов, расположенных на плате при подаче питания в блок.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройcòâî для защиты от неправильной подачи питания электронного узла, снабженного по крайней мере одним многоконтактным электрическим разъемом, предназначенным для стыковки с ответной частью, к выделенным контактам которых подключены соответственно шины питания электронного узла и полюса источников питания, содержащее на разъеме и ответной части со1)4) 507

25 ответствующие друг другу выделенные группы контактов, соединенных перемычками (2).

Однако при организации подачи питающих напряжений в известном устройстве требуется наличие нескольких групп контактов, расположенных на разном уровне, что приводит к необходимости установки либо нескольких ответных разъемов, смонтированных

Фе в единый конструктивный узел на разной высоте, либо использование специального разъема, в котором имеется несколько групп контактов, размещенных на раэных уровнях, что ус- 15 ложняет устройство и снижает его надежность.

Цель изобретения — повышение надежности.

))оставленная цель достигается 20 тем, что в устройстве для защиты от неправильной подачи питания электрон1 ного узла, снабженного по крайней мере одним многоконтактным электрическим разъемом, предназначенным для стыковки с ответной частью, к выделенным контактам которых подключены соответственно шины питания электронного узла и полюса источников питания, содержащем на разъеме и ответной части соответствующие друг другу выделенные группы контактов, соединенных перемычками, указанные перемычки установлены на разъеме в соответствии со значениями З разрядов некоторого характерного для .данного электронного узла двоичного числа, а на ответной части— в соответствии со значениями разрядоВ инверсного кода указанного чис- 40 ла, при этом первый контакт выделенной группы контактов ответной части предназначен для подключения к потенциальному полюсу источника питания, а последний контакт выделенной 45 группы контактов разъема предназначен для подключения к соответствующей шине питания электронного узла.

С целью повышения надежности путем сокращения количества контактов при подключении к электронному узлу с помощью одного разъема двух или более источников питания, имеющих общую шину нулевого потенциала, на разъеме и ответной части может быть 55 выделено М+1 групп контактов, где Mколичество источников питания, при этом первые контакты ответной части

M групп предназначены для подключения к потенциальным полюсам соответствующих источников питания, последние контакты разъема этих групп — к соответствующим шинам питания электронного узла, первый контакт М+1 )-й группы ответной части предназначен для подключения к шине нулевого потенциала источников питания, последний контакт разъема этой группы — к шине нулевого потенциала электронного узла, перемычки на контактах каждой из М групп разъема и (М+1) -й группы ответной части установлены в соответствии со значениями разрядов некоторого, характерного для данного электронного узла, двоичного числа, а перемычки на контактах каждой из М групп ответной части и (M+)I -й группы разъема установлены в соответствии со значениями инверсного кода указанного числа.

Причем,с целью повышения надежности путем обеспечения защиты последующих по цепям питания электронных узлов от неправильной установки электронных узлов, предшествующих им по цепям питания, в каждой из выделенных групп контактов разъема .. каждого из предшествующих электронных узлов последние контакты групп соединены спервыми контактамивыделенных групп ответных частей, предназначенных для стыковки с разъемами последующих электронных узлов.

Кроме того, с целью повышения надежности путем индикации факта неправильной установки электронного узла в устройство могут быть введены датчик тока, инвертор и индикатор, при этом датчик тока включен в цепь питания электронного узла, а его выход подключен к входу иниертора, цепь питания которого подключена непосредственно к перьым контактам выделенных- групп контактов разъема, а выход — к катоду индикатора, анод которого соедппен с соответствующим полюсом цепи питания инвертора.

1)а фиг.1 изображена схема электр тронного узла с устройством для защиты для одного источника питания; на фиг.2 — устройство, обеспечивающее защиту электронного узла, питание на которой подается от нескольких источников, имеющих общую шину нулевого потенциала; на фиг.З вЂ” уст1141507

11сточник 1 питания и два электронных узла 3-1 и 3-2 могут быть подключены к источнику питания через 40 разъемь» 2 — 1 и 2-2 соответственно

<,фп» .3), Устройства 4-1 и 4-2 для за-,н-. ь1 подключены последователь»»о по цепи питания к устройствам 4-1А и 4-2 соответственно, через которые 15

C ( злектT»Î,»íûé Yçел 3 1 подключен к пс к о»н»»ку 1, К источнику 1 питания через ! разъем 2 и устройство 4-1, 4-2 защиты пс дключен электронный блок 3, B 5p цепь пптания которого »ключен датчпк э тока, выходом подключенный к входу инвертора б, вьгя од последнего подключен к катоду оптического инди". катора ?, анод которого и положитель-55 тора б подьып в. од п»»га»»»»я инвер кто«екы к лолоккткльк 1 точника 1, а отрицате му полюсу исьный вход пиI ройство, обеспечивающее защиту электронного узла от неправильной установки электронного узла, предшествующего данному по цепи питания; на фиг.4— устройство, обеспечивающее индикацию факта неправильной установки данного электронного узла.

Схема электронного узла; содержит источник 1 питания, полюса которого через электрический разъем 2 подключены к электронному узлу 3. В цепь питания электронного 3 последовательно с ним включено устройство 4 для защиты, выполненное перемычками между первым и восьмью

»»онтактами разъема 2 и его ответной части. Установка перемычек приведена для конкретного числового примера (фпг.1) .

Устройство, изображенное на фиг.2, З!, содержит И источников питания 1», ° ...

1 „,»1»»еющих общую шину нулевого потенциала, разъем 2, на контактах которого реализовано И контактных групп

4-1»,....,ч-11»„ включенных в цепь

t 25 нп»алия электронного узла 3. Установка перемычек приведена для конкретного числового примера. Группы разделены на две части, первые из которых 4-1„,...,4-1, включены в цепв ЗО питания от положительных полюсов

ciÎÎòi»ñòñò»» bioùÁõ источн»п»ОБ 1»

1 д, вторая часть 4-2, общая для всех источников, включе»»а B цепь питания узла 3.по общей шине нулевого потен- 35 циала, тания инвертора 6 — к отрицательному полюсу источника 1 (фиг.4) .

Устройство работает следующим образом.

Каждому виду (модификации электронного узла 3, подключаемому в агрегатную схему, обслуживаемую источником 1 питания, присваивается определенный числовой код, например модификационный номер исполнения.

Пусть имеется К разновидностей (модификаций)) какого-либо электронного узла. Тогда номер каждой разновидности выражается двоичным числом, разрядность которого K=i log И1, где, знакГ )обозначает округление с избытком.

Поставим в соответствие каждому разряду двоичного числа наличие или отсутствие перемычки между двумя контактами разъема. Тогда каждый вид электронного узла можно закодировать с помощью перемычек между

f.1оу й)+! контактами его разъема.

Логическое уравнение, описывающее схему сравнения двух двоичных кодов

Л= (а „, а,...., a„) и B=(b<, Ь,..., Ь ), имеет вид

К {о, Л .иа;Л ;1=!

»= и истинно тогда и только тогда, когда а.;= Ь„ для всех i от 1 до К.

Из уравнения {1) следует, что для образования полной схемы сравнения необходимо иметь прямой и инверсньп» коды двоичного числа.

Если кодировкам А поставить в со-. ответствие код, образованный перемычками на разъеме, а кодировкам В— на ответной части разъема электронного узла, то функция/ реализуется контактами разъема и его ответной части, соответствующими одноименным разрядам кодов А и В. При тождественном равенстве А = В состояние "исти1 ° на создает электрическую цепь между контактами, соответствующими 1-му и

К-му разрядам чисел А и В. При этом необходимо задействовать 2 {К+1) контактов (для образования прямого и инверсного кодов чисел Л и В).

Таким образом, устройство 4, ;»зображенное на фиг.l, можно реализовать с помощью перемычек, установленных в специально выделенной группе контактов разъема 2. На фиг.l npuведена схема, реализующая сравнение кода для пятого вариантного исполнения электронного узла.

I I 41507

На фиг.2 изображено устройство для защиты электронного узла 3 от неправильной подачи питающих напряжений от М источников п,итания 1 ..., 1, имеющих общую шину нулевого потенциала. При этом контакты в спе.циально выделенной для схемы сравне ния группе разбиваются на две подгруппы, в первую из которых входит

М наборов по К=f,log N)+I контактов, а во вторую — один К-набор, общий для всех наборов первой подгруппы.

Каждый из И наборов первой подгруппы в совокупности с перемычками, идентично устаповленными в каждом наборе, осуществляют схему сравнения для прямой кодировки числа А, а набор второй подгруппы — схему сравнения для инверсной кодировки числа А. Положительные выводы источников 1„. ..1„„ подключены.к первым контактам каждого из N наборов первой подгруппы соответственно, а последние контакты каждого из М наборов на ответной части разъема — к соответствующим нагрузкам в электронном-узле. Первый кон- "такт набора второй подгруппы соединен с отрицательными выводами источников 14 ...,1„,, а последний контакт подгруппы на ответной части — к об- 30 щей шине питания электронного узла.

В совокупности для схемы сравнения необходимо выделить (К+1) (М+1) кон тактов разъема.

Практика построения агрегатных схем из стандартных электронных узлов иногда пРиводит к ситуациям, в которых отсутствие каких-либодругих узлов в агрегатной схеме может привести к выходу из строя данного узла. 40

На фиг.3 изображено устройство для защиты от неправильной подали питания в электронный узел 3-1, для которого критично отсутствие узла

3-2. При этом схемы сравненйя, обра- 45 зованные на контактах разъема 2 — 2 и его ответной части, нключены последовательно к схеме сравпения, образованной на контактах разъема 2-1.

Очевидно, что отсутствие узла 3-2 50 или установка на его место узла другой модификации разрывают цепь питания от источника 1 к блоку 3-1

Устройство для защиты от неправильной подачи питающих напряжений н 55 электронный узел с индикацией факта установки узла данной модификации на, место узла другой модификации приведено на фиг.4. Дпя обеспечения данной функции в устройство введены датчик 5 тока, протекающего через нагрузку в электронном узле

3, инвертор 6 и оптический индикатор 7. Датчик 5 тока включен последовательно в цепь питания между нагрузкой в электронном узле 3 и последним контактом первой подгруппы устройства на ответной части разъема 2. Выход датчика 5 тока подключен к входу инвертора 6, выход которого соединен с катодом оптического индикатора, анод которог6 и положительный вход питания инвертора б подключены к первому контакту первой подгруппы устройства, а отрицательный вход питания инвертора 6 — к первому контакту второй подгруппы устройства для защиты. !

Устройство работает следующим образом. Если кодировки, образованные перемычками на,разъеме и его ответной части, соответствуют одна другой, то после включения источника через нагрузку 3 протскает ток, наличие которого фикспруст, датчик

5 тока и выдает сигнал на вход пнвертора 6. При этом инвертор 6 формирует на своем ныхоце потенциал, запрещающий протекание тока от источника

1 через оптический индикатор 7. Сигнализации о неправильной установке электронного узла 3 нет °

При несоответствии кодировок на разъеме и его ответной части цепь питания электронного узла 3 остается незамкнутой, вследствие чего датчик 5 не выдает на иннертор 6 сигнал, блокирующий задействование оп-. тического индикатора 7, из-за чего при включении источника 1 питания через оптический индикатор 7 начинает протекать ток.Это приводит к появлению светового сигнала о неправильной установке узла 3 н дапной агрегатной схеме, Предлагаемое устройство для защиты от неправильной подачи питающих напряжений в электронные узлы поэноляет надежно предохранить злектрорадиоэлементы, расположенные в этих узлах, от подачи питающих напряжений с помощью одного унифицир1нанного стандартного разъема в случае установки этого узла на место, пред1141507

1О назначенное для узла ругой модификации, защитить узлы, следующие по цепи питания за неправильно установ-, 1 ленным данным узлом, а также облегчает поиск неправильно установленного в агрегатной схеме узла.

1141507

l 141507

Составитель В.Широков

Редактор Н.Данкулич Техред О.Ващишина Корректор И.Демчик

Заказ 508/41 Тираж 620 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент",г.ужгород,ул.Проектная,4