Оптоэлектронный переключатель

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в схемах управления силовыми полупроводниковыми коммутаторами в условиях повышенного уровня помех. Цель изобретения - повышение надежности работы. Для этого в оптоэлектронный переключатель введен второй резистивный делитель напряжения. Переключатель содержит также оптопары 1,2, компаратор 7 с резистором 8 положительной обратной связи, входные клеммы 9-12. Оба резистивных делителя напряжения выполнены на резисторах 3,4 и 5,6 соответственно. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А|14 Н 03 К 17/78

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ но в схемах управления силовыми полупроводниковыми коммутаторами в условиях повьппенного уровня помех.

Цель изобретения — повышение надежности работы. Для этого в оптоэлектронный переключатель введен второй резистивный делитель напряжения.переключатель содержит также оптопары

1,2, компаратор 7 с резистором 8 положительной обратной связи, входные клеммы 9-12, Оба реэистивных делителя напряжения выполнены иа резисторах 3,4 и 5,6 соответственно. 3 ил.

Фие,1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (2!) 4390299/24-21 (22) 09.03.88 (46) 23.11.89. Бюп. И 43 (72) С.Е. Гильдингерш, С.Ф. Коняхин и А. . Семин (53) 621.382 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 790315, кл. Н 03 К 17/56, Н 03 К 17/78, 1978.

ТЕЕЕ transactions on Industrial

electronics, о1. IF.-33, 1986, И 2, Мау, р. 189-190.

ÄÄSUÄÄ 1524179 А1

2 (54 ) ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к импульс" ной технике и может быть испольэова- .

1524170

Изобретение относится к импульсной технике, автоматике, а именно к схемам переключателей с оптоэлектронной гальванической развязкой, и может быть использовано в схемах управления силовыми полупроводниковыми коммутаторами в условиях повышенного уровня помех.

Целью изобретения является повыше- 1р шение надежности работы оптоэлектронного переключателя.

На фиг.1 изображена принципиальная схема перекпючателя; фиг.2— временные диаграммы его работы; на 15 фиг.3 — переключатель, модифицированный вариант.

Предлагаемый оптоэлектронный переключатель содержит две оптопары 1 и 2, первый и второй делители напря- 20 жения соответственно на резисторах

3, 4 и 5, 6 и компаратор 7 с резистором 8 обратной связи, подключенным между выходом компаратора и его неинвертирующим входом. Управляющие 25 входы оптопар соединены с входными клеммами 9, 10 и 11, 12. Первый и второй делители напряжения подключены к положительному выводу источника

13 питания и через выходные элементы. 3р соответственно первой и втррой оптопары к общей шине 14. Выход первого делителя напряжения подключен к неинвертирующему входу компаратора, а выход второго — к инвертирующему. Выход компаратора соединен с выходной клеммой 15.

Устройство работает следующим образом.

На входные клеммы 9 и 10 подается 40 управля1ощий сигнал, а на клеммы 11 и 12 — его логическая инверсия. Таким образом, при отсутствии какихлибо помех оптопары 1 и 2 работают

s противофазе. На фиг. 1 изображены 45 транзисторные оптопары, однако для предлагаемого устройства не принципиален тип применяющейся оптопары. При нулевом уровне управляющего сигнала исхОднОе сОстОяние схемы) OIITollsps 50 выключена, а оптопара 2 включена.

Это состояние соответствует интервалу времени О-t, на фиг.2, где линия изображает входной сигнал на клеммах 9 и 10 линия Х вЂ” потенциал вы-

Э

55 ходной точки первого делителя напряI жения, а линия Π— потенциал выходной точки второго делителя напряжения, В этом состоянии потенциал О" равняется напряжению питания схемы, а потенциал о имеет минимальное значение, определяемое соотношением номиналов резисторов 5 и 6. Вследствие этого компаратор 7 находится в состоянии высокого уровня выходного сигнала (фиг.2 г). При появлении входного сигнала (момент t<) включается оптопара 1 и выключается оптопара 2, Потенциал О спадает при этом до своего минимального уровня, определяемого соотношением номиналов резисторов

3 и 4 и действием обратной связи через резистор 8, а потенциал S достигает уровня напряжения питания.

Вследствие этого компаратор 7 переключается в состояние низкого уровня выходного сигнала (интервал времени t1 -t<). В момент времени t> происходит обратное переключение компаратора 7.

При работе схемы в условиях повывенного уровня помех возможны два варианта ложного включения оптопар; ложное включение оптопары 1 при включенном сострянии оптопары 2; ложное включение оптопары 2 при включенном состоянии оптопары 1, В обоих случаях устройство не дает ложного переключения своего выходного элемента— компаратора 7.

Рассмотрим интервал времени 0-t когда оптопара 1 выключена, а оптопара 2 включена. При ложном включении оптопары 1 (в результате действия помехи) потенциал 1 спадает до уровня пунктирной линии на фиг.2 (в интервале времени O t,j; определяемого соотношением резисторов 3 и 4 и действием обратной связи через резистор

8. При этом разность потенциалов между точками b и ь не меняет своего знака, поэтому переключения компаратора не происходит. Уровень потенциала О при этом выше своего минимального уровня, так как делитель напряжения (резисторы 3 и 4) получает подпитку от выходного напряжения компаратора, имеющего в данный момент времени высокий уровень сигнала.

В интервале времени С, -1< схема работает аналогичным образом, но при этом падает потенциал О до csoего минимального значения, определяемого только соотношением резисторов

5 и & (пунктирная линия на фиг.2 в момент t, -t ), которое выше минимального значения потенциала О, опО

В остальном работа схемы, показанной на фиг.3, аналогична работе схемы, показанной на фиг.l, изобретения

Оптоэлектронный переключатель, состоящий из двух оптопар, компара10 тора с резистором положительной обратной связи и резистивного делителя напряжения, причем управляющие выводы первой оптопары соединены с первой и второй входными клеммами, уп-i

15 равляющие выводы второй оптопары с третьей и четвертой входными клеммами, а выход компаратора соединен с выходной клеммой, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повыше2р ния надежности работы, введен второй резистивный делитель напряжения, причем первые входы обоих делителей напряжения подключены к положительному выводу источника питания, а вто25 рые — через выходные элементы соответствующих оптопар к общей шине, выход первого делителя напряжения подключен к неинвертирующему входу компаратора, а выход второго делите-.

Зр ля — к инвертирующему входу компаратора.

5 152417 ределяемого соотношением резисторов

3 и 4 и действием обратной связи, которая в этот момент времени осуществляет подпитку делителя напряжения (резисторы 3 и 4) выходным напря- о р м у л а

5 жением компаратора низкого уровня.

Кроме того, одновременное включение двух оптопар, работающих на отдельные нагрузки, не приводит к возникновению сквозного тока, представляющего опасность для оптопар, Модифицированный вариант предложенного оптоэлектронного переключателя (фиг.3)отличается тем, что для питания компаратора или его выходного каскада используется источник повышенного напряжения, положительный вывод 16 которого соединен с положительным выводом питания компаратора, а отрицательный вывод— с отрицательным выводом питания компаратора и общей шиной.

Р

Наличие повышенного источника питания позволяет увеличить глубину положительной обратной связи компаратора и дает возможность исключить следующие два маловероятных сбоя работы переключателя, ложное выключение оптопары 1 при выключенной оптопаре 2; ложное выключение оптопары

2 при выключенной оптопаре l.

Фиг. 2

1524l70

Составитель Л. Скобелева

Техред А.Кравчук Корректор М. Помо

Редактор А. Ландор

Заказ 7054/56 Тираж 884 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101