Коммутационная схема: Разработка коммутационного элемента параллельных пространственных коммутаторов

Содержание

Разработка коммутационного элемента параллельных пространственных коммутаторов

Библиографическое описание:

Кутузов, Д. В. Разработка коммутационного элемента параллельных пространственных коммутаторов / Д. В. Кутузов, А. Ю. Утешева, Е. А. Моторина. — Текст : непосредственный // Технические науки: теория и практика : материалы I Междунар. науч. конф. (г. Чита, апрель 2012 г.). — Чита : Издательство Молодой ученый, 2012. — С. 49-52. — URL: https://moluch.ru/conf/tech/archive/7/2073/ (дата обращения: 01.02.2021).

При реализации различных режимов коммутации значительную роль играют механизмы настройки коммутационных схем. Настройка коммутационной системы – это процесс установления составляющих ее коммутационных элементов в определенные состояния, для того чтобы реализовать необходимые соединения. Чтобы установить необходимые соединения источников и приемников информации в системе пространственной коммутации или передать пакет в системе пакетной коммутации, необходимо изменить состояния некоторых или всех элементов схемы.

Параллельные пространственные системы коммутации обычно реализуются как системы с самонастройкой. В подобных системах ячейки коммутации должны иметь собственное локальное управляющее устройство [1].

Наиболее простой коммутационной ячейкой является схема [2], представленная на рис. 1. Она состоит из элемента сложения по модулю два, RS-триггера и ключевого элемента И.

Данная коммутационная ячейка является элементом коммутации в параллельном коммутаторе, реализующем разовый режим коммутации (рис. 2). Он имеет следующий алгоритм работы.

Режим настройки каналов связи начинается подачей на вход начальной установки сигнала, который поступает на прямые входы триггеров всех коммутационных элементов SE и готовит их к работе.

Рис.1 Коммутационный элемент

Непосредственная настройка начинается подачей настроечных кодов на информационные входы и выходы коммутатора и сигнала, разрешающего настройку на вход разрешения настройки.

Настроечные коды поразрядно поступают на входы сравнения коммутационных элементов. Элемент сложения по модулю два в каждом коммутационном элементе выделяет различие в соответствующих разрядах настроечных кодов. Если такое различие обнаружено, то сигнал с выхода элемента сравнения по модулю два сбрасывает триггер и тем самым фиксирует отсутствие канала связи через данный коммутирующий узел. Если в результате анализа настроечных кодов на выходе элемента сравнения по модулю два ни разу не выработался сигнал неравенства разрядов, то триггер остается в прямом состоянии и тем самым фиксирует наличие канала связи в данном коммутационном элементе.

После окончания настройки сигнал с входа разрешения настройки снимается. Для передачи информации через матричный коммутатор на управляющий вход разрешения передачи информации подается сигнал, разрешающий передачу информации.

Описанная выше схемотехническая реализации ячейки коммутации применима только для режима разовой коммутации и может использоваться для организации связи между процессорами в многопроцессорных вычислительных системах, когда список устанавливаемых соединений известен заранее, и исключены конфликты.

В телекоммуникационных системах ячейки коммутации имеют, как правило, более сложную структуру [4]. На рис. 2 представлена ячейка коммутации для много каскадных коммутирующих систем.

Она содержит триггеры 1 и 2, двухвходовый элемент И3, элемент «Сравнение по модулю 2» 4, ИЛИ 5, И 6, И 7, ИЛИ 8 и работает следующим образом: режим идентификации каналов данных начинается подачей на шину П0 потенциала, устанавливающего триггеры 1 и 2 в единичное состояние. Настроечные коды по шинам П3 и П4 поступают поразрядно на элемент «Сравнение по модулю 2» 4.

Элемент «Сравнение по модулю 2» выделяет различие в соответствующих разрядах настроечных кодов, если такое различие обнаружено, то сигнал с выхода элемента 4 сбрасывает триггер 1 и тем самым фиксирует отсутствие канала связи через данный коммутирующий узел.

Если в результате анализа настроечных кодов на выходе элемента 4 ни разу не вырабатывался сигнал неравенства разрядов, то триггер 1 остается в прямом состоянии и тем самым фиксирует наличие канала связи. Режим передачи информации начинается подачей потенциала на шину П1.

П1 – начало передачи информации,

П2 – потенциал разборки каналов данных,

П3, П4 – подача настроечных кодов,

И1, И2, И3, И4 – шины передачи информации.

Рис. 2. Функциональная схема ячейки коммутации

Информационное сообщение в прямом направлении проходит с шины И1 через элемент И6 на шину И2, а в обратном – с шины И3 через элемент И7 на шину И4. Импульс с шины П1 поступает так же на вход установки триггера 2. На его вход сброса через элемент ИЛИ8 подаётся потенциал с инверсного выхода триггера 1. Потенциал с прямого выхода триггера 2 поступает на вход элемента ИЛИ5, тем самым запрещая дальнейшее сравнение поступающих разрядов кодов, а с инверсного – на вход двухвходового элемента И3, блокируя импульс с шины П0 и переводя триггер 1 в инверсное состояние. Ячейка в дальнейшем в переборе свободных каналов данных не участвует.

При параллельной коммутации, если не предпринимать специальных мер, возможна ситуация, когда два входа в один и тот же момент времени пытаются установить соединение к одному выходу. Такая ситуация называется коллизией и приводит к конфликту. Очевидно, что такая конфликтная ситуация может быть разрешена двумя различными способами: либо необходимо отбросить все подобные пакеты, либо выбрать один, которому и предоставить соединение. В первом случае требуется лишь система, способная обнаружить конфликт и блокировать соединение. Во втором случае необходима система приоритетов, которая не только обнаружит конфликтную ситуацию, но и решит какому пакету предоставить соединение.

Разрешение конфликтов может быть возложено на какое-либо устройство внешнего управления, но в этом случае такое управляющее устройство станет «узким» местом системы. Поэтому целесообразно возложить разрешение конфликтов на саму ячейку коммутации, снабдив ее собственным локальным устройством управления.

При достаточно большой длине пакета данных может сложиться ситуация, когда на момент выполнения очередной операции идентификации еще не закончено обслуживание предыдущего требования на установление соединения (то есть еще продолжается передача пакетов). В этом случае требуется предусмотреть систему блокирования задействованных ячеек матрицы коммутации, а также строк и столбцов матрицы, в которых находятся такие ячейки. Незаблокированные ячейки должны быть потенциально доступны для установления следующих соединений.

Таким образом, матрица элементов коммутации является сложной системой и должна выполнять операцию идентификации пакета, производя в каждом своем элементе сравнение идентификатора, содержащегося в заголовке пакета с идентификатором выходного канала системы. Кроме того, матрица должна производить необходимые блокировки строк и столбцов, в случае, когда соединение установлено и разблокировку по внешнему сигналу по окончанию передачи пакета.

Еще одной функцией матрицы коммутации является оценка приоритетов при попытке установить соединение к одному и тому же выходу и разрешение конфликта. Для выполнения всех этих функций необходимы элементы коммутации, содержащие локальные устройства управления. Причем элементы коммутации должны выполнять все эти функции совместно, действуя, как единая подсистема параллельной пространственной коммутационной системы.

Коммутационный элемент [5] является в данной системе наиболее сложным звеном. Однако он может быть представлен цифровым автоматом, состоящим из операционной и управляющей частей. В состав операционной части (рис. 3) входят такие узлы как узел сравнения идентификаторов, узел приоритетов и узел коммутации. Узел сравнения идентификаторов служит для сравнения идентификатора, содержащегося в заголовке пакета и идентификаторов, поступающего из блока генерации имен. Узел приоритетов служит для разрешения конфликта, возникающего при попытке установить соединение от двух или более входов к одному выходу.

Узел коммутации служит для установления и удержания соединения, в случае если идентификаторы совпали, и узел приоритетов не заблокировал соединение.

Коммутационный элемент имеет следующий алгоритм функционирования. Изначально коммутационный элемент находится в состоянии ожидания сигнала «начало идентификации»

Рис.3 Функциональная схема элемента коммутации параллельных

пространственных коммутационных систем

Если сигнал «начало идентификации» подан, то проверяется, нет ли блокировок столбца (наличия сигнала «блокировка столбца», строки, а также собственной блокировки.

В случае отсутствия этих сигналов выдается сигнал разрешения сравнения идентификаторов в блоке сравнения. Проверка блокировок производится с целью исключения попытки установить соединение в заблокированном столбце. Если же один из сигналов присутствует, то коммутационный элемент переходит в состояние ожидания, то есть в начальное состояние.

Проверяется внешний сигнал «конец передачи идентификаторов» Если сигнал установлен, и устройство сравнения идентификаторов определило совпадение идентификаторов, то выдается сигнал на проверку возможных конфликтов. Иначе коммутационный элемент переходит в состояние ожидания.

Проверяется и разрешается конфликт: определяется приоритет коммутационного элемента, который устанавливает соединение. Устанавливаются сигналы блокировки строки, столбца и собственно соединение.

Ожидается сигнал конец пакета, который переводит элемент коммутации в исходное состояние, снимаются сигналы блокировок.

Параллельные пространственные коммутационные системы, базирующиеся на таких ячейках коммутации позволят сократить время установления соединений и потери, обусловленные занятостью общего устройства управления.

Литература:

  1. Дудко, А.Л. Неблокирующие коммутационные схемы / Дудко А. Л.. –М.: ВЦ АН СССР, 1990. –59 с.: ил.

  2. Каляев, А.В., Жила В.В.Матричный коммутатор с параллельной настройкой: Описание изобретения к а.с. №1441471

  3. Мальцева, Н.С. Коммутационная структура с параллельной идентификацией для многопроцессорных вычислительных систем [Текст]: дис. канд. техн. наук /Мальцева Наталия Сергеевна. – Астрахань, 2008.

  4. Пат. №73568. Российская федерация. Ячейка коммутации для многокаскадных коммутирующих систем / Жила В.В., Мальцева Н.С., Барабанова Е.А.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО Астраханский государственный технический университет. - №2007147277; заявл. 18.12.2007; опубл. 20.05.2008, бюл.№14

  5. D.Kutuzov, A.Utesheva. Switching Element for Parallel Spatial Systems / International Siberian Conference on Control and Communications (SIBCON-2011), Proceedings. - Krasnoyarsk: The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE).

    Russia Siberia Section of the IEEE Siberian Federal University. The Tomsk IEEE Chapter & Student Branch. The IEEE GOLD Affinity Group SIBCON, september 15−16, 2011, pp. 60 – 62.

Основные термины (генерируются автоматически): коммутационный элемент, соединение, сигнал, элемент коммутации, код, передача информации, система, узел приоритетов, шина, элемент.

Похожие статьи

Сравнительный обзор сетевых интерфейсов для коммутации...

Поэтому возникает задача обеспечения взаимодействия между составными элементами стендового оборудования.

Вывод: как видно из таблицы, задержки передачи информации по рефлективной памяти

Эти сигналы посылаются через среду передачи на приемный узел.

Логическое проектирование 8-канального коммутатора

Коммутатором называется устройство для соединения нескольких узлов или сегментов в вычислительной технике.

Следуя разработанной концепции троичного элемента. Сигнал OUT- представляет собой сигнал IN+, который служит сигналом IN- для следующего инвертора или...

Дистанционное управление мощными электрическими цепями при...

Полезная информация. Спецвыпуски.

И все эти элементы размещаются в одном корпусе.

И так далее. ‒ Коммутируемый ток Io — коммутационная способность аппарата контактно дугогасительной системы.

Системы диспетчерской централизации, применяемые на сети...

В этой системе впервые кодирующая аппаратура ТС была выполнена на бесконтактных элементах (германиевых транзисторах и диодах). Время передачи сигнала ТУ было сокращено до 1 с, а сигнала ТС — до 0,3 с, применено квитирование, т. е...

Причины сбоев в работе автоматической локомотивной...

Будучи одним из основных элементов системы безопасности, рельсовые цепи сложны и затратны в эксплуатации.

Еще одно важное направление деятельности – совершенствование систем передачи информации на локомотив.

Системы оперативного постоянного тока для ПС 110 — 220 кВ

Также запрещается подключать какую-либо нагрузку к части элементов АБ.

‒ регистрация аналоговых и дискретных сигналов аварийных событий в системе оперативного постоянного тока; ‒ возможность передачи информации о состоянии каждого щита постоянного тока и...

Способы сохранения целостности ВЧ-сигнала в печатном...

На частотах порядка сотен МГц уже начинают появляться индуктивные и емкостные свойства элементов, и их нельзя оставлять без внимания.

Сравнительный обзор сетевых интерфейсов для коммутации... Также в оптических линиях передачи затухание сигнала на единицу длины. ..

Разработка и исследование промышленной сети, создание...

Коммутация нагревательного элемента выполняется при помощи фазоинвертора, т. к. возникла необходимость работать с ним не в полную силу из-за сильного нагрева. Управление системой охлаждения осуществляется посредством коммутационного устройства УК-ВК.

Применение волоконно-оптических линий связи в установках...

передача мультимедийной информации в профессиональных системах (реализуется на самой дешёвой элементной

Сравнительный обзор сетевых интерфейсов для коммутации...

Интерфейс основного окна представлен на (Рис 1). Окно состоит из элементов настройки и.

Коммутационная схема и способ управления потребителем электроэнергии

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в коммутационной схеме управления потребителем (М) электроэнергии с мостовой схемой. Техническим результатом является обеспечение управления потребителем электроэнергии, рассчитанным на работу от источника напряжения с большой паразитной индуктивностью. Коммутационная схема содержит четыре электронных переключателя (V1, V2, V3, V4), в диагональ которой включен потребитель (М) со схемой (uС) управления с управляющими выводами четырех электронных переключателей. Управляющий вывод первого электронного переключателя (VI) через последовательно включенные первый конденсатор (С1) и первое сопротивление (R1) соединен с управляющим выводом четвертого электронного переключателя (V4). Управляющий вывод третьего электронного переключателя (V3) через последовательно включенные второй конденсатор (С2) и второе сопротивление (R2) соединен с управляющим выводом управляющего электрода второго электронного переключателя (V2). В способе переключения электронного переключателя управляющий вывод схемы управления для управления электронным переключателем может подключаться либо в качестве входа («высокоомное сопротивление»), либо в качестве выхода («низкий уровень сигнала») или («высокий уровень сигнала»). Переключение электронного переключателя из проводящего состояния в непроводящее и/или наоборот осуществляется за два шага: управляющий вывод переключается с «низкого уровня сигнала» через «высокоомное сопротивление» на «высокий уровень сигнала» или с «высокого уровня сигнала» через «высокоомное сопротивление» на «низкий уровень сигнала». 4 н. и 8 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к коммутационной схеме и способу управления потребителем электроэнергии, например, к электронным переключателям, управляемым посредством схемы управления и соединенным по мостовой схеме, с помощью которых эксплуатируется электродвигатель портативного электроприбора, работающего от аккумулятора.

Такая коммутационная схема описана в DE 10 2005 059 571. Из DE 102 46 520 А1 известны также электрическая схема и способ управления электродвигателем портативного электроприбора колебательного движения, работающим от аккумулятора, с помощью мостовой схемы. Если портативный электроприбор работает, например, от литий-ионного аккумулятора, а электронные переключатели мостовой схемы управляются схемой управления либо с помощью «низкого» уровня сигнала, либо с помощью «высокого» уровня сигнала, то при переключении электронных переключателей питающее напряжение может резко упасть или наоборот возрасти более чем вдвое, поскольку литий-ионный аккумулятор по сравнению с другими аккумуляторами имеет большую паразитную индуктивность, которая при изменении тока индуцирует соответствующую противо-эдс.

Задачей настоящего изобретения являются создание коммутационной схемы и способа управления потребителем электроэнергии, специально рассчитанным на работу от источника напряжения с большой паразитной индуктивностью.

Согласно изобретению эта задача решается с помощью коммутационной схемы, содержащей по меньшей мере один электронный переключатель и схему управления, переключающую электронный переключатель из непроводящего состояния в проводящее и/или наоборот таким образом, что временные изменения протекающего тока оказываются относительно небольшими. В результате относительно большая паразитная индуктивность литий-ионного аккумулятора, используемого для электропитания, не наводит чрезмерно больших противо-эдс, так что, например, микроконтроллер, используемый в качестве схемы управления, может снабжаться током непосредственно от аккумулятора, т.е., например, от конденсатора для сглаживания напряжения аккумулятора можно отказаться. Эта коммутационная схема предпочтительно, предназначена для электрических зубных щеток или электробритв, содержащих в качестве привода электродвигатель колебательного движения или линейный электродвигатель и работающих от литий-ионного аккумулятора, и отличается небольшими затратами на схему.

Однако большие изменения протекающего тока по времени могут наводить нежелательно большие противо-эдс не только за счет относительно большой паразитной индуктивности литий-ионного аккумулятора, используемого для электропитания, но и, конечно, за счет индуктивности потребителя электроэнергии, управляемого с помощью коммутационной схемы. Если потребитель представляет собой индуктивную нагрузку, способ согласно изобретению используется по меньшей мере при выключении тока, протекающего через потребителя.

В способе управления потребителем электроэнергии согласно изобретению схема управления переключает электронный переключатель/электронные переключатели по меньшей мере за два шага из проводящего состояния в непроводящее и/или наоборот, например, уровень сигнала на управляющем выводе схемы управления или на управляющем выводе электронного переключателя переключается с «низкого уровня сигнала» через «размыкание» на «высокий уровень сигнала» или с «высокого уровня сигнала» через «размыкание» на «низкий уровень сигнала». Способ согласно изобретению при схеме управления, выполненной по технологии КМОП-структур, предпочтительно, реализуется таким образом, что управляющий вывод схемы управления может подключаться в качестве входа («высокоомное сопротивление») или в качестве выхода («низкий уровень сигнала» или «высокий уровень сигнала») («три состояния»), а для переключения электронного переключателя из проводящего состояния в непроводящее и/или наоборот управляющий вывод электронного переключателя переключается с «низкого уровня сигнала» через «высокоомное сопротивление» на «высокий уровень сигнала» или с «высокого уровня сигнала» через «высокоомное сопротивление» на «низкий уровень сигнала». Предпочтительно, схема управления выполняет второй шаг, т.е. переключение с «высокоомного сопротивления» на «высокий уровень сигнала» или на «низкий уровень сигнала» только после того, как электронный переключатель изменит свое состояние («проводящее» или «непроводящее).

В коммутационной схеме согласно изобретению, в которой схема управления управляет потребителем электроэнергии с помощью четырех электронных переключателей, соединенных по мостовой схеме, а потребитель включен в диагональ мостовой схемы, схема управления содержит управляющие выводы для четырех электронных переключателей. Согласно изобретению управляющий вывод первого электронного переключателя через последовательно включенные первый конденсатор и первое сопротивление соединен с управляющим выводом четвертого электронного переключателя, а управляющий вывод третьего электронного переключателя через последовательно включенные второй конденсатор и второе сопротивление - с управляющим выводом второго электронного переключателя. Первый и четвертый электронные переключатели соединены с одним концевым выводом потребителя электроэнергии, а второй и третий электронные переключатели - с другим концевым выводом потребителя электроэнергии.

Ниже изобретение поясняется на примере варианта осуществления коммутационной схемы управления потребителем электроэнергии согласно изобретению, изображенной на единственном чертеже. Другие варианты осуществления описаны в описании.

Коммутационная схема согласно изобретению, изображенная на чертеже, содержит аккумулятор А, имеющий паразитную индуктивность L. Кроме того, имеется мостовая схема, содержащая четыре транзистора V1, V2, V3, V4, в диагональ которой включен электродвигатель М или какой-либо другой потребитель электроэнергии. Четыре транзистора V1, V2, V3, V4 являются полевыми МОП-транзисторами, имеющими самим по себе известным образом по одному защитному диоду. Они могут управляться с помощью схемы uC управления, имеющей для этой цели управляющие выводы, каждый из которых может находиться в состояниях «высокоомное сопротивление» (вход) или «высокий уровень сигнала», или «низкий уровень сигнала» (выход) («три состояния»). Схема uC управления снабжается током от аккумулятора А непосредственно. Первый транзистор V1 и третий транзистор V3 являются канальными полевыми МОП-транзисторами n-типа, выводы истока которых соединены с отрицательным полюсом аккумулятора А; второй транзистор V2 и четвертый транзистор V4 являются канальными полевыми МОП-транзисторами р-типа, выводы истока которых соединены с положительным полюсом аккумулятора А. Выводы стока первого V1 и четвертого полевого МОП-транзистора V4 соединены с одним концевым выводом двигателя М, а выводы стока второго V2 и третьего полевого МОП-транзистора V3 соединены с другим концевым выводом М. Выводы затворов четырех транзисторов V1, V2, V3, V4 через сопротивления Rg затвора соединены каждый с одни из четырех управляющих выводом схемы uC управления. Сопротивления Rg затвора служат для ограничения общего тока, протекающего в схему управления при управлении транзисторами. Они могут также отсутствовать, если схема управления рассчитана на соответствующие большие токи. Вывод истока каждого транзистора через соответствующее нагрузочное сопротивление (Pull-up/Pull-down) Rp и через соответствующее сопротивление Rg затвора соединен с выводом затвора соответствующего транзистора. Управляющий вывод для первого транзистора V1 через последовательно включенные первое сопротивление R1 и первый конденсатор С1 соединен с управляющим выводом для четвертого транзистора V4. Управляющий вывод для третьего транзистора V3 через последовательно включенные второе сопротивление R2 и второй конденсатор С2 соединен с управляющим выводом второго транзистора V2.

Принцип действия схемы, изображенной на чертеже, описывается ниже. В рассматриваемом сначала исходном положении электрическая схема находится в таком состоянии, в котором к управляющим выводам четвертого транзистора V4 и первого транзистора V1 приложен «низкий» потенциал, а к управляющим выводам второго транзистора V2 и третьего транзистора V3 - «высокий» потенциал. Таким образом, четвертый транзистор V4 и третий транзистор V3 открыты, в то время как первый транзистор V1 и второй транзистор V2 закрыты, так что из аккумулятора А ток в двигатель М поступает через четвертый транзистор V4 и третий транзистор V3. После этого коммутационная схема должна переключиться в состояние, в котором ток через двигатель М протекает в противоположном направлении, т.е. из аккумулятора А через второй транзистор V2 и первый транзистор V1. Это переключение, т.е. отключение тока, протекающего в данный момент, и последующее включение тока в противоположном направлении, поясняются ниже.

В вышеописанном исходном положении к управляющим выводам четвертого транзистора V4 и первого транзистора V1 приложен «низкий» потенциал, так что первый конденсатор С1 разряжен. Отключение тока, протекающего в данный момент, начинается с того, что схема uC управления в момент Т1 времени переключает управляющий вывод четвертого транзистора V4 с «низкого уровня сигнала» на «высокоомное сопротивление», вследствие чего напряжение на затворе четвертого транзистора V4 устанавливается на величине, определяемой отношением Rp/R1. В результате напряжение теперь приложено к конденсатору С1, и последний заряжается. Одновременно разряжается емкость Миллера (паразитная емкость затвор-сток) четвертого транзистора V4. Зарядка конденсатора С1 вызывает дальнейшее повышение напряжения на затворе четвертого транзистора V4 и тем самым дальнейшее разряжение емкости Миллера четвертого транзистора V4. Когда напряжение между затвором и стоком в момент Т2>Т1 времени достигает примерно той же величины, что и напряжение между стоком и истоком, четвертый транзистор V4 переходит в свое закрытое состояние, и емкость Миллера уменьшается до сравнительно малого значения. После этого напряжение на затворе четвертого транзистора V4 продолжает расти, причем постоянная времени этого изменения напряжения теперь, правда, почти не зависит больше от емкости Миллера, а зависит главным образом от емкости первого конденсатора С1 и от суммы сопротивлений Rp+R1. В момент Т3>Т2 времени схема uC управления переключает управляющий вывод четвертого транзистора V4 с «высокоомного сопротивления» на «высокий уровень сигнала», вследствие чего отключение четвертого транзистора V4 заканчивается. При соответствующем подборе первого конденсатора С1 и сопротивлений Rp и Rg, а также при соответствующем выборе момента Т3 переключения относительно Т1 или Т2 происходит плавное отключение электрода четвертого транзистора V4, так что изменение протекающего тока во времени настолько мало, что на напряжении аккумулятора это почти не сказывается.

Выключение третьего транзистора V3 по времени может совпадать с выключением четвертого транзистора V4. Однако, предпочтительно, чтобы третий транзистор V3 выключался лишь тогда, когда остается лишь небольшой ток или когда он пропадает совсем, т.е. имеет место смещение по времени относительно выключения четвертого транзистора V4. Выключение третьего транзистора V3 может происходить по тому же сценарию, как это было описано выше на примере четвертого транзистора V4. Если через третий транзистор V3 все же протекает небольшой ток или не протекает вообще никакого тока, он может быть даже выключен «резко», для чего схема uC управления непосредственно переключает соответствующий управляющий вывод с «высокого уровня сигнала» на «низкий уровень сигнала», не вызывая при этом сколь либо заметных напряжений помех. В результате выключения третьего транзистора V3 второй конденсатор С2 заряжается.

Однако особенно предпочтительно, чтобы после выключения четвертого транзистора V4 включался первый транзистор V1, а третий транзистор V3 еще оставался включенным, т. е. чтобы двигатель М был замкнут накоротко через первый транзистор V1 и третий транзистор V3, как это описано в DE 10246520 А1. Тогда ток короткого замыкания, по-прежнему протекающий из-за наличия индуктивности двигателя М даже после отключения четвертого транзистора V4, потребляется и не может попасть в аккумулятор через защитные диоды первого транзистора V1 и второго транзистора V2. Таким образом, коэффициент полезного действия электрической схемы повышается, и предотвращается наведение напряжений помех паразитной индуктивностью аккумулятора. Лишь тогда, когда ток через двигатель М практически прекращается, выключается третий транзистор V3. После этого может включиться второй транзистор V2, для чего схема uC управления непосредственно переключает соответствующий управляющий вывод с «высокого уровня сигнала» на «низкий уровень сигнала», так что теперь через первый транзистор V1 и второй транзистор V2 ток через двигатель М может проходить в противоположном направлении, причем из-за наличия индуктивности двигателя изменение тока во времени при включении второго транзистора V2 достаточно мало.

В том случае, если включение первого транзистора V1 и второго транзистора V2 произойдет лишь после выключения третьего транзистора V3 и четвертого транзистора V4, для протекания тока через двигатель М в противоположном направлении, предпочтительно, чтобы включились сначала первый транзистор V1, а затем второй транзистор V2, причем первый транзистор V1 может включаться даже «резко», для чего схема uC управления непосредственно переключает соответствующий управляющий вывод с «низкого уровня сигнала» на «высокий уровень сигнала», не вызывая при этом сколь либо заметных напряжений помех. В результате включения первого транзистора V1 первый конденсатор С1 разряжается. После этого включается второй транзистор V2, что также может происходить «резко», если потребитель электроэнергии представляет собой индуктивную нагрузку. Отключение тока, протекающего через двигатель М, а также через второй транзистор V2 и первый транзистор V1 происходит так, как это уже было описано выше на примере отключения тока, протекающего через четвертый транзистор V4 и третий транзистор V3.

Таким образом, выключение, а при необходимости включение электронного переключателя происходит следующим образом. Схема управления переключает свой управляющий вывод, который для управления электронным переключателем может подключаться или как вход («высокоомное сопротивление») или как выход («низкий уровень сигнала» или «высокий уровень сигнала») («три состояния»), в качестве первого шага с «низкого уровня сигнала» на «высокоомное сопротивление» и лишь в качестве второго шага - на «высокий уровень сигнала». Временной интервал между первым и вторым шагами определяется емкостью Миллера и, предпочтительно, жестко устанавливается путем соответствующего подбора схемы включения электронного переключателя, включающей по меньшей мере одно сопротивление и один конденсатор, причем схема включения в случае вышеописанной мостовой схемы образована сопротивлениями Rp, Rg, R1, R2, а также первым конденсатором С1 и вторым конденсатором С2.

1. Коммутационная схема управления потребителем (М) электроэнергии с мостовой схемой, содержащей четыре электронных переключателя (V1, V2, V3, V4), в диагональ которой включен потребитель (М), содержащая схему (uС) управления, имеющую управляющие выводы для четырех электронных переключателей, отличающаяся тем, что управляющий вывод для первого электронного переключателя (V1) через последовательно включенные первый конденсатор (С1) и первое сопротивление (R1) соединен с управляющим выводом для четвертого электронного переключателя (V4), а управляющий вывод для третьего электронного переключателя (V3) через последовательно включенные второй конденсатор (С2) и второе сопротивление (R2) соединен с управляющим выводом для второго электронного переключателя (V2).

2. Коммутационная схема по п.1, отличающаяся тем, что электронные переключатели (V1, V2, V3, V4) состоят из транзисторов, предпочтительно из мощных МОП-транзисторов.

3. Коммутационная схема по п.1 или 2, отличающаяся тем, что схема (uС) управления состоит из микроконтроллера, предпочтительно микроконтроллера, выполненного по технологии КМОП-структур.

4. Коммутационная схема по п.1, отличающаяся тем, что управляющие выводы схемы (uС) управления выполнены с возможностью подключения в качестве входа «высокоомное сопротивление» или выхода «низкий уровень сигнала» или «высокий уровень сигнала», реализуя «три состояния».

5. Коммутационная схема по п.1, отличающаяся тем, что каждый управляющий вывод схемы (uС) управления соединен с управляющим выводом соответствующего электронного переключателя через сопротивление (Rg) затвора.

6. Коммутационная схема по п.2, отличающаяся тем, что каждый управляющий вывод схемы (uС) управления соединен с выводом стока соответствующего электронного переключателя через регулируемое сопротивление (Rp) с функцией Pull-up/Pull-down.

7. Портативный электроприбор с электрической схемой по любому из пп.1-6.

8. Способ переключения электронного переключателя посредством схемы управления, содержащей управляющий вывод для управления электронным переключателем, который выполнен с возможностью подключения либо в качестве входа «высокоомное сопротивление» либо в качестве выхода «низкий уровень сигнала» или «высокий уровень сигнала», реализуя «три состояния», отличающийся тем, что для переключения электронного переключателя (V1, V2, V3, V4) из проводящего состояния в непроводящее и/или наоборот посредством схемы управления последовательно выполняют два шага, а именно: переключает соответствующий управляющий вывод схемы (иС) управления сначала с «низкого уровня сигнала» на «высокоомное сопротивление», а затем на «высокий уровень сигнала» или сначала с «высокого уровня сигнала» на «высокоомное сопротивление», а затем на «низкий уровень сигнала».

9. Способ по п.8, отличающийся тем, что посредством схемы управления выполняют второй шаг, а именно: переключение с «высокоомного сопротивления» на «высокий уровень сигнала» или на «низкий уровень сигнала» лишь после того, как электронный переключатель (V1, V2, V3, V4) изменит свое состояние «проводящее» или «непроводящее».

10. Способ по п.8 или 9, отличающийся тем, что временной интервал между первым и вторым шагами определяют соответствующим подбором схемы включения электронного переключателя (V1, V2, V3, V4), содержащей по меньшей мере одно сопротивление (R1; R2; Rp) и один конденсатор (C1; C2), в соответствии с емкостью Миллера электронного переключателя (V1, V2, V3, V4).

11. Способ по п.8, отличающийся тем, что несколько электронных переключателей (V1, V2, V3, V4) соединены по мостовой схеме.

12. Портативный электроприбор по меньшей мере с одним электронным переключателем (V1, V2, V3, V4), переключаемым согласно способу по любому из пп.8-11.

Монтажно-коммутационные схем - Справочник химика 21

    МОНТАЖНО-КОММУТАЦИОННЫЕ СХЕМЫ ЩИТОВ И ПУЛЬТОВ [c.24]

    По монтажно-коммутационным схемам производят электрическую и трубную коммутацию щитов и пультов присоединение проводов и труб к приборам и другим средствам автоматизации подключение к щитам и пультам внешних электрических и трубных проводок.[c.24]


    Монтажно-коммутационные схемы составляют на основании принципиальных схе.м автоматизации, управления, сигнализации, а также электрических и пневматических схем питания, чертежей общих видов щитов и пультов и схем внешних электрических и трубных проводок с указанием наименований и номеров использованных схем. [c.24]

    Обозначение аппаратуры должно соответствовать принятому на принципиальных исходных схемах. Чертежи монтажно-коммутационных схем выполняют в масштабе 1 5, допускается отклонение от масштаба. [c.24]

    Монтажно-коммутационные схемы с трубной проводкой отличаются от электрических тем, что трубную проводку изображают графически утолщенными сплошными линиями. Для щитов со сложной электрической и трубной проводкой соответствующие монтажно-коммутационные схемы выполняют раздельно. На чертеже приводят спецификацию монтажных материалов и изделий, не вошедших в спецификацию чертежа общего вида данного щита или пульта.[c.26]

    Электрические монтажно-коммутационные схемы выполняют графическим, адресным и табличным методами. При графическом методе всю соединительную проводку показывают линиями, причем проводку, имеющую одинаковое направление, объединяют в жгуты и обозначают одной линией, на которой цифрой указывают количество проводов. В свою очередь жгуты, имеющие одинаковое направление, также объединяют в одну линию (рис. 7). [c.24]

    После прозвонки проводов на оконцеватели наносят маркировочные знаки, соответствующие монтажно-коммутационной схеме. Знаки наносят краской или несмываемыми чернилами. На маркировочных манжетах знаки набивают цифровым набором. Под манжету на проводе ставят поливинилхлоридную муфту или наматывают 2—3 слоя липкой ленты. [c.29]

    При автоматизации несложных установок на монтажно-коммутационных схемах дают также электрические и трубные соединения элементов проекта, находящихся за пределами щита или пульта, но связанных с ними. Около условного изображения датчика или первичного прибора указывают номер его позиции на принципиальной схеме и место установки. На проводах указывают- [c.24]

    Для эксплуатации и наладки систем автоматизации холодильных установок мастера и рабочие должны, кроме основ холодильной техники (теоретические основы, хладагенты, машины, установки, холодильники, эксплуатация, техника безопасности), знать устройство, назначение, настройку и эксплуатацию приборов и средств автоматики знать условные обозначения и уметь читать структурные, принципиальные электрические и монтажно-коммутационные схемы, схемы автоматизации основного и вспомогательного оборудования знать правила работы на пультах. Кроме этого, они должны уметь выполнять следующие практические операции проверить и настроить машину АМУР, наладить пульт типа ПУМ, настроить приборы и средства автоматики (ПРУ, РКС, РД, ТР, РП, СВМ), проверить и настроить логометр. [c.15]


    Монтажно-коммутационные схемы, выполненные графическим методом, наиболее наглядны, по ним легче выполнять коммутацию, чем по другим схемам, но они довольно громоздки при большой насыщенности панелей аппаратурой.[c.26]

    В настоящее время распространена прокладка проводов по перфорированным полосам, которые крепят к стенкам щита винтами или на точечной сварке в направлении основных потоков проводов, идущих от вводных коммутационных зажимов к приборам щита. В соответствии с монтажно-коммутационной схемой производят заготовку проводов нужной длины. Затем собранные с помощью специального приспособления (кондуктора) жгуты прокладывают по перфорированным полосам к соответствующим клеммам приборов и колодок. На полосы под провода кладут слой изолирующего электрокартона — пресшпана. Жгуты крепят при помощи перфорированной ленты с монтажными кнопками или алюминиевыми поясками. [c.28]


Коммутационные схемы | Вакуумные выключатели Susol | Высоковольтные выключатели

Содержание материала

Страница 9 из 9

Тип А

Коммутационная схема

Контакт включающей пружины (контакт, сигнализирующий о завершении взвода)

0 : внешний зажим вакуумного автоматического выключателя
52 : вакуумный автоматический выключатель
М : двигатель взвода пружины
ТС : независимый расцепитель (SHT)
ТС1 : независимый расцепитель вторичной цепи (SHT)
С : катушка включения (СС)
UVT : минимальный расцепитель напряжения
52а : вспомогательный выключатель {с замык. конт.)
52Ь : вспомогательный выключатель (с размык. конт.)
LS2 : концевой выключатель двигателя
CS : концевой выключатель указателя взвода включающей пружины LCS : реле контроля блокировки (LCS)
-. положение «готовность автоматического выключателя к включению» или предотвращение включения до соответствующего сброса блокировки
LS4, LS5: Указатель положения (включен в положении «ТЕСТ») LS6, LS7: Указатель положения (включен в положении «РАБОЧЕЕ»)
LS4*: указатель положения (включен в положении «ТЕСТ») указатель положения
LS5*: указатель положения (отключен в положении «ТЕСТ»)----------------------------------- В случае.
LS6*: Указатель положения (включен в положении «РАБОЧЕЕ»)-------------------------------
LS7*: указатель положения (отключен в положении «РАБОЧЕЕ»)------------------------------ («ТЕСТ»),
LM : блокировочный электромагнит (только выкатное исполнение) -------------------------- («РАБОЧЕЕ»)>

Примечания: 1. LCS - реле контроля блокировки------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1

  1. указатель положения - «ТЕСТ» 2а, «РАБОЧЕЕ» 2а (зажим N«1,2,3,4,5, б, 7,8)------------------------------------------------------------- Опция
  2. Доступны положения - «ТЕСТ» 1 а 1 Ь, «РАБОЧЕЕ» 1 а 1 Ь. (в случае 1 а1 b знаком «*» отмечен контакт Ь)
  3. В случае 3 позиций доступны только «ОТСОЕДИНЕН» 1а(1,2), «ТЕСТ» 1а(3,4), «РАБОЧЕЕ» 2а(5,6,7,8).
    1. UVT минимальный расцепитель напряжения (зажимы №.:D1, D2).----------------------------------------------------------------------
    2. ТС1 - независимый расцепитель вторичной цели (зажимы №: 11,12)---------------------------------------------------------------------

В случае если выбран TC1 и вспомогательный выключатель - 10а10Ь, некоторые контакты 'а' (зажимы №: 40,41) и Ъ' (зажимы №: 54,55) становятся не доступными.

    1. LM - блокировочный электромагнит (зажимы № 15,16), доступен в случае разъема типа В.--------------------------------------------
  1. Катушка включения и независимый расцепитель - импульсного типа, кроме независимого расцепителя (110,220 В пост. тока).
  2. В случае описанных выше дополнительных принадлежностей: если выбран минимальный расцепитель напряжения, расцепительTC1 недоступен.

Тип В

  1. Приведенная выше схема соответствует состоянию "ОТКГГ вакуумного автоматического выключателя и взведенной включающей пружине.

Вспомогательный выключатель

Расположение выводов разъема.

Что такое нормальная электрическая схема

Нормальная и оперативная схемы

Нормальной схемой электрических соединений подстанции называется схема нормального режима работы подстанции на более или менее продолжительный срок.

Нормальный режим работы подстанции характеризуется состоянием схемы, отвечающем требованию надежности и экономичности работы электрических cетей, загрузкой отдельных ее элементов, не превышающей допустимых значений, уровнями напряжений на шинах в пределах заданных значений, максимальной работоспособностью силового оборудования, а также устройств релейной защиты и автоматики.

В отличие от нормальной оперативная схема отражает действительное состояние оборудования подстанции:
действительное положение коммутационных аппаратов, заземляющих устройств, устройств релейной защиты и автоматики на каждый текущий момент времени. В связи с чем изменения в оперативную схему должны вноситься непосредственно после проведения тех или иных операций.
Действительные положения коммутационных аппаратов и различных устройств на оперативной схеме отражаются нанесением условных знаков рядом с символами аппаратов или устройств.

После снятия с оборудования переносного заземления, включения в работу ранее отключенных устройств релейной защиты или автоматики соответствующие знаки на оперативной схеме перечеркивают карандашом (пастой) синего цвета.

Ошибочно нанесенный на оперативную схему условный знак не счищают, а обводят кружком синего цвета, а затем наносят правильный знак.

Срок действия оперативной схемы не ограничивается, новая схема составляется по мере необходимости.

Оперативные схемы должны иметь порядковые номера.

Вместо оперативных схем на ряде подстанций применяют мнемонические макеты схем подстанций, которые, как правило, располагают в местах, удобных для пользования макетом.

Изменения схемы на макете производят с помощью навесных символов. Система фиксации символов на макете должна исключать их падение или случайное перемещение. Для отображения отсутствующих на местах хранения переносных заземлений применяют сигнализацию в виде световых табло, лампы которых загораются при снятии реальных заземлений с крюков.
При пользовании мнемоническими макетами надобность в ведении оперативных схем отпадает.

Программная коммутация, управление переключением входных сигналов

Шаг 5. Настраиваем правило (Action) для управления "преднабором" из play-листа

Настроим правило на серверной платформе, согласно которому, при постановке в play-лист Live-клипа с именем, содержащем название источника (например, Live клип с именем studio1), коммутатор за 3 секунды до перехода на данное Live-событие выполнит определенное переключение.

Процедура настройки выполняется из web-консоли управления сервером SL NEO, пункт меню консоли - Manage, закладка Program Outputs. B выбранном канале Program Channel находим закладку Actions, далее - закладку Playlist events и в ней выбираем Add Action. В открывшемся окне вводим параметры нового правила (Action).

В окне Action Configuration в поле Name указываем в произвольной форме наименование правила, в поле Layer выбираем 1 (основной полноэкранный слой программного канала), в поле Delay устанавливаем временное значение миллисекундах, от момента срабатывания коммутатора до перехода между событиями в play-листе. Мы определили время в 3 секунды, соответственно,  в поле Delay требуется установить значение 3000 - фактически это означает, что команда на переключение будет выдана коммутатору за 3 секунды до перехода на LIVE-событие в play-листе.

Значение, вводимое в поле Delay не должно превышать 5000 (5 сек.), поскольку за 5 секунд до перехода, сервис Program Channel автоматически начинает подготовку следующего клипа к воспроизведению. Временное значение, отвечающее за подготовку следующего клипа, равное 5 сек., установлено разработчиком ПО и не подлежит настройке и изменению.

В поле Address указываем IP адрес сервера или оставляем поле пустым при значении localhost. В поле Service по кнопке ... выбираем из списка наименование сервиса, которым будем управлять - сервис управления коммутатором RouterBus_1. 

В окне Action condition в поле Vairable указываем колонку рlay-листа, которая будет отвечать за отправку команды коммутатору. Выбираем из списка Media URL (имя клипа), триггер устанавливаем в EQUAL, в поле Value прописываем studio1. Активируем только один параметр - Trigger at start when primary matches. Произведенные настройки в окне Action condition означают, что правило сработает в случае, когда в колонке play-листа окажется клип с именем studio1.

В окне Action parameters в поле Param 1 необходимо указать уникальное наименование матрицы в системе (router1 в нашем примере, см. "шаг 3"). 

В поле Param 2 указываем номер выхода коммутатора, к которому физически подключен вход сервера, привязанный с соответствующему LIVE-клипу (сервис Capture). В поле Param 3 указываем номер входа коммутатора, к которому физически подключен сигнал от внешнего источника (studio1 в нашем примере).

Настройка правила завершена, для сохранения настроек, в верхней части окна консоли управления нажимаем Apply Changes.  При этом, канал воспроизведения, в конфигурацию которого вносились изменения, будет перезагружен, воспроизведение на данном канале в момент перезагрузки будет приостановлено.

Аналогичные настройки необходимо произвести для всех остальных LIVE-клипов, настроенных на прием сигналов от внешних источников: для каждого LIVE-клипа, для которого нужен "преднабор", необходимо свое правило.

Проверить прохождение команд к коммутатору можно из приложения RT Client, либо в соответствующем окне Messsage (открывается по правой кнопке мыши на иконке серверного ПО SL NEO в трее на рабочем столе консоли сервера, закладка Router Bus).

Применение нулевых схем инверторов тока с квазирезонансной

В автономных инверторах напряжения и тока с квазирезонансной коммутацией электро­магнитные процессы на временных интерва­лах переключения силовых вентилей протекают при колебательном или (в общем случае) монотон­ном изменении токов через вентили и напряжений на вентилях за счет основных и (или) дополни­тельных, монтажных и собственных (паразитных) реактивных элементов цепей коммутации, включа­ющих реактивности нагрузки и схемы инвертора, в том числе и собственные реактивности вентилей [1-3]. Включение и выключение силовых вентилей в таких инверторах осуществляется при малом или нулевом значении тока и (или) напряжения на них, другими словами, имеет место «мягкая» коммута­ция, что существенно снижает коммутационные потери и перенапряжения в схемах. В коммутаци­онном процессе участвуют вспомогательные вен­тили (стабилизирующие, отсекающие, встречно-параллельные), которые являются необходимым элементом схемы автономного инвертора с квази­резонансной коммутацией. При малой относитель­ной длительности временного интервала коммута­ции (угла коммутации s), по сравнению с установ­ленным периодом выходного параметра Т, то есть при выполнении условия

s << 2р (1)

характеристики автономного инвертора в целом можно считать соответствующими (в зависимости от реализации) характеристикам инвертора напря­жения или тока.

Классификационные обозначения — «мягкая» коммутация, квазирезонансный инвертор, инвер­тор с «мягкой» коммутацией — нельзя считать в полной мере корректными. Неудачным следует признать и примененный автором термин «токо-резонансный инвертор» [4]. И совсем неправиль­ным, по моему мнению, является обозначение «резонансный инвертор тока», приведенное в ста­тье уфимских специалистов [5]. Инвертор тока не может одновременно быть резонансным инвер­тором (как, впрочем, и наоборот) — это противо­речило бы устоявшимся представлениям. В этой связи необходимо отметить, что с появлением но­вых типов полностью управляемых вентилей и раз­работкой на их основе новых серий полупроводни­ковых приборов — преобразователей электрической энергии сложившаяся классификация автономных инвер­торов по результирующей реакции нагрузочной цепи (выходной ток опережает или отстает от вы­ходного напряжения) [6, 7] нуждается в некотором уточнении. Действительно, при классическом под­ходе неясно, например, к какому классу следует от­носить автономные инверторы на полностью уп­равляемых вентилях, работающие на резистивную нагрузку. А это, в настоящее время, значительное число применений автономных инверторов [8]. Не отходя от установившейся классификационной терминологии автономные инверторы, безусловно, следует разделять на три основных класса: инверто­ры тока, напряжения и резонансные. При этом в ос­нову классификации необходимо положить отно­шение эквивалентных (кажущихся) импедансов (не смешивать с линейными электрическими) це­пей постоянного и переменного тока (напряжения) схемы инвертора относительно определенных (ха­рактеристических) точек схемы. Как известно, в цепь переменного тока (напряжения) автономно­го инвертора включается нагрузка. При этом, на­пример, очевидно, что увеличением сопротивления нагрузки в классическом параллельном инверторе тока (эквивалентный импеданс цепи постоянного тока существенно превышает эквивалентный им­педанс цепи переменного тока) всегда можно пере­вести указанный инвертор в резонансный режим работы (сравнимые эквивалентные импедансы це­пей постоянного и переменного тока). Что же каса­ется классификационной оценки типа коммутации вентилей в автономных инверторах, то, по мнению автора, в реальных системах так называемая «жесткая» коммутация фактиче­ски не реализуется. Тем не менее, возвраща­ясь к определению принципа квазирезонанс­ной коммутации, необходимо отметить, что выделение в общем электромагнитном про­цессе процесса коммутации и возможность целенаправленного регулирования (задания) его характера приводят к образованию само­стоятельной группы, куда входят соответст­вующие схемы автономных инверторов.

Квазирезонансная коммутация улучшает электромагнитную совместимость инверто­ров с питающей сетью и нагрузкой, повы­шает нагрузочную способность вентилей и надежность работы инвертора за счет обеспечения безопасных траекторий пере­ключений вентилей с малыми потерями, на­иболее оптимально соответствует свойст­вам нагрузки и способу ее подключения к инвертору в абсолютном большинстве применений. Автономные инверторы с ква­зирезонансной коммутацией особенно пер­спективны для использования на высоких частотах преобразования и в системах с по­вышенными требованиями по электромаг­нитной совместимости.

Пример мостовой схемы инвертора напря­жения с квазирезонансной коммутацией при­веден на рис. 1. Выключение вентилей в этом инверторе может осуществляться при нуле­вом значении напряжения на вентиле, а включение — при нулевых значениях тока и напряжения (за счет колебательного переза­ряда параллельного конденсатора в интерва­ле коммутации). Указанная схема была пред­ложена и впервые применена автором для бытовых индукционных электроплит [9-13]. Реализация преобразователей на основе ин­вертора напряжения с квазирезонансной коммутацией позволила создать надежные изделия с достаточно высокими технико-эко­номическими и энергетическими показателя­ми при использовании доступных в то время полупроводниковых приборов с не очень ка­чественными характеристиками. Достаточно подробно данный инвертор исследован (реа­лизация в источника питания барьер­ных генераторов озона) в [2].

Рис. 1. Схема мостового инвертора напряжения с квазирезонансной коммутацией

В настоящее время схема инвертора напря­жения с квазирезонансной коммутацией счи­тается перспективной для использования в те­лекоммуникационных системах и источниках питания электротехнологических установок различного назначения, в частности устано­вок дуговой сварки [14, 15] (в последнем случае безусловная оптимальность применения инвертора напряжения вызывает сомнение). Для указанной схемы фирмой International Rectifier специально разработан новый класс транзисторов с полевым управлением.

Инверторы тока, в отличие от инверторов напряжения, являются фактически «идеаль­ными» устройствами для большого числа применений [2, 16]. Значение инверторов то­ка в настоящее время существенно возросло с развитием силовой элементной базы.

Классическим вариантом мостовой схемы автономного инвертора тока с квазирезо­нансной коммутацией является инвертор со стабилизирующим силовым диодом (рис. 2). Режи­мы работы схемы впервые рассматривались в [17, 18]. В окончательном виде схема дана в [19], возможные способы управления ею представлены в [20-24], а подробный анализ выполнен в [25]. В настоящее время схема автономного инвертора тока с квазирезо­нансной коммутацией используется в серии преобразователей частоты для индукцион­ного нагрева на обычных симметричных (SCR) тиристорах [5, 26].

Рис. 2. Схема мостового инвертора тока со стабилизирующим силовым диодом

Следует отметить, что основным преиму­ществом данной схемы является не высокий уровень выходного напряжения, как указано в [5] (что имеет место и в классическом ин­верторе тока с «жесткой» коммутацией), а оптимальная форма тока через силовой вентиль и напряжения на нем. В свое время эта схема, а также ряд других схем [27] бы­ли предложены автором в первую очередь для новых типов приборов (реверсивно-включаемые динисторы [28], асимметрич­ные тиристоры). В указанных схемах, в от­личие от схем со встречно-параллельными вентилями, достаточно просто обеспечива­ется управление силовым вентилем (накач­ка), если, например, в качестве силовых вен­тилей используются реверсивно-включаемые динисторы и другие приборы, работающие на принципах коммутации с помощью управляющего плазменного слоя и задержанной ударно-ионизационной волны. В инверторах в этом случае отсутст­вует необходимость в применении для раз­вязки управляющих цепей отсекающих дио­дов, рассчитанных на прямой ток вентиля (при реализации преобразователей по рас­пространенным схемам резонансных инвер­торов со встречно-параллельными силовыми диодами). При работе инвертора тока с квазирезонанс­ной коммутацией обратное напряжение на вентиле, выключившемся в интервале вос­становления его управляющих свойств, равно сумме напряжений на смежном вентиле и стабилизирующем силовом диоде (в статье [5] ука­зано неверно), что является фактически оп­тимальным уровнем обратного напряжения для любого вентиля с регенеративным меха­низмом включения. Скорость нарастания то­ка вентиля ограничена схемотехнически, а фронт импульса прямого напряжения на вентиле в указанной схеме минимален, что обеспечивает ее надежную и устойчивую работу и снижает требования к демпфирую­щим цепям и их установленную мощность. Схема работоспособна и на обычных SCR — тиристорах, а также при использовании сим­метричных и асимметричных запираемых тиристоров (GTO, GCT, MCT, МТО) и тран­зисторов (IGBT, MOSFET), в том числе с об­ратной блокирующей способностью, и имеет те же положительные свойства.

Нулевые схемы инверторов тока имеют важное общее преимущество перед мосто­выми, заключающееся в уменьшенном числе силовых вентилей. При этом коэффициент использования вентилей по мощности кР в нулевых схемах равен соответствующему коэффициенту для мостовых схем

кР= РИ/(nUVIV), (2)

где РИ — выходная мощность инвертора, n — общее число силовых вентилей в схеме, UV — максимальное значение напряжения на силовом вентиле, IV— максимальный ток вентиля. То есть нулевые схемы инверторов тока не проигрывают мостовым схемам по установленной мощности вентилей.

Нулевая схема инвертора тока с выходным трансформатором известна достаточно дав­но [6, 7, 29]. Вариант нулевой схемы инвер­тора тока на SCR-вентилях с квазирезонанс­ной коммутацией и выходным трансформа­тором рассмотрен в [4].

Схема инвертора тока с квазирезонансной коммутацией и выходным силовым трансформато­ром на полностью управляемых вентилях приведена на рис. 3.

Рис. 3. Нулевая схема инвертора тока с выходным силовым трансформатором

Нагрузка инвертора тока имеет активно-емкостной характер. Примером такой на­грузки может служить генератор озона барь­ерного разряда. Изменение тока вентиля на интервале коммутации по колебательно­му закону, включение и выключение венти­ля при низком уровне напряжения обеспе­чиваются цепью коммутации, включающей индуктивность выходного трансформатора (а также соединительных шин) и эквивалентную емкость нагрузки. Питание генера­торов озона осуществляется через развязы­вающий согласующий трансформатор, по­этому нулевая схема инвертора тока более предпочтительна, чем мостовая схема, именно за счет простого устройства и мень­шего числа вентилей. Областями примене­ния нулевой схемы инвертора тока с квази­резонансной коммутацией и выходным трансформатором являются плазмохимия, источники питания и управления разрядных источников излучения, сварочных устано­вок и других электротехнологических уста­новок, в которых используется электричес­кий разряд.

Для индукционного нагрева, в том числе в источниках питания индукционных пла­вильных печей, целесообразно использовать нулевую схему инвертора тока с квазирезо­нансной коммутацией и нагрузкой, включа­емой между входными дросселями фильтра (рис. 4). Работу инвертора тока иллюстриру­ют временные диаграммы, приведенные на рис. 5. На диаграммах соответственно uУ1, uУ2 — импульсы управления вентилями, uИ, iИ — мгновенные значения выходного на­пряжения (напряжения на нагрузочном кон­туре С1, Z1) и выходного тока инвертора (входного тока нагрузочного контура), uV 1, uV2 — мгновенные значения напряжений на вентилях, iV 1, iV2 — мгновенные значения токов вентилей, iD1, iD2 — мгновенные значе­ния токов встречно-параллельных силовых диодов. Вентили инвертора VT1, VT2 работают с пе­рекрытием токов. Очередной вентиль VT1 (VT2) включается с опережением относи­тельно момента перехода мгновенного зна­чения выходного напряжения через нуль. Выключение вентилей осуществляется в мо­мент указанного перехода либо в интервале проводимости соответствующего встречно-параллельного силового диода VD2 (VD1). Угол опе­режения в оптимизируется (парарезонансное управление в≈s, в>s)

Рис. 4. Нулевая схема инвертора тока с нагрузкой, включаемой между входными дросселями фильтра

Выходное напряжение UV (действующее значение) в нулевой схеме инвертора тока (при равенстве углов опережения в) в два ра­за превышает выходное напряжение в мос­товой схеме

UИ = 2нЕ/сos{s/2}, (3)

где v — схемный числовой коэффициент (одинаковый для нулевой и мостовой схем н ≈ 1,11), Е — напряжение питания инверто­ра тока.

Коэффициент использования вентилей по мощности для обеих схем равен

кР= сos {s/2} /(4н21/2) (4)

Можно легко показать, что нулевая и мос­товая схемы имеют и одинаковую установ­ленную мощность конденсаторов.

Значение индуктивности L дросселей фильт­ра L1, L2 выбирается из условия качественно­го сглаживания входного тока инвертора

L > 6UИ2T/{2рPИ}. (5)

Основным параметром сглаживающего дросселя (для заданных индуктивности и тока) являются его весогабаритные показатели. Известно, что весогабаритные показатели дроссельного оборудования могут быть сни­жены при выполнении дросселя составным (из двух дросселей, имеющих в два раза меньшую индуктивность). В реальных систе­мах нулевая схема может также не проигры­вать мостовой и по установленной мощнос­ти дроссельного оборудования.

Более высокое выходное напряжение, обеспечиваемое нулевой схемой инвертора тока, позволяет качественно улучшить энергетические характеристики плавиль­ных печей за счет снижения электрических потерь в соединительных шинах и водоохлаждаемых кабелях, используемых для под­ключения батареи компенсирующих кон­денсаторов к индуктору печи. Например, при питании индукционного плавильного комплекса от стандартной трехфазной про­мышленной сети 380 В напряжение на ин­дукторе плавильной печи может быть более 1100 В (вместо 550-600 В), что энергетичес­ки выгодно. Создаются условия для реали­зации плавильных печей с встраиваемыми батареями компенсирующих конденсато­ров, в некоторых случаях это позволяет от­казаться от применения водоохлаждаемых кабелей, увеличивает на 5-7% передавае­мую на нагрев полезную мощность и значи­тельно улучшает технико-экономические показатели. Увеличение передаваемой в на­грузку активной мощности приводит к су­щественному сокращению времени плавки.

При этом становится возможным сни­зить удельные затраты электроэнергии, например при плавке чугуна до величины 500 кВт•ч/тн.

Для дальнейшего уменьшения весогабаритных показателей и установленной мощ­ности дроссельного оборудования, а также для ограничения уровня и аварийной ско­рости нарастания тока вентилей при замы­кании витков индуктора на «землю» в схе­му инвертора тока с квазирезонансной коммутацией включается дополнительный дроссель L3 (рис. 6). В схеме силовые диоды VD3, VD4 предотвращают разряд компенсирую­щего конденсатора С1 через фильтровые дроссели L1, L2, что может, например, улучшить пусковые режимы инвертора тока с квазирезонансной коммутацией. Указанные силовые диоды являются низкочастот­ными и в номинальном режиме проводят ток постоянно.

Инвертор тока по нулевой схеме с нагруз­кой, включаемой между входными дросселя­ми фильтра, может быть выполнен и на обыч­ных SCR тиристорах с встречно-параллель­ными силовыми диодами и без них.

Рис. 6. Нулевая схема инвертора тока с квазирезонансной коммутацией и отсекающими силовыми диодами

Замыкание витков индуктора на «землю» происходит при повреждениях футеровки тигля плавильной печи, вызываемых ее раз­мывом и растрескиванием при термоударах и механических воздействиях и выходе рас­плавленного металла из тигля. Такая авария часто приводит к полному выходу из строя индуктора печи. Существуют контактные методы контроля состояния футеровки пла­вильной печи. Однако они не могут быть применены в наиболее распространенных на практике системах с глухозаземленной нейтралью. Кроме того, контактные методы достаточно сложны в реализации. Поэтому оптимальными считаются бесконтактные методы контроля состояния футеровки, на­пример использующие измерение индук­тивности плавильной печи по ходу плавки. Инверторы тока в плавильных комплексах управляются с помощью методов самовоз­буждения. Соответственно косвенный кон­троль состояния футеровки в данном случае может осуществляться путем простого кон­троля собственной частоты плавильной печи. Подобный контроль легко выполняется для любых систем, так как текущая информа­ция о собственной частоте плавильной пе­чи уже имеется в системе управления ин­вертора тока.

Схема инвертора тока с квазирезонансной коммутацией использована при разработке новой серии энергосберегающих преобразо­вателей частоты для плавильных печей на ем­кости 160 и 400 кг (по стали) типа ИСТ-0,16 и ИСТ-0,4 с рабочей частотой 4 кГц, номи­нальным выходным напряжением 1200 В и выходной мощностью 120 и 275 кВт.

Литература
  1. Силкин Е. М. Релейно-импульсное управ­ление в инверторах тока и напряжения с квазирезонансной коммутацией // Тези­сы доклада международной научно-техни­ческой конференции, посвященной мето­дам и средствам управления технологичес­кими процессами. 25-27 октября 1999 г. Саранск, 1999. С. 282-284.
  2. Силкин Е. М., Кузьмин А. Ф. Системы уп­равления с транзисторными преобразова­телями для промышленных озонаторов большой мощности // Электротехника. № 5’2001. С. 42-46.
  3. Силкин Е. М. Транзисторные преобразова­тели частоты для индукционного нагрева // Электротехника. № 10’2004. С. 24-30.
  4. П. 2081499 РФ, МКИ Н02 М 7/523. Силкин Е.М. Автономный токо-резонансный инвертор // Б. И. № 16’1997.
  5. Белкин А. К., Исхаков И. Г., Таназлы Г. И. и др. Индукционная установка для разо­грева крайних ниппелей кронштейнов анододержателей // Силовая электроника. № 1’2005. С. 100-103.
  6. Толстов Ю. Г. Автономные инверторы то­ка. М.: Энергия, 1978. 208 с.
  7. Чиженко И. М., Руденко В. С, Сенько В. И. Основы преобразовательной техники. М.: Высшая школа, 1974. 430 с.
  8. Силкин Е. М. Электронные пускорегулирующие аппараты для разрядных ламп повы­шенной мощности // Электрика. № 5’2004. С. 38-42.
  9. Силкин Е. М., Дзлиев С. В., Тазихин С. Н. Разработка индукционных электроплит // Тезисы доклада научно-технической кон­ференции, посвященной научным осно­вам создания энергосберегающей техники и технологий, 27-29 ноября 1990 г. М., 1990. С. 259-261.
  10. П. 2031534 РФ, МКИ Н02 М5/45. Силкин Е. М. Преобразователь переменного тока для питания индуктора // Б. И. № 8’1995.
  11. П. 2040105 РФ, МКИ Н02 М5/458. Сил­кин Е. М., Мизин Г. В., Пахалин А. И. и др. Преобразователь переменного тока для питания индуктора // Б. И. № 20’1995.
  12. П. 2061292 РФ, МКИ Н02 М5/44. Сил­кин Е. М., Мизин Г. В., Пахалин А. И. и др. Способ управления преобразователем ча­стоты // Б. И. № 15’1996.
  13. Силкин Е. М. Транзисторные ВЧ-генераторы для электротехнологии // Тезисы докла­да II международной научно-технической конференции, посвященной электромеха­нике и электротехнологии, 1-5 октября 1996 г. Симферополь, 1996. С. 103-105.
  14. International Rectifier. Catalogue СА05 — 10/2001. Moscow: IR, 2001.Башкиров В. И. Оптимизированные МОП-транзисторы для инверторов с жесткими и мягкими режимами переключения // Электротехника. № 12’2002. С. 10-14.
  15. Силкин Е. М. Применение инверторов то­ка в электротермии // Вопросы преобразо­вательной техники, частотного электро­привода и управления: Межвуз. сб. статей. Саратов, 2000. С. 49-54.
  16. Дзлиев С. В., Силкин Е. М. Регулируемый автономный инвертор со стабилизирую­щими диодами // Тезисы доклада Всесо­юзной научно-технической конферен­ции, посвященной автоматизации элект­ротехнологических процессов в гибких производственных системах машиност­роения на основе полупроводниковых преобразователей частоты, 21-25 мая 1987 г. Уфа, 1987. С. 39-42.
  17. А. с. 1415384 СССР, МКИ Н02 М 7/523. Васильев А. С, Дзлиев С. В., Силкин Е. М. Последовательный резонансный инвер­тор // Б. И. № 29’1988.
  18. А. с. 1683150 СССР, МКИ Н02 М 5/45. Силкин Е. М. Преобразователь частоты // Б. И. №37’1991.
  19. Силкин Е. М. Управление по вычисляе­мому прогнозу параллельным инверто­ром тока со стабилизирующим диодом // Тезисы доклада Всесоюзной научно-тех­нической конференции, посвященной микроэлектронике в машиностроении, 14-16 ноября 1989 г. Ульяновск, 1989. С. 81-84.
  20. А. с. 1690117 СССР, МКИ Н02 М 1/08. Силкин Е. М. Способ управления инверто­ром тока со стабилизирующим диодом // Б. И. №41’1991.
  21. А. с. 1758802 СССР, МКИ Н02 М 5/45. Силкин Е. М. Статический преобразова­тель частоты // Б. И. № 32’1992.
  22. А. с. 1753564 СССР, МКИ Н02 М 7/521. Силкин Е. М. Инвертор тока // Б. И. № 29’1992.
  23. А. с.1758812 СССР, МКИ Н02 М 7/523. Силкин Е. М., Дзлиев С. В., Качан Ю. П. и др. Параллельный инвертор тока // Б. И. №32’1992.
  24. Силкин Е. М., Дзлиев С. В., Тарасова М. М. Исследование возможности создания се­рии тиристорных генераторов для пита­ния электротермических и ультразвуко­вых установок на мощности 4-25 кВт, ча­стоты 4-22 кГц с применением новых схемотехнических решений // Отчет о НИР, гос. рег. №001390, инв. №88945. Ульяновск, 1990. 142 с.
  25. Рогинская Л. Э., Иванов А. В., Мульменко М. М. и др. Выбор структуры и пара­метрический синтез симметричного ре­зонансного инвертора // Электротехника. № 7’1998. С. 1-5.
  26. А. с. 1654955 СССР, МКИ Н02 М 7/523. Силкин Е. М. Резонансный инвертор // Б. И. № 21’1991.
  27. Тучкевич В. М., Грехов И. В. Новые прин­ципы коммутации больших мощностей полупроводниковыми приборами. Л.: Наука, 1988. 117 с.
  28. Бедфорд Б., Хофт Р. Теория автономных инверторов. М.: Энергия, 1969. 280 с.

КОММУТАЦИОННАЯ СХЕМА ТИПА ПВП

Структура коммутационной схемы ПВП приведена на рис. 11. Предполагается, что каждая схема пространственной коммутации является однозвенной и неблокирующейся. Для схематичного большого емкости желательна реализация пространственной коммутации в виде многозвенных схем.

Установление соединительного пути через коммутационную схему ПВП требует нахождения блока пространственной коммутации, в котором имеется доступ к каналу записи в период временного интервала (входящего), когда может поступать информация, а также доступ к каналу считывания в период необходимого временного интервала (исходящего), когда будет считываться информация из памяти. Если каждое отдельное звено схемы (П, В, П) будет неблокирующимся, то она будет функционально эквивалентна трехзвенной пространственной схема. Следовательно, вероятностный граф на рис. 12, описывающий коммутационную схему ПВП, идентичен вероятностному графу для трехзвенной пространственной коммутационной схемы.

Соответственно вероятность блокировки схемы ПВП


где, k — число, блоков временной коммутации центрального звена схемы.
Предполагаемая, что схема пространственная коммутации реализуется в виде однозвенных коммутационных блоков и что каждый тракт ВРК. содержит с информационные каналы, определить сложность реализации коммутационной схемы ПВП следующим образом.
Сложность = (число точек коммутации на звене пространственной коммутации) + (число битов управления на звене пространственной коммутации) + (число битов памяти на эвене временной коммутации) + (число битов управления на звене временной коммутации)] / 100 = 2kN + (2kclog2N + kc8 + kc log2с) / 100.
Сложность нужно сравнить с числом точек коммутации, полученным для эквивалентной трехзвенной коммутационной схемы. Пространственная коммутационная схема требует 41 000 точек коммутации, в то время как схема ПВП лишь 430 эквивалентных точек коммутации. Такой значительный эффект получается как результат того, что речевые сигналы были уже преобразованы в цифровую форму и мультиплексированы (предполо-жительно для целей передачи).Если коммутационная схема ПВП используется в аналоговом окружении, преобладающая часть затрат будет падать на оборудование линейного сопряжения.
Современные цифровые коммутационные схемы уже мало отличаются от современных цифровые ЭВМ. Стоимость центральных устройств обработка информации становится относительно неболь-шой по сравнению со стоимостью периферийных устройств.

Разработка коммутационного элемента параллельных пространственных коммутаторов

Библиографическое описание:

Кутузов, Д. В. Разработка коммутационного элемента параллельных пространственных коммутаторов / Д. В. Кутузов, А. Ю. Утешева, Е. А. Моторина. - Текст: непосредственный // Технические науки: теория и практика: материалы I Междунар. науч. конф. (г. Чита, апрель 2012 г.). - Чита: Издательство Молодой ученый, 2012. - С. 49-52. - URL: https://moluch.ru/conf/tech/archive/7/2073/ (дата обращения: 01.02.2021).

При реализации режимов коммутации значительную роль механизмов коммутационных схем.Настройка коммутационной системы - это процесс защиты составляющих ее коммутационных элементов в качественном состоянии, для того чтобы установить необходимые соединения. Чтобы установить необходимые соединения источников и приемников информации в системе пространственной коммутации или передать пакет в системе пакетной коммутации, изменить состояния некоторых или всех элементов схемы.

Параллельные пространственные системы коммутации обычно реализуются как системы с самонастройкой. В подобных системах коммутации должны иметь собственное локальное управляющее устройство [1].

Наиболее простая коммутационная ячейка является схемой [2], представленная на рис. 1. Она состоит из элемента сложения по модулю два, RS-триггера и ключевого элемента И.

Данная коммутационная ячейка является элементом коммутации в параллельном коммутаторе, реализующем разовый режим коммутации (рис. 2). Он имеет следующий алгоритм работы.

Режим каналов связи начинается подачей на вход в начало установки сигнала, который поступает на прямые входы триггеров всех коммутационных элементов SE и готовит их к работе.

Рис.1 Коммутационный элемент

Непосредственная настройка начинается подачей настроечных кодов на информационные входы и выходы коммутатора и сигнала, разрешающего настройку на вход разрешения настройки. Настроечные коды поразрядно поступают на входы сравнения коммутационных элементов.Элемент сложения по модулю два в каждом коммутационный элемент выделяет различие в соответствующих разрядах настроечных кодов. Если такое различие обнаружено, то сигнал с выхода элемента сравнение по модулю два сбрасывает триггер и тем самым фиксирует отсутствие канала связи через данный коммутирующий узел. Если в результате анализа настроечных кодов на выходе элемента сравнение по модулю два ни разу не выработался сигнал неравенства разрядов, то триггер остается в прямом состоянии и тем самым фиксирует наличие канала связи в данном коммутационном элементе.

После окончания настройки сигнал с входа разрешения настройки снимается. Для передачи информации через матричный коммутатор на управляющий вход разрешения передачи информации идет сигнал, разрешающий передачу информации.

Описанная выше схемотехническая реализации ячейки коммутации применима только для режима разовой коммутации и может Для организации связи между процессорами в многопроцессорных вычислительных систем, когда список Установленных соединений известен заранее, и исключены конфликты.

В телекоммуникационных системах коммутации имеют, как правило, более сложную структуру [4]. На рис. 2 представлена ​​ячейка коммутации для много каскадных коммутирующих систем.

Она содержит триггеры 1 и 2, двухвходовый элемент И3, элемент «Сравнение по модулю 2» 4, ИЛИ 5, И 6, И 7, ИЛИ 8 и работает следующим образом: режим идентификации каналов данных подачей на шину П0 начинается, устанавливающего триггеры 1 и 2 в единичное состояние.Настроечные коды по шинам П3 и П4 поступают поразрядно на элемент «Сравнение по модулю 2» 4.

Элемент «Сравнение по модулю 2» выделяет различие в соответствующих разрядах настроечных кодов, если такое различие обнаружено, то сигнал с выхода элемента 4 сбрасывает триггер 1 и тем самым фиксирует отсутствие канала связи через данный коммутирующий узел.

Если в результате анализа настроечных кодов на выход элемента 4 ни разу не вырабатывался сигнал неравенства разрядов, то триггер 1 остается в прямом состоянии и тем самым фиксирует наличие канала связи.Режим передачи информации начинается подачей возможности на шину П1.

П1 - начало передачи информации,

П2 - потенциал разборки каналов данных,

П3, П4 - подача настроечных кодов,

И1, И2, И3, И4 - шины передачи информации.

Рис. 2. Функциональная схема ячейки коммутации.

Информационное сообщение в прямом направлении проходит с шины И1 через элемент И6 на шину И2, а в обратном - с шины И3 через элемент И7 на шину И4.Импульс с шины П1 поступает так же на вход установки триггера 2. На его вход сброса через элемент ИЛИ8 подаётся потенциал с инверсного выхода триггера 1. Потенциал с прямого выхода триггера 2 поступает на вход элемента ИЛИ5, тем самым запрещая дальнейшее сравнение поступающих разрядов кодов, а с инверсного - на вход двухвходового элемента И3, блокируя импульс с шины П0 и переводя триггер 1 в инверсное состояние. Ячейка в дальнейшем в переборе свободных каналов данных не участвует.

При параллельной коммутации, если не предпринимать специальных мер, возможна ситуация, когда два входа в один и тот же момент времени попробуйте установить соединение к одному выходу. Такая ситуация называется коллизией и приводит к конфликту. Очевидно, что такая конфликтная ситуация может быть разрешена двумя способами: либо необходимо отбросить все подобные пакеты, либо выбрать один, которому и соединение. В первом случае требуется лишь система, способная построить конфликт и блокировать соединение.Во во втором случае система приоритетов, которая не только обнаружит конфликтную ситуацию, но и решит какому пакету предоставить соединение.

Разрешение конфликтов может быть возложено на какое-либо устройство внешнего управления, но в этом случае такое управляющее устройство станет «узким» местом системы. Поэтому целесообразно возложить разрешение конфликтов на саму ячейку коммутации, снабдив ее собственным локальным управлением.

При достаточно большой длине пакета данных сложиться ситуация, когда на момент выполнения очередной операции идентификации еще не закончено обслуживание предыдущего требования на установление соединения (то есть еще продолжается передача пакетов). В этом случае требуется предусмотреть систему блокирования задействованных ячеек коммутации матрицы, а также строк и столбцов матрицы, в которых находятся такие ячейки. Незаблокированные ячейки должны быть Доступны для следующих соединений.

Таким образом, матрица элементов коммутации является сложной системой. и должна выполнять идентификацию пакета, производя в каждом существующее в заголовке сопоставление пакет с помощью системы выходного канала системы. Кроме того, матрица должна выполнять необходимые блокировки строк и столбцов, в случае, когда установлено соединение и разблокировку по внешнему сигналу по окончанию передачи пакета. Еще одна функция матрицы коммутации является оценкой приоритетов при попытке установить соединение к одному и тому же выходу и разрешение конфликта.Для выполнения всех этих функций необходимы элементы коммутации, содержащие локальные устройства управления. Причем элементы коммутации должны выполнять все эти функции совместно, действуя, как единая подсистема параллельной пространственной коммутационной системы.

Коммутационный элемент [5] является в системе наиболее сложным звеном. Однако он может быть представлен цифровым автоматом, состоит из операционной и управляющей частей. В состав области части (рис.3) входят такие узлы как узел сравнения коммутации, приоритетов и узлов коммутации. Узел сравнение Используемых инструментов для сопоставления. заголовке пакета и индикаторов, поступающего из блока генерации имен. Узел приоритетов способствует разрешению, разрешающего при попытке установить соединение от двух или более входов к одному выходу. Узел коммутации используется для установления и удержания Соединения, в случае если совпадают, и узел приоритетов не заблокировал соединение.

Коммутационный элемент имеет следующий алгоритм функционирования. Изначально коммутационный элемент находится в состоянии ожидания сигнала «начало идентификации»

Рис.3 Функциональная схема элемента коммутации параллельных

пространственных коммутационных систем

Если сигнал «начало идентификации» подан, то проверяется, нет ли блокировок столбца (наличие сигнала «Блокировка столбца», строки, а также собственная блокировки.

В случае отсутствия этих сигналов выдается сигнал разрешения сравнение показателей в блоке сравнения. Проверка блокировок выполнить с целью исключения попытку установить соединение в заблокированном столбце. Если же один из сигналов присутствует, то коммутационный элемент переходит в состояние ожидания, то есть в начальное состояние.

Проверяется внешний сигнал «конец передачи датчиков» Если сигнал установлен, и устройство сравнения картаторов определило совпадение чисел, то выдается сигнал на проверку виновных конфликтов.Иначе коммутационный элемент переходит в состояние ожидания.

Проверяется и разрешается конфликт: определяется приоритет коммутационного элемента, который устанавливает соединение. Устанавливаются сигналы блокировки строки, столбца и собственно соединение.

Ожидается сигнал конец пакета, который переводит элемент коммутации в исходное состояние, снимаются сигналы блокировок.

Параллельные пространственные коммутационные системы, базирующиеся на таких ячеек коммутации позволят сократить время защиты соединения и устройства, обусловленные занятостью общим управления.

Литература:

  1. Дудко, А.Л. Неблокирующие коммутационные схемы / Дудко А.Л .. –М .: ВЦ АН СССР, 1990. –59 с .: ил.

  2. Каляев, А.В., Жила В.В.Матричный коммутатор с параллельной настройкой: Описание изобретения к а.с. №1441471

  3. Мальцева, Н.С. Коммутационная структура с параллельной идентификацией для многопроцессорных вычислительных систем [Текст]: дис. канд. техн.наук / Мальцева Наталия Сергеевна. - Астрахань, 2008.

  4. Пат. №73568. Российская федерация. Ячейка коммутации для многокаскадных коммутирующих систем / Жила В.В., Мальцева Н.С., Барабанова Е.А .; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО Астраханский государственный технический университет. - №2007147277; заявл. 18.12.2007; опубл. 20.05.2008, бюл.№14

  5. Д.Кутузов, А.Утешева. Переключающий элемент для Параллельные пространственные системы / Международная сибирская конференция по Управление и связь (SIBCON-2011), Труды.- Красноярск: Институт инженеров электротехники и радиоэлектроники. (IEEE). Россия Сибирская секция IEEE Сибирского федерального Университет. Томское отделение IEEE и студенческое отделение. IEEE GOLD Affinity Group SIBCON, 15–16 сентября 2011 г., стр. 60 - 62.

Основные термины (генерируются автоматически) : коммутационный элемент, соединение, сигнал, элемент коммутации, код, передача информации, система, узел приоритетов, шина, элемент.

Похожие статьи

Сравнительный обзор сетевых интерфейсов для коммутации ...

Поэтому возникает задача моделирования поведения между элементами стендового оборудования.

Вывод: как видно из таблицы, задержка передачи информации по рефлективной памяти

Эти сигналы посылаются через среду передачи на приемный узел .

Логическое проектирование 8-канального коммутатора

Коммутатором называется устройство для соединения нескольких узлов или сегментов в вычислительной технике.

Следуя разработанной концепции элемента троичного . Сигнал OUT- представляет собой сигнал IN +, который служит сигналом IN- для следующего инвертора или...

Дистанционное управление мощными электрическими цепями при ...

Полезная информация . Спецвыпуски.

И все эти элементы размещаются в одном корпусе.

И так далее. - Коммутируемый ток Io - коммутационная способность аппарата контактно дугогасительной системы .

Системы диспетчерской централизации, применяемые в сети...

В этой системе впервые кодирующая аппаратура ТС была выполнена на бесконтактных элементах (германиевых транзисторах и диодах). Время сигнала передачи ТУ было сокращено до 1 с, а сигнала ТС - до 0,3 с, применено квитирование, т. е ...

Причины сбоев в работе автоматической локомотивной ...

Будучи одним из основных элементов системы безопасности, рельсовые цепи сложны и затратны в эксплуатации.

Еще одно направление деятельности - совершенствование систем передачи информации на локомотив.

Системы оперативного постоянного тока для ПС 110 - 220 кВ

Также запрещается подключать какую-либо нагрузку к части элементов АБ.

- регистрация аналоговых и дискретных сигналов аварийных событий в системе оперативного постоянного тока; - возможность передачи информации о состоянии каждого щита постоянного тока и...

Способы сохранения целостности сигнала ВЧ- в печатном ...

На частотах порядка сотен начинают появляться индуктивные и емкостные свойства элементов , и их нельзя оставлять без внимания.

Сравнительный обзор сетевых интерфейсов для коммутации . .. Также в оптических линиях передачи затухание сигнала на единицу длины...

Разработка и исследование промышленной сети, создание ...

Коммутация нагревательного элемента выполняется при помощи фазоинвертора, т. к. возникла необходимость работать с ним не в полную силу из-за сильного сообщения. Управление системой охлаждение осуществляется посредством коммутационного устройства УК-ВК.

Применение волоконно-оптических линий связи в установках ...

- передача мультимедийной информации в профессиональных системах (реализуется на самой дешёвой элементной

)

сравнительный обзор сетевых интерфейсов для коммутации . ..

Интерфейс основного окна представлен на (Рис 1). Окно состоит из элементов настройки и.

Принципиальная схема

- Перевод на русский - примеры английский

На основании вашего запроса эти примеры могут содержать грубую лексику.

На основании вашего запроса эти примеры могут содержать разговорную лексику.

Принципиальная схема находится внутри вашего корпуса.

Принципиальная схема (-а) Способы подключения

От принципиальной схемы до автоматизированного электромонтажа: маркировка, монтаж и электромонтажные услуги.

От элементной схемы и до автоматического электропроводного монтажа: услуги по маркировке, установке и укладке электропроводки.

И для них это выглядело как принципиальная схема .

Предлагается принципиальная схема умножителя входа нейрона и синаптического веса, использующего биполярные транзисторы.

Предложена электрическая схема мультипликатора входного сигнала нейрона и веса синапса на биполярных транзисторах.

Итак, на принципиальной схеме Маккаллоха и Питтса есть много деталей, которые не совсем верны.

В схема Мак-Каллока и Питтса многие детали не совсем точны, но основная идея, что зрительная кора работает как серия вычислительных элементов, которые каскадом передают друг другу информацию, по сути верна.

Эксперт от Российской Федерации представил неофициальный документ № 25, содержащий принципиальную схему , иллюстрирующую его опасения.

Эксперт от Российской Федерации представил неофициальный документ № 25, в котором отражена суть вопроса, вызывающая его озабоченность, представлена ​​ схема подключения предлагаемого им прибора.

Но если вы не играли с батареей и лампочкой, если вы видели только принципиальную схему , возможно, вы не сможете этого сделать, и это одна из проблем.

Но если вы никогда не игрались с батарейкой и лампочкой, и знакомы лишь с электрическими схемами, то вы, возможно, не справились бы с заданием. И в этом - одна из проблем.

Межсоединения в «Системе» должны быть показаны схемой , для линий электропередачи, волоконно-оптической схемой для оптических линий, схемой трубопроводов для оборудования пневматической или гидравлической передачи и упрощенной схематической компоновкой механических связей. .

Соединения в рамках "схемы" обозначают на схеме электрической цепи в случае электрических каналов связи, на схеме волоконно-оптической системы в случае системы оптических каналов, на схеме трубопровода в случае пневматического или гидравлического оборудования и на схемной диаграммной схеме в механическом соединении.

Принципиальная схема (-а) Способы подключения

И для них это выглядело как принципиальная схема .

Итак, на принципиальной схеме Маккаллоха и Питтса есть много деталей, которые не совсем верны.

перевод на английский, синонимы, антонимы, примеры предложений, значения, словосочетания

, , , ,
Другие результаты
Записи прилежно делались и хранились в книгах, полных запутанных линий и схематических линий. Записи старательно хранились в книгах, заполненных замысловатыми линиями и узорами.
Я не могу выглядеть как фиговый листок для некоторых рискованных схемчения социального обеспечения. Я не могу выглядеть фиговым листком для какой-то рискованной схемы по уничтожению социального обеспечения.
Слишком много изображений лодок и чертежей, чтобы их обработать мой чип. Слишком много изображений лодок, схем и чертежей для обработки моей CMR.
Я хочу сделать усовершенствования оптических систем и сенсорных схем. Я хочу улучшить оптические системы и сенсорные схемы.
Импульс вызовит поломку схем, что отключит ее главный компьютер на 30 секунд. Этот импульс заставляет автоматический выключатель выключить основной блок на 30 секунд.
Она сильно пострадала, но мы сумели восстановить большую часть схем. Его части были довольно плохо сплавлены, но мы смогли криминалистически восстановить большую часть схемы.
Но я просматриваю первичный отсев на наличие стандартных схем. Но я тороплюсь через первичную сортировку основных шаблонов.
Изначальное набросков крыльев и схем полета увеличилось в сотни раз. Его первоначальные эскизы крыльев и полета увеличились в разы.
Ниже перечисляются виды материальной помощи по линии различных систем социального обеспечения. Финансовые льготы, предоставляемые различными отделениями схем страхования :.
Затем будут внесены предложения об использовании местных или международных схем гарантии гарантии. Затем будут составлены предложения по использованию местных или международных схем гарантии.
Согласно приложению 2 о введении в действие таких схем необходимо уведомлять. Такие схемы подписей должны быть указаны во втором графике.
Усилия по модернизации ядерного оружия, прилагаемые под прикрытием устаревших схем и оправданий временной холодной войны, вызывают серьезные вопросы у общественности. Попытки модернизировать ядерное оружие, придерживаясь устаревших договоренностей и оправданий времен «холодной войны», вызывают серьезные вопросы у общественного мнения.
Наиболее типичные системы гарантирования кредитов, фонды взаимных гарантий и страхование экспортных кредитов. Некоторые из наиболее типичных схем включают схемы гарантирования ссуд, фонды взаимных гарантий и страхование экспортных кредитов.
Для негабаритных грузовиков представление отправителем погрузчика схематично во всех случаях. Отправитель обязан предоставить чертежи укладки всякий раз, когда груз выходит за пределы габаритов.
Для комфортного просмотра фотографий на сервере мы предлагаем Вам выбрать одну из трех цветовых схем. Для удовольствия от просмотра выберите предпочтительную цветовую схему.
Зная то и другое, Intra EM способна обеспечить такой контакт через использование работающих схем, узлов и комплексов. Зная оба этих аспекта, Intra EM может обеспечить такое связывание - путем разработки эффективных схем, узлов и узловых точек.
Адаптеру источника XML-данных не удалось обработать XML-данные. Не поддерживаются несколько встроенных схем. Адаптер источника XML не смог обработать данные XML. Множественные встроенные схемы не поддерживаются.
Местный орган управления должен ответить за выдачу разрешений на строительство на основе утвержденных схем зонирования. Муниципалитет должен нести ответственность за выдачу разрешений на строительство на основе утвержденных планов зонирования.
Например, при планировании мер экономической диверсификации в сельскохозяйственном секторе и при выборе производства необходимо руководствоваться потребностями в водных ресурсах. Например, при планировании экономической диверсификации в сельскохозяйственном секторе и выборе производственных схем следует руководствоваться потребностями в воде.
Теперь эта программа изучения источников выбросов, схем рассеивания и стратегий ответных мер. Программа теперь изучает источники выбросов, характер рассеивания и стратегии управления.
Рабочая группа высказала мнение о том, что подробное описание схемы образования и рассеяния озона выходит за рамки ее ключевых функций. Рабочая группа сочла, что подробное описание структур образования и рассеяния озона выходит за рамки ее основной компетенции.
Необходимо увеличить объем финансирования за счет таких новаторских финансовых схем, как замена долговых обязательств обязательств в устойчивом развитии. Финансирование должно быть увеличено, в том числе за счет новаторских финансовых подходов, таких как обмен долгов в целях устойчивого развития.
Новые сферы применения открываются в электротехнической и электронной промышленности, например, для покрытия компьютерных микросхем, интегральных схем и производства теплоотводов. Электротехнические и электронные приложения, такие как покрытие компьютерных микросхем, интегральных схем и радиаторов, были другими новыми применениями.
Были внесены изменения в правила дорожного движения с целью учета новых и неизвестных ранее схем поведения на дорогах. В законы о дорожном движении были внесены поправки, направленные на устранение новых и незнакомых моделей поведения на дорогах.
Ниже представлены кнопки для светлых и темных цветовых схем. Ниже расположены кнопки для светлых и темных цветовых схем.
Нет, еще нет, но отклонения от схем энергораспределения уже достигли 5 процентов. Нет, пока нет, но схемы распределения электроэнергии уже отключены на пять процентов.
По словам Сытника, привлекаются, в основном, те люди, которые работают на низовом управленческом уровне, а не организаторы коррупции. По словам Сытника, тенденция заключается в том, чтобы наказывать тех, кто работает на более низких операционных уровнях, а не организаторов схем взяточничества.
Кроме того, в отличие от прямых платежей, налог на использование тканей не проявляет чрезмерное влияние на людей или группы людей. Более того, в отличие от схем прямой компенсации, налог на ткань не оказывает чрезмерного влияния на отдельных лиц или группы лиц, желающих пожертвовать ткань.
Это вызвано тем, что при использовании автореферральных схем, представляет собой брокер фактически не выполняет свою основную задачу - привлечение клиентов. Это необходимо, поскольку при использовании схем авторефералов представляющий брокер по существу не выполняет свою основную задачу - регистрацию клиентов.
И в следующие 5-10 лет, как я думаю, мы создадим описанные мною плитки и, может быть даже, доберёмся до самосборочных. И я думаю, что в ближайшие пять или 10 лет мы сделаем такие квадраты, которые я описал, и, возможно, даже доберемся до некоторых из этих самосборных схем.
На сайте запрещена реклама схем заработай быстро или других возможностей прибыли, для которых требуется минимум вложений. Реклама схем быстрого обогащения или других возможностей заработка, которые предлагают компенсацию за небольшие инвестиции или вообще без них, не допускаются.
Назначение схем лояльности программы лояльности и канала розничной торговли. Схемы лояльности назначаются программе лояльности и каналам розничной торговли.
Так оно и произойдёт: за несколько последних лет уже достигнут впечатляющий прогресс в разработке трёхмерных самоорганизующихся молекулярных схем. Мы пойдем в третье измерение, и всего за последние несколько лет произошел колоссальный прогресс в том, чтобы заставить работать трехмерные самоорганизующиеся молекулярные цепи.
Приложение 3: Примеры схем знаков официального утверждения для передних противотуманных фар класса B и класса F3 Приложение 3: Примеры схем знаков официального утверждения для передних противотуманных фар класса B и класса F3
«Прежних тут быть не может - вы обеспечите безопасность, а мы займемся другими задачами », - говори Салливан. «Это не может быть возвращением к старой сделке: вы заботитесь о безопасности, а мы смотрим в другую сторону», - сказал Салливан.
Использование этих схем параметров улучшения оценки сезонных и суточных потоков в зависимости от местных условий. Эти параметризации улучшили оценки сезонного и суточного устьичного потока в соответствии с местными условиями.
, они могут относиться к ним как относящиеся к отдельным случаям. Они могут предоставлять информацию, но к ним следует относиться как к жертвам, если, как это бывает в некоторых случаях, они также не становятся участниками торговли.
Инициаторами этих схем, разрешают Романчук Огоньку, выступают не белорусские бизнесмены, а российские компании. «Инициаторами этих структур, - подчеркнул Романчук» Огоньку, «являются не белорусские бизнесмены, а российские компании.
Она пронизывает страну на всех уровнях - от стандартной практики дачи взятых начальных школ за хорошие оценки детей до сложных и масштабных схем, в которые вовлечены представители ближайшего окружения президента. Он пронизывает страну на всех уровнях - от регулярной практики подкупа учителей начальной школы за хорошие оценки до обширных схем с участием ближайшего окружения президента.
Шесть банков страны подозреваются в организации коррупционных схем по отмыванию средств в связи со вскрытой Сергеем Магнитским налоговой аферой на сумму 230 миллионов долларов (за что его недавно посмертно осудили). Шесть банков подозреваются в отмывании коррупционных доходов, связанных с налоговым мошенничеством на сумму 230 миллионов долларов, которое раскрыл Сергей Магнитский (и за которое он был недавно посмертно осужден).
Например, к 2030 году производство интегральных схем должно вырасти до 75% от внутреннего спроса, по сравнению с 41% в 2015 году. Например, производство интегральных схем должно вырасти до 75% внутреннего спроса в 2030 году по сравнению с 41% в 2015 году.
взаимную поддержку национальных гарантирования вкладов, а также общеевропейские меры, применяемые к обанкротившимся банкам, которые перекладывают основной бремя на банковского оператора и кредиторов, а не на налогоплательщиков. и общеевропейские правила урегулирования несостоятельности банков, которые возлагают основное бремя на акционеров и кредиторов банков, а не на налогоплательщиков.
Теперь его применяют шире - в отношении сил и возможностей всех технологий на базе интегральных схем. Таким образом, закону Мура подчиняется все - от биотехнологии до робототехники, а это имеет свои последствия для геополитики и геоэкономики. Таким образом, все, от биотехнологии до робототехники, регулируется законом Мура, и это имеет значение как для геополитики, так и для геоэкономики.
Фактическое, для большого количества схем, которые вы рассматриваете, это сделало бы многое осмысленным, потому что вы могли бы разместить энерго --чевую станцию ​​на главную базу на орбите. И на самом деле, для многих схем, которые вы видите, это действительно имело бы большой смысл, потому что вы могли бы разместить станцию ​​излучения энергии на базовом корабле на орбите.
По историческим причинам основным кредитования Фонда лучше приспособлены для управления кризисами, чем для их предотвращения. По историческим причинам большинство механизмов Фонда лучше подходят для управления кризисами, чем для их предотвращения.
Никаких многоуровневых схем сетевого маркетинга. Нет многоуровневых маркетинговых схем.
Из-за наших схем у нас совсем не осталось друзей. Наши схемы оставили нас без друзей.
Логлан же хорош для силлогизмов, для электронных схем и математических расчетов, но он лишен аромата. Логлан подходит для силлогизма, схемотехники и математических вычислений, но ему не хватает вкуса.
Эта куча схем - в делении атомного ядра. Эта масса схем столь же революционна, как ядерное деление.
Сегодня я начал работу над перенаправлением панели управления. Сегодня я начал работу по перенаправлению панели управления.
Ну, там находится коммутационная подстанция Би613 недалеко от Ноксвилла. Ну, есть коммутационная станция B613 за пределами Ноксвилла.
Я не могу выглядеть как фиговый листок для некоторых рискованных схемчения социального обеспечения. Я не могу выглядеть фиговым листком для какой-то рискованной схемы по уничтожению социального обеспечения.
Ксерокопии план-Сторроу-центра ... о чем вам это говорит? Ксерокопии планы центра Storrow ... что это тебе говорит?
Успех их схем кроется в хранении секретов, чтобы никто не смог собрать всё воедино. Успех их схем заключается в том, чтобы части не были сопоставлены друг с другом, чтобы никто не смог соединить точки.
Если я соединю модекулярный стабилизатор и модулятор частотности схем ... Если я подключу молекулярный стабилизатор к схеме частотного модулятора ...
Мне удалось исправить большинство схем базового уровня. Мне удалось реанимировать большую часть схемотехники на базовом уровне.
Меньше моделей и мартини, больше сносок и блок-схем. Меньше моделей и мартини, больше сносок и блок-схем.
Говорят, он использовал при паянии схем только золото, так как был убежден, что это наилучший проводник человеческих эмоций. Очевидно, он использовал только золото для сборки своей схемы, считая ее лучшим проводником человеческих эмоций.
Поверьте, мне сейчас совсем не до схем. Поверьте, у меня нет руки для игры.
Но полгода назад в сеть просочились описания схем Единорога. Но ... шесть месяцев назад в сеть просочились схемы Единорога.

Коммутационные схемы | Вакуумные выключатели Susol | Высоковольтные выключатели

Содержание материала

Страница 9 из 9

Тип А

Коммутационная схема

Контакт включающей пружины (контакт, сигнализирующий о завершении взвода)

0: внешний зажим вакуумного выключателя
52: вакуумный автоматический выключатель
М: двигатель взвода пружины
ТС: независимый расцепитель (SHT)
ТС1: независимый расцепитель вторичной цепи (SHT)
С: катушка включения (СС)
УВТ: минимальный расцепитель напряжения
52а: вспомогательный выключатель {с замыканием. конт.)
52Ь: вспомогательный выключатель (с размык. Конт.)
LS2: концевой выключатель двигателя
CS: концевой выключатель указателя взвода включающей пружины LCS: реле контроля блокировки (LCS)
-. положение «готовность автоматического выключения кению» или предотвращение включения соответствующего сброса блокировки
LS4, LS5: Указатель положения (включение в положение «ТЕСТ») LS6, LS7: Указатель положения (включение в положение «РАБОЧЕЕ»)
LS4 *: указатель положения (включен в положение «ТЕСТ») указатель положения
LS5 *: указатель положения (отключен в положении «ТЕСТ») ----------------------------------- В случае .
LS6 *: Указатель положения (включен в положение «РАБОЧЕЕ») -------------------------------
LS7 *: указатель положения (отключен в положении «РАБОЧЕЕ») ------------------------------ («ТЕСТ»),
LM: блокировочный электромагнит (только выкатное исполнение) -------------------------- («РАБОЧЕЕ»)>

Примечания: 1. LCS - реле контроля блокировки ---------------------------------------- -------------------------------------------------- ------------------------------- 1

  1. указатель положения - «ТЕСТ» 2а, «РАБОЧЕЕ» 2а (зажим N «1,2,3,4,5, б, 7,8) ---------------- --------------------------------------------- Опция
  2. Доступны положения - «ТЕСТ» 1 а 1 Ь, «РАБОЧЕЕ» 1 а 1 Ь.(в случае 1 а1 b знаком «*» отмечен контакт Ь)
  3. В случае 3 позиций доступны только «ОТСОЕДИНЕН» 1а (1,2), «ТЕСТ» 1а (3,4), «РАБОЧЕЕ» 2а (5,6,7,8).
    1. UVT минимальный расцепитель напряжения (зажимы №.: D1, D2) .---------------------------------- ------------------------------------
    2. ТС1 - независимый расцепитель вторичной цели (зажимы №: 11,12) ----------------------------------- ----------------------------------

В случае если выбран TC1 и вспомогательный выключатель - 10а10Ь, некоторые контакты 'а' (зажимы №: 40,41) и Ъ '(зажимы №: 54,55) становятся не доступными.

    1. LM - блокировочный электромагнит (зажимы № 15,16), доступен в случае разъема типа В .---------------------------- ----------------
  1. Катушка включения и независимый расцепитель - импульсного типа, кроме независимого расцепителя (110,220 В пост. Тока).
  2. В описанных выше дополнительных принадлежностях: если выбран минимальный расцепитель напряжения, расцепительTC1 недоступен.

Тип В

  1. Приведенная выше схема соответствует состоянию "ОТКГГ вакуумного автоматического выключателя и взведенной включающей пружине.

Вспомогательный выключатель

Расположение выводов разъема.

Коммутационная схема и способ управления потребителем электроэнергии

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в коммутационной схеме управления потребителем (М) электроэнергии с мостовой схемой. Техническим результатом является обеспечение управления потребителем электроэнергии, рассчитанным на работу от источника напряжения с большой паразитной индуктивностью. Коммутационная схема содержит четыре электронных переключателя (V1, V2, V3, V4), в диагональ которой включен потребитель (М) со схемой (uС) управления с управляющими выводами четырех электронных переключателей. Управляющий вывод первого электронного переключателя (VI) через последовательно включенные первый конденсатор (С1) и первое сопротивление (R1) соединен с управляющим выводом четвертого электронного переключателя (V4). Управляющий вывод третьего электронного переключателя (V3) через последовательно включенные второй конденсатор (С2) и второе сопротивление (R2) соединен с управляющим выводом управляющего электрода второго электронного переключателя (V2).В способе переключения электронного переключателя управляющий вывод схемы управления для управления электронным переключателем может подключаться либо в качестве входа («высокоомное сопротивление»), либо в качестве выхода («низкий уровень сигнала») или («высокий уровень сигнала»). Переключение электронного переключателя из проводящего состояния в непроводящее и / или наоборот осуществляется за два шага: управляющий вывод переключается с «низкий уровень сигнала» через «высокоомное сопротивление» на «высокий уровень сигнала» или с «высокий уровень сигнала» через «высокоомное сопротивление» на «Низкий уровень сигнала». 4 н. и 8 з.п. ф-лы, 1 ил.

относится к коммутационной схеме и способу управления потребителем электроэнергии, например, к электронным переключателям, управляемым посредством схемы управления и соединенным по мостовой схеме, с помощью которой эксплуатируется электродвигатель портативного электроприбора, работающего от аккумулятора.

Такая коммутационная схема описана в DE 10 2005 059 571. Из DE 102 46 520 известна также электрическая схема и способ управления электродвигателем портативным электроприбором колебательного движения, работающим от аккумулятора, с помощью мостовой схемы.Если портативный электроприбор работает, например, от литий-ионного аккумулятора, электронные переключатели мостовой схемы управляются схемой управления либо с помощью «низкого» уровня сигнала, либо с помощью «высокого» уровня сигнала, то при переключении электронных переключателей питающее напряжение может резко упасть или возрасти более чем вдвое, поскольку литий-ионный аккумулятор по сравнению с другими имеет большую паразитную индуктивность, которая при изменении тока индуцирует соответствующий противо-эдс.

Создание коммутационной схемы и способа управления потребителем электроэнергии, специально рассчитанным на работу от источника напряжения с большой паразитной индуктивностью, обеспечивает

схем настоящего изобретения.

Согласно изобретению эта задача решается с помощью коммутационной схемы, обеспечивающей по меньшей мере один электронный переключатель и схему управления, переключающую электронный переключатель из проводящего состояния в проводящее и / или наоборот таким образом, что временные изменения протекающего тока представляются относительно небольшими.В результате относительно большая паразитная индуктивность литий-ионного аккумулятора, используемого для электропитания, не вызывает чрезмерно больших противо-управления эдс, так что, например, микроконтроллер, использование в качестве схемы, может снабжаться током непосредственно от аккумулятора, т.е., например, от напряжения конденсатора для сглаживания аккумулятора можно отказаться. Эта коммутационная схема предназначена для электрических зубных щеток или электробритв, которые используются в приводе электродвигателя колебательного движения или линейного электродвигателя и работающих от литий-ионного аккумулятора, и отличаются небольшими затратами на схему.

Однако большие изменения протекающего тока по времени могут наводить нежелательно большие противо-эдс не только за счет относительно большой паразитной индуктивности литий-ионного аккумулятора, используемого для электропитания, но и, конечно, за счет индуктивности потребителя электроэнергии, используя с помощью коммутационной схемы. Если потребитель представляет собой индуктивную нагрузку, способ согласно изобретению используется по меньшей мере при выключении тока, протекающего через потребителя.

Способ управления потребителем электроэнергии согласно изобретению схема управления переключает электронный переключатель / электронные переключатели по меньшей мере за два из проводящего состояния в проводящем и / или наоборот, например, уровень сигнала на управляющем выводе схемы управления или на управляющем выводе электронного переключателя переключается с « низкого уровня сигнала »через« размыкание »на« высокий уровень сигнала »или с« высокого уровня сигнала »через« размыкание »на« низкий уровень сигнала ». Способ согласно схеме управления, выполненной по технологии КМОП-структур, предпочтительно, реализуется таким образом, что управляющий вывод схемы управления может подключаться в входе («высокоомное сопротивление») или в качестве выхода («низкий уровень сигнала» или «высокий уровень» сигнала ») (« три состояния »). уровня сигнала »через« высокоомное сопротивление »на« низкий уровень сигнала ».По способу управления исполнением второй шаг, т.е. переключение с «высокоомного сопротивления» на «высокий уровень сигнала» или на «низкий уровень сигнала» только после того, как электронный переключатель изменит свое состояние («проводящее» или «непроводящее).

В коммутационной схеме согласно изобретению, в которой схема управления управляет потребителем электроэнергии с помощью четырех электронных переключателей, соединенных по мостовой схеме, потребитель включает диагональ мостовой схемы, схема управления содержит управляющие выводы для четырех электронных переключателей.Согласно изобретению управляющий вывод первого электронного переключателя через последовательно включенный первый конденсатор и второе сопротивление соединен с управляющим выводом второго электронного переключателя, управляющий вывод третьего электронного переключателя через последовательно включенный второй конденсатор и второе сопротивление - с управляющим выводом второго электронного переключателя. Первый и четвертый электронные переключатели соединены с одним концевым выводом потребителя электроэнергии, а второй и третий электронные переключатели - с другим концевым выводом потребителя электроэнергии.

Ниже изобретение поясняется на примере осуществления коммутационной схемы управления потребителем электроэнергии согласно изобретению, изображенной на единственном чертеже. Другие варианты осуществления в описании.

Коммутационная схема согласно изобретению, изображенная на чертеже, содержит аккумулятор А, имеющий паразитную индуктивность L. Кроме того, имеется мостовая схема, содержащая транзистора V1, V2, V3, V4, в диагональ которой включен электродвигатель М или какой-либо другой потребитель электроэнергии .Четыре транзистора V1, V2, V3, V4 являются полевыми МОП-транзисторами, имеющими самим по себе известным образом по одному защитному диоду. Они могут управляться с помощью схемы uC управления, имеющей для этой цели управляющие выводы, каждый из которых может находиться в состоянии «высокоомное сопротивление» (вход) или «высокий уровень сигнала», или «низкий уровень сигнала» (выход) («три состояния »). Схема uC управления снабжается током от аккумулятора А непосредственно. Первый транзистор V1 и транзистор V3 являются канальными полевыми МОП-транзисторами, которые n-типа, выводы истока соединены с отрицательным полюсом аккумулятора А; второй транзистор V2 и четвертый транзистор V4 являются канальными полевыми МОП-транзисторами р-типа, выводы истока соединены с положительным полюсом аккумулятора А.Выводы стока первого V1 и четвертого полевого МОП-транзистора V4 соединены с одним концевым выводом двигателя М, выводы стока второго полевого МОП-транзистора V3 соединены с другим концевым выводом М. Выводы затворов четырех транзисторов V1, V2, V3, V4 через сопротивление Rg затвора соединены каждый с одним из четырех управляющих выводом схемы uC управления. Сопротивления Rg затвора для ограничения общего тока, протекающего в схеме управления при управлении транзисторами. Они могут также отсутствовать, если схема управления рассчитана на соответствующие большие токи.Вывод истока каждого транзистора через соответствующее нагрузочное сопротивление (Подтягивание / растяжение) Rp и сопротивление Rg затвора соединен с выводом затвора соответствующего транзистора. Управляющий вывод для первого транзистора V1 через четыре последовательно включенных первое сопротивление R1 и первый конденсатор С1 соединен с управляющим выводом для транзистистора V4. Управляющий вывод для третьего транзистора V3 через последовательно включенные второе сопротивление R2 и второй конденсатор С2 соединен с управляющим выводом второго транзистора V2.

Принцип действия схемы, изображенной на чертеже, описывается ниже. В рассматриваемом состоянии сначала исходном положении электрическая схема находится в таком состоянии, в котором к управляющим выводам четвертого транзистора V4 и первого транзистора V1 приложен «низкий» потенциал, а к управляющим выводам второго транзистора V2 и третьего транзистора V3 - «высокий» потенциал. Таким образом, четвертый транзистор V4 и третий транзистор V3 открываются, в то время как первый транзистор V1 и второй транзистор V2 закрываются, так что из аккумулятора А ток в двигатель М поступает через четвертый транзистор V4 и третий транзистор V3. После этого коммутационная схема должна переключиться в состояние, в котором ток через двигатель протекает в противоположном направлении, т.е. из аккумулятора А через второй транзистор V2 и первый транзистор V1. Это переключение, т.е. отключение тока, протекающего в данный момент, и последующее включение тока в противоположном направлении, поясняются ниже.

В вышеописанном исходном положении к управляющим выводам четвертого транзистора V4 и первого транзистора V1 приложен «низкий» потенциал, так что первый конденсатор С1 разряжен.Отключение тока, протекающего в данный момент, начинается с того, что схема uC управления в момент Т1 времени переключает управляющий вывод четвертого транзистора V4 с «низким уровнем сигнала» на «высокоомное сопротивление», дополнительным напряжением на затворе четвертого транзистора V4 устанавливается на величине, рассчитанным отношением Rp / R1. В результате напряжение теперь приложено к конденсатору С1, и последний заряжается. Одновременно разряжается емкость Миллера (паразитная емкость затвор-сток) четвертого транзистора V4. Зарядка конденсатора С1 вызывает дальнейшее повышение напряжения на затворе четвертого транзистора V4 и тем самым дальнейшее разряжение Миллера четвертого транзистора V4. Когда напряжение между затвором и стоком в момент Т2> Т1 времени достигает примерно той же величины, что и напряжение между стоком и истоком, четвертый транзистор V4 переходит в свое закрытое состояние, и емкость Миллера уменьшается до сравнительно малого значения. После этого напряжения на затворе четвертогоистора V4 продолжает расти, причем постоянное время этого изменения напряжения теперь, правда, почти не зависит больше от емкости Миллера, а главным образом зависит от емкости первого конденсатора С1 и от суммы сопротивлений Rp + R1.В момент Т3> Т2 времени схема uC управления переключает управляющий вывод четвертого транзистора V4 с «высокоомного сопротивления» на «высокий уровень сигнала», заставку чего отключение четвертого транзистора V4 заканчивается. Прием соответствующего подборе первого конденсатора С1 и сопротивлений Rp и Rg, а также при соответствующем выборе момента Т3 переключения происходит Т1 или Т2 плавное отключение электрода четвертого транзистора V4, так что изменение протекающего тока во времени настолько мало, что на напряжении аккумулятора это почти не сказывается .

Выключение третьего транзистора V3 по времени совпадение с выключением четвертого транзистора V4. Однако, предпочтительно, чтобы третий транзистор V3 выключался лишь тогда, когда остается лишь небольшой ток или когда он пропадает совсем, т.е. имеет место смещение по времени относительно выключения четвертого транзистора V4. Выключение третьего транзистора V3 может происходить по той же сценарию, как это было показано выше на примере четвертого транзистора V4. Если через третий транзистор V3 все же протекает небольшой ток или не протекает вообще никакого тока, он может быть даже выключен «резко», для чего uC управления непосредственно переключает соответствующий управляющий вывод с «высокого уровня сигнала» на «низкий уровень сигнала», не вызывая при этом скольких либо заметных напряжений помех.В результате выключения третьего транзистора V3 второй конденсатор С2 заряжается.

особенно, чтобы после выключения четвертого транзистора V4 включился первый транзистор V1, а третий транзистор V3 еще оставался включенным, т. е. чтобы двигатель М был замкнут накоротко через первый транзистор V1 и третий транзистор V3, как это описано в DE 10246520 А1. Тогда ток короткого замыкания по-прежнему протекающий из-за наличия индуктивности двигателя М после отключения четвертого транзистора V4, потребляется и не может попасть в аккумулятор через защитные диоды первого транзистора V1 и второго транзистора V2.Таким образом, коэффициент полезного действия электрической схемы повышается, предотвращает наведение напряжений помех паразитной индуктивностью аккумулятора. Лишь тогда, когда ток через двигатель М практически прекращается, выключается третий транзистор V3. После этого может включиться второй транзистор V2, для чего схема uC управления непосредственно переключает соответствующий управляющий вывод с «высокого уровня сигнала» на «низкий уровень сигнала», так что теперь через первый транзистор V1 и второй транзистор V2 ток через двигатель М может проходить в противоположном направлении, причем из-за индуктивности двигателя изменение тока во времени при включении второго транзистора V2 достаточно мало.

В том случае, если включение первого транзистора V1 и второго транзистора V2 произойдет после выключения третьего транзистора V3 и четвертого транзистора V4, для протекания тока через двигатель М в противоположном направлении, предпочтительно, включились сначала первый транзистор V1, а второй транзистор V2 , причем первый транзистор V1 может включаться даже «резко», для чего схема uC управления включает соответствующий управляющий вывод с «низкого уровня сигнала» на «высокий уровень сигнала», не вызывая при этом сколь угодно заметных напряжений помех.В результате включения первого транзистора V1 первый конденсатор С1 разряжается. После этого включается второй транзистор V2, что также может происходить «резко», если включается электроэнергия представляет собой индуктивную нагрузку. Отключение тока, протекающий через двигатель М, а также через второй транзистор V2 и первый транзистор V1 происходит так, как это уже было описано выше в примере отключения тока, протекающего через четвертый транзистор V4 и третий транзистор V3.

Таким образом, выключение, а при необходимости включения электронного переключателя происходит следующим образом.Схема управления переключает свой управляющий вывод, который для управления электронным переключателем может подключаться или как вход («высокоомное сопротивление») или как выход («низкий уровень сигнала» или «высокий уровень сигнала») («три состояния»), в качестве первого шага с «низкого уровня сигнала» на «высокоомное сопротивление» и лишь в качестве второго шага - на «высокий уровень сигнала». Временной интервал между первым и вторым шагами определяется емкостью Милли и, предпочтительно, жестко устанавливается путем включения схемы включения электронного переключателя, включающей по меньшей мере одно сопротивление и один конденсатор, причем схема включения в случае вышеописанной мостовой схемы образованного сопротивления Rp, Rg, R1, R2, а также первым конденсатором С1 и вторым конденсатором С2.

1. Коммутационная схема управления потребителем (М) электроэнергии с мостовой схемой, нынешними четырьмя электрическими переключателями (V1, V2, V3, V4), в диагональ которой включен потребитель (М), содержащая схему (uС) управления, имеющую управляющие выводы для четырех первый электронный переключатель первого электронного переключателя (V1) через последовательные первый конденсатор (С1) и сопротивление (R1) соединен с управляющим выводом для четвертого электронного переключателя (V4), а управляющий вывод для третьего электронного переключателя (V4) V3) через последовательно включенные второй конденсатор (С2) и второе сопротивление (R2) соединен с управляющим выводом для второго электронного переключателя (V2).

2. Коммутационная схема по п.1, отличающаяся тем, что электронные переключатели (V1, V2, V3, V4) состоят из транзисторов, лучше из мощных МОП-транзисторов.

3. Коммутационная схема по п.1 или 2, отличающаяся тем, что схема (uС) управления состоит изроконтроллера, предпочтительно микроконтроллера, выполненного по технологии КМОП-структур.

4. Коммутационная схема по п.1, отличающаяся тем, что управляющие выводы схемы (uС) управления выполнены с использованием подключения в качестве входа «высокоомное сопротивление» или выхода «низкий сигнал» или «высокий уровень сигнала», реализуя «три состояния» ».

5. Коммутационная схема по п.1, отличающаяся тем, что каждый управляющий вывод схемы (uС) управления соединен с управляющим выводом соответствующего электронного переключателя через сопротивление (Rg) затвора.

6. Коммутационная схема по п.2, отличающаяся тем, что каждый управляющий вывод схемы (uС) управления соединен с выводом соответствующего электронного переключателя через регулируемое сопротивление (Rp) с функцией Pull-up / Pull-down.

7. Портативный электроприбор с электрической схемой по любому из пп.1-6.

8. Способ переключения электронного переключателя посредством схемы управления, являющийся управляющим выводом для управления электронным переключателем, который выполнен с использованием подключения либо в качестве входа «высокоомное сопротивление» либо в качестве выхода «низкий уровень сигнала» или «высокий уровень сигнала», реализуя « при переходе состояния в непроводящее / или наоборот посредством переключения схемы управления два шага, а именно: переключает соответствующий управляющий вывод схемы (иС), когда происходит переключение электронного переключателя (V, V2, V3, V4). сначала с «низкого уровня сигнала» на «высокоомное сопротивление», а затем на «высокий уровень сигнала» или сначала с «высокого уровня сигнала» на «высокоомное сопротивление», а на «низкий уровень сигнала».

9. Способ по п.8, отличающийся тем, что посредством управления работает второй шаг, а именно: переключение с «высоким уровнем сигнала» на «высокий уровень сигнала» или на «низкий сигнал» лишь после того, как электронный переключатель ( V1, V2, V3, V4) изменит свое состояние «проводящее» или «непроводящее».

10. Способ по п.8 или 9, отличающийся тем, что временный интервал между первым и вторым шагами определяет соответствующие схемы включения электронного переключателя (V1, V2, V3, V4), меньшая степени одного переключателя (R1; R2; Rp) и один конденсатор (C1; C2), в соответствии с емкостью Миллера электронного переключателя (V1, V2, V3, V4).

11. Способ по п.8, отличающийся тем, что несколько электронных переключателей (V1, V2, V3, V4) соединены по мостовой схеме.

12. Портативный электроприбор по меньшей мере с одним электронным переключателем (V1, V2, V3, V4), переключаемым согласно способу по любому из пп.8-11.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *