Разомкнутого состояния

В разомкнутом состоянии сопротивление контакта должно быть достаточно большим (в идеале — бесконечность), что обеспечивается изолирующими свойствами среды в контактном промежутке. Разомкнутое состояние контакта, когда контактные поверхности полностью открыты для окружающей среды, характеризуется (особенно в первый момент после размыкания) усиленным химическим износом (коррозией). Как известно, она заключается в образовании под действием кислорода и серы воздуха оксидных и сульфидных пленок. У некоторых материалов эти пленки имеют мало отличающееся от чистого металла сопротивление контакта (серебро, вольфрам, молибден), у других (медь) эти пленки обладают весьма большим сопротивлением, что требует конструктивного обеспечения их разрушения при замыкании контакта.

В качестве ключевых элементов используются обычно МДП-транзисторы с индуцированным каналом, которые при нулевом значении напряжения С/зи обеспечивают разомкнутое состояние ключа (транзистор закрыт) (см. гл. 2). Таким образом, ключ на и-каналъном МДП-транзисторе управляется положительным напряжением. Простейшая схема ключа на МДП-транзисторе с резисторной нагрузкой Rc представлена на 5.8.

Условия работы коммутирующих контактов определяются двумя возможными состояниями: контакты замкнуты и контакты разомкнуты. Замкнутое состояние контактов уже описано. Разомкнутое состояние контактов должно характеризоваться теми максимальными напряжениями, которые выдерживает изоляционный межконтактный промежуток без пробоя. Напряжение пробоя межконтактного промежутка в целях надежности должно быть выше, чем максимальное напряжение, которое может появиться в цепи при разомкнутом положении контактов. Расстояние между ближайшими точками контакт-деталей в разомкнутом состоянии называют раствором контактов. Раствор контактов может выбираться из условий электрической прочности межконтактного промежутка и гашения электрической дуги. Подробно вопросы электрической прочности рассмотрены в [30], а условия гашения электрической дуги изложены ниже.

Трансформатор тока имеет две обмотки. Первичная обмотка 1 ( 12-1) включается последовательно в измеряемую цепь.. Ток этой обмотки и есть измеряемый ток. Вторичная обмотка 2 должна быть обязательно замкнута на нагрузку (на измерительный прибор, цепь защиты и т. д.), сопротивление которой не превосходит определенного значения. Разомкнутое состояние вторичной обмотки является аварийным режимом. Так как ток первичной обмотки не изменяется при разрыве цепи вторичной обмотки, то на вторичной обмотке возбуждается очень высокое напряжение, которое может привести к пробою изоляции. Для безопасности работы в случае повреждения изоляции между первичной и вторичной обмотками вторичная обмотка должна быть, кроме того, обязательно заземлена.

Основное назначение ключей состоит в коммутации (замыкании и размыкании) различных цепей под воздействием управляющих сигналов. Ключ имеет два устойчивых состояния: замкнутое и разомкнутое. В замкнутом состоянии ключ замыкает какую-либо электрическую цепь, в разомкнутом — сопротивление ключа велико, цепь выключена. Скорость перехода из замкнутого в разомкнутое состояние характеризует быстродействие ключа.

Контроллер имеет по пять положений влево и вправо. Для каждого положения звездочка указывает на замкнутое состояние контакта; отсутствие ее означает разомкнутое состояние контакта. При среднем (нулевом) положении контроллера электродвигатель не работает, так как к статору подключена только одна фаза Л2.

Трансформатор тока имеет две обмотки. Первичная обмотка 1 ( 13-1) включается последовательно в измеряемую цепь. Ток этой обмотки и есть измеряемый ток. Вторичная обмотка 2 должна быть обязательно замкнута на нагрузку (на измерительный прибор, цепь защиты и т. д.), не превосходящую определенного значения. Разомкнутое состояние вторичной обмотки является аварийным режимом. Так как ток первичной обмотки не изменяется при разрыве цепи вторичной обмотки, то на вторичной обмотке возбуждается очень высокое напряжение, которое может привести к пробою изоляции. Для безопасности работы в случае повреждения изоляции между первичной и вторичной обмотками вторичная обмотка должна быть, кроме того, обязательно заземлена. Основными параметрами ТТ являются следующие.

Она потребляет ток 90 мА, когда на всех входах присутствует напряжение низкого уровня, и 95 мА, если выходы каналов переведены в разомкнутое состояние Z. Время задержки выключения в состояние Z составляет 30 ... 40 не. i

может передавать данные в линию с сопротивлением 50 Ом. Микросхема К531ЛА19 ( 1.24, з) представляет собой 12-входовой инвертор И, снабженный выводом ЕО для разрешения по выходу. В табл. 1.14 перечислены состояния микросхемы ЛА19. Данные появятся на ее выходе, если на входе ЕО подано активное напряжение низкого уровня. Выход данных перейдет в разомкнутое состояние Z, если на вход ЕО подается напряжение высокого уровня. Во время состояния Z микросхема потребляет ток 1по1=25 мА. Время задержки перехода выхода к разомкнутому состоянию tg^z = 16 не (от напряжения высокого уровня), аналогичное время размыкания от напряжения низкого выходного уровня t зд2 = 12 не при условии, что выход нагружен на емкость 15 пФ.

Запись данных проводится согласно табл. 1.97, однако при считывании напряжение высокого уровня, поданное на вывод разрешения считывания RE, переводит выходы в разомкнутое состояние Z (сч. табл. 1.98). Выходы с тремя состояниями позволяют соединять 128 та-'Ких приборов. Это даст 512 мест расположения четырехразрядных слов. V Ограничивающий фактор составления столь больших стеков (штабелей) памяти — чрезмерные выходные токи в момент, когда на входах

входов и выходов этой микросхемы. Преобразование ТТЛ-КМОП (без инверсии данных) разрешается при высоких уровнях на входах ЕА— ED. При низком уровне на входе разрешения соответствующий выход данных переходит в разомкнутое состояние Z.

Для управления кабиной лифта из машинного отделения необходимо переключатель режима работы П на панели управления поставить в соответствующее положение. При этом разомкнутый контакт 171 в цепи РВ исключает автоматическое открывание дверей при прибытии кабины на этаж. Разомкнутое состояние П2 в цепи кнопок КнВ делает невозможной работу лифта по вызову. Замкнутый контакт Щ обеспечивает питание этажных реле во время пуска кабины. Пуск кабины в этом режиме достигается ручным воздействием на этажное реле, при этом кабину можно отправить на любой этаж. Последова-

Главным элементом импульсных устройств радиотехники, автоматики и вычислительной техники являются электронные ключи. Электронный ключ (аналог металлического контакта) — активный элемент (транзистор, тиристор, электровакуумная лампа), включенный в цепь' нагрузки и осуществляющий ее коммутацию, т. е. замыкание или размыкание, при воздействии внешнего управляющего сигнала. Ключ может находиться в двух стационарных состояниях: замкнутом и разомкнутом. Время перехода ключа из одного состояния в другое определяется инерционностью переходных процессов, протекающих в ключе при изменении его состояния. Переход ключа из разомкнутого состояния в замкнутое характеризуется его временем включения, а из замкнутого в разомкнутое— временем выключения.

ротко ключом /С. Коммутация ключа /С осуществляется периодически. При замкнутом накоротко /?доб т°к в цепи якоря и угловая скорость двигателя возрастают, а при введении Кло6 в цепь, когда ключ К разомкнут, ток и угловая скорость снижаются. Колебания тока и угловой скорости происходят около некоторого среднего значения ( 4.6, б). Среднее значение тока определяется моментом нагрузки на валу двигателя, а среднее значение угловой скорости зависит от соотношения длительностей замкнутого и разомкнутого состояния ключа К и от момента нагрузки. Амплитуды колебаний тока и угловой скорости зависят при данных параметрах привода от частоты коммутации ключа /С, которая должна быть достаточно высокой. Соотношение длительностей ^ замкнутого и 4 разомкнутого состояний ключа К принято выражать в виде относительной величины

Схема включения двигателя постоянного тока независимого возбуждения при импульсном регулировании напряжения показана на 4.18, а. Диод V, шунтирующий якорь двигателя, создает цепь для протекания тока якоря под действием ЭДС самоиндукции, возникающей в индуктивности обмотки якоря в период разомкнутого состояния ключа /С. Это создает условия для непрерывного протекания тока якоря, что существенно уменьшает его пульсации и устраняет коммутационные перенапряжения на ключе К, и обмотке якоря.

В замкнутом положении контакты находятся под некоторым давлением, поэтому при размыкании сила, сжимающая контакты, должна уменьшиться до нуля, после чего возникает перемещение подвижного контакта вплоть до разомкнутого состояния. При уменьшении силы сжатия площадка касания контакта уменьшается, сопротивление стягивания растет, увеличивается падение напряжения на контакте и температура площадки касания повышается в результате увеличения джоулевых потерь. Практически температура всегда достигает точки плавления, и некоторые участки контактных поверхностей расплавляются.

определяется длительностью замкнутого и разомкнутого состояния коммутирующей цепи. А она в реальной схеме коммутатора зависит от параметров С/, R1, г. коммутатор срабатывает автоматически, когда напряжение на конденсаторе достигает определенного уровня — максимального или минимального. Напряжение на конденсаторе ис при заряде, как известно, изменяется по экспоненциальному закону, а необходимо, чтобы изменялось линейно. Для этого напряжение «с надо линеаризовать. Как этого добиться? Ответ состоит в том, чтобы заряд конденсатора проводился постоянным по времени током подобно тому, как это требовалось в амплитудно-временных преобразователях, рассмотренных выше.

ционные помехи и т. п. Желательно поэтому отпирать и запирать ключ в момент, когда напряжение питающей сети проходит через нуль — так называемая синхронная коммутация или коммутация при нулевом напряжении (особенно часто используется при питании электронагревателей), при этом мощность в нагрузке регулируется путем изменения отношения длительности замкнутого состояния ключа (си-мистор открыт), когда к нагрузке прикладывается целое число периодов питающей сети, к длительности его разомкнутого состояния (симистор закрыт) ( 3.70).

Схема 3.66,е позволяет осуществлять как повышение, так и понижение напряжения. Во время замкнутого состояния Т3 ключа 5 промежуточный дроссель L запасает энергию UiILT3. На интервале разомкнутого состояния Гр промежуточный накопитель отдает энергию U2IlTp потребителю. Отсюда получаем для коэффициента передачи

где 0— символ разомкнутого состояния в соответствующем плече. В результате функция fp оказывается представленной в алфавите (1, 0), а функция fn — в выходном алфавите (0, 0). Причем относительно операции контактного объединения «--» элементы 0 и 1 обоих выходных алфавитов связаны с элементом 0 соотношениями

В рассматриваемом коммутаторе при отключении коммутируемых сигналов Х\ и х2 на выходе возможно получение либо разомкнутого состояния 0 (и=0, с=1), либо лог. 0 (и=0. с=0). Это расширяет возможности использования коммутатора, который теперь может применяться как при организации магистральной связи через общую шину, где требуется наличие сост. 0, так и при реализации коммутаторов в различных арифметико-логических устройствах, где при отключении входного сигнала не допускается третье состояние. Функции /р и fn коммутатора после минимизации и представления в скобочной форме

Преобразователи постоянного напряжения обеспечивают гальваническое разделение входных и выходных цепей с помощью трансформаторов, преобразование и регулирование уровней выходного напряжения. Основным достоинством однотактных схем является отсутствие схем симметрирования работы трансформаторов, малое количество ключей, простота схем управления. Наиболее широкое применение находят два типа однотактных преобразователей: с передачей энергии в нагрузку на этапе замкнутого состояния регулирующего ключа (в импульсе) и с передачей энергии на этапе разомкнутого состояния ключа (в паузе), называемых также прямоходовыми и обратноходовыми преобразователями ( 6.50). Регулирование выходного напряжения возможно только при совместной работе собственно преобразователя, содержащего силовой ключ и разделительный трансформатор, и импульсного регулятора напряжения.

Упрощенная схема одного из них показана на 17.11,6. Здесь генератором пилообразного напряжения UK является автоматический реостат, щетка которого вращается электродвигателем с постоянной частотой по часовой стрелке. При перемещении щетки из положения / в положение 2 напряжение UK изменяется по линейному закону от значения UK = 0 до стабилизированного значения U,, = UDT ( 17.11, е). В качестве элемента сравнения ЭС использовано балансное реле. Время замкнутого состояния его контакта определяет продолжительность импульса fK, а время разомкнутого состояния — продолжительность паузы (п на выходе преобразователя ( 17.11, в). Реле находится в положении, при котором его контакт замкнут, если 0 ^ UK ^ Ux. Оно переходит в другое состояние и размыкает контакт при условии Uz ^ UK =?1 ?/ст.