197468. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés energiaszegény galvanikus leválasztású digitális kapcsoló kialakítására
3 197468 4 A találmány tárgya berendezés energiaszegény galvanikus leválasztásul digitális kapcsoló kialakítására, valamint hálózatkimaradást hatástalanító áramkör. Mint ismeretes a galvanikus leválasztásul kapcsolókat elsősorban az iparban alkalmazzák előnyösen a számítógépes folyamatirányításban. Egy ilyen rendszerben több ezer galvanikus leválasztásul digitális kapcsoló kerülhet felhasználásra (például erőművekben). Ilyen esetben az egyik legfontosabb feladat a számitógép és az ipari folyamat közvetlen hatékony kapcsolatának biztosítása, vagyis a beavatkozó egységek (kapcsolók, szelepek stb.) ’vezérlése valamint a kijelző egységek (pl. vezérlő pult) működtetése. Az idők folyamán alapvetően kétféle galvanikus leválasztásul digitális kapcsolót alakítottak ki, a tranzisztorost és a jelfogóst- a tranzisztoros galvanikus leválasztásul digitális kapcsoló felépítését tekintve tápegységgel ellátott láncbakapcsolt vezérlő egységből, transzformátoros leválasztó egységből és tranzisztoros kapcsoló áramkörből áll. Ennek a megoldásnak komoly hátránya, hogy tranzisztoros kapcsoló áramkör alkalmazása esetén csak egyenfeszültségű felhasználói berendezés működtethető.- a jelfogós galvanikus leválasztású digitális kapcsoló felépítését tekintve tápegységgel ellátott láncbakapcsolt vezérlő egységből és jelfogóból áll. Ennek a megoldásnak komoly hátránya, hogy a jelfogók (nagy mennyiség esetén) működtetéséhez sok energia kell, Így üzemeltetésük költséges és gazdaságtalan. Természetesen ismertek egyébb megoldások is, mint például a solid state relék, ezek azonban a már ismertetettekre visszavezethetők, pl. a solid state relé egyetlen zárt dobozba épített tranzisztoros galvanikus leválasztású digitális kapcsoló azzal a sajátossággal, hogy leválasztó transzformátort nem tartalmaz. Az ismert galvanikus leválasztású digitális kapcsolók egy dologban megegyeznek, nevezetesen abban, hogy folyamatos tápellátásról, azaz szünetmentes hálózatról keil gondoskodni, vagyis a tápegység mellé egy hálózat figyelővel ellátott tartalék tápegységre is szükség van, ami a berendezések költségeit nagymértékben megnöveli. A találmánnyal célunk a fentiekben vázolt nehézségek egyidejű kiküszöbölése. A találmánnyal megoldandó feladat ennek megfelelően egy olyan berendezés kialakítása, amely alkalmas energiaszegény galvanikus leválasztású digitális ki/bekapcsolás megvalósítására. A találmány alapja az a felismerés, hogy a feladat egyszerűen megoldódik, ha olyan jelfogót alkalmazunk, amelyik csak a kapcsolás időpillanatában vesz fel energiát, hiszen az ipari környezetben viszonylag ritkán változnak a jelek. A találmány szerinti megoldás egy olyan ismert megoldás továbbfejlesztése, melynek során a galvanikus kapcsolat létrehozásának igényét jelző vezérlő jel hatására egy jelfogót kapcsolunk be, a 'vezérlő jel megszűnésekor pedig kikapcsoljuk a jelfogót.. A továbbfejlesztés, vagyis a találmány abban van, hogy a vezérlő jel megjelenése után annak hatására pozitív kapcsoló jelet állítunk elő, a vezérlő jel megszűnésekor pedig negatív kapcsoló jelet. A pozitív és negativ kapcsoló jelekkel egy impulzus jelfogót vezérelünk, és a digitális kapcsolást az impulzus jelfogó érintkezőivel valósítjuk meg. A találmány értelmében célszerű, ha a pozitív kapcsoló jelet a vezérlő jelnek egy órajellel való kapuzásával állítjuk elő, a negatív kapcsoló jelet pedig a vezérlő jel invertáltjának az órajellel való kapuzásával. Nevezetesen célszerű, ha .az órajelet a vezérlő jel megjelenésének, illetve megszűnésének hatására állítjuk elő. Célszerű továbbá, ha energiakimaradás esetén az impulzus jelfogók vezérlését letiltjuk, illetve megakadályozzuk. A találmány szerinti berendezés egy clyan ismert berendezés továbbfejlesztése, melynek tápegységre kapcsolódó láncbakapcsolt vezérlő egysége és beavatkozó egysége van. A továbbfejlesztés, vagyis a találmány lényege az, hogy a berendezésnek jelformáló egysége is van. A vezérlő egység bemenetei bemenő vezetékkötegre, valamint tápellátó vezetékkötegen keresztül a jelformáló egység és a beavatkozó egység bemeneteira továbbá a tápegység kimeneteire, kimenetei pedig átmenő vezetékkötegen át a jelformáló egység további bemenetelre vannak csatlakoztatva. A leavatkozó egység további bemenete impulzus vezetéken keresztül a jelformáló egység kimenetére, ki/bemenetei pedig kimenő vezetékkötegre vannak kötve. A vezérlő egységnek fázisfordító áramköre, első kapu áramköre, második kapu áramköre van. A fázisforditó áramkör bemenetei részben tápellátó vezetékkötegen keresztül az első kapu áramkör és második kapu áramkör bemeneteire, részien pedig a bemenő vezetékköteg részét képező első bemenő vezetéken keresztül az első kapu áramkör további bemenetére van kötve, éz első kapu áramkör további bemenete a lemenő vezetékköteg részét képező kapuzó vezetéken át a második kapu áramkör további bemenetére, kimenete pedig átmenő vezetékköteg részét képező első átmenő vezetékre van csatlakoztatva. A második kapu áramkör kimenete az átmenő veztékköteg részét képező második átmenő vezetékre van kötve. Célszerű, ha a fázisfordító áramkör inverter. Célszerű továbbá, ha a beavatkozó egységnek legalább egy érintkező párral rendel5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
