Ремонт принтеров, сканнеров, факсов и остальной офисной техники


назад Оглавление вперед




[22]

в некоторых случаях возможно даже снижение безопасности эксплуатации автомобиля. Для исключения подобных ситуаций электронные системы снабжают защитными устройствами.

Наибольшее распространение получили устройства, осуществляющие следующие защитные функции:

отключение потребителей от источника питания при увеличении силы тока нагрузки выше допустимого предела (в том числе при коротком замыкании в цепи нагрузки);

предотвращение непредусмотренного одновременного включения двух и более потребителей;

защиту от непредусмотренного включения потребителей в случае отказа датчика частоты вращения контролируемого вала;

предотвращение выхода аппаратуры из строя при подведении к ней напряжения питания обратной полярности.

Защита от перегрузки (по силе тока) и коротких замыканий в цепи нагрузки

В системах управления агрегатами автомобилей нагрузкой электронных блоков, как правило, являются электромагнитные механизмы. В этих механизмах возможно или частичное замыкание между собой витков обмотки, или полное короткое замыкание в ее цепи. В обоих случаях повышается сила тока нагрузки электронного блока, и во избежание его выхода из строя необходимо обеспечить отключение нагрузки от блока при увеличении силы тока нагрузки выше заданного предела.

Рис. 40. Схема устройства защиты цепей от перегрузки по току и коротких замыканий

Известно большое число различных систем защиты электронных устройств от перегрузки по току [18, 35]. Для электронных систем управления агрегатами автомобилей предпочтительнее применять системы защиты с «защелкой». Особенность действия такой системы заключается в том, что после ее срабатывания даже в случае ликвидации причины перегрузки электронного блока для повторного подключения к нему нагрузки необходимо сначала принудительно отключить систему защиты.

Эта система защиты исключает возможность перегрева каких-либо элементов схемы и, кроме того, требует вмешательства водителя для восстановления нормальной работы системы управления. Последнее имеет особое значение с точки зрения обеспечения безопасности эксплуатации автомобиля, поскольку водитель получает сигнал о неисправности в системе управления.

Рассмотрим устройство защиты УЗ от перегрузки по току выходной цепи электронного блока, через которую осуществляется питание электромагнитов системы автоматического управления гидромеханической передачей (рис. 40). Нагрузкой выходной цепи блока является обмотка электромагнита, сила тока в цепи которой практически равна силе тока, проходящего через эмиттер транзистора VT3 и измерительный резистор R4 блока защиты.

При нормальных условиях работы системы, когда сила тока нагрузки не превышает заданного предельного значения, падение напряжения в резисторе R4 недостаточно для открытия транзистора VT4. В этом случае блок защиты не вступает в действие. Если же в цепи нагрузки происходит короткое замыкание или сопротивление обмотки существенно уменьшается, то вследствие увеличения силы тока, проходящего через резистор R4, падение напряжения в нем возрастает до значения, достаточного для открытия транзистора VT4. Вследствие этого появляется напряжение на коллекторе транзистора VT4, что вызывает открытие транзистора VT5. В результате к эмиттеру транзистора VT5 оказывается подведенным напряжение

- ДиэБ4 - ДикЭ5,


где Диэв4 - падение напряжения на переходе эмиттер - база транзистора VT4; ДД Кэ5 - падение напряжения на переходе коллектор - эмиттер транзистора VT5.

Сумма значений ДиЭБ4 и ДиКЭ5 не превышает 0,7 - 0,75 В, поэтому к базе транзистора VT2 подводится напряжение U В2 = = Дп - (0,74-0,75), а к его эмиттеру - напряжение V Э2 = = Дп - (0,64-0,7). Это гарантирует закрытие транзисторов VT2 и VT3 с отключением обмотки электромагнита от источника питания, вследствие чего сила тока, проходящего через резистоо R4 снижается до нуля. Транзисторы VT4 и VT5 при этом продолжают оставаться открытыми, поскольку они включены по схеме аналога однопереходного транзистора, и после включения остаются в таком состоянии, несмотря на прекращение действия открывающего сигнала (падение напряжения в резисторе R4).

Для последующего подключения обмотки электромагнита к источнику питания необходимо сначала принудительно закрыть транзисторы VT4 и VT5. Это может быть выполнено либо путем кратковременного закрытия транзистора VT1, либо отключения электронного блока от источника питания. Затем следует вновь подключить электронный блок к источнику питания, вследствие чего восстановится его нормальная работа.

Защита от непредусмотренного включения двух и более потребителей

Эта защита предназначена для предотвращения аварийных режимов, которые могут возникнуть в автомобиле при одновременном непредусмотренном включении двух или более его узлов и агрегатов. Такая защита, в частности, необходима в системах управления переключением передач, так как одновременное включение двух передач может привести не только к поломке коробки передач, но и явиться причиной аварии автомобиля. В результате действия рассматриваемой защиты должна исключаться возможность одновременного включения транзисторов или других коммутирующих элементов, управляющих включением передач.

Рис. 41. Схема подключения устройства защиты от непредусмотренного одновременного включения транзисторов коммутации нагрузки на базе логических элементов типа 2И - НЕ

В состав блока защиты входят следующие функциональные узлы: устройство контроля числа включенных коммутирующих элементов и командное устройство включения защиты. При нормальном функционировании электронной системы управления, т. е, при включении только какого-либо одного коммутирующего элемента, устройство контроля не вырабатывает сигнала для срабатывания командного устройства включения защиты. Такой сигнал поступает на вход командного устройства лишь в случае одновременного включения двух или более коммутирующих элементов. В результате командное устройство срабатывает, и обеспечивается отключение всех потребителей от источника питания.


Рассматриваемая система защиты может быть реализована с использованием как цифровых элементов, так и аналоговой схемотехники. Схема подключения устройства защиты УЗ, предотвращающего возможность одновременного вклюзения двух или более транзисторов VT1 - VT4 коммутации нагрузки, выполненная на базе цифровых логических элементов типа 2И - НЕ показана на рис. 41. Элементы DD1.1 - DD1.4, DD2.1 и DD2.2. образуют устройство контроля, а триггер типа R - S, собранный на элементах DD2.3 и DD2.4 - командное устройство включения защиты.

KT8S7X VD1

Рис. 42. Схема устройства защиты от непредусмотренного одновременного включения транзисторов коммутации нагрузки на базе операционного усилителя DA1

Коммутирующими элементами системы управления являются транзисторы VT1, VT2, VT3 и VT4, выходы которых через делители напряжения связаны с входами логических элементов устройства контроля. При нормальной работе системы управления включен только какой-либо один из этих транзисторов, и только на коллекторе данного транзистора появляется напряжение. На коллекторах остальных транзисторов напряжение равно практически нулю. Благодаря этому напряжение с уровнем «логической 1» может быть подведено только к какому-либо одному из входов логических элементов устройства контроля, и, следовательно, на всех выходах данных логических элементов и входе А элемента DD2.4 напряжение имеет уровень, равный «логической 1».

При таком уровне напряжения на входе А напряжение на выходе Г триггера имеет низкий уровень, в результате чего блок отключения питания БОП не приводится в действие, и транзистор VTO остается во включенном состоянии.

Если же по какой-либо причине происходит одновременное включение двух транзисторов, то по крайней мере у одного из логических элементов коммутирующего устройства напряжение с уровнем «логической 1» подводится одновременно к обоим его входам. Следствием этого является появление напряжения низкого уровня на выходе данного логического элемента и на входе Л триггера. Таким образом, триггер перебрасывается в состояние с напряжением на его выходе Г, равным уровню «логической 1». Это, в свою очередь, приводит к срабатыванию блока БОП, вызывающему выключение транзистора VTO, т. е. к отключению всех потребителей от источника питания.

Для возврата схемы в исходное положение необходимо подать короткий импульс с уровнем «логического 0» на вход Б триггера, что реализуется при замыкании контактов выключателя S2.

Схема устройства, выполненного на базе элемента аналоговой схемотехники - операционного усилителя DA1, представлена на рис. 42. Напряжение на инвертирующем входе 4 операционного усилителя с помощью резисторов R5 и R6 устанавливается на уровне, превышающем напряжение, подводимое к неинвертирующему входу 5 усилителя при включении какого-либо одного из транзисторов VT1, VT2, VT3 или VT4. При этом напряжение на выходе 10 операционного усилителя имеет низкий уровень, благодаря чему не включается блок БОП, и транзистор VTO остается включенным.

Если же происходит одновременное включение каких-либо двух из указанных транзисторов, то это приводит к увеличению напряжения, подводимого к неинвертирующему входу 5 усилителя, до уровня, превышающего напряжение на инвертирующем входе 4. В результате операционный усилитель переходит в



[стр.Начало] [стр.1] [стр.2] [стр.3] [стр.4] [стр.5] [стр.6] [стр.7] [стр.8] [стр.9] [стр.10] [стр.11] [стр.12] [стр.13] [стр.14] [стр.15] [стр.16] [стр.17] [стр.18] [стр.19] [стр.20] [стр.21] [стр.22] [стр.23] [стр.24] [стр.25] [стр.26] [стр.27] [стр.28] [стр.29] [стр.30] [стр.31] [стр.32] [стр.33] [стр.34] [стр.35] [стр.36] [стр.37] [стр.38] [стр.39] [стр.40] [стр.41]