3. Блок формирователей бф – 046

Блок формирователей БФ-046 предназначен для:

• согласования выходов датчиков углов коммутации ДУК-4-01 со входами блока микроконтроллера;

• согласования выходов датчиков скорости ДПС-У со входами микроконтроллера;

• управления нагревательным элементом системы обогрева блока управления БУ-193;

• управления реле подачи питания на блоки питания БП-047, БП-988, БП-989 и блоки ввода/вывода БВВ-041;

• формирования напряжения питания датчиков температуры системы обогрева блока БУ-193.

Технические характеристики

• количество входных сигналов от датчиков ДУК-4-01 4;

• уровень выходного сигнала от ДУК-4-01 от 50 до 200 В;

• напряжение выходного сигнала согласования блоков U 33 В;

• тип выходной цепи сигнала  «открытый коллектор»;

• напряжение низкого уровня выходного сигнала  - 0,4 В;

• количество входов сигналов от датчиков скорости 8;

• напряжение импульсов сигнала датчиков скорости 48 В;

• номинальный ток импульсов датчиков скорости 10 мА;

• тип выходных цепей сигналов скорости «открытый коллектор»;

• напряжение низкого уровня импульсов выходных сигналов скорости 0,4 В;

• коммутируемое напряжение постоянного тока цепи подогрева, среднее значение 50 В;

• максимальный ток коммутации цепи подогрева 8 А;

• коммутируемое напряжение цепи реле питания 50 В;

• максимальный ток коммутации цепи реле питания 0,18 А;

• уровни входных сигналов датчиков температуры ТТЛ;

• выходное напряжение источника питания датчиков температуры, среднее значение от 6 до 6,5 В;

• номинальное входное напряжение постоянного тока источника питания датчиков температуры, среднее значение от 36 до 65 В;

• номинальное выходное напряжение постоянного тока источника питания датчиков температуры, среднее значение 4,7 В

• диапазон изменения напряжения источника питания датчиков температуры, среднее значение от 4,2 до 5,2 В.

Структурная схема блока БФ-046 представлена на рисунке 19.

Блок БФ-046 состоит из следующих узлов:

• формирователя сигнала , состоящего из четырех выпрямителей Выпр1…Выпр4, схемы ИЛИ-max (ИЛИ1), ограничителя напряжения ОГР и формирователя сигнала с открытым коллекторным выходом Ф;

• формирователей сигналов скорости, представляющих собой гальванические развязки ГР1…ГР8;

- узла управления питанием и подогревом, состоящего из схемы ИЛИ, источника питания ИП и транзисторных ключей ТК1 и ТК2. Транзисторный ключ ТК1 управляет реле подачи питания, а ТК2 управляет нагревательным элементом систе-

Рисунок 19 – Структурная схема блока БФ-046

мы подогрева блока БО-048. Источник питания ИП формирует напряжение питания двух датчиков температуры, которые расположены в блоке микроконтроллера. Сигналы от этих датчиков Вх1 и Вх2 управляют ключами ТК1 и ТК2.

Напряжение на источник питания ИП может поступать с любого из входов «+50В(1)», «+50В(2)» или «Подогрев» в произвольном порядке. Напряжение на реле питания поступает, если хотя бы на один из входов «+50 В(1)» или «+50 В(2)» подано напряжение.

Схема электрическая принципиальная БФ-046 приведена на чертеже 6ТС.369.046 Э3.

Выходные сигналы от датчиков углов коммутации ДУК-4-01 поступают в блок БФ-046 через контакты А4В24…А31В31 разъемного соединителя Х1 на нагрузочные резисторы R1…R8 и в виде импульсов напряжения через ограничивающие резисторы R11…R22 - на выпрямители «Выпр1…Выпр4». Таким образом, датчики включены по схеме ИЛИ-max (ИЛИ1). Выпрямители собраны на диодах V3…V10, V12…V19. Выпрямленные импульсные сигналы положительной полярности поступают на ограничитель ОГР (стабилитрон V1) и фильтр низкой частоты, выполненный в виде резистора R10 и конденсатора С1. Формирователь Ф выполнен на транзисторе V20, стабилитронах V2 и V11 и резисторах R9, R23…R25. Нагрузкой транзистора V20 является резистор, расположенный на плате блока БМК-036, таким образом, сигнал  передается через контакты А21В21 разъемного соединителя Х1 в виде «токовой петли». С выхода ограничителя ОГР сигнал U33В через контакты А23В23 разъемного соединителя Х1 поступает во внешние цепи электровоза.

Выходные сигналы от датчиков скорости через контакты А4В4, А6В6, А8В8, А10В10, А12В12, А14В14, А16В16, А18В18 разъемного соединителя Х1 поступают через токоограничивающие резисторы R26…R33 на излучающие диоды транзисторных оптопар V45…V52 гальванических развязок ГР1…ГР8. Светодиодные индикаторы V29…V36 отображают наличие сигналов от датчиков скорости. Стабилитроны V37…V44 предотвращают разрыв токовых цепей от датчиков при выходе из строя светодиодов V29…V36 (внутренний обрыв).

Источник питания ИП датчиков температуры представляет собой параметрический стабилизатор напряжения. Он собран на стабилитроне V53, токоограничивающих резисторах R36, R37, конденсаторах фильтра С2, С3. Конденсатор С2 предназначен для сглаживания пульсаций входного напряжения питания, а С3 – для подавления высокочастотных помех и наводок, возникающих в цепях питания. Напряжение на источник питания может поступать от одной или нескольких внешних цепей через диоды V54, V55, V57 и V61, образующих элемент ИЛИ2.

Транзисторный ключ ТК1 собран на транзисторах V58, V64, V65, резисторах R34, R35, R40, R41, R44, конденсаторе С5. Сигнал низкого уровня со входа Вх1 (контакты А2В2 разъемного соединителя Х2) поступает на базу транзистора V58, в результате чего транзистор V58 открывается и начинает протекать ток базы составного транзистора (V64, V65). Открываясь, транзисторы V64, V65 обеспечивают подачу напряжения через контакты А19В19 и А22В22 разъемного соединителя Х2 на обмотку реле. Конденсатор С5 совместно с резистором R40 подавляют наводки и помехи, проникающие по цепи управления данным транзисторным ключом. Варистор R47 защищает транзисторы V64, V65 от бросков напряжения положительной полярности, возникающих по цепям питания реле.

Транзисторный ключ ТК2 собран на транзисторах V59, V63 резисторах R38, R38, R42, R43, диодах V60, V67, стабилитроне V62, конденсаторе С4. При отсутствии сигнала включения подогрева низкого уровня, поступающего со входа Вх2 (контакты А4В4 разъемного соединителя Х2), через переход база-эмиттер транзистора V59 протекает ток, определяемый резистором R38. Транзистор V59 открыт и шунтирует напряжение на затворе полевого транзистора V63. В результате чего, ток через нагрузку (нагревательный элемент, расположенный в подвале блока БУ-193), подключенную к контактам А25В25 разъемного соединителя Х2 и цепи «+Подог» (контакты А15В15 разъемного соединителя Х2), не протекает и тем самым подогрев блока БУ-193 выключен. При подаче сигнала включения подогрева на блок БФ-046 транзистор V59 – закрывается, на затворе V63 появляется отпирающее напряжение. Транзистор V63 – открывается и начинает пропускать ток через нагревательный элемент, обогревая внутренний объем блока БУ-193. Конденсатор С4 совместно с резисторами R38, R39 подавляют наводки и помехи, проникающие по цепи управления. Светодиод V66 с токоограничивающим резистором R45 выполняют функцию индикатора включения подогрева блока БУ-193. Варистор R46 защищает транзистор V63 от превышения допустимого напряжения.