Полупроводниковое реле времени

Полупроводниковое реле времени

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

¹ 144238

Класс 21k 4ов

21с, 68вв ссср

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подписная группа Л 97

А. И, Левиуш

ПОЛУПРОВОДНИКОВОЕ РЕЛЕ ВРЕМЕНИ

Заявлено 12 апреля 1961 и. за М 726198!2-1-7 в Комитет по пел и изобретений и отхрв1тий при Совете Мини«евон СССР

Опублиноваио н <: Бюллетене изобретений» М 2 за 1962 r

Известны схемы полупроводниковых реле, в которых несколько пусковых ячеек с элементами выдержки времени включаются на общий индикаторный каскад через разделительные диоды. соединенные по схеме «ИЛИ».

Известны схемы реле времени, в которых на однотипных транзисторах обеспечивается отделение цепи заряда конденсатора оа- индикаторного каскада (изобретение И. И. Андрианова, авт. св. К 131395 от

9.1.1960 г.).

Отличительная особенность изобретения заключается в том, что между конденсатором и коллектором пускового транзистора включен разделительный диод.

На чертеже приведена принципиальная схема предложенного полупроводникового реле времени.

Реле времени состоит из схемы пуска, образованной триодом Т, типа р-п-р, кремниевым диодом Д, и сопротивлениями Ri, Rq, тхз Кп и Ящ, измерительной схемы, содержашей зарядную цепь из емкости и регулируемого для изменения выдержки времени сопротивления R4, а также опорные диоды Дз — Дв, .индикаторного каскада, образованного кремниевым триодом Т, типа и-р-и и кремниевым диодом Д, сопротивлениями Ьв и Р6.

Исполнительный орган реле содержит триод Т.- типа и-р-п, поляризованное реле РП типа и сопротивления Рт и R8.

На вход 1 реле времени поступает отрицательный сигнал, благодаря чему триод Т, открыт и емкость С практически полностью разрежена. Напряжение на ней при этом определяется падениями напряжения на открытых разделительном диоде Д, и триоде Т и потенциал точки т близок к потенциалу точки 4. Триод Т> в этом случае открыт током базы, протекаюшим по сопротивлению в, >i потенциал его базы № 144238 близок к потенциалу точки 5, а разделительный диод Д2 закрыт, поскольку на него подано напряжение обратной полярности (потенциал точки 8 выше потенциала точки 5). При Огкрытом триоде Т> триод T„. исполнительного органа за1рыг, и обмотка реле РП током не обтекается.

По возникновении повреждения в зоне действия защиты от логической схемы защиты на вход 1 реле времени поступает положительный сигнал, триод 1 мгHQBc нно закрывается, после его потенциал его коллектора определяется соотношенисм сопротивлений Я и Я . При этом диод Д, также закрывается, После закрытия триода Ti и диода Zi,, начинается заряд конденсатора С. Когда потенциал точки 8 ссттааннеет т ррааввнныым м ппооттееннццииааллу у ттооччкки и 5, диод Д, откроется, 3 триод Т, закростся. Закрытие триода Т2 обусловле lo тем, что потенциал clo базы, определяемый после открытия диода Д, соьтношением сопротивлений R4 и R>, станет более отрицательным, чем потенциал его эмиттера. Закрытие триода Т, вызывает открытие триода Т.: ll срабатывание реле РП.

Принятая схема реле обеспечиваег независимость выдержки времени при изменении напряжения постоянного тока, включая колеоанич напряжения B процессе заряда емкости С. Последнее обеспечивается за счет использования опорных диодов Дз — Дз.

С целью получения малых погрешностей реле в широком диапазоне температур, его схема построена так, что заряд конденсатора С происходит при отделенных от него закрытыми кремниевыми диодами Д, и Д, цепях пуска и индикаторного каскада.

Новым в реле является схема его пуска, в которой благодаря включению между кОллектОрОм пускОвОГО триОда Tl и емкОСIur0 С разделительного диода Д1 (с высоким обратным сопротивлением) обеспечено исключение влияния токов покоя пускового триода на точность реле. В процессе заряда емкости С до момента срабатывания реле РП диод Д закрыт, Для этого соотношение величин сопротивлений Rz и К, приняты такими, что потенциал коллектора закрытого триода Т, остается на несколько вольт ни>ке потенциала точки 5 при максимальных расчетных токах покоя (триода Т,) в условиях повышенных температур.

Обратный ток кремниевого диода Д, составляет доли мка и практически не сказывается на точность реле Если бы диод Д, и сопротивления R и R; отсутствовали, то триод Т, оказался бы непосредственно включенным параллельно емкости С. Тогда сравнительно большие токи покоя триода Т, при повышенных окружающих температурах дела1И бы выдержку времени недопустимо нестабильной.

Диод Д2 в процессе заряда емкости до момента срабатывания реле

Р17 также Остается закрытым. Возможность применения упомянутой схемы запуска на нормально открытом триоде обеспечена за счет сочетания двух нормально открытых триодов Т, и Т разных типов проводимости (р-и-р и п-р-n), что является новым в реле времени RC-типа.

Сочетание двух триодов (Т, и Т ) разных типов проводимости позволяет просто согласовать пусковой и индикаторный каскад, а также так выполнить схему, чтобы обеспечить минимальные погрешности реле от изменения температуры. Схема пуска реле, а также схема индикаторного каскада благодаря большому обратному сопротивлению диодов Д и Д2 позволяют использовать большие величины сопротивления R4 зарядной цепи. За счет увеличения постоянной времени это позволяет получить достаточно большие максимальные выдержки реле при емкости С=20 мкф.

Схема пуска реле времени обеспечивает быструю готовность реле к повторному действию. № 144238

При снятии положительного сигнала со входа пусковой триод т1 открывается и происходит разряд емкости С.

Практически полный разряд емкости из состояния, соответствующего срабатыванию реле, происходит за время порядка 10,исек.

Указанное свойство реле исключает суммирование времен отдельных циклов в процессе качания или асинхронного хода. Известные схемы реле времени на полупроводниковых приборах с контактным пуском имеют значительно большие времена возврата при соответствующих уставках, чем рассматриваемое реле.

На базе рассмотренного реле может быть построено комбинированное реле времени для многоступенчатых защит.

Новым в этом реле является то, что оно фактически представляет собой несколько элементов времени, зарядные цепи которы.; через диодную cxei ty «ИЛИ>: yrrpaa 11110T Общими индикаторным полнительным органом. Все зарядные цепи (CR4 и С R 4... ) включены параллельно; в измерительной схеме всех элементов используются общие опорные диоды (Д> — Д111. Средние точки (8, Т .. ) зарядных цепей объединены через разделительные диоды (Д, Д 2) на базе триода индикаторного каскада. Пуск каждого элемента времени независимый и осуществляется пускоьыми триодами (ть т 1... ).

Разделительные диоды Д, обеспечивают отсутствие взаимного влияния зарядных цепей.

Такое комбинированное реле времени может найти применение в многоступенчатых бесконтактных защитах, где его использование позВолит упростить схему защиты и даст экономию Определенного ко1пч<..ства диодов и триодов по сравнению с вариантом использования двух или трех отдельны;; реле времени с раздельными индикаторными каскадами и исполнительными органами.

Испытания макета секундного реле времени в диапазоне температур от минус 25 до плюс 50 показали, что оно надежно работает и по точности не уступает соответствующим электромеханическим реле Чебоксарского электроаппаратного завода типа 3ВI JO.

Описанное предложение одобрено и Союзглавэиерго, которое даст положительный отзыв о промышленной полезности данного изобретения.

Предмет изобретения

Полупроводниковое реле времсн11 с RC-цепочкой и пусковым транзистором, включенным параллельно кондснсатору, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения термостабильности выдержки времени и снижения габаритов конденсатора, между конденсатором и коллектором пускового транзистора включен разделительный диод. № 144238 и аиаческаа скеме за.. ты

L Яр гол

Составитель Н. Т. Смирнов

Редактор М. П. Золотарев Техред А. А Камышникова Корректор С. Ю. Цверина

Подп. к печ. 14/VI-62 г. Формат бум. 70) 108 /i6 Объем 0,35 изд. л.

Зак 6792 Тираж 1000 Цена 4 коп.

ЦБТИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва Центр, М, Черкасский пер., д. 2/6.

Типография ЦБТИ, Москва, Петровка, 14.