Реле времени
Иллюстрации
Реферат
!
1 всесоюзная
1 пате . о -:: н;1чесная (72) Ааторы чаабр"тения
B. N. Никитин и В. Г. Савкин (71) Заявитель (54) РЕЛЕ ВРЕМЕНИ
Изобретение относится к области авTOMQTHKH.
Поскольку предлагаемое реле является теплостойким, то преимущс=та-.. :ï.ая область его применения бортовая аппаратура и аппаратура подвижных объе;:тов, которая эксплуатируется в широком диапазоне температур.
В настоящее время известны реле времени, в которых кроме времязадающей
РС-цепи, нуль-органа и выходного каскада, имеется специальный узел для термоком пенса цни те мпе ратурных возде йств ий на то ность выдержки времени, выполненный, например, в виде моста на стабилитронах, в диагональ которого включен < светоизлучающий диод, оптически связанный с нуль-органом (11.
Такой узел довольно эффективно осуществляет термокомпенсацию изменений емкости конденсатора. Однако этот узел имеет и недостаток, который состоит в том, что элементы моста рассеивают весьма значительную мощность и, следовательно,. вызывают дополнительный наг рев реле.
В результате нагрева точность выдержки времени снижается.
Таким образом, узел термокомпексации, с одной стороны, повышает точность выдержки времени за счет изменения коэффициента передачи однопереходного транзистора, с другой стороны снижает точность за счет дополнительного neper рева, достигающего при максимальных значениях напряжения питания 15 и даже 20 С.
Известны реле времени с менее энергоемкими узлами термокомпенсации, в ко торых для термокомпенсацыи внешних температурных воздействий используется ге нератор тока утечки нуль-органа (21. Но применение такого узла из-аа довольно высокой сложности целесообразно только в реле, предназначенных для получения длительных выдержек времени и содержащих генератор принудительного возбужде
96605 Д ная схема устройства. зо
55 з 6 ния нуль-органа, который используется для управления преобразователями полярности напряжения питания.
Известны реле времени, содержащие времязадающую ЯС-цепь, нуль-орган, диод, выходной каскад (3).
В указанных реле термокомпенсация производится за счет введения диодов в, цепь эммитера одноцереходного транзистора нуль-органа и в цепь его второй базы. Введение диодов способствует повышению точности выдержки времени при наименьшем усложнении схемы реле. Однако такое техническое решение нельзя считать совершенным, поскольку для смещения диода в прямом направлении, через него необходимо пропускать довольно большие токи, что связано с дополнительным перегревом элементов схемы реле и снижением точности выдержки времени.
Как показывают проведенные измерения, использование энергоемких- узлов термокомпенсации создает неблагоприятные условия работы реле в целом и не дает возможности эффективно использовать возможности этих узлов. Tax, например, узел термокомпенсации со смещенным диодом, установленным вместе с цепью смещения внутри реле, повысит. точность выдержки времени до 10% (15% без уз ла термокомпенсации) .
В то же время с вынесением узла за пределы объеме реле точность выдержки времени стала ие хуже - 7%. Очевидно, что сииаение энергоемкости любого узла, в том числе и узла, не связанного непосредственно с em to или нульорганом, будет ириводить к снижению перегрева реле и способствовать повышению точности выдержки времени, особенно, если реле будет содержать не энергоемкий узел термокомпенсации.
Целью изобретения является повыше-ние точности выдержки времени.
С указанной целью s у стрpоoй сcтftвtоe, со держащее времязадак щую ИС-цепь, подключенную выходом ко входу нуль-орга на на однопереходном транзисторе с диодом в цепи второй базы, выходной кас кад, например, в виде реле в анодной цепи, введен фототранзистор п -п проводимости, оптически связанный с упомя нутым диодом, при этом коллектор тран зистора соединен с положительной шиной источника питания, а эмиттер - с анодом тиристора выходного каскада.
Благодаря введению фототранзистора и соединению его предложенным образом, отпадает необходимость в одной из наиболее енергоемких цепей, обеспечивающей включение тиристора выходного кас када при индуктивной нагрузке, Такая цепь обычно выполняется в виде резистора, включенного в анодную цепь тиристора и используемого в качестве дополнительной активной нагрузки. Величина этой нагрузки такова, что мощ10, ность, рассеиваемая ею, оказывается соизмеримой с мощнсстью, рассеиваемой на всех элементах реле времени. Поэтому и перегрев реле за счет аополнитет.— ной нагрузки необоснованно -выше.
В предлагаемом реле дополнительная нагрузка подключается к тиристору только на время разряда конденсатора времязадающей РС-цепи, благодаря чему и снижается ее энергоемкость.
На чертеже представлена принципиальУстройство содержит времязадающую
РС цепь, состоящую из резистора 1 и конденсатора 2, нуль-орган на однопереходном транзисторе 3, диод 4, выходной каскад на тиристоре 5, обмотку 6 электромагнитного реле, транзистор 7, диоды
8-11, резистор 12, шины источника питания 13, 14.
Реле работает следующим образом.
При подаче напряжения питания начинается заряд конденсатора 2 через резистор 1.
Тиристор 5 в это время находится в непроводящем состоянии, обмотка 6 от шины 14 отключена и контакты электромагнитного реле не замкнуты.
Как только напряжение на конденсаторе 2 достигнет напряжения включения однопереходного транзистора 3, сопротивление его перехода эмиттер-вторая база лавинообразно снижается и конденсатор 2 разряжается по цепи: переход эмиттер-база однопереходного транзистора 3, светоизлучающий диод 4, управляющий переход тиристора 5, нижняя обкладка конденсатора 2. При этом происхцдит засвечивание светоизлучающего диода 4 и деформация вольт-амперной характеристики тиристора 5.
Поскольку обмотка 6 электромагнит ного реле представляет собой индуктив ную нагрузку, то нарастание тока в анодной цепи происходит через некоторое время после начала деформации вольт-амперной характеристики. Йоэтс му для обеспечения надежного включе ния ттиристора в его анодную цепь вклю696605 чают одновременно с индуктивной и активную нагрузку.
Такую нагрузку, причем управляемую током разряда времязадающего конденсатора, образует транзистор 7, который переходит в открытое состояние одновременно с засвечиванием диода 4. В результате, в анодной цепи тиристора действу» ет импульс тока, равный току удержания или больше него, что обеспечивает включение тиристора независимо от величины тока в обмотке 6. С окончанием разряда конденсатора 2, транзистор 7 закрывается и ток, протекающий через активную нагрузку, прерывается. Последнее обстоятельство обеспечивает снижение мощности, рассеиваемой на элементах схемы реле времени, и, как следствие, способствует снижению термоемкости реле и повышению точности выдержки времени.
При повышении окружающей температуры, когда увеличивается ток утечки однопереходного транзистора и точность выдержки времени должна снижаться, действует диод 9, который ограничивает ток эмиттера, поступающий в цепь заряда конденсатора.
Смещение вольт-амперной характеристики диода 9 под воздействием окружающей температуры компенсируется диодом
4, также как н в известных устройствах.
Таким образом, .предложенное техническое решение обеспечивает как к известные устройства термокомпенсацию тока утечки однопереходного транзнато ,ра и, кроме того, снижает перегрев реле за счет необычного выполнения выхоцного узла реле, что также повышает точность выдержки времени.
Правда, из- за отсутствия цепи смещения диода 4 имеет место некоторое снижение эффективности совместной работы днодов 4 и 9.
Но это снижение компенсируется облегченными условиямн работы элементов схемы реле за счет снижения энергоемкости, главным образом, выходного каскада
Формула изобретения
Реле времени, содержащее времяэадающую ИС-цепь, подключенную выходом ко входу нуль-органа на однопереходном транзисторе с диодом в цепи второй базы, выходной каскад, например, в виде тирыстора с обмоткой электромагнитного реле в анодной цепи, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности выдержки времени, в него введен фототранзистор и-р-и проводимости, оптически связанный с упомянутым днодом, при этом коллектор транзистора со
25 единен с положительной шиной источника питания, а эмиттер — с анодом тиристора выходного каскада.
Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
Ж 421064, кл. Н 01 Н 47/18, 15.12.72.
2. Авторское свидетельство СССР
l4 530367, кл. Н 01 Н 47/18, 01.03.74., 3. Патент CILIA М 3593185, кл. 331-46, опублик. 1971.
Составитель И. Радько
Редактор H. Веселкина Техред Л. Алферова Корректор И. Степ
Заказ 6791/57 Тира}к 1060 Подписное
IlHHH I I Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
11 3035, Москва, Ж-35„Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патс нт", г. Ужгород, ул. Проектная, 4