Реле времени Советский патент 1983 года по МПК H01H47/18 

(54) РЕЛЕ ВРЕМЕНИ

Изобретение относится к автоматике, в частности к электронным конденсаторньом полупроводниковым реле времени .

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является реле времени, содержащее многокаскадный усилитель, времязадающий мост, образованный резисторами и конденсатором, включенным последовательно с цепью эмиттер - база входного транзистора многокаскадного усилителя,и диодом в диагонали моста, генератор напряжения, выход которого соединен с времязадающим мостом. Между точкой соединения генератора напряжения с времязадающим мостом и точкой соединения коллектора входного транзистора с базой выходного транзистора многокаскадного усилителя включен резистор, что позволяет увеличить выдержку времени lj.

Однако известное реле обладает ограниченными функциональными возможностями, так как не позволяет получать непрерывный сигнал на выходе на протяжении интервала выдержки,для достижения чего необходимо либо усложнять схему введением дополнительного транзистора, либо применять

электромагнитные реле с бо.ль шим количеством контактов. Введение дополнительного транзистора и увеличение количества механических контактов снижает надежность и увеличивает потреб- мощность устройства, при этом неизбежно увеличиваются его габаритно-весовые показатели. Кроме того,

10 во время интервала выдержки на ксшлекторе тра.)зистора предоконечного кас када усилителя имеют место короткие выбросы напряжения от.рицательной полярности со значительной амплитудой, совпадающие с началом и кониом каж15дого генератора. Эти выбросы, обусловленные переходными процессами в элементах времязадающего моста, вызывают отпирание выходного транзистора усилителя.и, следовательно, лож20ные срабатывания электромагнитного реле. Отфильтровывать эти выбросы можно, подключая дополнительный конденсатор либо параллельно коллектору транзистора предоконечного кас25када, ли.бо параллельно обмотке электромагнитного реле, однако чем короче продолжительность импульсов,тем труднее отфильтровать выбросы, так как длительность импульсов и длитель30ность выбросов становятся соизмеримымн. Таким образом, известное реле предъявляет повышенные требования к генератору в отношении длительности импульсов. В случае использования ге FJeparopa коротких импульсов резко снижается стабильность вьщержки време н и. Цель изобретения повышение стабильности времени при получении непрерывного выходного сигнала на протяжении ее интервала. Поставленная цель достигается тем что в устройство, содержащее генератор напряжения, подключенный выходом к времязадающему мосту, образованному, например, тремя резисторами и кон денсатором, включенным последователь но с цепью эмиттер-база транзистора входного каскада многокаскадного уси лителя с резистором в коллекторной цепи, и диодам в диагонали моста, введены запоминающий конденсатор и из соединенных последовательно диода и разрядного резистора, Езключенная последовательно между KOjijiBKTopoM транзистора одного типа проводимости входного каскада усилителя и базой транзистора выходного каскада усилителя противоположного типа проводимости, коллектор которог через нагрузку подсоединен к эмиттеру транзистора входного каскада усилителя, а эмиттер - к мине источника питания и через запоминагощий кондекс..г.-ор к точке соединения дхюда с разрядным резистором. Но. чертеже представлена пркнци,,н-и;; г;ал электрическая схема реле Еремеки, Репе времени содержит генератор 1 и.г;:ульсн;ого напряжения, подключенный выходом к времязадающему мосту, ооразооанному, например, резистора-tti 2-4, Д5ГОДОМ 5 в диагонали моста времязадающим конденсатором б, г-.к.пюченным последовательно с цепью э№1ттер - база входного каскада на транзисторах 7 и 8. В коллекторную цепь транзистора 8 включай нагрузочный резистор 9, Коллектор транзистора 8 подключен к базе транзистора 10 выходного каскада усилителя, имею щего противоположный тип проводимости, через последовательно соединенны диод 11 и разрядный резистор 12,Коллектор выходного транзистора 10 чере нагрузку 13 подсоединен к эмиттеру транзистора 8, а эмиттер - к нагрузо ному резистору 9 и к шине источника питания. Между эмиттером транзистора 10 к точкой соединения диода 11 с разрядным резистором 12 включен запо минагоидяй конденсатор 14« Релз времени работает следуюЕцим образом. В пассивном режиме генератор 1 ив возбужден, на резисторах 2-4 и конденпаторе б времязадающего моста напряжение отсутствует. Конденсатор б разряжен, транзисторы -7, 8 и 10 закрыты. При подаче на вход устройства потенциала возб/ждается генератор 1 импульсного напряжения, на выходе которого появляются отрицательные импульсы. В момент импульса током заряда конденсатора 6 отпираются транзисторы 7 и 8, конденсатор 14 почти мгновенно заряжается через открытый транзистор 8 и диод 11,транзистор 10 отпирается напряжением на конденсаторе 14. При исчезновении импульса транзисторы 7 и 8 запираются, но транзистор 10 остается отпертым благодаря току разряда конденсатора 14, протекающему через резистор 12 и цепь база - эмиттер транзистора 10. При каждом следующем импульсе генератора конденсатор 14 подзаряжается, а во время паузы между импульсами конденсатор 14 удерживает своим напряжением транзистор 10 в отпертом состоянии. Таким образом, транзистор 10 находится в отпертом состоянии на протяжении всего интервала выдержки времени, и, следовательно, нагрузка 13 - электромагнитное реле, включенное в коллекторную цепь этого транзистора, - на протяжении всего интервала выдержки выдает своими контактами непрерывный сигнал. Как только напряжение на конденсаторе 6 достигает потенциала, задаваемого делителем на резисторах 2 и 3, диод 5 открывается, заряд конденсатора 6 прекращается, транзисторы 7 и 8 запираются и остаются заперт т1ми как в паузе между иг.1пульсами, так и в момент импульса. Конденсатор 14 очень быстро разряжается {на протяжении нескольких периодов импульсов), и транзистор 10 запирается. Постоянную времени разряда конденсатора 14 выбирают значительно меньшей, чем постоянная времени заряда конденсатора 6, поэтому влиянием длительности разряда конденсатора 14 на длительность, а следовательно, ц на погрешность выдержки можно пренебречь. Поскольку известное реле времени во многих случаях неработоспособно без конденсатора или какого-либо другого фильтра низких частот, введение конденсатора 14 не увеличивает стоимости предлагаемого реле вре.мени. В отличие от конденсатора 6, к конденсатору 14 на предъявляется требований стабильности емкости и сопротивления утечки,поэтому его стоимость низка. Что касается ограничений, накладываемых язнестным реле времени на генератор в отношении длительности импульсов, то в предлагаемом устройстве они отпада1 гг. Здесь на коллекторе транзистора

8 имеют место положительный выброс напряжения, совпадающий с чачапом импульса генератора, и отрицательный выброс, совпадающий с концом импульса генератора, а не два отрицательны выброса, как в известном устройстзе (вследствие того, что коллектор транзистора 8 в предлагаемом устройстве не подключен через резистор к время адающему мосту; . Положительный выброс заряжает конденсатор 14, что и требуется в момент поступления импулса генератора, отрицательный выброс не проходит на конденсатор .(на его пути стоит диод 11), т.е. выбросы Напряжения, совпадающие с началом и концом импульса генератора, не оказывают отрицательного влияния на работ предлагаемого реле времени.

Во многих случаях в зависимости от параметров с::емы в начальный момент заряда запоминающего конденсатора 14 на транзисторе 8 или диоде 11 может выделяться мощность, превышающая допустимую для данного типа транзистора или диода. В этих случаях между эмиттером транзистора 10 и точкой соединения резистора 9 и конденсатора 14 необходимо включить до-, полнительно ограничительный резистор.

Предлагаемое устройство обеспечивает повышение стабильности вьщержки времени При получении непрерывного выходного сигнала на протяжении ее интервала. Этот эффект достигается в отличие от устройства-прототипа, без увеличения стоимости устройства, потребляемой мощности, габаритов и без снижения надежности. Кроме того, предлагаемое устройство может работать с генераторами коротких импульсов ( мультивибраторами, распространенными в электронной аппаратуре, что удешевляет реле времени, так как можно использовать готовый.

имеющийся в данной аппаратуре генератор.

При использовании реле времени с автономным генератором предлагаемое устройство имеет маньшие габариты и стоимость по сравнению с генераторами длинных импульсов из-за значительно меньших (.в тысячи раз) величин емкостей конденсаторов в RC-цепях генераторов.

Формула изобретения

Реле времени, содержащее генератор напряжения, подключенный выходом к времязадающему мосту, образованноу, например, тремя резисторами и конденсатором, включенным последовательно с цепью эмиттер - база транзистора входного каскада многокаскадного усилителя с резистором в коллекторной цепи, и диодом в диагонали оста, отличающееся тем, то, с целью повышения стабильности . выдержки времени, в него введены запоминающий конденсатор и цепь из соединенных последовалельно диода и разрядного резистора, включенная последовательно между коллектором ранзистора одного типа проводимости входного каскада усилителя и базой транзистора выходного каскада усилителя, противоположного типа проводимости, коллектор которого через нагрузку подсоединен к эмиттеру транзистора входного каскада усилителя, а эмиттер - к шине источника питания и через запоминающий конденсатор к точке соединения диода с разрядным резистором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

жн

П

1

D

±:/

// /

/J

-4s