Реле времени Советский патент 1984 года по МПК H01H47/18 

2. Реле по П.1, отличающееся тем, что, с целью возможности установки дистанционного переключателя в выключенное состояние в момент подачи напряжения на шины питания, в него введен элемент запрета, первый вход которого соединен с вторым выводом пускового ключа, второй вход - с первым входом блока временной выдерж-ки, а выход - с базой первого транзистора.

1. РЕЛЕ ВРЕМЕНИ, содержащее дистанционный переключатель, обмотка отбоя которого включена в коллекторную цепь первого транзистора, подключенного базой к выходу блока временной вьщержки, первый вход которог подключен к выходу устройства установки блока временной вьщержки в исходное состояние, вход которого подключен к первому контакту дистанцион ного переключателя, второй контакт которого подключен к первой шине питания, второй транзистор, коллекто которого соединен с первым выводом обмотки включения дистанционного переключателя, а база соединена с выводом первого резистора, второй резистор, пусковой ключ, один вывод которого соединен с второй шиной питания, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, уменьшения потребления энергии от источника питания, в него введены третий транзистор и два диода, причем вторые выводы первого резистора и обмотки включения дистанционного переключателя соединены с первой шиной питания, коллектор третьего транзистора соединен с базой второго транзистора, а его база через второй резистор соединена с первым контактом дистанционного переключателя и вторым входом блока временной вьщержки, змиттеры второго и третьего транзисторов через диоды подключены к второму выводу пускового ключа. е

Изобретение относится к импульсной технике и может бб1ть использовано в устройствах автоматики,телемеханики и связи. Известно реле времени, содержащее усилитель на двух транзисторах с RC цепочкой, подключенной к базе одного из них, дистанционный переключатель, обмотка отбоя которого включена в кол лекторную цепь другого транзистора, первый вьшод обмотки включения дистанционного переключателя соединен с входом ЙС -цепочки и через конденсатор с общей шиной, а второй вывод через пусковой ключ - с шиной питания l . Недостатками данного реле времени являются сравнительно большое потребление энергии на включение реле от источника питания (постоянная времени заряда пускового конденсатора выбирается намного больше, чем реальное время включения переключателя), необходимость удерживать пусковой ключ в замкнутом состоянии в течение всего времени работы устройства, что во мно гих случаях является неприемлемым, невозможность переключения дистанцион ного переключателя в выключенное состояние в момент подачи напряжения на шину питания реле времени. Известно реле времени, содержащее дистанционный переключатель, обмотка отбоя которого включена в коллекторную цепь транзистора, база которого подключена к выходу блока временной выдержки. Первый вход которого подключен к выходу устройства установки блока временной выдержки в исходное состояние, вход которого подключен к одному контакту дистанционного переключателя второй контакт которого подключен к шине питания, втррой вход блока временной въщержки соединен с коллектором второго транзистора и через обмотку включения переключателя с выводом пускового ключа, второй вывод которого соединен с шиной питания, эмиттер второго транзистора подключен к общей шине и через первый резистор соединен с базой этого же транзистора, которая через последовател ьно соединенные второй резистор и конденсатор подключена к первому выводу пускового ключа L2J . Однако при использовании в качестве дистанционного переключателя со сравнительно большими током и временем срабатывания (до 5-10 мс) конденсатор в базовой цепи второго транзистора должен иметь величину порядка нескольких (до десятка и более) микрофарад. Поэтому в качестве такого конденсатора необходимо выбирать электролитические конденсаторы, которые имеют надежность на порядок ниясе, чем транзисторы, что понижает надежность устройства. Кроме того, при окончании заряда этого конденсатора второй транзистор будет значительное время находиться в активном режиме при переходе от режима насьш1ения в закрытое состояние, что может привести к вьщелению мощности на коллекторе этого транзистора, превьшгающей допустимую по техническим условиям на данный транзистор, что также понижает надежность устройства. При работе реле времени в широком диапазоне рабочих температур (-50-:+60 С) и недопустимости подбора элементов схемы величина емкости электролитического конденсатора может иметь 3-х кратный разброс, а разброс величины коэффициента усиления по току П, транзистора не менее 10-ти кратного. В результа те время нахождения второго транзис тора в режиме насьпаения может превьштать время, необходимое для срабатывания дистанционного переключа теля во много раз и может достичь теля во много раз и может достигат 0,5-1 с, что значительно повышает расход энергии от источника питани на включение реле времени по сравн нию с необходимым. Известное реле времени также тр бует удержания пускового ключа замкнутым в течение всего времени формирования выдержки времени и не может переключаться в выключенное состояние в момент подачи напряжения на его шины питания, если оно перед этим находилось во включенном состоянии. Цель изобретения - повьшение на дежности, уменьшение потребления энергии от источника питания и возможность установки дистанционного переключателя в выключенное состояние в момент подачи напряжения на шины питания. Указанная цель достигается тем, что в реле времени содержащее дистанционный переключатель, обмотка отбоя которого включена в коллекто ную цепь первого транзистора, подключенного базой к выходу блока временной выдержки, первый вход которого подключен к выходу устройст ва установки блока временной выдержки в исходное состояние, вход которого подключен к первому контак ту дистанционного переключателя, второй контакт которого подключен к первой шине питания, второй транзистор, коллектор которого соединен с первым выводом обмотки включения дистанционного переключателя, а база соединена с выводом первого резистора, второй резистор, пусково ключ, один вывод которого соединен с второй шиной питания, введены тре тий транзистор и два диода, причем вторые выводы первого резистора и обмотки включения дистанционного переключателя соединены с первой шиной питания, коллектор третьего транзистора соединен с базой второг транзистора, а его база через второ резистор соединена с первым контактом дистанционного переключателя и вторым входом блока временной выдержки, эмиттеры второго и третьего тра tO4 зисторов через диоды подключены к второму выводу пускового ключа. Кроме того, в реле времени введен элемент запрета, первый вход которого соединен с вторым выводом пускового ключа, второй вход - с первым входом блока временной выдержки, а выход с базой первого транзистора. На чертеже приведена схема предлагаемого реле времени. Реле времени содержит дистанционный переключатель 1, обмотки отбоя 2 и включения 3 которого включены в коллекторные цепи транзисторов 4 и 5 соответственно,блок 6 временной выдержки, выход которого соединен с базой транзистора Д, а вход 7 - с контактом 8 дистанционного переключателя 1, контакт 9 которого соединен с первой шиной питания, устройство 10 установки блока ременной выдержки в исходное состояние, выход которого соединен с входом 11 блока 6, а вход - с контактом 8 переключателя 1, транзистор 12, коллектор которого соединен с базой транзистора 5, резистор 13, включенный между базой транзистора 5 и первой шиной питания, резистор включенньй между базой транзистора 12 и контактом 8 переключателя 1, диоды 15 и 16, встречнопоследовательно включенные между эмиттерами транзисторов 5 и 12, пусковой ключ 17, контакт 18 которого соединен с второй шиной питания, а контакт 19 - с общей точкой соединения диодов 15 и 16, элемент 20 запрета, вход 21 которого соединен с выходом устройства 10, а вход 22 - с контактом 19 пускового ключа 17, а выход - с базой транзистора 4, диод 23, включенный в эмиттерную цепь транзистора 4. Элемент 20 запрета состоит из резистора 2 и диода 25. К контакту 8 переключи теля подключена нагрузка 26 реле времени. Реле времени работает следующим образом. В исходном состоянии реле времени онтакты 8 и 9 переключателя 1 и онтакты 18 и 19 пускового ключа 17 разомкнуты, транзисторы 4,5 и 12 акрыты, на контакте 19 пускового люча Ьотенциал близок к потенциалу, ервой шины питания. При зa {ыкaнии контактов 18 и 19 пускового ключа 17 транзистор 5 открывается и входит в режим насыщения за счет базового тока, протекающего по цепи первая шина питания, резистор 13, переход ба:за-эмиттер тран зистора 5, диод 15, замкнутые контакты 18 и 19 ключа 17, вторая шина питания, и на обмотку 3 дистанцио ного переключателя подается напряжение. Через некоторое время (поряд ка нескольких мс)7С момента подачи напряжения на обмотку 3 включения дистанционного переключателя 1 его контакты. 8 и 9 замкнутся и через них резистор 14, переход база-эмиттер транзистора 12, диод 16, ключ 17 потечет базовый ток транзистора 12, который под действием базового тока переключится в режим насыщения, в результате чего напряжение на базе транзистора 5 станет меньше напряжения его отпирания и транзистор 5 закроется. С этого момента контак Пускового ключа 17 могут быть разомкнуты и после их размыкания транзистор 12 обесточивается. Замыкание контактов 8 и 9 может фиксироваться световым индикатором. Через замк нутые контакты 8 и 9 переключателя 1 напряжение питания подается на сх му 6, устройство 10 и нагрузку 26. В момент замыкания контактов 8 и 9 переключателя 1 под действием перепада напряжения на входе устрой ства 10 на его выходе формируется и пульс, который, поступая на элемент 20 запрета и на блок 6 временной вы держки, устанавливает последнюю в начальное состояние и с этого момента начинается отсчет заданного интерва ла времени. Нулевой потенциал, поступающий на вход 22 элемента 20 запрета с второй шины питания через замкнутые контакты пускового ключа 17, запрещает прохождение через элемент запрета импульса с вьгоода устройства 10 на базу транзистора 4, что предотвращает подачу напряжения на обмотку 2 отбоя дистанционного переключателя 1, (В рассматриваемой схеме падение напряжения импуль са на диоде 25 меньше напряжения отпирания транзистора 4, что достигается включением в его эмиттерную цепь диода 23). По истечении заданного временного инт«фвала на выходе блока 6 временной задержки формируется импульс, который, поступая на базу транзистора 4, переключает его в режим насыщения. На обмотку 2 отбоя дистанционного переключателя 1 подается напряжение и его контакты 8 и 9 размыкаются. Реле времени устанавливается в исходное состояние. Если в момент подачи напряжения на первую шину питания контакты пускового ключа 17 разомкнуты, а контакты 8 и 9 дистанционного переключателя 1 замкнуты, то сформированный в этот момент на выходе устройства 10 импульс пройдет через резистор 24 элемента 20 запрета (к диоду 25 будет приложено загтирающее напряжение) на базу транзистора 4 и введет его в режим насьш1ения и дистанционньй переключатель 1 переключится в исходное состояние (контакты 8 и 9 разомкнутся). Предлагаемое реле времени выгодно отличается от известного. Исключение из схемы устройства электролитического конденсатора и резкое закрывание второго транзистора за счет ввода дополнительного транзистора и двух диодов повышает надежность реле времени. Ввод дополнительного транзистора позволил свести время подачи напряжения на обмотку включения дистанционного переключателя до минимального, равного времени его срабатывания, а возможность размыкать пусковой ключ сразу же после срабатывания дистанционного переключателя (при ручном включении время замыкания пускового ключа может быть не более 0,3-0,4 с) позволяет уменьшить потребление энергии от источника питания на включение дистанционного переключателя в несколько раз по сравнению с аналогичной энергией в известном устройстве, что может быть решающим фактором при использовании реле времени в переносной аппаратуре с автономным источником питания. Ввод в реле времени элемента запрета позволило простыми средствами (диод и резистор) без существенных затрат энергии и понижения надежности по сравнению с известными решениями (например, включение между базой

108А9108

транзистора 4 и первой шиной питания чатель в исходное состояние в момент последовательно включенных, резистора подачи питания, если он перед этим наи электролитического конденсатора) ходился во включенном состояустанавливать дистанционный переклю- нии.