БЕСКОНТАКТНОЕ ФОТОРЕЛЕ Советский патент 1965 года по МПК H01H47/24 H01H47/32 

Известны бесконтактные фотореле, содержащие фотоэлемент, генератор импульсов, накопительный конденсатор и спусковое устройство.

Предложенное фотореле отличается от известных тем, что оно содержит два накопительных конденсатора, один из которых зашунтирован фотоэлементом, и элемент сравнения токов, выполненный в виде импульсного трансформатора, одна обмотка которого подключена к спусковому устройству, а две другие через диоды и накопительные конденсаторы подсоединены к генератору импульсов.

Это позволяет повысить чувствительность реле к световому излучению и увеличить его быстродействие.

На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого фотореле.

Генератор импульсов представляет собой устройство, формирующее мощные импульсы с крутым передним фронтом при помощи полупроводникового прибора (вентиля) Д, обладающего большим отрицательным сопротивлением (например, управляемый вентиль или переключающий диод), конденсатора Ci и сопротивления RI. От источника t/i переменного напряжения через диод Д2 происходит заряд конденсатора Ci, который после этого пробивает вентиль Д1. Напряжение на конденсаторе падает. Этот процесс периодический. Частота

следования импульсов синхронна с частотой источника Ui питания.

Конденсаторы Сз и Сз накапливают энергию, заряжаясь от генератора импульсов через разделительный трансформатор Тр и обмотками Wi и Wa. Конденсатор С подключен параллельно к фотоэлементу Ф. В схему введен элемент сравнения токов, выполненный в виде импульсного трансформатора Тр-у с обмотками Ws, W и Ws. Обмотки W и W, соединены с одной из обкладок накопительных конденсаторов Со и Сз соответственно и через диоды Дз и Д4 подключены ко вторичной обмотке Wz разделительного трансформатора

Tpi. По обмоткам W и Wi трансформатора Тр-2 проходят зарядные токи конденсаторов С2 и Сз, на которых поддерл ивается постоянное напряжение, равное амплитудному значению напряжения импульса, если сопротивление утечки фотоэлемента Ф велико. Во время заряда конденсаторов Со и Сз до амплитудного значения напряжения импульса происходит компенсация зарядных токов в трансформаторе Тр-2, при этом выходной сигнал на обмотке Wo практически отсутствует.

При попадании светового потока на фотоэлемент Ф его сопротивление уменьшается и конденсатор Со за период следования импульсов разрял ается через фотоэлемент Ф и дополнительное ограничивающее сопротивление 2, а конденсатор Сз сохраняет заряд.

В результате разряда конденсатора Cz во время отсутствия импульса от генератора на нем происходит уменьшение энергии на величину энергии, рассеянной на сопротивлении утечки фотоэлемента Ф. Величина этой энергии есть суммарный ток утечки за период «.

В момент появления заряжающего импульса и в результате отличия напряжений на конденсаторах Cg и Сз в обмотках W и Wi протекают различные зарядные токи, что приводит к появлению выходного сигнала в обмотке W. Этот сигнал подается на управляемый вентиль Дб спускового устройства, в цепь которого включена нагрузка R . Питание спускового устройства осуществляется от источника /2 переменного напряжения через диод Д&.

Расчетная надежность (интенсивность отказов ,8 ) достигается за счет причас

менения в схеме небольшого количества бесконтактных элементов.

Увеличение чувствительности и быстродействия схемы достигается за счет накопления

энергии утечки за время Гц и импульсного считывания ее. Причем нри увеличении периода Гц увеличивается чувствительность схемы.

Тц легко изменяется с помощью цепочки генератора. Несмотря на то, что чувствительность схемы увеличивается за счет быстродействия устройства, время срабатывания устройства может быть достигнуто не более 0,02 сек, что является высоким быстродействием.

Предмет изобретения

Бесконтактное фотореле, содержащее фотоэлемент, генератор импульсов, накопительный конденсатор и спусковое устройство, отличающееся тем, что, с пелью повышения чувствительности реле и увеличения его быстродействия, оно содержит два накопительных конденсатора, один из которых зашунтирован фотоэлементом, и элемент сравнения токов, выполненный в виде импульсного трансформатора, одна обмотка которого подключена к спусковому устройству, а две другие через диоды и накопительные конденсаторы подсоединены к генератору импульсов.

и,