ПОЛУПРОВОДНИКОВОЕ РЕЛЕ ВРЕМЕНИ Советский патент 1968 года по МПК H01H47/18 

Известны полупроводниковые реле времени, содержащие частотно-импульсный модулятор, интегрирующий конденсатор, зарядный транзистор, эмиттер которого через регулируемое сопротивление подключен к источнику входного сигнала, а коллектор через разделительный диод включен последовательно с интегрирующим конденсатором, детектор уровня заряда и исполнительное реле.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что между коллектором зарядного транзистора и выходом частотно-импульсного модулятора включен коммутирующий диод.

Это обеспечивает функциональную зависимость выдержки времени от входного сигнала в широком диапазоне изменения последнего, а также увеличение максимальной выдержки времени.

На фиг. 1 изображена блок-схема реле; на фиг. 2 - принципиальная схема интегратора.

Реле содержит блок 1 для преобразования контролируемого параметра во входное постоянное напряжение U_вх, частотно-импульсный модулятор 2, интегратор 3, детектор уровня 4, исполнительное реле 5 и пусковое реле 6.

Указанные элементы блок-схемы связаны таким образом, что к интегратору 3 раздельно подводятся входное напряжение от блока 1 и выходное импульсное управляющее напряжение от частотно-импульсного модулятора 2, а формирование импульсов зарядного тока, модулированных по амплитуде и частоте, осуществляется в интеграторе 3.

Интегратор содержит конденсатор 7 и зарядный транзистор 8. Между конденсатором 7 и делителем опорного напряжения (не показан) детектора уровня 4 включен разделительный диод 9.

На выходе частотно-импульсного модулятора 2 используется транзистор 10 типа n - р - n.

Последовательно зарядному транзистору 8 и интегрирующему конденсатору 7 включен разделительный диод 11, а между коллектором зарядного транзистора 8 и выходом частотно-импульсного модулятора 2 включен коммутирующий диод 12.

Благодаря наличию коммутирующего диода 12 можно осуществлять амплитудно-частотно-импульсную модуляцию зарядного тока конденсатора 7 с целью обеспечения требуемой зависимости выдержки времени срабатывания в функции от входной величины.

Увеличение максимальной выдержки времени срабатывания реле времени достигается путем уменьшения среднего значения зарядного тока конденсатора 7 за счет увеличения скважности импульсов.

Импульсный заряд конденсатора 7 позволяет осуществлять нелинейные преобразования среднего значения зарядного тока за счет комбинированного изменения различных параметров импульсов в функции от входной величины.

Устройство работает следующим образом.

В нормальном состоянии конденсатор 7 зашунтирован нормально замкнутым контактом пускового реле 6. Выходной транзистор 10 частотно-импульсного модулятора 2 находится в режиме насыщения во время пауз и переходит в режим отсечки коллекторного тока на время импульсов модулятора 2. При появлении входного сигнала в коллекторной цепи транзистора 8 возникает ток, который во время паузы на выходе модулятора 2 протекает к источнику напряжения по пути наименьшего сопротивления, т.е. при разомкнутом контакте пускового реле 6 через диод 12 и переход коллектор - эмиттер насыщенного транзистора 10. Поскольку входное напряжение с блока 1 одновременно подводится к частотно-импульсному модулятору 2, то на его выходе появляются управляющие импульсы, частота которых определяется входным сигналом. На время импульса на выходе частотно-импульсного модулятора 2 транзистор 10 работает в режиме отсечки и на его коллекторе возникает положительный потенциал, примерно равный напряжению питания. Диод 12 закрывается, а ток коллектора зарядного транзистора открывает диод 11 и заряжает конденсатор 7.

Конденсатор заряжается небольшими приращениями напряжения, причем число «ступенек» и их высота, а следовательно, и время заряда до некоторого стабилизированного потенциала срабатывания зависят от величины входного напряжения. При достижении указанного потенциала срабатывания работает чувствительный детектор уровня 4 и дает сигнал на исполнительное реле 5.

Для упрощения схемы последовательно с коммутирующим диодом 12 можно включать вторичную обмотку импульсного трансформатора выходного каскада частотно-импульсного модулятора 2 (например, управляемого блокинг-генератора).

Полупроводниковое реле времени, содержащее частотно-импульсный модулятор, интегрирующий конденсатор, зарядный транзистор, эмиттер которого через регулируемое сопротивление подключен к источнику входного сигнала, а коллектор через разделительный диод включен последовательно с интегрирующим конденсатором, детектор уровня заряда и исполнительное реле, отличающееся тем, что, с целью получения функциональной зависимости выдержки времени от входного сигнала в широком диапазоне изменения последнего и увеличения максимальной выдержки времени, между коллектором зарядного транзистора и выходом частотно-импульсного модулятора включен коммутирующий диод.