ПОЛУПРОВОДНИКОВОЕ РЕЛЕ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ Советский патент 1971 года по МПК H03K17/52 

Предложение относится к устройствам релейной з,ащитьг и предназначено для защиты устройства производства, распределения и потребления электрической энергии.

Известно полупроводниковое реле защиты, в котором переключатель выполнен на од HOLM транзисторе, эмиттерио-коллекторная цепь которого включена последовательно с дифференцирующ ей цепью, а параллельно эмяттерноколлекторному переходу е конденсатору вк тючена цепь разряда, содержащая сопротивление и диод.

Предложенное устройство отличается тем, что эмиттерно-базовый переход переключателя включен на зарядное сопротивление конденсатора, что позволяет упростить схему реле.

Схема описываемого реле изображена аа чертеже.

Оно содержит резисторы /-8, потенциометр 9, диоды 10-17, стабилитроны 18 и /Я конденсаторы 20 и 21, транзисторы 22-24, поляризованное реле 25.

Реле работает следующим образом.

Подведепное «аиряжение или напряжение, пропорциональное под1веденному току, подается на схему через ограничивающий резистор 7 и потенциометр 9 и выпрямляется двухполупер.иодным выпрямителем, состоящим из диодов 10-13. Стабилитрон 18 служит для ограничения входной величины. Выпрямленное напряжение и заряж ает конденсатор 20 через зарядный резистор 3. Величина зарядного тона ic зависит от величины сопротивления резистора. В Ироцессе заряда база тралзистора 22 имеет более положительный потенциал, чем эмиттер, ;и транзистор закрыт.

В каждом полупериоде в момент прекращения заряда конденсатора транзистор 22 открывается, и происходит разряд конденсатора 20 через эмиттерно-коллекторный переход и резистор 4. Ввиду небольшого значения сопротивления резистора 4 (порядка 0,1-0,5 ком) конденсатор 20 до начала нового периода полностью разряжается, транзистор 22 закрывается, и начинается новый цикл заряда конденсатора.

Напряжение на конденсаторе 20 имеет пнкообразную форму, амплитуда этого напряжения и с .макс, зависит только от величины входного напряжения.

Uc макс. макс. sin Ядг

где f/макс. - выпрямленное входное напряжение;

гдг - угол, при котором прекращается заряд Конденсвтора 20 и который определяется отношением сопротивления зарядного резнстора 3 к емкостно.му сопротивленню конденсатора.

Ввиду того, что напряжение на конденсаторе не может изменяться скачкообразно ,и что наведенные э. д. с. действуют кратковременно, увеличение 1наиряжен1ия на конденсаторе вследствие наводки незначительно.

В нормальном режиме амнЛИтуда импульса напряжения на резисторе 4 {выбирается из условия:

/д. макс. А4 стаб.

где 4 - сопротивление резистора 4, через которЬЕЙ разряжается конденсатор (дифф еренцирующее сопротивление) ;.

. - стабилизированное напряжение; h. .макс.- амплитуда импульса тожа через резистор 4 в момент открытия транзистора 22.

При постоянном сопротивлении R импульс тока, обусло вленный разрядо-м конденсатора, ра.вен:

dUc

;И с-

iCJ dt

KaiK видно из .выражения (1), напряжение на конденсаторе прямо пропорционально входному «а пряжению и. Учитывая, что транзистор 22 открывается при одном и том же угле незавиоимо от амплитудного значения выпрямленных полуволн входной величины, Выход;1ая

величина tc согласно выражению (3) в эти моменты является дискретным дифференциалом входной величины. Амплитуда импульсов напряжения на зажимал резистора 4 сравнивается с постоянным стабилизироваеным напряжением Ьстаб. в качестве реагирующего органа использован двухкаскадный нуль-индикатор па тр.анзисторах 23 и 24 с коллекторной обратной связью и поляризованным реле 25 на выходе. При условии

д. макс, .

реагирующий орган напряжения приходит в действие.

Предмет изобрете н н я

Полупроводниковое реле переменного напряжения, содержащее конденсатор и переключатель, шыполненный на транзисторе, отличающееся те.м, что, с целью упрощения устройств1а, ,в нем эмиттерно-базовый переход переключателя включай на зарядное сопротивление «онденсатора.