ПОЛУПРОВОДНИКОВОЕ РЕЛЕ ВРЕМЕНИ Советский патент 1974 года по МПК H01H47/18 

1

Известны полупроводниковые реле времени, содержащие RC-цепь и нуль-орган, выполненный, например, на однопереходном транзисторе, управляющий электрод которого подключен к месту соединения резистора и конденсатора RC-цепи, выходное переключающее устройство, выполненное, например, на тиристоре, в анодную цепь которого включена нагрузка, а управляющий электрод подсоединен к одной из баз однонереходного транзистора, и цепь стабилизации напряжения, содержащую стабилитрон и балластный резистор. Однако функциональные возможности известных полупроводниковых реле времени ограничены выдержкой времени одной длительности, поскольку с ее изменением необходимо производить изменение величины элементов термостабилизирующей цепи.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей реле.

Для этого введен делитель напряжения, средняя точка которого подключена к соответствующей шине питания через дополнительно введенный светодиод, оптически связанный с однопереходнЫМ транзистором.

Кроме того, балластный резистор выполнен в виде двух резисторов, подключенных к положительной и отрицательной шииам питания, а в одно из плеч делителя напряжения включен стабилитрон. Изобретение поясняется чертежом. Полупроводниковое реле времени содержит RC-цепь, образованную резистором 1 и конденсатором 2, нуль-орган, выполненный на однопереходном транзисторе 3, светодиод 4, оптически связанный с однопереходным транзистором 3, цепь стабилизации напряжепня питания - стабилитрон 5, балластные резисторы 6, 7; электромагнитное реле 8, тиристор 9, цепь блокировки - диод 10; делитель напряжения, содерл ащий резистор 11, стабилитрон 12.

Резистор 1, конденсатор 2 и однопереходный транзистор 3, образуют времязадающую схему реле, а стабилитрон 5 балластные резисторы 6, 7, светодиод 4 и делитель напряжения на резисторе 11 и стабилитроне 12 -

термокомпенсирующую. При этом стабилитрон 5 с балластными резисторами 6, 7 выполняет также функцию стабилизатора напряжения.

Реле времени работает следующим образом.

При подключении реле к источнику питания Un на элементах времязадающей схемы устанавливается напряжение, равное напряжению стабилизации стабилитрона 5, и начинается заряд конденсатора 2. При этом через

светодиод 4 анод, которого подключен к катоду стабилитрона 5, а катод - к средней точке делителя, протекает ток, не вызывающий свечение светодиода.

Как только напряжение на обкладках конденсатора 2 достигнет напряжения включения однопереходиого транзистора 3, последний лавинообразно изменяет свое сопротивление и па резисторе 13 создается падение напряжения, которое вызывает включение тиристора 9. Одповремеппо с включением тиристора срабатывает электромагнитное реле 8, коптактами 14 которого фиксируется окончание выдержки времени. Кроме того, резистор 6 через диод 10 и тиристор 9 подключается к отрицательной шипе питания. В результате .стабилитрои 5 выходит из режима стабилизации и на элементах времязадающей схемы устанавливается напряжение, равное падению напряжения на диоде 10 и тиристоре 9 (2-2,5 в), что исключает возможность дальнейшего заряда копденсатора 2. Если температура окружающей среды повышается, то выдержка времени обычно увеличивается. Это объясняется тем, что конденсаторы времязадаюшей цепи весьма существенно изменяют свою емкость.

В данном полупроводниковом реле времени термостабилизацпя происходит следующим образом.

Так как температурный коэффициент напряжения (ТКН) для пекомпепсированных стабилитронов положителен, то с повышением температуры падение .напряжения на стабилитроне 5 та:кже повышается. В результате увеличивается ток через светодиод 4 и засвечивается одпопереходный транзистор 3. Это приводит к спижению папряжепия включения транзистора 3 и срабатыванию реле при меньшем, чем при пормальиой температуре налряжения ;иа конденсаторе 2. При необходимости усилить действие Цепи термокомпенсации резистор верхнего плеча делителя напряжепия заменяется на стабилитрон 12. В этом случае термокомпенсирующее действие цепи усиливается, примерно в два раза.

Так как обычпо реле времени работает от пестабилизированпого источника питания, то следует ожидать, что условия работы светодиода 4 будут зависеть от величины питающего папряжения. Для исключения этого явлепия балластный резистор, который включают последовательно со стабилитроном, выполпеп из двух резисторов 6 и 7. Благодаря этому падение .напряжения па стабилитроне 5 и резисторе 7 будет равно напряжению на

резисторе 11 и условия работы светодиода 4 останутся пра.ктически без изменений при любом значении питающего напряжения.

В данном реле стабильность выдержки вре5 мени при изменении окружающей температуры оказывается такой же, как и в случае применения терморезисторов.

Однако цепь термокомпенсации здесь никак не связана с времязадающей RC-цепью.

0 Благодаря этому выдержка времени реле может быть изменена в самых широких пределах без ухудшения термостабильности реле. Кроме того, предложенное реле, благодаря исключению терморезистора, становится пригодным для изготовления по технологии интегральных схем, так как содержит однородные элементы: п-р или р-п переходы и линейные резисторы.

В качестве нуль-органа вместо однопере0 ходного транзистора можно использовать эквивалент однопереходного транзистора, т. е. композицию из двух транзисторов разного тнпа проводимости и делителя напряжения. В этом случае светодиод должен быть связан

5 с одним из транзисторов композиции.

Предмет изобретения

1. Полупроводниковое реле времени, содержащее RC-цепь и нуль-орган, выполненный, например, на одпопереходном транзисторе, управляющий электрод которого подключен к месту соединения резистора и конденсатора

RC-цепи, выходное переключающее устройство, выполненное, например, на тиристоре, в анодную цепь которого включена нагрузка, а управляющий электрод подсоединен к одной из баз однопереходного транзистора, и

цепь стабилизации напряжепия, содержащую стабилитроп и балластный резистор, отличающееся тем, что, с целью расщирения функциональных возможностей, введен делитель .напряжепия, средняя точка которого подключена к соответствующей шине питания через дополнительно введенный светодиод, оптически связаппый с однопереходным тра 1зистором.

2.Реле времени по п. 1, отличающееся тем, что балластпый резистор выполиен в виде двух резисторов, подключенных к положительной и отрицательной щинам питания.

3.Реле времени по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что в одно из плеч делителя напряже-ния включен стабилитрон.