Электронное реле Советский патент 1974 года по МПК H03K17/60 

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике.

Известны электронные реле, содержащие выходную транзисторную цепь, преобразователь напряжения с демодулятором на выходе и узел управления преобразователем. Для защиты выходной цепи от перегрузок такие реле содержат специальные устройства в виде триггеров Шмитта, один из транзисторов которых служит для контроля теплового состояния транзистора выходной цепи.

Недостаток таких реле состоит в том, что отключение преобразователя в них происходит лишь после того, как тепловой режим транзистора выходной цепи из-за перегрузки уже нарушен. Это исключает их использование в аппаратуре, где характерным видом нарушения режима выходной цепи является, например, короткое замыкание.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей реле.

Эта цель достигается тем, что в реле введены RC-генератор на двух однопереходных транзисторах с разными коэффициентами передачи, трансформатор, включенный первичной обмоткой в цепь базы однопереходного транзистора с меньшим коэффициентом передачи, светоизлучающий диод, оптически связанный с однопереходным транзистором с большим коэффициентом передачи, при этом

светоизлучающий диод включен в одно из плеч диодного демодулятора, а вторичная обмотка трансформатора подключена к управляющим электродам первого тиристора, анод которого соединен с плюсом источника питания реле, катод - с минусом этого источника и через-второй тиристор - с узлом управления преобразователем. На чертеже приведена принципиальная

электрическая схема предлагаемого реле.

Реле содерл ит выходную цепь на транзисторе 1, преобразователь 2 напряжения с диодным демодулятором на выходе, узел 3 управления преобразователем, генератор на

RC-цепи 4, 5 и двух однопереходных транзисторах (ОПТ) 6 и 7 с неодинаковыми коэффициентами передачи (ОПТ 6 имеет коэффициент передачи больше, чем ОПТ 7). Реле содержит таклсе трансформатор 8, первый тиристор 9, второй тиристор 10 и светоизлучающий диод 11.

Генератор на RC-цепи 4, 5 и ОПТ 6 и 7 подключены параллельно преобразователю 2 напряжения. При этом светоизлучающий диод

11, оптически связанный с ОПТ 6, включен в плечо демодулятора вместо выпрямительного диода, а вторичная обмотка трансформатора 8 подключена к управляющим электродам первого тиристора 9. Анод тиристора 9, в

свою очередь, соединен через резистор 12 с

плюсом источника питания 13, а катод - с минусом источника 14 и через тиристор 10 с узлом 3 управления преобразователем 2.

Анод тиристора 10 также соединен с плюсом источника питания через резистор 15, кроме того, анод этого тиристора соединен с анодом тиристора 9 через конденсатор 16. Реле работает следующим образом. После подачи на схему напряжения питания и включения кнопкой 17 тиристора 10, который удерживается в проводящем состоянии за счет тока, протекающего через резистор 15, реле готово к работе. Если теперь на вход узла 3 управления подать управляющее напряжение f)y, то преобразователь 2 подключается к источнику питания t/n и возбуждается, а транзистор 1 выходной цепи переходит в проводящее состояние, замыкая своим переходом коллектор-эмиттер цепь питания нагрузки (нагрузка выходной цепи реле и источник ее питания на чертеже показаны).

Одновременно с возбуждением преобразователя, возбуждаются генератор на RC-цепи 4, 5 и ОПТ. Причем, работать начинает ОПТ 6, за счет действия светоизлучающего диода 11, через который протекает ток базы транзистора 1 (светоизлучающий диод И используется в качестве выпрямительного диода).

Коэффициент передачи ОПТ 6 снижается и становится ниже коэффициента передачи ОПТ 7.

Такое состояние реле сохраняется до тех пор, пока по причине увеличения нагрузки или короткого замыкания выходной цепи не начнется увеличение коллекторного тока. Тогда, вследствие уменьшения степени насыщения транзистора 1, его коэффициент усиления возрастает, и, следовательно, уменьшается ток в цепи базы этого транзистора, а значит и ток в цепи светоизлучающего диода ИС уменьшением тока, протекающего через диод И, коэффициент передачи ОПТ б увеличивается и начинает работать ОПТ 7, поскольку его коэффициент передачи оказывается теперь, т. е. после снижения тока через диод 11, ниже, чем для ОПТ 6. При этом открывается тиристор 9, а тиристор 10, наоборот, закрывается за счет перезаряда конденсатора 16. В результате узел 3 управления и преобразователь 2 отключаются от источника питания независимо от того, подано на вход узла 3 управляющее напряжение или нет. Одновременно запирается транзистор 1, разрывая цепь питания нагрузки. При этом отключение преобразователя 2 происходит в результате уменьшения тока базы транзистора 1 еще до того, как он выходит из режима насыщения, т. е. как только появляется тенденция к перегрузке. После устранения причины, вызвавшей перегрузку выходной цепи, реле вновь подготавливается к работе с помощью кнопки 17.

Предложенное реле может возвращаться в исходное состояние автоматически. Для контроля за состоянием выходной цепи, в этом случае можно использовать второй светоизлучающий диод, оптически связанный с ОПТ 7, соединив при этом вход генератора с источником питания (зажимы. 13, 14) непосредственно. Таким образом, благодаря введению в реле

генератора на RC-цепи и ОПТ, светоизлучающего диода и тиристоров и соединению их описанным выше образом, используется зависимость тока базы транзистора выходной цепи от степени насыщения его коллекторного

тока, что дает возможность отключать преобразователь 2 и запирать транзистор 1 еще до того, как он выходит из режима насыщения, т. е. при появлении тенденции к перегрузке.

Предмет изобретения

Электронное реле, содержащее преобразователь напряжения с диодным демодулятором на выходе, узел управления преобразователем, первый л второй тиристоры, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, реле содержит RC-генератор на двух однопереходных транзисторах с разными коэффициентами передачи, трансформатор, включенный первичной обмоткой в цепь базы однопереходного транзистора с меньшим коэффициентом передачи, светоизлучающий диод, оптически связанный с однопереходным транзистором с большим коэффициентом передачи, при этом светоизлучающий диод включен в одно из плеч диодного демодулятора, а вторичная обмотка трансформатора подключена к управляющим электродам первого тиристора, анод которого соединен с плюсом источника, а катод - с минусом этого источника и через второй тиристор - с узлом управления.

-