Реле времени Советский патент 1978 года по МПК H03K17/28 

Изобретение относится к области импульсной техники и радиотехники, в частности, к системам управления.

Известны реле времени, содержащие источник питания, времязадающую / С-цепь, пороговый каскад на однопереходном транзисторе, выходной каскад I.

В указанных устройствах выдержка времени определяется временем нарастания напряжения на конденсаторе до величины, равной величине напряжения переключения однопереходного транзистора, и ограничена относительно малой величиной зарядного резистора, которая для обеспечения нормальной работы однопереходного транзистора должна быть меньше величины, определяемой из выражения

f/66

R

/с, + /в

где t/бб - межбазовое напряжение однопереходного транзистора;

/С, ток утечки зарядного конденсатора;/вкл - ток включения однопереходного

транзистора.

Кроме того, время заряда конденсатора уменьшается из-за подзаряда его за счет тока утечки обратносмещенного эмиттерного перехода однопереходного транзистора.

Все это приводит к тому, что подключение времязадающей КС-цепи к эмиттеру однопереходного транзистора не позволяет получать реле времени с большими временами выдержки.

Известны реле времени, содержаш,ие источник питания, первую и вторую времязадаюш,ие У С-цепи, однопереходной транзистор, выходной каскад 2.

Указанные реле времени имеют недостаточную выдержку времени.

Целью изобретения является увеличение выдержки времени.

С указанной целью в устройство, содержаш,ее источник питания, первую последовательную времязадаюш,ую С-цепь, включенную между шинами источника питания, к выходу которой подключен эмиттер однопереходного транзистора, вторую времязадаюшую С-цепь, выходной каскад, подключенный к одной из баз однопереходного транзистора, введены дополнительный источник питания и резистор, при этом резистор второй времязадающей / С-цепи подключен к отрицательной шине дополнительного источника питания, конденсатор - к его положительной шине и отрицательной шине основного источника питания, выход второй времязадающей / С-цепи соединен с полевым управляющим электродом однопереходного транзистора, а дополнительный резистор подключен параллельно конденсатору первой времязадающей / С-цепи.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства, на фиг. 2 - зависимость напряжения включения однопереходного транзистора от напряжения на полевом управляющем электроде U.

Устройство содержит источник питания /, первую последовательную времязадающую / С-цепь, состоящую из резистора 2 и конденсатора 3, однопереходной транзистор 4, имеющий полевой управляющий электрод 5, вторую времязадающую RCцепь, состоящую из резистора 6 и конденсатора 7, выходной каскад, выполненный, например, на тиристоре 8, доиолнительный источник питания 9, резисторы JO-12, нагрузку 13.

Как видно :из фиг. 2 напряжениям на полевом управляющем электроде 5 однопереходного транзистора, меньшим величины UQ, соответствуют высокие значения напряжения включения однопереходного транзистора, напряжениям на полевом управляющем электроде, большим величины UQ, соответствуют малые значения напряжения включения однопереходного транзистора.

Исходя из этой зависимости, величины напряжения источников питания 1 и Я а также величины резисторов 2, 10, 11, 12 следует выбирать такими, чтобы при напряжении гпряжение включения однопереходного транзистора было больше напряжения на его эмиттере, задаваемого резисторами 2 и 10, то есть чтобы однопереходный транзистор был закрыт, а при f/3 b когда напряжение включения однопереходного транзистора равно напряжению на его эмиттере, он открывался.

Устройство работает следующим образом.

Выдержка времени начинается с момента включения источников питания 1 и Р. Конденсаторы 7 и 5 начинают заряжаться через резисторы 6 и 2 соответственно. Так как постоянная времени заряда конденсатора 7 больше постоянной времени заряда конденсатора 3, то конденсатор 7 заряжаегся позже, чем конденсатор 3 и на эмиттере однопереходного транзистора 4 устанавливается напряжение, меньшее напряжения его включения. Тпристор 8 закрыт и ток через нагрузку /5 практически отсутствует.

По мере заряда времязадающего конденсатора 7 через резистор 6 значение напряжения включения однопереходного транзистора 4 уменьшается. В момент времени, когда значение напряжения включения станет равным напряжению на эмиттере, однопереходной .транзистор включается, конденсатор 3 р-азряжается через участок эмит.. тер - первая .база однопереходного транзистора, создавая на резисторе 11 импульс тока, который .открывает тиристор 8. В результате нагрузка / оказывается подключенной к источнику питания 1.

Для ускорения разряда конденсатора 7 после каждой выдержки параллельно конденсатору 7 может быть подключен ключ.

В предлагаемом реле времени максимальная величина зарядного резистора 6 определяется из выражения

i/,

/с.

где 1/2

напряжение источника иитания 9; /с - ток утечки конденсатора 7.

Сравнение выражений I и 2 показывает, что в предлагаемом реле времени можно использовать более высокоомные зарядные резисторы, так как напряжение 1/2 может быть взято больше иапряжения t/66. а ток /с меньше тока Применяя конденсатор 7 с емкостью меньшей, чем емкость конденсатора 3, можно получить т. е. еще больше увеличить сопротивление резистора 6.

Кроме того, время заряда конденсатора 7 увеличивается по сравнению с временем заряда конденсатора 3 вследствие того, что сопротивление утечки полевого электрода 5 больше сопротивления утечки закрытого эмиттерного перехода и оно не влияет на процесс заряда конденсатора 7.

Формула изобретения

Реле времени, содержашее источник питания, первую последовательную времязадающую RC-цепь, включенную между шинами источника питания, к выходу которой подключен эмиттер однопереходного транзистора, вторую времязадающую RCцепь, выходной каскад, подключенный к одной из баз однопереходного транзистора, отличающееся тем, что, с целью увеличения выдержки времени, в него введены дополнительный источник иитаиия и резистор, при этом резистор второй времязадающей RC-цепи подключен к отрицательной шине дополнительного источника питания, конденсатор к его положительной шине и отрицательной шине основного источника питания, выход второй времязадающей RC-цепи соединен с полевым знравляющим электродом однопереходного транзистора, а дополнительный резистор подключен параллельно конденсатору первой времязадающей RC-цепи.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Патент Франции ° 2139405, кл. Н 03 К 17/00, 1973.

2.Патент США № 3303396, кл. 317- 142, 1967.