Полупроводниковое реле Советский патент 1980 года по МПК H03K17/60 

(54) ПОЛУПРОВОДНИКОВОЕ РЕЛЕ

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в различных устройствах противоаварийной автоматики и электронно защиты. Известны реле, выполненные на тр зисторах с коллекторной .связью 1 . Недостатком этих устройств является то, что они рассчитаны только на потенциальный входной сигнал. Известны также полупроводниковые реле, содержащие одновибратор на тр зисторах, и выходной транзисторный каскад 2. Недостаток этого устройства- нарушение функционирования от входного импульсного сигнала произвольной формы. С целью расширения функциональных возможностей в полупроводниковое реле, содержащее- одновибратор, выполненный на транзисторах, конденсаторе и цепи разряда, а также выходной каскад на транзисторе, база которого через резистор соединена с базой первого транзистора одновибратора, введены Бгс-генератор .на транзисторах, диоды и резистивный делитель, причем коллектор второ го транзистора одновибратора через диод соединен с базой первого транзистора одновибратора и через другой диод и резистивный делитель- с базой первого и коллектором второго транзисторов КС-генератора, при этом коллектор транзистора выходного каскада подключен к первой выходной шине и через КС-цепочку к sMiTтеру второго транзистора КС-генератора, база которого соединена с коллектором первого -транзистора RCгенератора и второй выходной гииной. На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства. Оно состоит из одновибратора, выполненного на транзисторах 1 и 2, включенных по схеме с непосредственной связью, и конденсаторе 3, диодов 4 и 5, резисторов 6 - 8, усилителя на транзисторе 9, КС-генератора на транзисторах 10 и 11, резисторе 12 и конденсаторе 13, резистивного делителя напряжения, выполненного на резисторах 14 и 15, и развязывающих диодов 16 и 17. Потенциальный выходной сигнал снимается с шины 18, а импульсный - с

шины 19. Питание устройства осуществляется от источников 20 и 21. Резисторы 22 и 23 служат для обеспечения активного режима транзистора 1

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии все транзисторы полупроводникового реле закрыты (за исключением -транзистора 11, выведенного в активный режим), кондесатор 3 разряжен и на обеих выходных шинах 18 и 19 напряжение отсутствует.

При поступлении на вход устройства (база тран-зистора 2) сигнала, отпирающего транзистор 2, открываются транзисторы 1 и 9, на потенциальном выходе шины 18 полупроводникового реле появляется напряжение и начинается заряд конденсатора 3, причем заряд происходит независимо от наличия входного сигнала из-за положительной обратнойсвязи между транзисторами 1 и 2, Если к моменту окончания заряда конденсатора 3 входной сигнал окажется меньше напряжения возврата одновибратора, транзисторы 1 и 2 регенеративно закроются, а транзистор 9 будет продолжать оставаться открытым за счет токов разряда конденсатора 3. Если параметры разрядной цепи выбрать таким образом, чтобы при минимальной частоте повторения входного сигнала полупроводникового реле транзистор 9 удерживался в открытом состоянии, то на потенциальном выходе получается постоянный сигнал без пропусков за счет повторного заряда конденсатора 3 при очередном входном импульсе. При снижении амплитуды входного сигнала ниже порога срабатывания реле потенциальный выходной сигнал исчезает в момент открывания диода 4, поскольку конденсатор 3 стремится перезарядится.

Формирование импульсных сигналов происходит следующим образом,

В момент срабатывания одновибратора начинается заряд конденсатора 13. ЕС - генератора от напряжения потенциального выхода через резистор 12-, эмиттерно-базовый переход транзистора 11 и резистора 23.

Параметры делителя (резисторы 14 и 15) выбраны таким образом, что напряжений в средней точке делителя при закрытом транзисторе 2 по абсблютной величине выше или равно напряжению потенциального выхода, а при открытом транзисторе 2 составляет примерно 70% напряженияпотенциального выхода. Поэтому импульсы SC-генератора синхронизируются входными импульсами реле, а сам КС-генератор работает в режиме делителя частоты. Если на -вход реле подать сигнал, при котором транзистор 2 постоянно открыт, то ВС-генератор переходит в автоколебательный режима Причем генерация прекращается мгновенно при уменьшении входного, сигнала ниже порога срабатывания реле.

Для повьлления стабильности работы ВС-генёратора при отрицательны температурах окружающей среды .транзистор 11 предварительно выведен в активный режим.

Таким образом, полупроводниковое реле имеет два выходных сигнала - птенциальный и импульсный, может безынерционно управлять элементом времени максимальной токовой защиты и способно работать от входного импульсного сигнала произвольной фор. Кроме того, реЛе может работать и от потенциального входного сигнала.

Формула изобретения

Полупроводниковое реле, содер|Жащее одновибратор, выполненный на транзисторах, конденсаторе и цепи разряда, а также выходной каскад на транзисторе, база которого через резистор соединена с базой первого транзистора одновибратора, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены RC-генератор на транзисторах, диоды и резистивный делитель, причем коллектор второго транзистора одновибратора через диод соединен с базой первого транзистора одновибратора и через другой диод и резистивный делитель - с базой первого и коллектором второго транзисторов RC-reнератора, при этом коллектор транзистора выход ного каскада подк.лючен к первой выходной шине и через КС-цепочку к эмиттеру второго транзистора КС-генератора, база которого соединена с коллектором первого транзистора КС-генератора и второй выходной шиной.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Липман Р,А, ПолупроводникоЁые реле. М-Л., Госэнергоиздат, 1963,

с. 46, рис. 19.

2.Авторское свидетельство СССР № 235161, кл. Н 03 К 17/60,08.01.68 (прототип). 20