Реле времени Советский патент 1980 года по МПК H01H47/18 

(54) РЕЛЕ ВРЕМЕНИ

1

Изобретение относится к полупроводниковым реле времени, испо/1ьзующим электрический принцип временной задержки с накопительным конденсатором, и может найти применение в устройствах айтоматики, где требуются выдержки времени повышенной длительности и помехоустойчивости.

В настоящее время для построения реле времени используются однопереходные транзисторы, имеющие стабильный уровень переключения. . Времязадающим элементом в подобных устройствах является цепь, работающая на заряд.или перезаряд конденсатора. Выходной сигнал этих устройств представляет собой короткий импульс с крутыми фронтами.

Известно реле времени, содержащее времязадаю1цую RC-цепь, нуль-орган на однопереходном транзисторе и тиристорный выходной каскад I.

Недостатком такогореле является низкая помехоустойчивость при больщих выдержках бремени.

Известно реле времени,в которое дополнительно введен генератор на однопереходном транзисторе, служащий для периодического возбуждения нуль-органа, что улучшает помехоустойчивость реле {21.

Однако это усложняет схему, но не обеспечивает получения достаточно большой удельной выдержки времени на I мк емкос5 ти, используемой во времязадаюш,ей RCцепи.

Использование метода накопления импульсов большой скважности позволяет обесп чить значительное увеличение удельной выдержки времени и улучшить помехоустой10 чивость реле.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является реле времени, содержащее генератор имп/льсов с времязадающей RC-цепью и однопереходным транзистором, соединенным эмиттером с выходом RC-цепн, а накопитель импульсов - с накопительным конденсатором м однопереходным транзистором, который производит деление частоты задающего генератора. Транзистор накопителя импульсов соединен с

20 управляющим электродом выходного тиристора J3J.

Недостатком этого реле времени является то, что импульс на накопитель передается с резистора в цепи первой базы задающего генератора, соединенного с отрицатетьной шиной источника питания, что не позволяет полностью использовать все напряжение питания для заряда емкости накопителя импульсов. Другим значительным недостатком реле времени является его невысокая помехоустойчивость. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости иувеличение удельной выдержки времени реле. Поставленная достигается тем, что реле времени, содержащее генератор импульсов, выполненный на одиопереходном транзисторе, накопитель импульсов, выполненный на однопереходном транзисторе с накопительным конденсатором и соединенный с исполнительным т ристорным элементом однопереходиого транзистора генератора импульсов, источник питания, дополнительно введен электронный ключ, вход которого подключей ко второй базе однопереходного транзистора гейератора импульсов и через резистор; к положительной шине источника питания, а выход через Диод и резистор подключен к эмитетеру однопереходного транзистора накопителя импульсов, а накопительный конденсатор включен между эмиттером однопереходиого транзистора накопителя импульсов и .первой базой однопереходного транзистора генератора импульсов, На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого реле времени. Реле времени содерн ит задающий генератор 1 имЛульсое, состоящий из времязадающей RC-цепочки (резистор 2, конденсатор 3) и однопереходного транзистора 4 с резистором 5 в цепи второй базы и резне тором 6 в цепи первой базы. С генератора 1 импульсов через конденсатор 7 импульсы поступают на базу транзистора 8 транзисторного ключа 9 и далее с коллектора транзистора 8 через диод 10 на RC-цепочку (резистор 11, конденсатор 12) накопителя 13 импульсов. Положительная обкладка конденсатора 12 соединена с эмиттером однопереходного транзистора 14, а отрицательная обкладка его соединена с первой базой однопереходного транзистора 4. Однопереходный транзистор 14 имеет в цепи второй базы резистйр 15, а в цепи первой базы - резистор 16. Первая база одноперехрд} ого транзистора 14 соединения с управляющим электродом исполнительного тиристора 17. В анодной цепи тиристора 17 включен резистор 18, с которого снимается выходной сигнал. Коллектор транзистора 8 соединен через резистор 19 с отрицательной шиной источника питания. , При возврате схемы в исходное состояние ключом 20 обрывается цепь питания тиристора 17 и второй базы транзистора 14 и одновременно шунтируется резистором 21 резистор 2 времязадающей RC-цепи. Схема работает следующим образом. Задающий генератор I импульсов вырабатывает импульсы большой скважнскти, частота переключений которого задается соотношением величин резистора 2 и конденсатора 3. Во время существования импульса анод диода 10 подсоединяется к положительной шине источника питания с помощью транзисторного ключа 9. Импульсы через диод 10 и резистор И заряжают конденсатор 12. Когда напряжение на конденсаторе 12 достигает величины порога открывания транзистора 14, на резисторе |б появляется импульс, который открывает исполнительный тиристор, и на резисторе 18 появляется выходной сигнал. Так как отрицательная обкладка конденсатора 12 соединена с резистором 6 в цепи первой базы транзистора 4, то импульсное напряжение на резисторе 6 в момент вклю1/ения транзисторного ключа 9 складывается с напряжением, накапливаемым. конденсаторе 12, чем обеспечивается четкое срабатывание реле времени в момент приближения напряжения на конденсаторе 2 к порогу открывания одноаереходного транзистора 14. Поскольку импульс на резисторе 6 по мрш;ности и амплитуде напряжения значительно превышает все виды возможных сигналов помех, то на срабатывание реле помехи не могут оказывать воздействие. Запуск реле времени производится ключом 20 путем замыкания анода тиристора 17 И цепи второй базы транзистора 14 с плюсовой шиной источника питания. Выключение реле времени производится переключением ключа 20 на резистор 21. При этом генератор импульсов продолжает работать, но с большей частотой, а транзистор 14 открыт, вследствие чего конденсатор 12 перезаряжается в обратном направлении, что увеличивает выдержку времени, стабильность его срабатывания и сокращает время готовности реле. Период переключения генератора I задающих импульсов при отключенном отсчете времени может быть сделан сколь угодно мдлым в зависимости от выбора номинала резистора 21. Наличие резистора 19 в коллекторной цепи транзистора 8 исключает влияние токов утечки транзистора на заряд накопительного конденсатора. При этом все элементы схемы находятся в рабочем состоянии и с момента включения ключа 20 реле времени готово к отсчету времени, чем устраняется нестабильность выдержки времени в период первого включения. Схема данного реле времени состоит из малогабаритнгых элементов и легко поддаётся миниатюризации (кроме конденсаторе Применение этого реле времени позволяет значительно уменьшить габариты аппаратуры при повышении стабильности вь1держки времени н увеличить надежность ее работы за счет устранения ложных срабатываний реле от помех работающего рядом электрооборудования. Формула изобретения Реле времени, содержащее генератор импульсов, выполненный на однопереходном транзисторе, накопитель импульсов, выполненный на однопереходном транзисторе с накопительным конденсатором и соединенный с исполнительным тиристорным элементом, источник питания, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости и увеличения удельной выдержки времени, дополнительно введен электронный ключ, вход которого подключен ко второй базе однопереходного транзистора генератора импульсов и через резистор У положительной шине источника питания, а выхЪд через диод и резистор - к эмиттеру однопереходного транзистора накопителя импульсов, а накопительный конденса.тор включен между эмиттером однопереходного транзистора накопителя импульсов и первЪй базой однопереходного транзистора генератора импульсов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 34172%, кл. 317-142, 1%8. 2.Авторское свидетельство СССР № 530367, кл. Н 01 Н 47/18, 1974. , 3.Авторское свидетельство СССР ЛГ 445941, кл. Н 01 Н 47/18, 1972.