Реле времени Советский патент 1980 года по МПК H01H47/18 

(54) РЕЛЕ ВРЕМЕНИ

I

Изобретение относится к электротехнике, а именно к элементам релейной автоматики и может быть использовано для коммутации цепи контактами релейного элемента с рег Рлируемой 5 вьщержкой времени.

Известно реле времени, содержаицее времязсцхаюшую RC-цепь, подключенную к пороговому элементу, выполненному на полевом и биполярном транзисторах,Ю и выходной релейный элемент l .

Недостатком этого реле времени является большая потребляемая мощность устройства во время вьшержки реле, нелинейность зарядного тока времяза- iS дающего конденсатора и, как следствие этого, ненадежная работа устройства.

Известно также реле времени, содержгицее времязадающую цепь, состоящую из последовательно соединенных 20 резисторов, бицолярного транзистора, диода и конденсатора, порогового элемента на полевом транзисторе, подключенного к времязадакицей цепи и релейного элемента 21|.25

Недостатком этого устройства является большая потребляемая мощность во время выдержки времени.

Наиболее близким по технической .сущности к предлагаемому является 30

реле времени, содержащее времязадающую цепь, включающую переменный и ограничивакнций резисторы и конденсатор, последовательно соединенные истоковый повторитель, пороговый элемент, усилитель и релейный элемент, причём пороговый элемент выполнен в виде транзисторного аналога четырехслойного р-п-р-п переключателя. Выход и вход истокового повторителя соответственно подключены ко входу и выходу времязадающей КС-цепи

Недостатком этого устройства является болыаая потребляемая мощность схемы, недостаточная надежность работы при больших выдержках времени, поскольку при этом приходится применять конденсаторы и резисторы больших емкостей и сопротивлений.

Цель изобретения - снижение потребляемой мощности.

Поставленная цель достигается тем, что реле времени, содержащее времязадающую цепь, включающую переменный и ограничивающий резисторы и конденсатор, последовательно соединенные пороговый элемент, усилитель и релейный элемент, дополнительно снабжено последо вательно соединенными тремя источниками напря;хения, первые два

з которых выполнены в виде стабилиронов; с пардллельнр подключенными к им Накопительными конденсаторами, ретий - в виде стабилитрона, диодом первым-биполярным транзисто Зом, ороговый элемент выполнен на полеом и втором биполярном транзисторах, причем переменный резистор подключен параллельно первому источнику напряения, база первого биполярного транзистора соединена с общей точкой первых двух источников напряжения, эмиттер через ограничивающий р езистор подкЛ1бЧе н К даижку пёрёШнногЪ резистора, коллектор - к одной tS обкладок конденсатора времязадающей цепи, вторая обкладка которого подключена к общей точке второго и третьего источников напряжения, переход затвйр-исток полевого трайэистора подключен параллельно конденсатору времязадающей цепи, сток соеййнен с базой второго биполярного транзистора, эмиттер которото подключШк Зажиму первого источника напряжения, разноименному с общей точкой йё вого и второго источников, коллектор со входом усилителя, диод подключен однигл электродом к затвору полевого транзистора, а вторым - к разноименноМу с ним электроду стабилитрона третьего источника напряжения. На чертеже представлена принципиальная схема реле времени.

Устройство содержит времязадакнцую КС-цепь из резисторов 1,2, переменного резистора 3, биполярного .транзйстора 4 и конденсатора 5, пороговый элемент, выполненный на полевом транзисторе б, биполярно транзисторе 7 и резисторе 8, усилитель, содержащий биполярные транзисторы 9, 10 и резис оры 11, 12, 13, источник 14 управляющего напряжения, ключ 15, резистор 16, последовательно соединенные три источника напряжейия, выполненные на стабилитронах 17, 18, 19, накопительных конденсаторах 20, 21 и диоде 22, диод 23, релейный элемент 24, к леммы напряжения питания 25.

Устройство работает следующим образом. -- - .-.. ;;::-- - - --: ,-.:-.:-,--.;,

При подаче напрЯжёния питания на клеммы ±25 транзистор 10 открыт и релейный элемент 24 включается. Одновременно с подачей ПИТaloWet TtSff MyjeHHHза.мыкается ключ 15, подготавливая управляющую часть схемы к работе.

Источник управляющего напряжения 14 подключается через резистор 16 к трем последовательно соединенным истон икам опорного напряжения на стабилитронах 17, 18, 19. При этом накопительные конденсаторы 20, 21 заряжаются до напряжения стабилизации соответственно стабилитронов 17 и 18. Конденсатор 5 времязадающей цепи зарй аёТсй чёрёз открытый диод 22 до

782011

напряжения стабилизации стабилитрона 19. Полевой транзистор б заперт отрицательнцм напряжением затвор-исток конденсатора 5, которое превыиает напряжение отсечки полевого транзистора. Биполярные транзисторы 7 и 9 закр1лты, что не препятствует Открытому состоянию транзистора 10.

Командой на отключение выходного реле с выдержкой времени,является 45адМь1кание ключа 15 или исчезновение пит акяде го напряжения управляющей части схемы. При этом источник 14 управляквдего напряжения отключается, ток через стабилитроны 17, 18 и-19 прекращается, а диод 22 обесточивается, и отрицательно заряженный конденсатор 5 времязадающей цепи начинает перезаряжаться от источника напряжейия, образованного последовательно соединенными заряженными накопительными конденсаторами 20 и 21 по цепи: полозхительно заряженная обкладка конденсатора 20, резисторы 3 и 1, переход эмиттер-коллектор транзистора 4, конденсатор 5, отрицательно заряженная обкладка конденсатора 21.

При достижении напряжения конденсатора 5 порога срабатывания полевого транзистора б, транзисторы 6 и 7 отпираются. Это приводит к отпиранию транзистора 9 и запиранию транзистора 10. Ток через обмотку релейного элемента 24 прекращается и он отключается.

Для повышения линейности изменения напряжения на конденсаторе 5 времязадающей цепи и регулировочной характеристики реле в схему введен регулируемый источник стабильного тока, выполненный на транзисторе 4, вклюЧеннбмШ схеме с общей базой, переменном резисторе 3 и резисторах 1 и 2. При перемещении движка резистора 3 изменяется 3аридный ток конденсатора 5, и следовательно, время выдержки реле.

Выбирая значения резистора 1 достаточно большим, можно добиться выдержки времени в несколько десятков секунд при относительно низком напряжении стабилизации стабилитр&нов 17, 18, 19 и малой емкости конденсатора В то же время переменный резистор 3 может быть не слишком,большого номи Hiana, поскольку он включен как потенциометр, что увеличивает его надежность. Испытания устройства показали что выдержка времени плавно и линейЙ6 меняется от 0,5 до 30 с.

С целью повышения линейности перезаряда конденсатора 5 и ограничения тока утечки пороговый элемент выполнен в виде полевого транзистора 6, обладающего вйсоким входным сопротивлением, и соединенного с ним биполярного транзистора 7.

Накопительные конденсаторы 20 и 21 обладают значительной емкостью и