Электронно-механическое реле Советский патент 1980 года по МПК H03K17/00 

(54) ЭЛЕКТРОННО-МЕХАНИЧЕСКОЕ РЕЛЕ

Изобретение относится к электронномеханическим реле, которые широко применяются в устройствах автоматики, связи и других областях техники. Предлагаемое изобретение направлено на повышение надежности реле, то преимущественная область его применения - системы связи, сигнализации и контроля в бортовой аппаратуре. Известны устройства, .содержащие ген ратор временных интервалов, выполненны на РС-цепи и полупроводниковых приборах, .которые обеспечивают замыкание цели нагрузки с последующим ее отключениемНедостаток такого реле заключается в том, что качество контактирования зде не контролируется. Поэтому при подаче на вход реле сигнала управления и проте кании тока через обмотку возбуждения электромагнитного реле, цепь нагрузки может остаться не замкнутой, например из-за загрязнения контактов или по другим подобным причинам. Более надежная работа выходной контактной цепи может быть получена в устройстве, которое содержит RC-цепь, транзисторное пороговое устройство и электромагнитное реле. Электромагнитное реле работает в повторнократковременном режиме, благодаря чему производится самооЧистка контактов и надежность контактной цепи повышается. Однако несмотря на более высокую надежность это устройство имеет ограниченное применение, так как не может быть использовано в тех случаях, когда требуется с высокой надежностью обеспечить замыкание цели нагрузки не кратковременно, а длительно. Устройства для замыкания цепи нагрузки в течение всего времени действия управляюшего сигнала также известны. Например, такая задача может решаться с помощью реле, содержащего С-генератчэр, подключенный к входу согласукшего каскада с обмоткой электромагнитного реле на выходе З . Однако это реле имеет меньи1ую надежность в сравнении с только что рассмотренным устройством, так как оно не обеспечивает повторного включения, если по каким-либо причинам не произошло замыкания цепи нагрузки. Цепью изобретения является повышение надежности. Для достижения указанной цели в электронно-механическое реле, содержащее RC-генератор, подключенный к входу согпасуюшего каскада с обмоткой электромагнитного реле на выходе, введены транзистора -р-п проводимости, первый и второй диодные оптроны, при этом светоизлучающий диод первого оптрона включен в контактную цепь электромагнитного реле последовательно с нагрузкой, светоизлучающий диод второго оптрона включен пос ледов а те ль но с обмоткой эпектромагни ного реле, эмиттер упомянутого транзистора соединен с минусовой шиной, коллектор - со средней точкой 1 С-цепи генератора, а база транзистора через фотодиоды первого и второго оптронов, включенные последовательно в .обратном направлении для тока базы, подключена к плюсовой ши не. Такое соединение оптронов электромаг нитного реле и контактной цепи позволяет повысить надежность репе, так как теперь переключение его контактов будет происходить до тех пор,пока цепь нагрузки окажется замкнутой. На чертеже приведена принципиальная электрическая схема реле. В реле входит генератор, содержащий времязадаклдую цепь на резисторе 1 и конденсаторе 2, транзисторы 3 и 4 разного типа проводимости, резисторы 5-7, образующие делитель напряжения, электро магнитное репе 8 с контактами 9 и согпа суюишм транзистором 1О; узел блокировк генератора на транзисторе 11. В реле вх дят также два оптрона на диодах 12, 13 и 14, 15. Соответственно RC-цепь подключена резистором 1 к плюсовой шине 16 и конденсатором 2 к минусовой шине 17. Средняя точка RC-цепи соединена с эмиттером транзистора 3 р-п -р проводимости, база которого подсоединена к резисторам 5, 6 и коллектору транзистора 4 г -р- п проводимости, а коллектор - к базе транзистора 4. Средняя точка КС-це пи соединена также с коллектором транзистора 11, эмиттер которого соединен с минусовой шиной 17, а база подключена к плюсовой шине 16 через два последовательно соединенных фотодиода 12 и 14. Обмотка электромагнитного реле 8 одним выводом подсоединена к плюсовой шине 16 через светоизлучакзций диод 13, который оптически связан с фотодиодом .14, Другой вывод обмотки через переход коллектор-эмиттер согласующего транзистора 10 подсоединен к минусовой шине 17. База этого транзистора соединена с резисторами 6 и 7г которые вместе с резистором 5 образуют делитель напряжения; Светоизлучающий диод 15, оптически связан 1Ый с фотодиодом 12, соединен последовательно с нагрузкой. Работает реле следующим образом. При подаче управляющего напряжения на шины 16 и 17 открывается транзистор 10 и через обмотку реле 8 и диод 13 протекает ток, который приводит к срабатыванию реле и засвечиванию диода-13. Если при этом цепь нагрузки оказывается замкнутой контактом 9, то через светоизпучающий диод 15 второго. оптрона также протекает ток (ток лагру;зки) и засвечивается диод 15. В результате этого открываются фотодиоды 12 и 14, оптически Связанные с засвеченными диодами 13 и 15. Так как открытые фотодиоды 12 и 14 образуют цепь, через которую протекает базовый ток транзистора 11, то этот транзистор открывается и шунтируется своим переходом коллектор-эмиттер конденсатор 2 и блокирует тем самым генератор, исключая возможность, его возбуждения. Если по каким-пибо причинам, например из-за загрязнения контакта 9, цепь нагрузки 18 не з.амкпупась, то через диод 15 ток не протекает и, следовательно, диод 15 остается и засвечеп ыМ) а оптически связанный с ним фотодиод 12 - закрытым. Остается закрытым транзистор 11, что приводит,-в свою очередь, к заряду конденсатора 2, При этом, как только напряжение на конденсаторе превышает падение напряжения на резисторах 6 и 7, транзисторы 3 и 4 лавинообразно открываются и конденсатор 2 разряжается через эти транзисторы. Открытый транзистор 4 шунтирует переходом коллекторэмиттер цепь управпения транзистора 10, который закрывается. Это приводит к отпусканию репе 8. После разряда конденсатора 2 транзисторы 3 и 4 закрываются, проволящее состояние транзистора Ю восстанавливается, а реле 8 срабатывает повторно. Если в результате повторного обрабатывания реле произойдет замьикание цепи нагрузки контактом 9, то генератор блокируется транзистором 11, так как

диоды 12 и 14, оптически связанные с диодами 13 и 15, открыты, и база транзистора 11 соединена с плюсовой шиной 16.

При повторном незамыкании цепи нагрузки заряд-разряд конденсатора 2, а следоватепьно, и переключение реле повторяется. Процесс переключения повторяется до тех пор, пока не произойдет замыкание цепи нагрузки.

. Таким образом, предлагаемое устройство обладает свойством повторного включения контактов дпя самоочистки с последующим замыканием цепи нагрузки в течение всего, времени действия управляющего напряжения.

Электрическая схема устройства может быть видоизменена. Так, например, генератор может быть выпогшен на однопереходном транзисторе или операционном усилителе с соответствующим изменением цепи управления транзистором 11. Диоды 12, 14 могут быть включены в цепь базы дополнительного транзистора, который, в Свою очередь, используется для управления транзистором 11.- Согласующий транзистор Ю может быть представлен в виде согласующего каскада, например из двух транзисторов. Если ток нагрузки превышает ток, допустимый для диода 15,

то он может быть шунтирован другим диодом или резистором.

Формула изобретения

Электронно-механическое реле, содержащее РС-генератор, подключенный к входу согласующего каскада с обмоткой электромагнитного реле на выходе, отличающееся тем, что, с целью повышения его надежности, в него введены транзистор п -р- п проводимости, первый и второй диодные оптроны, при этом светоизлучаюший диод первого оптрона включен в контактную цепь электромагнитного реле, эмиттер упомянутого транзистора соединен с минусовой шиной, коллектор со средней точкой Р С-цепи генератора, а база транзистора через фотодиоды первого и второго оптроиов, включенные последовательно в обратном направлении для тока базы, подключена к плюсовой шине.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

№ 423194, кл. Н 01 Н 47/18,24.07.72.

0-/7