Реле времени Советский патент 1980 года по МПК H03K17/28 

(54) . РЕЛЕВРЕМЕНИ

1

Изобретение относится к промьплленной электронике, средствам связи, автоматике и вычислительной технике и предназначено для програмного включения-отключения различных цепей через определенные интервалы времени, в частности для включения анодных цепей электровакуумных приборов после полного прогрева их наКсшьных цепей.

Известны реле времени, содержащие времязада 0(ций мост с конденсатором в одном из плеч, транзистор нуль-органа, вход которого подключен к измерительной диагонали моста, а выход соединен со входом транзистора исполнительного каскада 1.

Существенным недостатком подобных реле времени является низкая стабильность временных вьадержек, возрастающая с увеличением времени выдержки, которая обусловлена незначительной скоростью нарастания входного напряженин транзистора нуль-органа, разбросом коэффициентов передачи базового тока транзисторов и большим диапазоном температур окружакхдей среды. ,

Кроме того, после кратковременных перерывов в электропитании, включение

рассматриваемых реле, а следовательно , и всей аппаратуры происходит каждый раз по истечении времени, определяемого параметргьми времязгщающего моста. Так, например, если полупроводниковое реле времени служит для включения анодных цепей электровакуумных приборов измерительной аппаратуры с задержкой во времени при

10 первоначальном включении аппаратуры относительно включения нахальных цепей на 90-120 с,то после перерывов в электропитании согласно ГОСТ 19705-74 на время не более 8с включение

15 этой аппаратуры происходит каждый раз-через 90-120 с, что приводит к потере информации, сбоям аппаратуры, а в некоторых случаях вообще недопустимо длительное отключение

20 измерительной аппаратуры при работающем объекте вследствие возможности возникновения аварийных ситуаций.

Известно также реле времени, со25держащее времязадающий мост с конденсатором в одном из плеч, транзистор нуль-органа, вход которого подключен к измерительной диагонали времязадающего моста, а выход через 30 резисторный делитель напряжения к входу транзистора исполнительного каскада, в который с целью повышения стабильности выдержки времени дополнительно введен транзистор положительной обратной связи вход которого подключен к резисторному делителю напряжения исполнительного каскада/ а выход - параллельно резистору времяз.адающего моста, смежному с конденсатором 2.

Однако после кратковременных перерывов в электропитании включение рассматриваемого реле времени, а следовательно, и всей аппаратуры также происходит через время, определяемое параметрами времязадающего моста, что недопустимо для безопасной работы объекта.

Цель изобретения - повышение надежности, а именно уменьшение потерь информации измерительной аппаратуры, исключение сбоев аппаратуры и возникновения аварийных ситуаций за счет одновременного включения реле времени и всей аппаратуры после кратковременных перерывов в электропитании.

Указанная цель достигается тем, ,что в полупроводниковое реле времени, содержащее времязадающий мост с конденсатором в одном из плеч и резисторами в других плечах, транзистор нуль-органа, вход которого подключен к измерительной диагонали времязадающего-моста, а выход через резисторный делитель напряжения ко входу транзистора исполнительного каскада, выход которого через втрой резисторный делитель напряжения соединен со входом транзистора положительной обратной связи, ввдены развязывающий диод и дополнительный конденсатор, причем дополнительный конденсатор подключен па раллельно упомянутому второму резисторному делителю напряжения, ко входу которого подключен диод, соединенный с выходом транзистора исполнительного каскада, а выход транзистора положительной обратной связи через резистор соединен со входом транзистора исполнительного каскада

На чертеже представлена электрическая принципиальная схема предлагемого устройства.

Полупроводниковое реле времени содержит времязадающий Мост на резиторах 1, 2 и 3 и конденсаторе 4, транзистор 5 нуль-органа, базовоэмиттерный переход которого подключен к измерительной диагонали времязадающего моста, а кол/1ектор через делитель -напряжения на резисторах б и 7 подключен к базе транзистора 8 исполнительного каскада реле времени, коллектор которого через развязывающий диод 9 соединен со вторым делителем напряжения на резисторах 10 и 11. зашунтированным конденсатором 12,- обеспечивающим совместно с у1 азанными резисторами необходимое время автоблокировки, т. время одновременного срабатывания рле и всей аппаратуры после кратковременных перерывов в электропитании. Выход второго делителя напряжения на резисторах 10 и 11 соединен с базой транзистора 13 положительной обратной связи, коллектор которого через ограничивающий резистор 14 соединен с базой транзистора 8 исполнительного каскада. Напряжение необходимое для электропитания полупроводникового реле времени, подается на зажимы 15 и 16.

Реле времени работает следующим образом.

При включении аппаратуры питание подается на зажимы 15 и 16 полупроводникового реле времени, в результате чего через резистор 3 времязадающего моста начинается заряд конденсатора 4. При этом потенциал эмитера транзистора 5 нуль-органа, задаваемый делителем напряжения на резисторе 1 и 2, выше потенциала ег базы, задаваемого напряжением на конденсаторе 4, и транзисторы, 5,

8и 13 реле времени закрыты.

По мере заряда конденсатора 4 потенциал базы транзистора 5 нульоргана становится выше потенциала его эмиттера,транзистора 5 нульоргана начинает открываться и образует путь для протекания базового тока транзистора 8 исполнительного каскада.

Образование незначительного базового тока транзистора 8 исполнительного каскада вызывает в раз больший коллекторный ток, который, протекая через развязывающий диод

9и делитель напряжения на резисторах 10 и 11, образует базовый, а следовательно и коллекторный ток транзистора 13. Последний, в свою очередь, вызывает дополнительное увличение базового тока транзистора

8 исполнительного каскада, т. е. образуется положительная обратная связь, врезультате которой происходит лавинообразный процесс переключения транзисторов 8 и 13 из режима отсечки в режим насыщения.

Одновременно с переключением тразистора 8 исполнительного каскада из режима отсечки в режим насыщ-ения происходит заряд дополнительного коденсатора 12, причем наличие положительной обратной связи обеспечивает нарастание выходного сигнала реле времени в течение -диниц микросекунд, независимо от скоростей нарастния напряжения на входе транзистора 5 нуль-органа, чем и обеспечивается высокая стабильность временных вьщежек. При перерывах в электропитании происходит разряд конденсатора 4 через переход эмиттер-база транзистора 5 нуль-органа и низкоомное сопротивление резистора 2 времязадающего моста, а также разряд конденса тора 12 через сопротивление резисторов 10 и 11 второго делителя напряже ния и базово-эмиттерный переход тран зистора 13 положительной обратной связи, В результате в течение заданного интервала времени обеспечиваетс протекание базового тока транзистора 13 положительной обратной связи. Раз вязывающий диод 9 предотвращает разряд конденсатора 12 через низкоомную нагрузку, подключаемую к выходу реле времени. При повторном включении электропитания после его кратковременного перерьша транзистор 5 нуль-органа за крыт, поскольку в результате разряда конденсатора 4 потенциал его эмит тера выше потенциала базы. Причем включение транзистора 5 нуль-органа происходит только через время, определяемое параметрами времязадающего моста. Наличие базового тока транзис тора 13 приводит при повторном включении электропитания к протеканию ег коллекторного тока, являющегося част базового тока транзистора 8 исполнительного каскада. В результате транзистор 8 начинает открываться и обра зует дополнительную цепь подпитки ба зы транзистора 13 положительной обратной связи, что приводит к лавино образному процессу переключения тран зисторов 8 и 13 в режим насыщения. При этом на выходе реле времени, независимо от состояния транзистора 5 нуль-органа, формируется выходной си нал, обеспечивающий включение аппара туры одновременно с повторной подаче на нее электропитания. При более длительных перерывах в электропитании, которые могут быть вызваны только отключением аппаратуры оператором, конденсатор 12 полностью разряжается через сопротивления делителя напряжения на резисторах 10 и 11, и при очередном включении аппаратуры и реле времени посладнее срабатывает только через время, определяемое параметрами времязадающего моста. Таким образом, наличие в предлагаемом полупроводниковом реле времени развязывающего диода и дополнительного конденсатора, подключенного паргшлельно резисторному делителю нап-. ряжения, питающему транзистор положительной обратной связи, а также наличие положительной обратной связи, образуемой транзистором 13, обеспечивает одновременное включение реле времени и всей аппаратуры в целом после кратковременных перерывов в электропитании, за счет чего уменьшаются потери информации измерительной аппаратуры, исключаются сбои аппаратуры и возникновение аварийных ситуаций, а также обеспечивается четкое срабатывание реле времени, независимо от скорости нарастания времязадающего напряжения и высокая стабильность временных выдержек. Формула изобретения Реле времени, содержащее времязадающий мост с конденсатором в одном из плеч и резисторами в других плечах, транзистор нуль-органа, вход которого подключен к измерительной диагонали времязадающего моста, а выход через резисторный делитель напряжения - ко входу транзистора исполнительного каскада, выход которого через второй резисторный делитель напряжения соединен со входом транзистора положительной обратной связи, отличающее с я тем, что, с целью повышения надежности, в него введены развязывающий диод и дополнительный конденсатор, причем дополнительный конденсатор подключен параллельно упомянутому второму резисторному делителю напряжения, ко входу которого подключен диод, соединенный с выходом транзистора исполнительного каскада, а выход транзистора положительной обратной связи через резистор соединен со входом транзистора исполнительного каскада. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 364036, кл. Н 01 Н 47/18, 1970, 2.Авторское свидетельство СССР № 500589, кл. Н 03 К 17/26, Н 01 Н 47/18, 1974 (прототип).

,,, .. н .. -- . , -.- г V .; 790309