Реле времени Советский патент 1982 года по МПК H03K17/28 

(54) РЕЛЕ ВРЕМЕ1Ш

Изобретение относится к конденсаторным реле времени, которые широко применяются в аппаратуре связи, тепемехашпсв, вычислительной технике, в станкостроении и других областях техники. Известно реле времени, содержащее времязадающую RC -цепь, нуль-орган, подключенный входом к выходу RG -цепи пррвый и второй выходные каскады на тиристорах с нагрузками в анодной цепи, подключенную между анодом первого и (управляющим электродом второго тириоторов, цепочку из последовательно соединенных конденсатора и участка эммитерколлектор тра1сзистора, база которого сое динена с катодом первого тиристора, а между катодом первого тиристора и точкой соединения конденсатора и эмиттера транзистора включен днод в прямой полярности пля тока заряда конденсатора, кроме того, с целью получения многокра-р ных выдержек времент реле содержит дскполнительньш кпскады, аналогичные перво му, при этом коллекторы транзисторов соединены через диоды с управляющими электродами тиристоров всех последующих каскадов l . Недостаток реле - сложвость. Известно реле времени, содержащее последовательную времязадающую RC -. цепь, подключенную выходом к входу нул1 -органа, выход которого подключен к входу выходного каскада с исполнительным реле в качестве нагрузки, источник питания, плюсовая шина которого через соединенные последовательно замыкающий контакт узла управления и защитный диод соединена с плюсовой шиной реле времени, электролитический конденсатор, включенный через ofioa и упомянутый узел упра&ления между шинами источника miTa-v ния 2. Однако применение электролитического конденсатора снижает точность реле. то объясняется тем, что а конденсаторе величивается ток утечки, если в работе 39S реле имеются сколько-нибудь значительны перерывы. Целью изобретения является повышение точности. Для достижения указанной цели в реле времени, содержащее последовательную времязадающую RG -цепь, подключенную выходом к входу нуль-органа, выход которого подключен к входу выходного каокада с исполнительным реле в. качестве нагрузки, источиик питания, плюсовая шин которого через соединенные последовательно замыкающий контакт узла упра&ления и защитный диод соединена с плюсовой шиной реле времени, диод, введены фототранзистор, оптически связанный с светоизлучающим диодом, дополнительные электромагнитные реле, ключ управления, при этом обмотка дополнительного, электромагнитного реле включена параллельно светоизлучающему диоду и соединена через ключ управления с отрицательной шиной питания через размыйающий контакт узла управления с положительной шиной источника питания, эмиттер фототранзистора через упомянутый диод подсоединен к катоду защитного диода, шиосовая выходного каскада соединена с анодом этого диода. Кроме того, устройство может содержать дополнительный диод, анод которого подключен к эмиттеру фототранзистора, а катод к выходу времязадающей RC -цепи. Благодаря использованию в реле времени таких технических средств, как све тоизлучающий диод и фототранзистор, соединенных предложенным образом, точность реле действительна повышается, поскольку конденсатор периодически подключается на формовку в перерывах между использованием реле. При этом формовка производится с использованием процессов, которые сопутствуют работе электромагнитных реле, действующих в аппаратуре совместно с реле времени. В качестве сопутствукошх процессов использована ЭДС самоиндукции, возникаю шая на обмотке реле при их отключении от источника питания. Введение допопнктйльногй диода и со& rotHetme его с фототранэистором и конденсатором повышает эффективность техни ческого решения в тех спучв и, когда велвлмна времяэадающего резистора велика, и ток формовки оказывается недостаточным для быстрого заряда конденсатора. На чертеже приведена принципиальная электрическая схема реле времени. Реле содержит времязадающую RC -цепь, в оторую входят резистор 1 и конденсатор 2, нуль орган на однопереходном транзисторе 3, выходной узел на тиристоре 4, в анодную цепь которого включена обмотка исполнительного 5 электромагнитного реле. В состав реле входит также фототранзистор 6, светоизлучающий диод 7 и узел управления 8. RC -цепь и нуль-орган соединены с плюсовой шиной 9 реле времени и общей (минусовой) шиной 10 источника питания. Кроме того, точка соединения резистора 1 и конденсатора 2 подсоединена к входу нуль органа, т. е. к эмиттеру однопереходного транзистора 3. Фототранзистор 6, оптически связанный с светоизлучающим диодом 7, соединен коллектором с плюсовой шиной 11 источника питания, а эмиттером с анодами диодов 12 и 13. При этом катод диода 12 подсоединен к плюсовой шине 9 реле времени, а катод диода 13 к конденсатору 2 и входу нуль-органа. Светоизлучающий диод 7 шунтирует обмотку 14 электромагнитного реле, которая подключена к минусовой шине 1О через ключ управления 15 и к плюсовой шине 11 через узел управления 8. Плюсовая шина 11 источника питания через этот же узел управления 8 и защитный диод 16 соединена с плюсовой шиной 9 реле времени. При этом к аноду диода 16 подсоединен плюсовой вывод выходного каскада. В состав реле входят также резистор 17, контакты 18 исполнительного реле. Реле работает следуюпгам образом. В исходном состоянии, т.е. пока плюсовая шина 11 источника от шины 9 р&ле времени отключена, конденсатор 2 не заряжается для обработки выдержки времени. В то же время электромагнитное реле 14 через ключ управления 15 подключен к источшку питания для выполн&ния возложенных на него функций. В момент отключения ключа управления 15 в обмотке 14 индуктируется ЭДС самоиндуктга, под действием которой через светоизлучающий .. диод 7 протекает ток. В результате фототранзистор 6 засвечивается и перехойит в проводящее состояние. При этом плюсовая шина 11 источника питания через фототранзистор 6 подсоединяется к шине 9 реле времени, что создаст условия для заряда конпеисатоpa 2. Заряд конденсатора 2 осуществляется через диод 13, а питание нульг-органа 3 через диод 12. Поскольку диод 13 является дополнительным, то он может не устанавливаться, если величина резиотора 1 нб велика. Тогда заряд конденсатора осуществляется через резистор 1. После окончания процесса формовки кЛденсатор разряжается через переход эмиттер-первая база однопереходного тракзис- тора и резистор 17. При этом на резисторе 17 создается положительный перепад напряжения, поступающий на управляющий перехЪд тиристора 4. Для исключения срабатывания тиристора в период формовки плюсовой вывод выходного каскада подключен к аноду защитного диода 16, который в общем случае служит для за«щиты элементов от разрущения при поступлении .напряжения обратной полярности. Благодаря этому исключается возмож- -. ность включения выходного каскада и сра батывание реле 5 в режиме формовки кон денсатора. Если в качестве электромагнитного реле, обмотка которого щунтируется светоизлучающим диодом 7, выбрать реле, периодически выполняющее операции в про межутках между использованием реле времени, то конденсатор 2 периодически бу дет хгодключаться к щине 11 для формовки. Если теперь узел управления 8 перевести в положение, когда щина 11 соединяется с щиной 9, то через резистор 1 начинается заряд конденсатора 2. Одн1 временно обмотка 14 отключается от шины 11 источника питания, Что исключает возможность заряда конденсатора 2 через фототранзистор 6 в процессе отработки выдержки вретлени. : Как только напряжение на конденсаторе 2 достигнет величины напряжения включения однопереходного транзвотора 3, сопротивление его перехода эмит- тер-первая база лавинообразно снижается И конденсатор разряжается через резвстйр 17. Перепад напряжения, фо(лъ ирующийся при этом на резисторе 17, воздействует на управляющий переход тиристора 4, что вызывает его включение. В результате срабатывает исполнительное электрома1 нитное реле, контакты 18 которого фш сируют окончание выдержки времени. П| скольку отработка выдержки времени проходит на сформованном конденсатснре то исключается влияние тока утенки на точность выдержки. Это позволяет ие пользовать в реле электролитический кокиденсатор и длительные выдерж ки времени без снижения точности. На чертеже приведен наиболее простой вариант реализации предлагаемого технического рещения, которое может быть выполнено с использованием других узлов. Например, нуль-орган может быть выполнен на базе дифференциального усилителя с транзисторным выходным каскадом вместо тиристорного. В качестве электромагнитного реле, используемого без управления фоторезистором, может быть испол|узовано несколько реле. Предлагаемое устройство обеспечивает получение выдержки времени 6О с. При этом точность выдержки при первом и последующих срабатывания лежит в пределах 2-3%. Формула изобретения 1.Реле времени, содержащее последовательную времяза дающую RC -цепь, подключенную выходом к входу нуль органа, выход которого подключен к входу выходного каскада с исполнительным реле в качестве нагрузки, источник питания, плюсовая щина которого через соединенные последовательно замыкающий контакт узла управления и защитный диод соединена с плюсовой щиной реле времени, диод отличающееся тем, что, с целью повыщения точности, в него введены фототранзистор, оптически связанный с светоизлучаюшим диодом, дополнительные электромагнитное реле, ключ управления, при этом обмотка дополнительного электромагнитного реле включена параллельно светоизлучающему диоду и соединена через ключ .управления с отрицательной щиной питания через размыкающий контакт узла управления с положительной щиной источника питания, эмиттер фототранзистора через упомянутый диод подведен к катоду защитного диода, плюсовая шина выходного каскада соединена с анодом этого диода. 2.Реле времени по п. 1, отличающее с я тем, что в него введен дополнительный диод, анод которого подключен к эмиттеру фототранзистора, а катод к выходу времязадающей RC -цепи. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 466571, кл. Н 01 Н 47/18, Н 03 К 17/28, 30.11.73 2.Патент США № 3.417.296, кл. 317-142, опублик. 17.12.68(прототип).