Реле времени

 

1. РЕЛЕ ВРЕМЕНИ, содержащее дистанционный переключатель, обмотка отбоя которого включена в коллекторную цепь первого транзистора, подключенного базой к выходу блока временной вьщержки, первый вход которог подключен к выходу устройства установки блока временной вьщержки в исходное состояние, вход которого подключен к первому контакту дистанцион ного переключателя, второй контакт которого подключен к первой шине питания, второй транзистор, коллекто которого соединен с первым выводом обмотки включения дистанционного переключателя , а база соединена с выводом первого резистора, второй резистор, пусковой ключ, один вывод которого соединен с второй шиной питания, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности , уменьшения потребления энергии от источника питания, в него введены третий транзистор и два диода, причем вторые выводы первого резистора и обмотки включения дистанционного переключателя соединены с первой шиной питания, коллектор третьего транзистора соединен с базой второго транзистора, а его база через второй резистор соединена с первым контактом дистанционного переключателя и вторым входом блока временной вьщержки, змиттеры второго и третьего транзисторов через диоды подключены к второму выводу пускового ключа . е

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И)

3(59 Н О1 Н 47/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3446911/18-21 (22) 28.05.82 (46) 07.04.84. Бюл. -13 (72) В.Н ° Детков и В.П. Попов (53) 621.347.5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

@508818, кл. Н 01 Н 47/18, 10.01.73.

2. Авторское свидетельство СССР

9754509, кл. Н 01 Н 47/18, 22.08.78 (прототип). (54)(57) 1. РЕПЕ ВРЕМЕНИ, содержащее дистанционный переключатель, обмотка отбоя которого включена в коллекторную цепь первого транзистора, подключенного базой к выходу блока временной выдержки, первый вход которогс подключен к выходу устройства установки блока временной выдержки в исходное состояние, вход которого под-, ключен к первому контакту дистанционного переключателя, второй контакт которого подключен к первой шине питания, второй транзистор, коллектор которого соединен с первым выводом обмотки включения дистанционного переключателя, а база соединена с выводом первого резистора, второй резистор, пусковой ключ, один вывоц которого соединен с второй шиной ° питания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежнос" ти, уменьшения потребления энергии от источника питания, в него введены третий транзистор и два диода, причем вторые выводы первого резистора и обмотки включения дистанционноrg переключателя соединены с первой шиной питания, коллектор третьего транзистора соединен с базой второго транзистора, а его база через второй резистор соединена с первым контактом дистанционного переключателя и вторым входом блока временной выдержки, змиттеры второго и третьего транзисторов через диоды подключены к второму выводу пускового ключа. вЯ

10849

2. Реле по п.1, о т и и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью воэможности установки дистанционного переключателя в выключенное состояние в момент подачи напряжения на шины питания, в него введен элемент запреt0 та, первый вход которого соединен с вторым выводом пускового ключа, второй вход — с первым входом блока временной выдерж-. ки, а выход — с базой первого транзистора.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики, телемеханики и связи.

Известно реле времени, содержащее усилитель на двух транзисторах с 1С— цепочкой, подключенной к базе одного из них, дистанционный переключатель, обмотка отбоя которого включена в коллекторную цепь другого транзистора, первый вывод обмотки включения дисI0 танционного переключателя соединен с входом RC -цепочки и через конденсатор с общей шиной, а второй вывод через пусковой ключ — с шиной питания P1) .

Недостатками данного реле времени являются сравнительно большое потребление энергии на включение реле от источника питания (постоянная времени заряда пускового конденсатора выбирается намного больше, чем реальное время включения переключателя), необ-. ходимость удерживать пусковой ключ в замкнутом состоянии в течение всего времени работы устройства, что во мно- гих случаях является неприемлемым, невозможность переключения дистанционного переключателя в выключенное состояние в момент подачи напряжения на шину питания реле времени. 30

Известно реле времени, содержащее дистанционный переключатель, обмотка отбоя которого включена в коллекторную цепь транзистора, база которого под-, ключена к выходу блока временной вы-,З5 держки, первый вход которого подключен к выходу устройства установки блока временной выдержки в исходное состояние, вход которого подключен к одному контакту дистанционного переключателя, 40 второй контакт которого подключен к шине питания, второй вход блока временной въщержки соединен с кбллектором второго транзистора и через. обмотку включения переключателя с выводом пускового ключа, второй вывод которого соединен с шиной питания, эмиттер второго транзистора подключен к общей шине и через первый резистор соединен с базой этого же транзистора, которая через последовательно соединенные второй резистор и конденсатор подключена к первому выводу пускового ключа (21 .

Однако при использовании в качестве дистанционного переключателя со сравнительно большими током и временем срабатывания (до 5-10 мс) конденсатор в базовой цепи второго транзистора должен иметь величину порядка нескольких (до десятка и более) микрофарад. Поэтому в качестве такого конденсатора необходимо выбирать электролитические конденсаторы, которые имеют надежность на порядок ниже, чем транзисторы, что понижает надежность устройства.

Кроме того, при окончании заряда этого конденсатора второй транзистор будет значительное время находиться в активном режиме при переходе от режима насыщения в закрытое состояние, что может привести к выделению мощности на коллекторе этого транзистора, превышающей допустимую по техническим условиям .на данный транзистор, что также понижает надежность устройства.

При работе реле времени в широком диапазоне рабочих температур (-50-:

+60 С) и недопустимости подбора

О элементов схемы величина емкости электролитического конденсатора может иметь 3-х кратный разброс, а разброс величины коэффициента усиления по току !1g> транзистора не менее 10-ти кратного. В результа те время нахождения второго транзис!

0849!0

Цель изобретения — повьппение надежности, уменьшение потребления энергии от источника питания и возможность установки дистанционного переключателя в выключенное состояние в момент подачи напряже25 ния на шины питания.

Указанная цель достигается тем, что в реле времени, содержащее дистанционный переключатель, обмотка отбоя которого включена в коллектор- 30 ную цепь первого транзистора, подключенного базой к выходу блока временной выдержки, первый вход которого подключен к выходу устройства установки блока временной вы- 35 держки в исходное состояние, вход которого подключен к первому контак" ту дистанционного переключателя, второй контакт которого подключен к первой шине питания, второй тран- 40 зистор, коллектор которого соединен с первым выводом обмотки включения дистанционного переключателя, а база соединена с выводом первого резистора, второй резистор, пусковой 45 ключ, один вывод которого соединен с второй шиной питания, введены третий транзистор и два диода, причем вторые выводы первого резистора и обмотки включения дистанционного 50 переключателя соединены с первой шиной питания, коллектор третьего транзистора соединен с базой второго транзистора, а его база через второй резистор соединена с первым контактом . 55 дистанционного переключателя и вторым входом блока временной выдержки, эмиттеры второго и третьего трантора в режиме насыщения может превышать время, необходимое для срабатывания дистанционного переключателя .во много раз и может достичь теля во много раз и может достигать

0,5"1 с, что значительно повышает расход энергии от источника питания на включение реле времени по сравнению с необходимым.

Известное реле времени также тре- 10 бует удержания пускового ключа замкнутым в течение всего времени формирования выдержки времени и не может переключаться в выключенное состояние в момент подачи напряже- 15 ния на его шины питания, если оно перед этим находилось во включенном состоянии. зисторов через диоды подключены к второму выводу пускового ключа.

Кроме того, в реле времени введен элемент запрета, первьп вход которого соединен с вторым выводом пускового ключа, второй вход — с первым входом блока временной выдержки, а выход— с базой первого транзистора.

На чертеже приведена схема предлагаемого реле времени.

Реле времени содержит дистанционный переключатель 1, обмотки отбоя

2 и включения 3 которого включены в коллекторные цепи транзисторов

4 и 5 соответственно блок 6 временной выдержки, выход которого соединен с базой транзистора 4, а вход

7 — с контактом 8 дистанционного переключателя 1, контакт 9 которого соединен с первой шиной питания, устройство 10 установки блока ременной выдержки в исходное состояние, выход которого соединен с входом 11 блока 6, а вход — с контактом 8 переключателя 1, транзистор

12, коллектор которого соединен с базой транзистора 5, резистор 13, включенный между базой транзистора

5 и первой шиной питания, резистор

14, включенный между базой транзистора 12 и контактом 8 переключателя 1, диоды l5 и 16, встречно— последовательно включенные между эмиттерами транзисторов 5 и 12, пусковой ключ 17 контакт 18 которого соединен с второй шиной питания, а контакт 19 — с общей точкой соединения диодов !5 и 16, эле-. мент 20 запрета, вход 21 которого соединен с выходом устройства 10, а вход 22 — с контактом 19 пускового ключа 17, а выход — с базой транзистора 4, диод 23,включенный в эмиттерную цепь транзистора 4. Элемент

20 запрета состоит иэ резистора 2 и диода 25. К контакту 8 переключп теля подключена нагрузка 26 реле времени.

Реле времени работает следующим образом.

В исходном состоянии реле времени контакты 8 и 9 переключателя и контакты 18 и 19 пускового ключа

17 разомкнуты, транзисторы 4,5 и 12 закрыты, на контакте 19 пускового ключа 6отенциал близок к потенциалу. первой шины питания.

1084910

При замыкании контактов 18 и 19 пускового ключа 17 транзистор 5 открывается и входит в режим насыщения за счет базового тока, протекающего по цепи: первая шина питания, ре- .5 эистор 13, переход база-эмиттер транзистора 5, диод 15, замкнутые контакты 18 и 19 ключа 17, вторая шина питания, и на обмотку 3 дистанционного переключателя подается напряжение. Через некоторое время (порядKB нескольких мс).-.с момента подачи напряжения на обмотку 3 включения дистанционного переключателя 1 его контакты 8 и 9 замкнутся и через них, 15 резистор 14, переход база-эмиттер транзистора 12, диод 16, ключ 17 потечет базовый ток транзистора 12, который под действием базового тока переключится в режим насыщения, в результате чего напряжение на базе транзистора 5 станет меньше напряжения его отпирания и транзистор

5 закроется. С этого момента контакты пускового ключа 17 могут быть разомкнуты и после их размыкания транзистор 12 обесточивается, Замыкание контактов 8 и 9 может фиксировать» ся световым индикатором. Через замкнутые контакты 8 и 9 переключателя 30

1 напряжение питания подается на схему 6, устройство 10 и нагрузку 26.

В момент замыкания контактов

8 и 9 переключателя 1 под действием перепада напряжения на входе устрой35 ства 10 на его выходе формируется импульс, который, поступая на элемент

20 запрета и на блок 6 временной выдержки, устанавливает последнюю в

40 начальное состояние и с этого момента начинается отсчет заданного интервала времени.

Нулевой потенциал, поступающий на вход 22 элемента 20 запрета с

45 второй шины питания через замкнутые контакты пускового ключа 17, запрещает прохождение через элемент запрета импульса с вывода устройства 10 на базу транзистора 4, что предотвращает подачу напряжения на обмотку 2 отбоя дистанционного переключателя 1. (В рассматриваемой схеме падение напряжения импульса на диоде 25 меньше напряжения отпирания транзистора 4, что достигается включением в его эмиттерную цепь диода 23).

IIo истечении заданного временного интервала на выходе блока 6 временной задержки формируется импульс, который, поступая на базу транзистора 4„ переключает его в режим насыщения. На обмотку 2 отбоя дистанционного переключателя 1 подается напряжение и его контакты 8 и 9 размыкаются. Реле времени устанавливается в исходное состояние.

Если в момент подачи напряжения на первую шину питания контакты пускового ключа 17 разомкнуты, а контакты 8 и 9 дистанционного переключателя 1 замкнуты, то сформированный в этот момент на выходе устройства 10 импульс пройдет через резистор 24 элемента 20 запрета (к диоду 25 будет приложено запирающее напряжение) на базу транзистора

4 и введет его в режим насьппения и дистанционный переключатель 1 переключится в исходное состояние (контакты 8 и 9 разомкнутся).

Предлагаемое реле времени выгодно отличается от известного.

Исключение из схемы устройства электролитического конденсатора и резкое закрывание второго транзистора эа счет ввода дополнительного транзистора и двух диодов повьппает надежность реле времени.

Ввод дополнительного транзистора позволил свести время подачи напряжения на обмотку включения дистанционного переключателя до минимального, равного времени его срабатывания, а возможность размыкать пусковой ключ сразу же после срабатывания дистанционного переключателя (при ручном включении время замыкания пускового ключа может быть не более 0,3-0,4 с) позволяет уменьшить потребление энергии от источника питания на включение дистанционного переключателя в несколько раз по сравнению с аналогичной энергией в известном устройстве, что может быть решающим фактором при использовании реле времени в переносной аппаратуре с автономным источником питания.

Ввод в реле времени элемента запрета позволило простыми средствами (диод и резистор) без существенных затрат энергии и понижения надежности по сравнению с известными решениями (например, включение между базой

1084910 8 транзистора 4 и первой шиной питания чатель в исходное состояние в момент последовательно включенных резистора подачи питания, если он перед этим наи электролитического конденсатора) ходился во включенном состояустанавливать дистанционный переклю- нии

Составитель М. Халикеев

Редактор А. Шандор Техред А.Бабинед Корректор А Зимокосов

Заказ 2028/50 Тираж 683 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., p. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4