Реле времени

 

Ъ.

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (ii) 78201 3

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 3011,78 (21) 2690808/? 4-07 (51) М

3 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Н 01 Н 47/18

Государственный комитет

СССР яо деяам изобретений и открытий

Опубликовано 23,11,80. Бюллетень М 43

Дата опубликования описания 231180 (53) УДК 621. 316, .925(088.8) . В.Л. Бунаков., С.А. Бондарев, Н.Н. Глазков, A.Â. Дернов и Ч.И. Дуняк (72) Авторы изобретения

Московский ордена Трудового Красного Знамени текстильный институт (7! ) Заявитель (S4) РЕЛЕ ВРЕМЕНИ

Изобретение относится к электротехнике, а именно к элементам релей- ной автоматики и может быть использовано для коммутации цепи контактами релейного элемента с регулируемой 5 выдержкой времени.

Известно реле времени, содержащее времязадающую RC-цепь, подключенную к пороговому элементу, выполненному на полевом и биполярном транзисторах, 10 и выходной релейный элемент 1 .

Недостатком этого реле времени является большая потребляемая мощность устройства во время выдержки реле, нелинейность зарядного тока времяза- 15 дающего конденсатора и, как следствие этого, ненадежная работа устройства.

Известно также реле времени, содержащее времязадающую цепь, состоящую из последовательнб соединенных ф резисторов, биполярного транзистора, диода и конденсатора, порогового элемента на полевом транзисторе, подключенного к времлзадающей цепи и релейного элемента 2 . 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 ограничивакщий резисторы и конденсатор, последовательно соединенные истоковый повторитель, пороговый элемент, усилитель и релейный элемент, причем пороговый элемент выполнен в виде транзисторного аналога четырехслойного р-п-р-и переключателя. Выход и вход истокового повторителя соответственно подключены ко входу и выходу времязадакхаей RС-цепи 3 .

Недостатком этого устройства является большая 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 последовательно соединенными тремя источниками нагря:кения, первые два

782011 иэ которых выполнены в виде стабилитронов- с параллельно подключенными к ним Накопительными конденсаторами, третий — в виде стабилитрона, диодом и первым"биполярнь>м транзистором, пороговый элемент выполнен на полевом и втором биполярном транзисторах, причем переменный резистор подключен параллельно первому источнику иапря» жения, база первого биполярного транзистора соединена с обп ей точкой первых двух источников напряжения, эмиттер через ограничивающий резис тор подключен к Хай><ку "перейеиного резистора, коллектор - к одной йз обкладок конденсатора времязадающей цепи, вторая обкладка которого подключена к общей точке второго и третьего источников напряжения, переход затвор-исток полевого транзистора подключен параллельно конденсатору времязадающей цепи, сток соедйнен с базой второго биполярного транзистора, эмиттер которогб пОдключен к зажиму первого источника напряжения, разноименному с общей точкой йервого и второго источников, коллектор со входом усилителя, диод подключен одним электродом к затвору полевого транзистора, а вторым — к разноименному с ним электроду стабилитрона третьего источника напряжения.

На чертеже представлена принципиальнач схема реле времени.

Устройство содержит времязадающую

RC-цепь из резисторов 1,2, переменного резистора 3, биполярного .транзистора 4 и конденсатора 5, пороговый элемент„ выполненный на полевом транзисторе 6, биполярном, транзисторе 7 и резисторе 8, усилитель, содержащий биполярные транзисторы 9, 10 и резисторы 11, 12, 13, источник 14 управляющего напряжения, ключ 15, резистор 16, последовательно соединенные три источника напря>хейия, выполненные на стабилитронах 17, 18, 19, накопительных конденсаторах 20, 21 и диоде 22, диод 23, релейный элемент

24, клеммы напряжения питания 25, Устройство работает следующим образом.

При подаче напряжения питания на клеммы 25 транзистор 10 открыт и релейный элемент 24 включается. Одновременно с подачей питающегб=ййЩя жения замыкается кл>оч 15 подготавливая управляющу:о часть схемы к работе.

Источник управляющего напряжения

14 подключается через резистор 16 к трем последовательно соединенным источникам опорного напряжения,на стабилитронах 17, 18, 19. При этом накопительные конденсаторы 20, 21 заряжаются до напряжения стабилизации соответственно стабилитронов 17 и 18.

Конденсатор 5 времязада>ощей цепи за- = " файаЕтсй через открытый диод 22 до

S5

18, 19 и малой емкости конденсатора 5.

В то же время переменный резистор 3 может быть не слишком, большого номи« нала, поскольку он включен как потенциометр, что увеличивает его надежность. Испытания устройства показали, что выдержка времени плавно и линеййо меняется от 0,5 до 30 с.

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

Накопительные конденсаторы 20 и

21 обладают значительной емкостью и напряжения стабилизации стабилитрона

19. Полевой транзистор 6 заперт отрицательным напряжением затвор-исток конденсатора 5, которое превышает напряжение отсечки полевого транзистора. Биполярные транзисторы 7 и 9 закрыты, что не препятствует открытому. состоянию транзистора 10, Командой на отключение выходного реле с выдер>хкой времени является размыкание ключа 15 или исчезнове1© ние питающего напряжения управляющей части схемы. При этом источник 14 управляющего напря>хения отключается, ток через стабилитроны 17, 18 и.19 прекращается, а диод 22 обесточивается, и отрицательно заряженный конденсатор 5 времязадающей цепи начинает перезаряжаться от источника напря>хеНия, образованного последовательно соединенными заряженными накопитель;16 ными конденсаторами 20 и 21 по цепи: йоло>хительно 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 6, транзисторы 6 и 7 отпира>отся. Это приводит к отпиранию транзистора 9 и запиранию транзисто36 ра 10. Ток через обмотку релейного элемента 24 прекращается и он отключается.

Для повышения линейности изменения напряжения на конденсаторе 5

35 времязадающей цепи и регулировочной характеристики реле в схему введен регулируемый источник стабильного тока, выполненный на транзисторе 4, включенном iio схеме с общей базой, . переменном резисторе 3 и резисторах

1 и 2. При перемещении движка резистора 3 изменяется зарядный 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 стабилитрЬнов 17, 7.82011

Формула изобретения

Составитель Л,Воропаева

Редактор Т.Кугрышева Техред N. Галинка Корректор М.Коста

Заказ 8157/65 Тираж 844 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 напряжение на них практически""йе из,меняется эа время выдержки реле, так как времязадающая цепь потребляет малый ток, а транзисторы б н 7 при этом закрыты.

Предлагаемое изобретение может быть использовано в Устройстве автоматики, когда коммутацию цепей необходимо осуществлять после отключения источника питания управляющей цепи с определенной выдержкой времени.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет уменьшить потребляемую мощность и получить значительные выдержки времени при малых номи-: налах времязадающих элементов.

Реле времени, содержащее времяэадающую цепь, включающую переменный и ограничивающий резисторы и конденсатор, последовательно соединенные . пороговый элемент, усилитель и релейный элемент, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения потребляемой мощности, оно снабжено последовательно соединенными тремя источ- 2$ никами напряжения, первые два иэ которых выполнены в виде стабилитронов с параллельно подключенными к ним накопительными конденсаторами, а третий †.в виде стабнлнтрона, диодом щ и первым биполярным транзистором, пороговый элемент выполнен на поле» вом и втором биполярном транзисторах, причем переменный резистор подключен параллельно первому источнику напряжения, база первого биполярного транзистора соединена с общей точкой пер» вых двух источников напряжения, змиттер через ограничиваюшнй резистор подключен к движку переменного ре,зистора, коллектор — к одной иэ обкладок конденсатора времяэадающей цепи, вторая обкладка которого подключена к общей точке второго и третьего источников напряжения, переход затвор-исток полевого транзистора подключен параллельно конденсатору времязадающей цепи, сток соединен с базой Второго биполярного транзистора, эмиттер которого подключен к зажиму первого источника напряжения, разноименному с общей точкой первого и второго источников, коллектор - co входом усилителя, диод подключен одним электродом к затвору полевого транзистора, а вторым - к разноименному с ним электроду стабилитрона третьего источника напряжения.

Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе

1. Патент СНА 9 4053790, кл. 307-141,4, 1977.

2. Патент Швейцарии В 470070, кл. Н 01 h 47/18, 1969.

3. Авторское свидетельство СССР

9 300903, кл. Н 01 Ь 47/18, 1971.