Многофазное реле времени

 

Союз Советскик

Социапистическик

Ресиубл н

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()826448 (61) ДопоЛнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 10.08. 79(2I ) 2807921/18-21 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет

Опубликовано 30.04.81. Бюллетень ¹ 16

Дата опубликования описания 30.04.81 (51)М. Кл.

Н 01 Н 47/IS

Гооударстввнный комнтет

СССР оо делам наобретеннй н отлрмтнк

Ф (53) УДК 621 318, .57:681.118..5(088.8) (72) Автор изобретения

В. П, Акимов (71) Заявитель

>" t — i (54) МНОГОФАЗНОЕ РЕЛЕ ВРЕМЕНИ

Изобретение относится к автоматике, в частности к устрОйствам для выдержек времени, и может быть использовано в устройствах автоматического управления контроля и сигУ

5 нализ ации.

Известно многофазное реле времени,. содержащее последовательно соединенные элементы выдержки времени, каждый из которых выполнен в виде транзистора с диодом и резистором в коллекторной цепи и времязадающей

RC-цепочки, конденсатор которой одной из обкладок соединен с базой транзистора собственного элемента выдержки времени, а другой обкладкой — с диодом, анодом подсоединенным к коллектору транзистора предыдущего элемента fl) .

К недостаткам этого многофазного реле времени следует отнести ограниченные функциональные возможности, выражающиеся в том, что при подключении к его выходам устройств с малым входным сопротивлением резко уменьшаются выдержки времени в каждом из последующих элементов реле.

Это обусловлено тем, что малое входное сопротивление подключаемого устройства и сопротивление в цепи коллектора транзистора предыдущего элемента выдержки времени образуют делитель напряжения, к средней точке которого подключается времязадающий конденсатор последующего элемента выдержки времени. Следовательно, при запертом состоянии транзистора предыдущего элемента указанный конденсатор заряжается до незначительного напряжения, равного падению напряжения на малом входном сопротивлении подключаемого устройства. Поэтому выдержка времени последующего элемента, определяемая не только параметрами времязадающей

RC-цепочки, ио и напряжением заряда ее конденсатора, резко уменьшается.

Кроме того, стабильность выдержек

826448

20

35

55 времени в указанном многофазном реле зависит от изменений входных сопротивлений устройств, подключаемых к его выходам. Это многофазное реле не обеспечивает .также возможности регулирования выдержек времени в каждом из элементов.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей и повышение стабильности выдержек времени, Для достижения указанной цели в многофазное реле времени, содержащее последовательно соединенные элементы выдержки времени, каждый из которых выполнен в виде транзистора с диодом и резистором в коллекторной цепи и времязадающей RC-цепи, конденсатор RC-цепи каждого элемента выдержки времени, кроме первого, од- ной из обкладок соединен с базой ,транзистора собственного элемента выдержки времени, а другой обкладкой — через упомянутый диод к коллектору транзистора предыдущего элемента, конденсаторКС-цепи первого элемента выдержки времени подключен к делителю напряжения источника питания, введен регулируемый делитель напряжения источника питания, а в каждый элемент выдержки времени введены дополнительный резистор и второй транзистор, переход база-эмиттер которого через указанный дополнительный резистор включен параллельно выходу первого транзистора, при этом коллектор второго транзистора соединен с выходной шиной соответствующего элемента выдержки времени, а резисторы времязадающих

RC-цепей соединены с шиной, питаемой от регулируемого делителя напряжения.

Для задания режима работы второго транзистора в каждом из элементов выдержки времени в коллекторную цепь первого транзистора, гальванически связанную с базовой цепью второго транзистора, может быть включен второй резистор.

На чертеже приведена электрическая принципиальная схема предлагаемого многофазного реле времени.

Реле представляет собой последовательно соединенные элементы

1-1-l-n выдержки времени, каждый из которых содержит транзисторы 2 и 3, связанные через дополнительный резистор 4. В коллекторную цепь тран зистора 2 включены диод 5 и реэисто ры 6 и 7. Времязадающие RC-цепочки состоят из резистора 8 и коденсатора 9, который одной из обкладок соединен с базой транзистора 2 собственного элемента выдержки времени, а другой обкладкой — с диодом

5, анодом подсоединенным к коллектору транзистора предыдущего элемента. Вторая обкладка конденсатора 9, входящего в состав элемента

1-1 выдержки времени,.соединена с делителем напряжения на резисторах

10, ll и с замыкающим контактом 12 коммутирующего элемента (на схеме коммутирующий элемент не показан).

Резисторы 8 времязадающих RC-цепочек соединены с шиной 13, питаемой от регулируемого делителя напряжения, состоящего из постоянного резистора

14, переменного резистора 15 и блокировочного конденсатора 16. Напряжение питания подается на общую шину

17 и шину 18. Выходные шины 19 элементов 1-1-1-и выдержки времени сое— .динены с коллекторами соответствующих транзисторов 3.

Иногофазное реле времени работает следующим образом.

При подаче напряжения питания на шины 17 и 18 в каждом из элементов выдержки времени 1-1-1-и насыщаются транзисторы 2. Базы транзисторов 3 через дополнительные резисторы 4 и участки коллектор-эмиттер насыщенных транзисторов 2 соединяются с общей шиной 17. Вследствие этого транзисторы 3 находятся в запертых состояниях.

Базовым током транзистора 2, входящего в состав элемента 1-1 конденсатор 9 заряжается до напряжения, равного падению напряжения на резисторе 10. Конденсаторы 9 остальных элементов 1-2-1-и практически не заряжены.

При срабатывании коммутирующего элемента (на схеме не показан) замы" канлцим контактом 12 конденсатор 9 элемента 1-1 подключается параллельно эмиттерному переходу транзистора

2, который запирается. При этом отпирается транзистор 3, т.е. на выходной шине 19 элемента 1-1 формируется передний фронт импульса, длительность которого определяется временем запертого состояния транзистора 2.

5 82644

Транзистор 2 находится в запертом состоянии в течение времени перезаряда конденсатора 9 от исходного напряжения, равного падению напряжения на резисторе IO, до напряжения отпирания транзистора 2. В течение этого времени потенциал коллектора транзистора 2 относительно общей шины 17 определяется суммой напряжений на открытом эмиттерном переходе 10 транзистора 3 и падением напряжения ) на резисторе 4, которое обусловлено протеканием базового тока открытого транзистора 3 по цепи общая шина 17переход эмиттер-база транзистора 3— резистор 4 — резистор 7 - шина 18 источника питания. Следовательно, конденсатор 9 второго элемента 1-2 заряжается составляющей базового тока открытого транзистора 2 этого эле рр мента до указанной суммы напряжений.

В практических случаях напряжение на открытом эмиттерном переходе транзистора 3 значительно меньше по абсолютному значению падения на- 25 пряжения на резисторе 4,т.е.с достаточной степенью точности можно считать, что конденсатор 9 второго элемента 1-2 заряжается до напряжения, равного падению напряжения на Зр резисторе 4 предыдущего элемента

1-1.

Когда транзистор 2 элемента 1-1 открывается, запирается транзистор

3 этого же элемента, одновременно заряженный конденсатор 9 второго элемента 1-2 через насйщенный транзистор 2 предьдущего элемента 1-1 подключается параллельно эмиттерному переходу транзистора 2 элемента 1-2, 4р который, в свою очередь, также запирается, отпирая транзистор 3.

Таким образом, формируется передний фронт импульса на выходе элемента

I-2. Задний фронт этого импульса фор- 4S ьыруется при открывании транзистора

2 (запирании транзистора 3) элемента 1-2.

Иногофазное реле времени, содержащее последовательно соединенные элементы выдержки времени, каждый из которых выполнен в виде транзистора с диодом и резистором в коллекторной цепи и времязадающей RC-цепи, конденсатор RC-цепи каждого элемента выдержки времени, кроме первого, одной из обкладок соединен с базой .транзистора собственного элемента выдержки времени, а другой обкладкой — через упомянутый диод к коллектору транзистора предыдущего элемента, конденсатор RC-цепи первого элемента выдержки времени подключен

В течение запертого состояния транзистора 2 элемента 1-2 заряжается конденсатор 9 следующего элемента 1-3 вьдержки времени и т.д.

Длительности импульсов на шинах

19 элементов выдержки времени задаются не только параметрами конденсатора и резистора времязадающих цепочек, но и напряжением, под которым находится .нина 13, питаемая от регулируемого делителя напряжения. Длительность импульса на выходе некоторого i-го элемента выдержки времени определяется следующим выражением:

41-1+ 13 ..=С,. 1 .. 1

1 где t - длительность импульса на выходе i-го элемента t выдержки времени;

Сп, — емкость конденсатора 9

1-го элемента выдержки времени;

R® — сопротивление резистора

8 i-ro элемента;

О, — падение напряжения на реФ1„„ зисторе 4 предыдущего

i-1-го элемента вьдержки времени;

0 — напряжение на шине 13, питаемой от регулируемого делителя напряжения.

Изменением переменным резистором

15 величины напряжения на шине 13 достигается регулирование выдержек времени в каждом из элементов в достаточно широких пределах. При подаче шины 17, 18 стабилизированного напряжения обеспечивается стабильность выдержек времени.

Введение в каждый элемент вьдержки времени дополнительного резистора и второго транзистора позволяет подключать к выходным шинам многофазного реле устройства, входные сопротивления которых могут иметь незначительные величины. Необходимый режим работы второго транзистора устанавливается выбором сопротивлений резисторов 4, 7. формула изобретения

82Ь448

Составитель И. Радько

Редактор Е. Папп Техред Е.Гав илешко Корректор M. Демчук

Заказ 2525/73 Тираж 784 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 РаУшскаЯ каб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 к делит лю напряжения источника питания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения стабильности выдержек времени, в него введен регулируемый делитель напряжения источника питания, а в каждый элемент выдержки времени введены дополнительный резистор и второй транзистор, переход база-эмиттер которого через указанный дополнительный резистор включен параллелька выходу первого транзистора, при этом коллектор второго транзисс тора соединен- с выходной шиной соответствующего элемента выдержки времени, а резисторы времязадающих

RC-цепей соединены с шиной, питаемой от регулируемого делителя напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

10 1. Авторское свидетельство СССР.

М 225327) кл. Н Ol Н 47/18, Н 01 Н 47/32, 28.ll.áá (прототип).