Бесконтактное реле

00 НОЗК 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ ЗОБРЕТЕН ПИСАН СТ юл. Ж 32ии, Ю. А. Нилов8,8)А Ж 3621446,1971,и М 13617401960 (прототип)(54)(57)БЕСКОНТдержащее транзистоник питания комиз двуокиси ванади АКТНОЕ РЕЛЕ,рв нагрузкуу источмутационный элементя, устройство упраа да в ТОРСИОМУ СВИД(56) 1. Патент СШил. Н 03 К 17/60,2, Патент Англикл. Н 03 К 17/60,ления, первый вывод коммутационного элемента соединен с базой транзистора, нагрузка и источник питания соединены последовательно и подключены к эмиттеру и коллектору транзистора, о тличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, в устройство введен диод, включенный в прямом направлении между коллектором транзистора и вторым выводом коммутационного элемента, а первый и второй выходы устройства управления подсоединены к первому и второму вывом коммутационного элемента соответстенно.1 1039Изобретение относится к бесконтакт-" ным реле, которые применяются в автоматике, телемеханике,вычислительной технике и связи.Известны бесконтактные реле, содержащие выходную цепь и .узел управления,. например реле, Выходная бесконтактная цепь выполненав таком реле в виде коммутационного элемента из окисла ва" надия в частности из его двуокиси, 1 О Выходная цепь реле конструктивно объединена с узлом управления, который представляет собой электронагревательный элемент, электрически отделенный от выходной цепи реле слоем изоляцион ного материала, Выходная цепь реле соединена последовательно с нагрузкой.При подаче управляющего напряжения происходит разогрев элемента из двуокиси ванадия, Как только температура пос леднего достигнет 68-69 С, фазовоеосостояние двуокиси ванадия скачком иск. меняется и коммутационный элемент из состояния полупроводниковой проводимости переходит в состояние металли ческой проводимости 1Недостаток указанного реле в невысоком уровне коммутируемых токов, ог раниченных пленочнЪй структурой коммутационного элемента.Наиболее близким к предлагаемому является реле, содержащее выходной транзистор и включенный между его коллектором и базой узел управления в виде коммутационного элемента из окисла ванадия. Коммутационный элемент, включенный в базовую цепь транзистора, вызывает скачкообразное увеличение его базового тока, что переводит транзистор из акрытого состояния 4 в открытое, В результате нагрузка, включенная, например, в коллекторную цепь транзистора, окаэывается подключенной к источнику питания 12Недостаток известного реле заклю45 чается в низком быстродействии, вь 1- текающим из принципа работы, основанного на нагревании и охлаждении коммутационного элемента из окисла ванадия. Время переключения этого реле составляет 15 мс.Цель изобретения - повышение быстродействия бесконтактного реле.Поставленная цель достигается тем, что в бесконтактное реле, содержащее 55 транзистор, нагрузку, источник питания, коммутационный элемент из двуокиси ванадия, устройство управления,035первый вывод коммутац ионного элемента соединен с базой транзистора, нагрузка,и источник питания соединены последовательно и подключены к эмиттеру и коллектору транзистора, введен диод, включенный в прямом направлении между коллектором транзистора и вторым выводом коммутационного элемента, а первый и второй выходы устройства управления подсоединены к первому и второму выводам коммутационного э цемента соответственно.Введение в узел управления диода и транзисторно трансформаторного преобразователя постоянного напряжения в переменное с диодным демодулягором на выходе и соединение выхода преобразователя диода с коммутационным элементом предлагаемым образом позволяет использовать свойство окисла ванадия, состоящее в способности оки лов ванадия переходить в состояние металлической проводимости при подаче напряжения определенной величины и возвращаться в искодное состояние с полупроводниковой проводимостью при снятии этого напряжения, Поскольку использование этого свойства не свясзано с внешним нагревом коммутационного элемента, то время срабатывания предлагаемого реле существенно сокращается, т.е. быстродействие подобных известных реле действительно повышаетсяеНа чертеже приведена электрическая принципиальная схема предлагаемого реле.Бэле содержит транзистор 1, диод 2, коммутационный элемент 3 из окисла ванадия, в частности из его двуокиси,диодный демодулятор 4, трансформатор 8 и транзистор 6, Коллектор транзистора 1 через диод 2, включенный в прямом направлении для тока базы, соединен с коммутационным элементом 3. Второй вывод этого элемента подключен к выводу базы транзистора 1. Выход преобразователя напряжения, образованный вторичной обмоткой 7 трансформатора 5 и диодом 4 демодулятора соединен с коммутационным элементом 3. При этом плюсовый вывод выхода преобразователя подсоединен к точке соединения катодадиода 2 и коммутационного элемента 3, а минусовый вывод - к второму выводу коммутационного элемента и базе выходного транзистора 1. Транзистор 6 соединен эмиттером с общей точкой обмоток 8 и 9 трансформатора 5. Вы3 1039 вод базы транзистора 6 подключен к выводу обмотки 8. Вывод коллектора транзистора 6 и свободный вывод об. мотки 9 образуют вход узла управления реле, состоящего из преобразователя напряжения, демодулятора и коммутацконного элемента.Реле работает следующим образом.В исходном состоянии, т.е. пока выводы 10 и 11 к источнику управления 10 не подключены, транзистор 1 закрыт, поскольку ток, протекающий через ком. мутациовный элемент 3, сопротивление которого 300 10 - 500 10 Ом, не достаточно для перевода транзистора 15 в открытое состояние. При подаче на выводы 10 и 11 узла управления управ ляющего напряжения возбуждается гене. ратор, образованный транзистором 6 и трансформатором 5, поскольку его 2 О обмотки 8 и 9 обеспечивают подачу на базу транзистора напряжения положительной обратной связи. При этом индуцированное на вторичной обмотке 7 035 4.трансформатора 5 напряжение демоду- лируется диодом 4,и поступает на коммутационный элемент 3.Как только напряжение, приложенное к коммутационному элементу 3, достигнвт величины, достаточной для переключения элемента, его проводимость скачком изменяется с полупроводниковой на металлическую. В результате этого ток в цепи базы транзистора 1 увеличивается на 3-4 порядка, что переводит его открытое состояние и обеспечивает соединение нагрузки к источнику питания (показано пунктиром.Для выключения реле необходимо снять напряжение с выводов 10 и 11.Предлагаемое реле позволяет повысить. быстродействие подобных реле цо срав нению с известным на 20-25%.Использование изобретения позволяет значительно упростить схемотехнику бео- контактных реле, снизив тем самым их габаритные размеры и массу, а также трудоемкость изготовления.Составитель И. ПарфеновРедактор С. Квятковская . Техред А, Ач Корректор А. ЗимокосовПодписноеЗаказ 6242/60 Тираж 936 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва Ж 35, Раушская наб., д, 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4