Реле времени

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистичезих Республик(22) Заявлено 3011,78 (21) 2690808/24-07 Р 1) М )(л3 с присоединением заявки йф(23) Приоритет Н 01 Н 47/18 Государственный комитет СССР яо деяам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Московский ордена Трудового Красного Знамени текстильный институт(54) 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 ВС-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 дающего конденсатора и, как следствие этого, ненадежная работа устройства.Известно также реле времени, содержащее времязадающую цепь, состоящую из последовательнб соединенных 33 резисторов, биполярного транзистора, диода и конденсатора, порогового элемента на полевом транзисторе, подключенного к времлзадающей цепи и релейного элемента 2. 25Недостатком 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 времязадакхюей ВС-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 время- задающую 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 два782011 36 35 50 иэ которых выполнены в виде стабилитронов- с параллельно подключенными к ним Накопительными конденсаторами,третий - в виде стабилитрона, диодом и первым"биполярньм транзистором, пороговый элемент выполнен на полевом й втором биполярном транзисторах,причем переменный резистор подключен параллельно первому источнику напря жения, база первого биполярного транзистора соединена с общей точкой первых двух источников напряжения, эмиттер через ограничивающий резис тор подключен к двйжку "перемеиногорезистора, коллектор - к одной йз обкладок конденсатора времязадающей цепи, вторая обкладка которогб пОдключена к общей точке второго итретьего источников напряжения, переход затвбр-исток полевого транзистора подключен параллельно конденсатору времязадающей цепи, сток соедйненс базой второго биполярного транзистора, эмиттер которогб подключен кзажиму первого источника напряжения, разноименному с общей точкой йервого и второго источников, коллектор со входом усилителя, диод подключен одним электродом к затвору полевоготранзистора, а вторым - к разноименному с ним электроду стабилитронатретьего источника напряжения.На чертеже представлена принципиальнач схема реле времени.Устройство содержит времязадающуюВС-цепь из резисторов 1,2, переменного резистора 3, биполярного .транзистора 4 и конденсатора 5, пороговый элемент выполненный на полевомтранзисторе б, биполярном, транзисторе 7 и резисторе 8, усилитель, содержащий биполярные транзисторы 9, 10 ирезисторы 11, 12, 13, источник 14 управляющего напряжения, ключ 15, резистор 16, последовательно соединенные три источника напряжения, выполненные на стабилитронах 17, 18, 19,накопительных конденсаторах 20, 21 идиоде 22, диод 23, релейный элемент24, клеммы напряжения питания 25. Устройство работает следующим образом.При подаче напряжения питания наклеммы25 транзистор 10 открыт ирелейный элемент 24 включается. Однапряжения стабилизации стабилитрона19. Полевой транзистор б заперт отрицательным напряжением затвор-истокконденсатора 5, которое превышаетнапряжение отсечки полевого транзистора; Биполярные транзисторы 7 и 9закрыты, что не препятствует Открытому состоянию транзистора 10,Командой на отключение выходногореле с выдержкой времени являетсяразмыкание ключа 15 или исчеэнове ние питающего напряжения управляющейчасти схемы. При этом источник 14управляющего напряхения отключается,ток через стабилитроны 17, 18 и 19прекращается, а диод 22 обесточивает ся, и отрицательно заряженный конденсатор 5 времязадающей цепи начинаетперезаряжаться от источника напряхеИия, образованного последовательносоединенными заряженными накопитель;щ ными конденсаторами 20 и 21 по цепи;йолохительно заряженная обкладкаконденсатора 20, резисторы 3 и 1, переход эмиттер-коллектор транзистора4, конденсатор 5, отрицательно заряженная обкладка конденсатора 21.При достижении напряжения конденсатора 5 порога срабатывания полевого транзистора б, транзисторы б и 7 отпираются. Это приводит к отпиранию транзистора 9 и запиранию транзистора 10. Ток через обмотку релейного элемента 24 прекращается и он отключается,Для повышения линейности изменения напряжения на конденсаторе 5 времязадающей цепи и регулировочной характеристики реле в схему введен регулируемый источник стабильного тока, выполненный на транзисторе 4, включенном йо схеме с общей базой, . переменном резисторе 3 и резисторах 1 и 2. При перемещении движка резистора 3 изменяется зарядный ток конденсатора 5, и следовательно, времявыдержки реле,Выбирая значения резистора 1 достаточно большим, можно добиться выдержки времени в несколько десятков секунд при относительно низком напряжении стабилизации стабилитрЬнов 17,18, 19 и малой емкости конденсатора 5.В то же время переменный резистор 3может быть не слишком большого номиновременно с подачейпитающего йЪЩяжения замыкается ключ 15 подготав" ливая 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 накопительйые конденсаторы 20, 21 заряжаются до напряжения стабилизации соответственно стабилитронов 17 и 18. Конденсатор 5 времязадающей цепи за Ряйается через открытый диод 22 до 55 60 65 нала, поскольку он включен какфпотенциометр, 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 ним биполярного транзистора 7.Накопительные конденсаторы 20 и 21 обладают значительной емкостью и7,82011 Формула изобретения Составитель Л,Воропаевагрышева Техред М. Галинка Корректор М.Коста едактор Таказ 8157/65 Тираж 844ВНИИПИ Государственнпо делам изобрете 13035, Москва, Жу Р Подо комитета СССРй и открытийушская наб., д.,4 иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 напряжение на них практическийе Из,меняется эа время выдержки реле, таккак времязадающая цепь потребляет малый ток, а транзисторы б и 7 при этом закрыты.Предлагаемое изобретение может быть использовано в Устройстве авто- матики, 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 20 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 никами напряжения, первые два иэ которых выполнены в виде стабилитронов с параллельно подключенными к ним накопительными конденсаторами, а третий в .в виде стабнлнтрона, диодом Щ и первым биполярным транзистором, пороговый элемент выполнен на поле вом и втором биполярном транзисторах,причем переменный резистор подключенпараллельно первому источнику напряжения, база первого биполярного транзистора соединена с общей точкой первых двух источников напряжения, змиттер через ограничиваюшнй резисторподключен к движку переменного ре,зистора, коллектор - к одной иэ обкладок конденсатора времяэадающейцепи, вторая обкладка которого подключена к общей точке второго итретьего источников напряжения, переход затвор-исток полевого транзистора подключен параллельно конденсатору времязадающей цепи, сток соединен с базой Второго биполярного транзистора, эмиттер которого подключенк зажиму первого источника напряжения, разноименному с общей точкойпервого и второго источников, коллектор - со входом усилителя, диодподключен одним электродом к затворуполевого транзистора, а вторым - кразноименному с ним электроду стабилитрона третьего источника напряжения. Источники информации,принятые во внимание прн экспертизе 1. Патент СИА Р 4053790,кл. 307-141,4, 1977. 2. Патент Швейцарии В 470070,кл. Н 01 Л 47/18, 1969. 3. Авторское свидетельство СССР 9 300.903, кл. Н 01 Ь 47/18, 1971. ъ