Реле времени

О П И С А Н И Е 834795ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспубики К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) РЕЛЕ ВРЕМЕНИ Изобретение относится к средствам автоматики и предназначено дляобеспечения выдержки времени в электроприводах, технологическом оборудовании, бытовой техникр и других схемахавтоматики,Известны реле времени, содержащиемостовую схему из времязадающих ВСи Вй-цепочек, подключенных к шинамисточника питания нуль-орган вклюУ УтОченный входами в диагональ моста, ипороговый элемент, вход которого соединен с выходом нуль органаНедостатком устройства являетсямалый диапазон выдержки времени, выз-,ванный тем, что нуль-орган критиченк значению сбпротивления времязадающей цепи и его переключение в режимнасыщения определяется значением токавключения, который постоянен. Этоне позволяет использовать высокоомные резисторы. Выход же нуль-органана пороговый элемент не обеспечиваетповторное формирование управляющего сигнала, так как пороговый элемент шунтирует нуль-орган при включении.Известно также реле времени, содержащее генератор импульсов с времязадающими йС и Кй-цепочками, первые зажимы которых подключены к первой шине источника питания, генераторы постоянного тока, включенные в разрыв времязадающих ВС-цепочек, транзисторный ключ, подключенный через интегрирующую цепь к выходу генератора импульсов, и пороговый элемент, вход которого соединен с выходом ключа 2. Недостатком этого устройства является работа транзисторного ключа в усилительном режиме, что вызвано подключением входа ключа к выходу интегрирующей цепи, поэтому управ" ляющий сигнал на входе порогового элемента имеет пологий передний и задний Фронты импульса. Это снижает стабильность запуска порогового элемента.8347 20 3Кроме того, в известном устройст ве необходимо использование второго дополнительного устройства, выход которого также соединен со входом порогового элемента, выполненного на базе элемента И. Работа ключей в усилительном режиме, пологие передний и задний фронты импульсов снижают стабильность выдержки времени и температурозащищенность уст ройства.Усложнена методика наладки схемы, ограничен диапазон выдержки времени, так как длительности периодов импульсов взаимосвязаны и должна выполняться их четкая последо вательность. Соединение входа интегрирующей цепи с выходом генератора импульсов также приводит к увеличению длительности фронтов импульса, так как конденсатор времязадающей цепи разряжается по экспоненциальному закону.Цель изобретения - повышение стабильности и расширение диапазона выдержки времени. 25Указанная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем генератор импульсов с времязадающими ВС и КВ-цепочками, первые зажимы которых подключены к первой шине источни ка питания, генераторы постоянного тока, включенные в разрыв времязадающих ВС-цепочек, транзисторный ключ, коллекторно-эмиттерный переход которого соединен через резистор с шина ми источника питания и пороговый элемент, выход которого подключен ко входу управления, генератора импульсов и транзисторного ключа, вторые зажимы ВС и ВК-цепочек через дио ды, а их выходы через третий зажим генератора импульсов соединены со второй шиной источника питания, при этом первый из диодов шунтирован резистором, а параллельно второму 45 подключен вход упомянутого транзисторного ключа, коллекторно-эмиттерный переход которого шунтирован дополнительной КЧС-цепочкой, выход которой соединен со входом пороговОго 50 элемента.На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство.Реле времени содержит генераторы 1 и 2 постоянного тока, генератор 3 импульсов, транзисторный ключ 4, пороговый элемент 5, диоды 6-8, конденсаторы 9 и 10 и резисторы 11-16. 95Генератор импульсов и пороговый элемент выполнены на однопереходном транзисторе или его аналоге, а генераторы постоянного тока - на диоде и транзисторе или на двух транзисторах, один из которых использован в диодном включении.Реле времени работает следующим образом.В исходном состоянии все элементы схемы обесточены, конденсаторы 9 и 10 разряжены, генераторы 1-3, ключ 4 и пороговый элемент 5 закрыты. Сигнал на выходе устройства равен нулюПри подаче напряжения Е 1, на. зажимы устройства открывается транзисторный ключ 4, работающий в режиме насьпцения. Генератор. 2 постоянного тока закрыт, так как резистор 16 соединен с коллектором ключа 4. Конденсатор 10 разряжен, а пороговый:элемент 5 закрыт. Одновременно с этим отк рывается генератор 1 постоянного тока и конденсатор 9 заряжается по линейному закону через резистор 11 и диод 6 до напряжения переключения генератора 3 импульсов. Генератор 3 открывается и шунтирует своим переходом резистор 14 и диод 7, Транзисторный ключ 4 переходит в режим отсечки, Генератор 2 постоянного тока открывается, а конденсатор 10 заряжаетсячерез диод 8 и резисторы 15 и 16 до определенного значения,По окончании разряда конденсатора 9 через генератор 3 импульсов и резистор 12,. с помощью которого регулируется длительность импульса, генератор 3 закрывается. Транзисторный ключ 4 открывается и работает в режиме насыщения, Генератор 2 постоянного тока закрывается, а конденсатор 10 отключается от источника питания.По мере заряда конденсатора 9 до напряжения переключения генератора 3 импульсов последний открывается, процессы в схеме повторяются, а конденсатор 10 подзаряжается до нового значения, Когда напряжение на конденсаторе 10 превышает значение напряжения переключения порогового элемента 5, последний открывается и на его выходе формируется управляющий импульс. Одновременно с этим выходной сигнал порогового элемента поступает на один из зажимов генератора 3 импульсов, открывая последний на время раэряда конденсатора 10. Выходной сигналпорогового элемента 5 может быть подан и на вход транзисторного ключа4, открывая одновременно его и. генератор 3.5По окончании разряда конденсатора10 пороговый элемент 5 и генератор 3импульсов закрываются, а транзисторный ключ 4 остается в режиме насыщения. В дальнейшем процессы в схемеповторяются и формируется второйуправляющий импульсДлительность выдержки времени уст. ройства определяется выражениемТс=Ос15где ( = -- скважность импульсов ге 1 цнератора 3;Т - период следования импуль-,сов;- длительность импульсов;й:- время заряда конденсатораОп г1 О током 1 до напряженияпереключения 01 пороговогоэлемента 5,25Скважность импульсов регулируетсярезисторами 11 и 12, а ток зарядаконденсатора 10 - резистором 1-6.Соединение генератора импульсовс шиной источника питания и шунтиЗОрование его переходом резистора 14и диода 7 обеспечивают прямоугольные импульсы на входе транзисторногоключа и работу последнего в ключевомрежиме, а диоды осуществляют темпеЗ 5ратурную компенсацию устройства. Этимдостигается стабильность выдержкивремени и расширение его диапазона.Соединение же выхода порогового элемента с транзисторным ключом и гене 95 6ратором импульсов обеспечивает возврат всех элементов в исходное состояние по окончании формирования сигнала управления, повышает надежность работы и стабильность устройства.Формула изобретенияРеле времени, содержащее генератор импульсов с времязадающими ВС- и КВ-цепочками, первые зажимы которых подключены к первой шине источника питания, генераторы постоянного тока, включенные в разрыв времязадающих КС-цепочек, транзисторный ключ, коллекторно-эмиттерный переход которого соединен через резистор с шинами источника питания, и пороговый элемент, выход которого подключен ко входу управления, генератора импульсов и транзисторного ключа, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения стабильности и расширения диапазона выдержки времени, вторые зажимы ВС-и КЙ-цепочек через диоды, а их выходы через третий зажим генератора импульсов соединены со второй шиной источника питания, при этом первый из диодов шунтирован резистором а параллельно второму подключен вход упомянутого транзисторного ключа, коллекторно-эмиттерный переход которого шунтирован дополнительной КЧС-цепочкойвыход которой соединен со входом порогового элемента.Источники информации принятые во внимание прй экспертизе1. Авторское свидетельство СССР 11 616173, кл. В 60 5 1/08 06.05.76.2, Б 1 еИгоп 1 зс 1 е 2 апцге 1 гс 111 ес 1 ег.- "Е 1 еИгоо 11 с", 1967, У , 2. 207 и212 (прототип) .