Устройство задержки

Союз СоветскикСоцнапистическикРеспублик ТО 6 ) Дополнительное к авт, свид)М. Кл. ено 20. 02. 80 (21) 2883697/18- нениевтзаявки,В 22)Заявл с присоед Н 03 К 17/2 Гесудврствеиый камвте СССР, аю делам вэвбретений и открытий(ре йт 10 Изобретение относится к устройствам для автоматики и может быть использовано как для формирования импульсов заданной длительности, так и в качестве реле времени для замыкания или размыкания контактов цепи на определенное время.Известные элементы задержки ле времени), выполненные на не ральных электромагнитных реле в ка честве исполнительного элемента, в которых обмотка реле после его сра- батывания находится под током, не только неэкономичны,.но и быстро вырабатывают свой ресурс, а следовательно, обладают низким показателем надежности.Известны реле времени, основанные на . компарировании заряда конденсатора триггером Шмидта, они имеют контактную цепь запуска в цепи эмит. тера и блокировку устройства за счет включения запуска на время, большее времени задержки 1 . У СВИДЕТЕЛЬСТВУ Функциональные возможности такогоустройства ограничены, 1 кроме того,оно обладает низким коэффициентом использования напряжения питания изза резистора в цепи эмиттеров триггера Шмидта.Известно устройство задержки, которое содержит соединенные последовательно времязадающую ВС"цепочку, триггер Шмидта, компарирующий уровень заряда времязадающего конденсатора, ивыходной транзистор, в коллекторнуюцепь которого включена обмотка исполнительного элемента. Питающеенапряжение на устройство и режимыего работы задаются с помощью механического переключателя, нагрузка под.ключается к питанию через контактыисполнительного элемента в течениевремени интервала или по его истечении 121,Известное реле времени обладаетнедостаточной надежностью и экономичностью, так как обмотка реле после срабатывания находится под токой, пока переключатель, режимов небудет переведен в исходное положение. Прн этом реле быстро вырабатыва.ет свой ресурс. Кроме того надежность реле времени снижается из-заиспользования механического переключения при управлении режимами работы, схемы. Использование триггераШмидта в. качестве компаратора непозволяет в доСтаточной мере использовать величину, напряжения питания,, т.е. заряжать времязадающий конденсатор дотуровней близких к величиненапряжения питания. Иначе говоря,ограничен предел максимального времени задержки из-за наличия ограничений на величину резистора в цепиэмиттеров триггера Шмидта,Целью изобретения является повы.шение надежности и экономичности.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство, содержащеепоследовательно соединенные времязадающую цепЬ-, компаратор, выполненный, например, на транзисторе с резистором и переключающим диодом в,эмиттерной цепи, и выходной транзисторс нагрузкой в коллекторной цепи, введены инвертор, включенный между компаратором и выходным транзистором,синхронные разрядный ключ и управляемый источник напряжения, запускающий ключ и развязывающее устройство, причем разряднйй ключ подсоединен параллельно конденсатору времязадающей цепи, входы разрядногоключа и управляемого источника напряжения подключены к общей точке соединения выходов развязывающего устройства и запускающего ключа, выходуправляемого источника напряженияподключен к времязадающей цепи и инвертору, вход раэвязывающего устройства подключен к общей точке вьгходного транзистора и нагрузки, авход запускающего ключа подсоединен к шине "Запуск". Еомпаратор, выполненный на транзисторе. с резистором и переключающим диодом в эмиттерной цепи, позволяет более полно использовать величину напряжения источника питанйя для Формирования больших выдержав времени.На чертеже представлена принципаальная электрическая схема предла ,гаемого устройства задержки. Устройство задержки содержит вре-мяэадающую цепь 1, состоящую из резистора 2 и конденсатора 3, компаратор 4, состоящий из транзистора 5с резистором 6 и переключающим диоадом 7 в эмиттерной цепи, инвертор 8,состоящий из транзистора 9 и резисторра 10 в коллекторной цепи, разрядныйключ 11, на транзисторе 12, .управ.1 О ляемый.источник 13 на транзисторах14 и 15, ключ 16 с нагрузкой 17 вколлекторной цепи, запускающий ключ18 и развязывающий элемент 19 на транзисторе 20 и резисторе 21.Диод 22 введен5 в схему для повь 1 шения устойчивости работы.Диод 22 может отсутствовать, есликомпаратор 4 питать непосредственноот источника питания(+ Е).Однакопри этом несколько возрастает ток,потребляемый в исходном состояиии.Нагрузка 17 может быть как активной,так и являться обмоткой исполнительного реле,Устройство работает следующимобразом.В исходном состоянии при отсутствии управляющего сигнала по шине"Запуск" ключи 16 и 18 закрыты, атранзисторы 12 и 14 насыщены т,е.времязадающий конденсатор 3 блокирован, а напряжение на эмиттере транзистора 15 близко к нулевому значению, что поддерживает ключ 6 черезрезистор 10 в закрытом состоянии.При подаче отпирающего импульса3511по шине Запуск ключ. 18 открывается, транзисторы 12 и 4 закрываются,потенциал на эмиттере транзистора15 становится высоким, что приводит .40к отпиранию ключа 16 через резнстор 10 и блокировке схемы низким уров..нем на коллекторе открытого ключа16, подаваемым черезразвязывающийэлемент 19 на входы разрядного ключа 11 и управляемого источника напряжения 13.Закрывание разрядного ключа 11 иподача высокого потенциала иа времязадающую цепь 1, компаратор 4 и ин вертор 8 с выхода управляемого источника 13 приводят к тому, что конденсатор 3 времязадающей цепи начинает заряжаться через резистор 2, икогда напряжение на конденсаторе 3становится таким, что ток через,55 резистор 6 компаратора 4 превыситзначение пикового тока переключающего диода 7, транзистор 9 инвертора8 открывается и шунтирует базо-эми5терный переход ключа 16, что приводит к закрыванию последнего, и схема возвращается в исходное состояние.Таким образом, в предлагаемом устройстве обмотка исполнительного элемента находится под током только во время формирования временного интервала,что повышает надежность устройства в целом, причем в качестве йС полнительного элемента используются нейтральные электромагнитные реле, так как схема обеспечивает автомати" яечкую блокировку запуска.и установку в исходное состояние, Рабочий уровень зарядного конденсатора 3 мбжет практически приближаться к величине + Е,что дает возможность совместно с режимом транзистора компаратора обеспечивать формирование достаточно больших интервалов задержки. Шина "Запуск" легко сопрягается со стандартными уровнями логических систем управления. Развязка нагрузки 17 от выхода запускающего ключа 18через развязывающее устройство 19 обеспечивает возможность запуска какимпульсным сигналом, так и единичным уровнем. Значения токов потребле.- ния устройством в исходном состоянии даже при значительных величинах Е весьма малы, т.е. Устройство достаточно экономично.Все узлы элемента задержки могут быть изготовлены в одномкорпусе как в модульном, так и интегральном исполнении.75629Формула 6изобретения Устройство задержки, содержащеесоединенные последовательно времязадающую цепь, компаратор, выполненный.например, на транзистор с резистором и переключающим диодом в эмиттерной цепи, и выходной транзисторс нагрузкой в коллекторнбй цепи,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения надежности, в него,введены инвертор, включенный междукомпаратором и выходным транзистором,синхронные разрядный ключ и управляемый источник напряжения, запускающийключ и развязывающее устройство,причем разрядный ключ подсоединен па"раллельно конденсатору времяэадающей цепи, а вход разрядного ключа совместно со входом управляемогоисточника напряжения подключены к.об"щей точке соединения выходов развязывающего устройства и запускающегоключа, выход управляемого истОчника на-пряжения подключен к времязадающей цепи и инвертору, вход развязывающегоустройства подключен к общей точкевыходного транзистора и нагрузки, авход запускающего ключа подсоединенк шине "Запуск".Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США В 4015142,кл. 307-247, опублик. 1977,2. Заявка Японии В 54-12316,кл. 6(1). 42(1003) (прототип).1. Тираж 991 Подосударственного комитета СССРам изобретений и открытийМосква", И, Раушская наб., д.