Реле времени

(19) 01) 9 Н О 1 Н 47/18 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(прототип),(54)Е 57) 1. РЕПЕ ВРЕМЕНИ, содержащеедистанционный переключатель, обмоткаотбоя которого включена в коллекторную цепь первого транзистора, подключенного базой к выходу блока временной выдержки, первый вход которогсподключен к выходу устройства установки блока временной выдержки в исходное состояние, вход которого под-,ключен к первому контакту дистанционного переключателя, второй контакткоторого подключен к первой шинепитания, второй транзистор, коллектор которого соединен с первым выводом обмотки включения дистанционного переключателя, а база соединена с выводом первого резистора, второй резистор, пусковой ключ, один вывоц которого соединен с второй шиной питания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежнос" ти, уменьшения потребления энергии от источника питания, в него введены третий транзистор и два диода, причем вторые выводы первого резистора и обмотки включения дистанционного переключателя соединены с первой шиной питания, коллектор третьего транзистора соединен с базой второго транзистора, а его база через второй резистор соединена с первым контактом дистанционного переключателя и вторым входом блока временной выдержки, змиттеры второго и третьего транзисторов через диоды подключены к второму выводу пускового ключа. фЕ108492. Реле по и, 1, о т и и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью воэможности установки дистанционного переключателя в выключенное состояние в момент подачи напряжения на шины питания, в него введен элемент запре 10та, первый вход которого соединен с вторым выводом пускового ключа, второй вход - с первым входом блока временной выдержки, а выход - с базой первого транзистора.Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики, телемеханики и связи.Известно реле времени, содержащее усилитель на двух транзисторах с 1 С - 5 цепочкой, подключенной к базе одного из них, дистанционный переключатель, обмотка отбоя которого включена в коллекторную цепь другого транзистора, первый вывод обмотки включения дис 10 танционного переключателя соединен с входом кС -цепочки и через конденсатор с общей шиной, а второй вывод через пусковой ключ - с шиной питания 1 .15Недостатками данного реле времени являются сравнительно большое потребление энергии на включение реле от источника питания (постоянная времени заряда пускового конденсатора выбирается намного больше, чем реальное время включения переключателя), необ-. ходимость удерживать пусковой ключв замкнутом состоянии в течение всего времени работы устройства, что во мно гих случаях является неприемлемым, невозможность переключения дистанционного переключателя в выключенное состояние в момент подачи напряжения на шину питания реле времени. 30Известно реле времени, содержащее дистанционный переключатель, обмоткаотбоя которого включена в коллекторную цепь транзистора, база которого под-, ключена к выходу блока временной вы- ,З 5 . держки, первый вход которого подключенк выходу устройства установки блока временной выдержки в исходное состояние, вход которого подключен к одному контакту дистанционного переключателя, 40 второй контакт которого подключен к шине питания, второй вход блока временной выдержки соединен с коллектором второго транзистора и через. обмотку включения переключателя с выводом пускового ключа, второй вывод которого соединен с шиной питания, эмиттер второго транзистора подключен к общей шине и через первый резистор соединен с базой этого же транзистора, которая через последовательно соединенные второй резистор и конденсатор подключена к первому выводу пускового ключа 21 .Однако при использовании в качестве дистанционного переключателя со сравнительно большими током и временем срабатывания (до 5-10 мс) конденсатор в базовой цепи второго транзистора должен иметь величину порядка нескольких (до десятка и более) микрофарад. Поэтому в качестве такого конденсатора необходимо выбиратьэлектролитические конденсаторы, которые имеют надежность на порядокниже, чем транзисторы, что понижает надежность устройства.Кроме того, при окончании заряда этого конденсатора второй транзистор будет значительное время находиться в активном режиме при переходе от режима насыщения в закрытое состояние, что может привести к вьщелению мощности на коллекторе этого транзистора, превышающей допустимую по техническим условиям на данный транзистор, что также понижает надежность устройства. При работе реле времени в широкомдиапазоне рабочих температур (-50-:+60 С) и недопустимости подбораОэлементов схемы величина емкостиэлектролитического конденсатораможет иметь 3-х кратный разброс,а разброс величины коэффициентаусиления по току 111 транзисторане менее 10-ти кратного. В результате время нахождения второго транзис20 Цель изобретения - повьппение надежности, уменьшение потребления энергии от источника питания и возможность установки дистанционного переключателя в выключенное состояние в момент подачи напряже 25 ния на шины питания.Указанная цель достигается тем, что в реле времени, содержащее дистанционный переключатель, обмотка отбоя которого включена в коллектор ную цепь первого транзистора, подключенного базой к выходу блока временной выдержки, первый вход которого подключен к выходу устройства установки блока временной вы- З 5 держки в исходное состояние, вход которого подключен к первому контак" ту дистанционного переключателя, второй контакт которого подключен к первой шине питания, второй тран зистор, коллектор которого соединен с первым выводом обмотки включения дистанционного переключателя, а база соединена с выводом первого резистора, второй резистор, пусковой 45 ключ, один вывод которого соединен с второй шиной питания, введены третий транзистор и два диода, причем вторые выводы первого резистора и обмотки включения дистанционного 50 переключателя соединены с первой шиной питания, коллектор третьего транзистора соединен с базой второго транзистора, а его база через второй резистор соединена с первым контактом: 55 дистанционного переключателя и вторым входом блока временной выдержки, эмиттеры второго и третьего трантора в режиме насыщения может превышать время, необходимое для срабатывания дистанционного переключателя .во много раз и может достичь теля во много раз и может достигать 0,5"1 с, что значительно повышает расход энергии от источника питания на включение реле времени по сравнению с необходимым.Известное реле времени также тре бует удержания пускового ключа замкнутым в течение всего времени формирования выдержки времени и не может переключаться в выключенное состояние в момент подачи напряже ния на его шины питания, если оно перед этим находилось во включенном состоянии. зисторов через диоды подключены к второму выводу пускового ключа.Кроме того, в реле времени введен элемент запрета, первьп вход которого соединен с вторым выводом пускового ключа, второй вход - с первым входом блока временной выдержки, а выход - с базой первого транзистора.На чертеже приведена схема предлагаемого реле времени.Реле времени содержит дистанционный переключатель.1, обмотки отбоя 2 и включения 3 которого включены в коллекторные цепи транзисторов 4 и 5 соответственноблок 6 временной выдержки, выход которого соединен с базой транзистора 4, а вход 7 - с контактом 8 дистанционного переключателя 1, контакт 9 которого соединен с первой шиной питания, устройство 1 О установки блока ременной выдержки в исходное состояние, выход которого соединен с входом 11 блока 6, а вход - с контактом 8 переключателя 1, транзистор 12, коллектор которого соединен с базой транзистора 5, резистор 13, включенный между базой транзистора 5 и первой шиной питания, резистор 14, включенный между базой транзистора 12 и контактом 8 переключателя 1, диоды 15 и 16, встречно- последовательно включенные между эмиттерами транзисторов 5 и 12, пусковой ключ 17, контакт 18 которого соединен с второй шиной питания, а контакт 19 - с общей точкой соединения диодов 5 и 16, эле-. мент 20 запрета, вход 21 которого соединен с выходом устройства 10, а вход 22 - с контактом 19 пускового ключа 17, а выход - с базой транзистора 4, диод 23,включенный в эмиттерную цепь транзистора 4. Элемент 20 запрета состоит иэ резистора 2 и диода 25. К контакту 8 переключп теля подключена нагрузка 26 реле времени.Реле времени работает следующимобразом. В исходном состоянии реле времениконтакты 8 и 9 переключателяиконтакты 18 и 19 пускового ключа17 разомкнуты, транзисторы 4,5 и 12закрыты, на контакте 19 пусковогоключа 6 отенциал близок к потенциалу.первой шины питания.При замыкании контактов 18 и 19 пускового ключа 17 транзистор 5 открывается и входит в режим насыщения за счет базового тока, протекающего по цепи: первая шина питания, ре- ,5 эистор 13, переход база-эмиттер транэистора 5, диод 15, замкнутые контакты 18 и 19 ключа 17, вторая шина питания, и на обмотку 3 дистанционного переключателя подается напряжение. Через некоторое время (порядка нескольких мс) с моментаподачи напряжения на обмотку 3 включения дистанционного переключателя 1 его контакты 8 и 9 замкнутся и через них, 15 резистор 14, переход база-эмиттер транзистора 12, диод 16, ключ 17 потечет базовый ток транзистора 12, который под действием базового тока переключится в режим насыщения, 20 в результате чего напряжение на базе транзистора 5 станет меньше напряжения его отпирания и транзистор 5 закроется. С этого момента контакты пускового ключа 17 могут быть разомкнуты и после их размыкания транзистор 12 обесточивается, Замыкание контактов 8 и 9 может фиксировать ся световым индикатором. Через замкнутые контакты 8 и 9 переключателя 30 1 напряжение питания подается на схему б, устройство 10 и нагрузку 26.В момент замыкания контактов8 и 9 переключателя 1 под действием перепада напряжения на входе устрой 35 ства 10 на его выходе формируется импульс, который, поступая на элемент 20 запрета и на блок 6 временной выдержки, устанавливает последнюю в40 начальное состояние и с этогомомента начинается отсчет заданного интервала времени.Нулевой потенциал, поступающий на вход 22 элемента 20 запрета с45 второй шины питания через замкнутые контакты пускового ключа 17, запрещает прохождение через элемент запрета импульса с вывода устройства 10 на базу транзистора 4, что предотвращает подачу напряжения на обмотку 2 отбоя дистанционного переключателя 1. (В рассматриваемой схеме падение напряжения импульса на диоде 25 меньше напряжения отпирания транзистора 4, что достигается включением в его эмиттернуюцепь диода 23),По истечении заданного временного интервала на выходе блока 6 временной задержки формируется импульс,который, поступая на базу транзистора 4 переключает его в режимнасыщения. На обмотку 2 отбоя дистанционного переключателя 1 подается напряжение и его контакты 8и 9 размыкаются. Реле времени устанавливается в исходное состояние.Если в момент подачи напряженияна первую шину питания контактыпускового ключа 17 разомкнуты,а контакты 8 и 9 дистанционногопереключателя 1 замкнуты, то сформированный в этот момент на выходеустройства 10 импульс пройдет черезрезистор 24 элемента 20 запрета (кдиоду 25 будет приложено запирающее напряжение) на базу транзистора4 и введет его в режим насыщенияи дистанционный переключатель 1переключится в исходное состояние(контакты 8 и 9 разомкнутся),Предлагаемое реле времени выгодноотличается от известного.Исключение из схемы устройстваэлектролитического конденсатораи резкое закрывание второго транзистора эа счет ввода дополнительного транзистора и двух диодов повышает надежность реле времени.Ввод дополнительного транзисторапозволил свести время подачи напряжения на обмотку включения дистанционного переключателя до минимального, равного времени его срабатывания, а возможность размыкатьпусковой ключ сразу же после срабатывания дистанционного переключателя (при ручном включении время замыкания пускового ключа может бытьне более 0,3-0,4 с) позволяетуменьшить потребление энергии отисточника питания на включение дистанционного переключателя в несколько раз по сравнению с аналогичной энергией в известном устройстве,что может быть решающим факторомпри использовании реле временив переносной аппаратуре с автономным источником питания.Ввод в реле времени элемента запрета позволило простыми средствами (диод и резистор) без существенных затрат энергии и понижения надежности по сравнению с известными решениями (например, включение между базой71084910 8транзистора 4 и первой шиной питания чатель в исходное состояние в момент последовательно включенных резистора подачи питания, если он перед этим наи электролитического конденсатора) ходился во включенном состоя- устанавливать дистанционный переклю- нииСоставитель М. Халикеев Редактор А. Шандор Техред А.Бабинед Корректор А ЗимокосовЗаказ 2028/50 Тираж 683 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4