Многофазное реле времени

(щ 983802 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 22 Я 681 (21) 3305745/18-21 1 ИМ.Кп. с присоединением заявки Нов Н 01 Н 47/18 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) МНОГОФАЗНОЕ РЕЛЕ ВРЕМЕНИ резистор включен параллелвно выходу первого транзистора, при этом коллектор второго транзистора соединен с выходной шиной соответствующего элемента выдержки, а резисторы времязадающихКС-цепей соединены с шиной, питаемой от регулируемого делителя напряжения 11).Недостатками указанного многофазного реле времени являются ограниченные функциональные возможности выра" жающиеся в том, что при подаче ко" мандного сигнала на вход первого элемента выдержки времени, на выходных шинах всех элементов выдержки времени последовательнб формируются импульсы определенных длительностей, т.е. устройство не обеспечивает возможности селективного формирования импульсов на выходных шинах.Недостатком также является пониженная помехоустойчивость многофазного реле, так как сигнал помехи, появившийся-на выходе первого элемента выдержки времени, вызывает последовательные появления импульсов помехи на выкодных шинах. Особенно пониженную помехоустойчивость указанного многофазного реле времени приходится учитывать, когда к отдельИзобретение относится к автоматике, в частности к устройствам для выдержек времени, и может быть использовано в устройствах автоматического управления, контроля и сиг. нализации.По основному авт.св. 9 826448, известно многофазное реле времени, содержащее регулируемый делитель напряжения источника питания и последовательно соединенные элементы выдержки времени, каждый из которых выполнен в виде первого транзистора с диодом и резистором в коллекторной цепи, второго транзистора, дополнительного резистора и времязадающей КС-цепи, конденсатор ВС-цепи каждого элемента выдержки времени кроме первого, одной из обкладок соединен с базой первого транзистора собственного элемента выдержки времени, а другой обкладкой - через упомянутый диод к коллектору первого транзистора предыдущего элемента, конденсатор йС-цепи первого элемента выдержки времени подключен к делителю напряжения источника питания, в каждом из элементов выдержки времени переход база-змнттер второготранзистора через указанный дополнительный 1 И) УДК 621. 318,57: т 681.118.5(088.8)ным его выходным шинам подключены чувствительные исполнительные устройства, срабатывание которых от импульсов помехи может привести к серьезным сбоям в функционировании системы автоматиче"кого управления в целом.5Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет селективного формирования импульсов на выходных шинах и повышение его помехоустойчивости. 1 ОДля,цостижения указанной цели в многофазное реле времени, содержащее последовательно соединенные элементы выдержки времени, каждый из которых выполнен в виде транзистора с диодом и резистором в коллекторной цепи и времязадающей йС-цепи, конденсатор кС-цепи каждого элемента выдержки времени, кроме первого, одной из обкладок соединен с базой тран О зистора собственного элемента выдержки времени, а другой обкладкой через упомянутый диод к коллектору транзистора предццущего элемента, кон,ценсатор йС-цепи первого элемента. 25 выдержки времени подключен к делителю напряжения источника питания, регули- руемый делитель напряжения источника питания, в каждом элементе выдержки времени переход база-змиттер ЗО второго транзистора через резистор включен параллельно выходу первого транзистора, коллектор второго транзистора соединен с выходной миной соответствующего элемента выдержки 35 времени, резисторы времязадающих РС-цепей соединены с шиной, питаемой от регулируемого делителя напряжения введены узлы управления транзисторами по числу элементов выдержки времени, а в каждЫй элемент вццержки времени дополнительный транзистор база которого подключена к выходу соответствующего узла управления транзистором. коллектор - к эмчттеру второго транф. зистора этого же элемента выдержки а эмиттер - к эмиттеру первого транзистора который соединен с обшей шиной питания,. при этом вход каждого узла управления транзистором через соответствующий замыкающий контакт коммутационного элемента подключен к общей шине.На чертеже приведена электрическая принципиальная схема предлагаемого многофазного реле времени.Иногофазное реле времени содержит регулируемый делитель 1 напряжения, включающий постоянный резистор 2, переменный резистор 3, блокировочный конденсатор 4 и последовательно соединенный элементы 5-1-5-и вццвржки времени. Каждый из элементов 5-1-5-и содержит первый транзистор б с диодом 7 и резистором 8 в коллекторной цепи, второй транзистор 9, резистор 10 65 и времязадающую ЕСцепь из конденсатора 11 и резистора 12.Конденсатор 11 каждого элементавыдержки времени, кроме первого 5-1одной из обкладок соединен с базойпервого транзистора 6 собственногоэлемента выдержки времени, а другой обкладкой - через диод 7 с коллектором первого транзистора 6 предыдущего элемента. Конденсатор 11КС-цепи первого элемента выдержкивремени подключен к делителю напряжения источника питания, которыйсостоит из резисторов 13 и 14,Б каждом из элементов 5-1-5-иколлектор второго транзистора 9 соединен с выходной шиной 15 соответствующего, элемента выдержки времени,а резисторы 12 времязадающих КС-цепей соединены с шиной 16, питаемойот регулируемого делителя 1 напряжения. Напряжение питания подаетсяна общую шину 17 и шину 18 к которой подключены резисторы 19.Б состав каждого из элементов5-1-5-и входит дополнительный транзистор 20 база которого подключенак выходу 21 соответствующего узла22-1-22-и управления транзистором.Коллектор каждого дополнительноготранзистора 20 подключен к эмиттерувторого транзистора 9 этого же элемента выдержки,. а эмиттер - к эмиттеру первого транзистора о, которыйсоедине:.: с общей шиной 17 питания,При этом вход 23 каждого из узлов22-1-2-и управления транзисторомчерез соответствующий из замыкающих контактов 24-1-24-п коммутационного элемента не показан) подключенк обшей шине .7. Средняя точка делителя напряжения на резисторах 13 и 14через замыкающий контакт 25 другогокоммутационного элемента ( не пока -зан ) соединена с общей шиной 17.Каждый з узлов 22-1-22-и управления транзнс:.оса;. одержит транзистор 26, рекоторы 7- 30 и времязадающий конденсатор 31,Иногофазное релс времени работаетследующим образом,При подаче на шины 17 и 18 напряжения питания в каждсм из элементов5-1-5-и выдержки времени открываетсяи входит в состояние насыщения первый транзистор 6. Базовым током транзистора б,. входящего в состав первого элемента 5-1, конденсатор 11 заряжается до напряжения, равного падению напряжения на резисторе 13. Конденсаторы 11 в остальных элементах5-2-5-и практически не заряжены.Одновременно с этими процессамив каждом из узлов 22-1-22-и управления также насыщается транзистор 26,базовым током которого заряжаетсясоответствующий конденсатор 31. Напряжение на. каждом заряженном кондентранзистора б транзистор 9 запирается по базовой цепи );б) временем открытого состояния дополнительного транзистора 20 (при запирании транзистора 20 разрывается эмиттерная цепь транзистора 9). 60 65 саторе 31 определяется падением напряжения на соответствующем переменном резисторе 27. Вследствие того:, что базы дополнительных транзисторов 20подключены к выходам 21 узлов 22-2- 22-и управления, т.е. в рассматриваемый момент соединены с общей шиной 17 через участки коллектор-эмиттер насыщенных транзисторов 26, все дополнительные транзисторы 20 находятся в запертых состояниях, ОТаким образом, цепь эмиттера каждого из транзисторов 9 разомкнута, поэтому сигнал помехи, появившийся в это время на входе любого из элементов 5-1-5-и выдержки, не приведет )5 к появлению импульсов помехи на выходных шинах 15.Возможности селективного Формирования импульсов на, выходных шинах 15 реализуются следующими двумя способамиВ первом способе при срабатывании коммутационного элемента (на схеме не показан ) его замыкающими контактами 24-1-24-и вход 23 каждого из узлов 22-1-22-п соединяется с общей25 шиной 17, При этом заряженные конденсаторы 31 подключаются параллельно эмиттерным переходам транзисторов 26, которые запираются, Появляются условия для переключений дополнитель- ных транзисторов 20 в открытые состояния, и поддерживаются эти условия в течение различных интервалов времени, в которых перезаряжаются конденсаторы 31 в каждом из узлов 22-1-21-п 35 управления.Срабатывание другого коммутационного элемента (на схеме не показан) и замыкание его контакта 25 вызывает запирание первого транзистора б в . 40 первом элементе 5-1 выдержки времени. При этом на коллекторе транзистора б появляется высокий положительный (отпирающий) потенциал, второй транзистор 9 может открыться, если для 45 дополнительного транзистора 20 поддерживается укаэанное выше условие открытого состояния, т.е. если к данному моменту не завершится процесс перезаряда конденсатора 31 в узле 22-1 управления (транзистор 26 в узле 22-1 еще закрыт).При отпирании транзистора б на вы"ходной шине 15 элемента 5-1 выдержки формируется передний Фронт импуль са, длительность которого определяется двумя Факторами:а) временем запертого состоянияпервого транзистора 6 (при отпирании Первый транзистор 6 находится в запертом состоянии в течение времени перезаряда конденсатора 11 от исход-. ного напряжения, равного падению напряжения на резисторе 13, до напряжения отпирания транзйстора б. В течение этого времени потенциал коллектора транзистора 6 относительно общей шины 17 определяется суммой напряжений - напряжения между эмиттером и коллектором открытого транзистора 20 (остаточное напряжение на открытом транзисторе 20), напряжения на открытом переходе база-.эмиттер .транзистора 9 и падения напряжения на резисторе 10, которое обусловлено протеканием базового тока транзистора 9 по следукцей цепи: положительная шина 18 источника питания - резистор 19 (в элементе 5-1 ) - резистор 10 переход база-эмиттер транзистора 9 - участок коллектор-эмиттер транзистора 20 - общая шина 17.Следовательно, конденсатор 11 второго элемента 5-2 выдержки времени заряжается составляющей базового то-. ка насыщенного первого транзистора 6 этого же элемента до указанной суммы ,напряжений. В практических случаях сумма остаточного напряжения на открытом транзисторе 20 и напряжения на открытом переходе база-эмиттер транзистора 9 значительно меньше по абсолютному значению падения напряжения на резисторе 10, т.е. с достаточной степенью точности можно считать, что конденсатор 11 второго элемента 5-2 заряжается до напряжения, равного падению напряжения на резисторе 10 предыдущего элемента 5-1.Когда в процессе перезаряда в первом элементе 5-1 напряжение на конденсаторе 11 достигает порога отпирания первого транзистора б, последний открывается и входит в состояние насыщения, запирая второй транзистор 9 этого же элемента, Одновременно заряженный конденсатор 11 второго элемента 5-2 через диод 7 и насыщенный транзистор 6 предыдущего элемента 5-1 подключается параллельно эмиттерному переходу первого транзистора 6 в элементе 5-2 выдержки времени, который в свою очередь, также запирается, создавая условие для переключения второго транзистора 9 в.элементе 5-2 в открытое состояние.Параметры хронирующих элементов ( конденсатора 31 и резистора 29) и сопротивление переменного резистора 27 в узле 22-2 управления могут быть рассчитаны таким образом, что к моменту возможного переключения второго транзистора 9 (в элементе 5-2 ) перезаряд конденсатора 31 закончится и транзистор 26 (в.узле 22-2 ) вновь войдет в состояние насыщения. Вслед 303802ствие этого, дополнительный транзистор 20 в элементе 5-2) оказываетсязапертым - второе условие для переключения транзистора 9 не выполняется, поэтому на выходной шине 15второго элемента 5-2 выдержки времени выходной импульс не Формируется,В течение запертого состояния транзистора б в элементе 5-2 конденсатор 11,последующего (третьего ) элемента выдержки времени заряжается до напряжения, практически определяемогопотенциалом шины 18 питания.По истечении времени перезарядаконденсатора 11 в элементе 5-2, вновьоткрывается и насыщается транзисторб в этом элементе, заряженный конденсатор 11 последующего элементавыдержки через диод 7 и насыщенныйуказанный транзистор подключаетсяк общей шине 17, запирается транзистор б в последующем элементе выдержки времени. Открывается транзистор9 в этом последующем элементе (привыполнении, конечно, другого условия - открытого состояния дополнительного транзистора 20 в этом же элементе), и на выходной шине 15 элемента формируется выходной импульси т,д.При втором способе селективногоФормирования импульсов вначале срабатывает коммутационный элементс замыкающим контактом 25. Послеэтого начинается отсчет временногоинтервала в первом элементе 5-1 выдержки, но на шине 15 этого элемента 35выходного импульса пока нет, таккак заперт дополнительный транзистор20. Спустя пеобходимое в каждом конкретном практическом случае время,срабатывает другой коммутационный 4 Оэлемент, замыкая свои контакты 24-124-п, включаются в работу узлы 22-122-и управления транзистором, и вдальнейшем устройство Функционируеподобно тому, как описано выше,Длительность импульсов на шинах 15элементов выдержки времени задаются не только параметрами конденсаторов 11и резисторов 12 времязадающих КС-цепей,но и напряжением, под которым находится шина 16, питаемая от регулируемого делителя 1 напряжения. Изменениемпеременным резистором 3 величины напряжения на шине 16 достигается регулирование выдержек времени в каждом изэлементов 5-1-5-п в достаточно широкомдиапазоне,Введение в многофазное реле времени узлов управления транзисторами,а в каждый элемент выдержки временидополнительного транзистора, позволяет обеспечить воэможности селективного формирования импульсов на выходных шинах устройства и повысить егопомехоустойчивость.формула изобретенияМногофазное реле времени поавт.св,Р 826448, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширенияФункциональных возможностей за счетселективного Форьирования импульсовна выходных шинах и повышения егопомехоустойчивости, в него введеныузлы управления транзисторами по числу элементов выдержки времени, ав каждый элемент выдержки временидополнительный транзистор базакоторого подключена к выходу соответствующего узла управления транзистором,коллектор - к эмиттеру второго транзистора этого же элемента выдержкивремени, а эмиттер - к эмиттеру первого транзистора, который соединенс общей шиной питания, при этом входкаждого узла управления транзисторомчерез соответствующий замыкающийконтакт коммутационного элемента подключен к общей шине,Источники информации,.принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРг 826448. кл, н 01 Н 47/18, 10,08.79прототип 1,Тираж 761 Подарственного комитета СССРзобретений и открытийва, К, Раушская наб.; д 37 6 пис За НИ о д 035 лиал ППП Патент , гужгород, ул. Проектная,Го Ио имофеев Коррект