Многофазный генератор регулируемых временных интервалов

Союз Советских Социалистических Республйй(22) Заявлено 12,06. 78 (2%) 2625695/18-21 Рф) М Кл с присоединением заявки Ио Н 03 К 5/13 Государствеииый комитет СССР яо дедам изобретений и открытий(54) МНОГОФАЗНЫЙ ГЕНЕРАТОР РЕГУЛИРУЕМЫХ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ15 Предлагаемый многофазный генератор регулируемых временных интервалов относится к импульсной технике инфра- низкого диапазона и может быть применен для формирования последова тельности регулируемых интервалов времени в установках различного назначения и, в частности, предназначен для использования в системах автоматического управления переключени ем регенеративных теплообменников в качестве базового блока генерирующего последовательность регулируемых интервалов времени. Известны многофазные генераторы, содержащие времязадающие ячейки на биполярных транзисторах, соединенные между собой времязадающими конденсаторами, а времяэадающие резисторы 20 одновременно выполняют функции установки режима по постоянному току в транзисторах, так как включены в це- пях беэ последних 11недостатками этих схем являются 25 низкие значения отрабатываемых ими интервалов времени, ограниченные невысокими сопротивлениями входных и выходных цепей ячеек и невысокими предельными величинами сопротивле О ний резисторов в цепях без биполярных транзисторов.Наиболее близкими к изобретению по технической сущности и достигаемому результату являются многофазные генераторы, содержащие времязадающие ячейки, выполненные на основе ЙС-це- пи, подключенной к пороговому каскаду с обмоткой выходного реле в качестве нагрузки, причем связь между ячейками осуществляется с помощью контактов дистанционных электромагнитных реле. В этом устройстве возможна реализация больших величин отрабатываемых интервалов времени эа счет выполнения порогового каскада на полевых транзисторах 21.Недостатком этого генератора является невысокая точность отработки временных интервалов, завышенное энергопотребление и снижение надежности устройства при работе его в )бласти больших временных интервалов, вследствие того, что конденсаторы времязадающих ВС-цепей в ячейках не шунтируются низкоомными резисторами на время, предшествующее началу отработки временного интервала данной ячейкой остаточное напряжение на конденсаторе полностью не снимается,что приводит к временной нестабильности величин отрабатываемых интерва" лов времени данной ячейкой и, как следствие этого, к снижению точности отрабатывания последовательности регулируемых временных интервалов.Энергопотребление, всем устройством можно снизить, если подключить времязадающие ячейки к источнику питания не все сразу, как это сделано в прототипе, а последовательно в моменты начала отработки временного интервала данной ячейкой.Цель изобретения - повышение точ" ности отработки регулируемых временных интервалов,снижение энергопотребления и повышение надежности работы всего устройства в целом.Укаэанная цель достигается тем, что в многофаэном генераторе регулируемых временных интервалов, содержащем времяэадающие ячейки, выполненные на основе ЙС-цепи, подключенной к пороговому каскаду с об; моткой выходного реле в качестве нагрузки, размыкающие контакты выходных реле предшествующих ячеек подключены через ограничительные резисторыпараллельно времязадающим конденсаторам последующик ячеек, замыкающие контакты включены между плюсовой ши" ной стабилизированного источника питания и входом ВС-цепи, размыкающий контакт выходного реле последней ячейки подключен между обмоткой блокировочного реле и плюсовой шиной ис. точника стабилизированного напряжения, которая в свою очередь подключена через параллельно соединенные замыкающие контакты блокировочного реле, реле вчешнего автоматического запуска и кнопку ручного запуска к .общей плюсовой шине питания.На Фиг. 1 изображена схема многоаазного генератора регулируемых временных интервалов; на фиг. 2 и 3 представлены экспериментально полученные осциллограммы, поясняющие принцип работы предлагаемого многофаэного генератора регулируемых временных интервалов. Генератор содержит времязадающиеячейки 1-(1-и) с выходными реле2-(2- И), диоды 3-3(п+1), шунтирующиевсе выходные реле переключающие контакты 4-4(п), блокировочное реле 5, замыкающий контакт 6 блокировочного реле, размыкающий контакт 7 выходного реле последнего каскада, замыкающий контакт 8 реле внешнего запуска, кнопку 9 ручного запуска, источник стабилизированного источника напряжения питания на стабилитроне 10 и резисторе 11, плюсовую шину 12 источника питания, минусовую шину 13 источника стабилизированного напряжения, общую заземленную шину 14 источника питания всего устройства. КС-цепь каждой ячейки содержитконденсатор 15, резистор 16, транзисторы 17-20, резисторы 21-23,. замыкающий контакт 24 блокировочно.го реле, резисторы 25-(25-п),Устройство работает следующим об,разом.При нажатии кнопки 9 или включенияконтакта 8 внешнего автоматическогозапуска общая плюсовая шина с напря-.Щ жением Еп подключается к шине 12,при этом срабатывает блокировочноереле 5 и своим замыкающим контактом6 блокирует цепь питания, делая еев дальнейшем независимой от состоянияконтакта 8 и кнопки 9. Одновременнопереключающий контакт 24 меняет своесостояние., что приводитк разрыву цепи шунтирования времязадающего конденсатора первой времяэадающей ячейки 1-1 и подключения последней к плю совой шине 12 стабилизированного напряжения после чего первая времязадающая ячейка 1-1 начинает отрабатывать интервал времени Ьс, а все остальные времязадающие ячейки 1-1, Я пока еще к шине питания 12 не подключены и, следовательно не потребляютэлектроэнергии, но времяэадающие конденсаторы у них эашунтированы, чтоприводит к снятию с них возможно на- ЗО копленных остаточных напряжений, таккак происходит полная разрядка их иподготовка к работе. Далее в моментотработки ячейкой 1-1 интервала врееьни ЬЕ срабатывает ее выходноереле 2-1, что приводит к аналогичному процессу: снимается шунт с времяэадающего конденсатора последун)щейячейки 1-2, после чего подключаетсяк ячейке 1-2, шина 12 и времязадающая ячейка.1-2 оказывается подклю ченной к источнику стабилизированно- .го напряжения, при этом все остальные ячейки по-прежнему к источникупитания не подключены и их времязадающие конденсаторы эашунтированы.После отработки интервала времениЬС, процесс подключения последующихвремязадакицих ячеек и отработки имиинтервалов времени дсасп продолжается до тех пор, пока не сработает выходное реле 2-и последнейячейки 1-п, так как при этом размыкающим контактом 7 рвется цепь обмотки блокировочного реле 5, при этомрвется цепь и шина 12 отключается отисточника питания с напряжением +Е,что вызывает снятие питания сразу совсего многофазного генератора и выключения всех выходных реле (2-1)- -(2-п), поэтому все переключающиеконтакты (4-1)-4-(и) и 24 меняют 40 свое состояние, т.е. сначала отключают шину 12, а затем шунтируют времяэадакщие конденсаторы всех ячеек и этим самым разряжая конденсаторы снимая с них остаточные напряжения. Я На этом цикл отработки последова790208 40 тельности временных интервалов за канчивается до поступления сигнала включения цепей с помощью контакта 8 или кнопки 9. Многофазный генератор регулируемых .временных интервалов мо вет работать и в автоматическом режи-,ме, генерируя непрерывно последовательность регулируемых временных интервалов, Для этого в цепь выходного реле 2-о последней ячейки вводятся кС-цепи задержки на отпадание реле и его контакты используются в цепях блокировки питания, которые будут выполнять функции реле 5, приэтом последнее исключается из устройства,Рассмотрим работу времязадающей ячейки 1-1 (фиг. 1). После окончания процесса отработки интервала времени дс предшествующей ячейкой 1-(1-1), срабатывает ее выходное реле 2-(1-1) и его переключающая контактная группа 4-(1-1) разрывает цепь с резистором 25-1, шунтировавшей времязадающий конденсатор 15 ячейки 1-1 и затем подключает к ней шину 12 с напряжением питания, при этом весь входной каскад и управляющая часть выходного каскада, т.е. времязадающая КС-цепь каскадно включенные полевые транзисторы (17- в активном режиме и 18 - в пассивном режиме) и включенные по системе Дарлингтона транзисторы 19 и 20 биполярного модулятора оказываются подключенными к источнику стабилизированного напряжения, снимаемого со стабилитрона 10,т.е., к шинам 12 и 13, а выходное реле 2-1 - к общей шине питания 14, Конденсатор 15 начинает заряжаться через резистор 16, при этом напряжение конденсатора подается через резистор 21 на затвор активноготранзистора 17, что приводит к изменению тока каналов обоих транзисторов 17 и 18 с их общей цепи истока и стока напряжение подается через резистор 23 на базу транзистора 20,вследствие чего растет ток обоих базбиполярного модулятора и растет токв их общей коллекторной цепи, нагруженной на реле 2-1. Когда напряжениена обмотке реле 2-1 достигает величины напряжения срабатывания У, последнее срабатывает и его переключающая контактная группа 4-1 меняет свое состояние и этим самым запускает вработу последующую времязадающуюячейку 1-(1+1), процесс отработкиинтервала времени ай. заканчиваетсяи начинается процесс отработки последующего интервала времени ас.(+последующей ячейкой 1,. Для повышения надежности работы самой времязадающей ячейки введены ограничительные резисторы 25, 21 и 23, а такжедиод 3-1, включенный в обратносмешанном направлении. С помощью резистора 22 можно плавно 1 регулировать от-д рабатываеый ячейкой временной интерал ьй.1 в любой момент времени, приртом сам процесс регулирования невлияетна качество работы всего устройства в целом, так как при регулировании не нарушается цепь соединения эмиттера транзистора 19 с шиной питания входного каскада, т.е.со стоком транзистора 17 и обкладкой конденсатора 15.Выходные сигналы управления объектами снимаются с дополнительныхконтактных групп (на схеме не показаны) выходных реле (2-1) - (2-И) . Сигналы управления в потенциальнойФорме можно снимать с обмоток этихже реле и годавать на дискретныемикроэлектронные элементы,Эффект повышения точности отработки регулируемьж интервалов времени и повышения надежности работы впредлагаемом многофазном генератореудается получить за счет подключения переключающих контактных группвыходных реле предыдущих времязадающих ячеек размыкающей частью к обкладкам времязадающих конденсаторовпоследующих ячеек, а замыкающей частью к плюсовой шине источника стабилизированного напряжения, при этом,поскольку в моменты срабатыванияреле переключающие группы контактоввсегда сначала рвут цепи в размыкающих частях его, а затем посленебольшого промежутка времени замыкают цепи в замыкающих их частях,в предлагаемом устройстве, по сравнению с прототипом, никогда не возникают ситуации,. при которых одновременно подано напряжение питанияна времязадающие ячейки и закорочены времяэадающие конденсаторы в них,т.е. отсутствуют ситуации, когда назатворы полевых транзисторов поданы напряжения питания запирающей полярности с одновременной подачей ихна каналы, т.е. на цепи стоков, чтоисключает возникновения явлений временного дрейфа выходных характеристик голевых транзистороз, к тому жеобеспечивается надежное снятие остаточных напряжений на времязадающих конденсаторах к моменту размыкания шунтирующей его цепи послесрабатывания выходного реле предыдущей ячейки. Эффект снижения энергопотребления в этом устройстве определяется тем, что источник питанияподключается к времязадающим ячейкам не одновременно, а последовательно, что приводит к зкономииэнергопотребления более чем на 50. Формула изобретения Многофазный генератор регулируемых временных интервалов, содержащий времязадающие ячейки, выполненные наоснове ВС-цепи, подключенной к поро-говому каскаду с обмоткой выходногореле в качестве нагрузки, от л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности отработки регулируемых временных интервалов, снижения энергопотребления и повышениянадежности, размыкающие контактывыходных реле предшествующих ячеекподключены через ограничительные резисторы параллельно времязадающимконденсаторам последующих ячеек,замыкающие контакты включены междуплюсовой шиной стабилизированного источника питания и входом ВС-цепй,размыкающий контакт выходного реле последней ячейки подключен между обмоткой блокировочного реле и плюсовой шиной источника стабилизированного напряжения, которая в свою очередь,подключена через параллельно соединенные замыкающие контакты блокировочного реле, реле внешнего автоматического запуска и кнопку ручного запуска к общей плюсовой шине питания.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРР 225327, кл. Н 01 Н 47/18, 28.11.66.2. Авторское свидетельство СССРВ 387514, кл. Н 03 К 5/13, 22.10.71,Редакто А, Шан о Тех д И,Рейвес Ко ктор,И. Иу За 95 и оая филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная каз 9133 77 Тираж 9 ВНИИПИ Государственно по делам изобретен 113035, Москва ЖРаушс