Реле времени

Союз (:оветскив

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 300376 (21) 2344049/18-21 с присоединением заявки H9— (23) Приоритет

Опубликовано 30.1191.Бюллетень И944

<и>886240 (51)М. Кл.з

Н 03 К 17/28

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК б21. 318. 5 (088. 8l

Дата опубликования описания 30.1181 (72) Автор . изобретения

В.И.Турченков

Государственный всесоюзный центральный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский институт комплексной автоматизации (71) Заявитель (54) РЕЛЕ ВРЕМЕНИ

Изобретение относится к импульсной-, технике и может быть использовано в устройствах, обеспечивающих форми» рование управляющего сигнала в течение заданной выдержки времени, после поступления на устройство командного сигнала.

Известны реле времени, содержащие интегратор, выход которого соединен со входом порогового устройства, и элемент запуска (1).

Недостатком данного устройства является малая надежность из-за использования электромеханического реле с двумя парами контактов на перек- 1з лючения, малый коэффициент полезного действия из-за необходимости поддер" ж ия в исходном состоянии одного и транзисторов в режиме насыщения.

Известны также реле времени, со- 2О держащее элемент запуска, последовательно включенные интегратор и пороговый элемент (2).

Недостаток известного реле времени - большое полотно энергйи в состоянии покоя и большое время для подготовки к повторной работе.

Цель изобретения — повышение КПД и уменьшение времени для подготовки реле времени к повторной работе с одновременным повышением отношения выдержки времени на единицу емкости интегратора.

Указанная цель достигается тем, что s реле времени, содержащее элемент запуска и последовательно включенные интегратор и пороговый элемент, дополнительно введены резистор, конденсатор и .триггер с разделенными входамн первый вход которого соединен с выходом порогового элемента через последовательно соединенные резистор и конденсатор, второй вход — с выходом элемента запуска а выход триггера †. с входом интегратора.

Триггер выполнен в виде последовательно включенных стабилитрона, базо-эмкттерного перехода входного транзистора.и эмиттерно-коллекторного перехода выходного транзистора другого типа проводимости, причем база выходного транзистора соединена с первым входом триггера и через диод с коллектором входного транзистора и вторым входом триггера, подключенного через резистор к шине источника питания.

При этом пороговый элемент выполнен на импульсном трансформаторе с двумя

886240 обмотками, первая из которых вкяючена между входной шиной порогового элемента и эмиттером транзистора, а вторая обмотка — между шиной потенциала н коллектором транзистора, база которого через опорный элемент например стабилитрон, соединена с шиной нулевого потенциала.

На чертеже представлена принципи.альная электрическая схема реле времени.

В реле времени первый вход 1 триггера 2 соединен с выходом 3 порогового элемента 4, второй вход 5 соединен с элементом 6 запуска, а выход 7 соединен со входом интегратора 8, выход которого соединен с шиной 9-10, яв- 15 ляющейся входом порогового элемента

4.

Триггер 2 состоит иэ стабнлитрона

11, подсоединенного первым выводом к источнику 12 питания, а вторым вы-, Щ водом — к базе входного транзистора

13, эмиттер которого-соединен с эмиттером выходного транзистора 14, база которого через диод 15 соединена с коллектором транзистора 13 и резисто- 2 ром 16 и непосредственно соединена с резистором 17.

Интегратор 8 выполнен на.резисторе

18, диоде 19 и конденсаторе 20.

Пороговый элемент 4 состоит из импульсного трансформатора 21 с двумя обмотками 22 и 23, подключенными одними выводами соответственно к шине нулевого потенциала и входной шине, а другими выводами — к коллектору и эмиттеру транзистора 24, база которого подключена к шине нулевого потенциала через стабилитрон 25.

Элемент 6 запуска выполнен на последовательно соединенных реэистивного делителя на резисторах 26 и 27 46 конденсатора 28 и кнопки 29.

Первый вход 1 триггера 2 подключен к выходу порогового элемента 4 через последовательно соединенные резистор

30 и конденсатор 31. 45

Реле времени работает следующим образом.

В исходном состоянии на выходе

7 триггера 2 напряжение равно нулю, нагрузка, интегратор 8 и пороговый элемент 4 обесточены. При формировании элементом 6 импульса на входе 5 триггера 2 последний переходит во второе устойчивое состояние, при котором на вход интегратора 8 подается напряжение с выхода 7 триггера 2.

К<Уйденсатор 20 через резистор 18 начинает заряжаться..В тот момент, когда напряжение на вине 10 интегратора 8 достигает величины, при которой начинает открываться транзистор gp

24, на выходе 3 порогового элемента

4 формируется импульс, который через резистор 30 и конденсатор 31 воздействует на вход 1 триггера 2, после чего триггер возвращается в нсходное состояние и напряжение на нагрузке и на входе интегратора равно нулю, прн этом конденсатор через малое сопротивление диода 19 и нагрузки быстро разряжается, вследствие че- го реле времени приходит в исходное состояние и готово к повторной работе.

Рассмотрим работу порогового элемента.

При напряжении на шине 10 меньше величины пробоя стабилитрона 25 сопротивление порогового элемента велико и определяется предпробойным участком стабилитрона 25. Потребление тока почти отсутствует. Когда напряжение на шине 10 достигает такой величины, прн которой начинает протекать ток через стабилитрон 25,происходит блокинг-процесс и на коллекторе транзистора 24 сформирован импульс положи- . тельной полярности. Для возникновения блокинг-процесса в-пороговом элементе

4 достаточно тока доли микроампер, из-за чего возможно иметь в интеграторе 8 резистор 18 большей величины и, тем самим, повысить отношение выдержки времени на единицу емкости.

Рассмотрим работу триггера.

В исходном состоянии транзистор

14 заперт напряжением положительной полярности, полученным с выхода делителя напряжения, образованным последовательно включенными резистором 16, диодом 15 и резистором 17. Это напряжение больше по величине разности напряжения источника 12 питания и напряжения пробоя стабилитрона 11.

При поступлении на вход 5 импульса отрицательной полярности, напряжение на базе транзистора 14 понижается и транзистор 14 отпирается, через его коллектор протекает ток,ток базы и коллектора насыщенного транзистора 13.

Так как напряжение между коллектором и эмиттером насыщенного транзистора

13 меньше напряжения начала проводимости кремневого диода 15, то связь между коллектором транзистора 15 и базой транзистора 14 разрывается.

Максимальный ток базы транзистора

14 определяется величиной сопротивления резистора 17. При приходе лоло- жительного импульса на вход 1 триггера 2 напряжение на его базе становится большим, чем на эмиттере, и транзистор 14 запирается при этом начинает проводить диод 15 и в дальнейшем транзистор 14 остается в закрытом состоянии за счет напряжения с указанного делителя, т,е. триггер

2 возвращается в исходное состояние.

Формула изобретения

1. Реле времени, содержащее элемент запуска, последовательно вклю-.

886240

Составитель Н.Маркин

Редактор Л.Пчелинская Техред М.Рейвес Корректор,M.Äåì÷èê

Заказ 10559/77 Тираж 991 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва,Ж-35, Раушская наб.,д.4/5

Филиал ППЛ "Патент", r. Ужгород, ул.Проектная, 4 ченные интегратор и пороговый эле- мент, отличающееся тем, что, с целью повышения КПД и уменьшения времени готовности к повторной работе с одновременным повышением отношения выдержки времени на единицу емкости интегратора, в него дополнительно введены резистор, конденса-. тор и триггер с раздельными входами, первый вход которого соединен с выходом порогового элемента через последовательно соединенные резистор и конденсатор, второй вход — с выходом элемента запуска, а. выход триггера с входом, интегратора, 2. Реле по п.1, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что триггер выполнен в виде последовательно включенных стабилитрона, базо-эмиттерного перехода входнбго транзистора и эмиттерного перехода выходного транзистора другого типа проводимости, причем база выходного транзистора соединена с первым входом триггера и через диод с коллектором входного транзистора и вторым входом триггера, подключенного через резистор к шине источника питания.

3. Реле по п. 1, о т л и ч а ю щ ее с я . тем, что пороговый элемент выполнен на импульсном трансформаторе с двумя обмотками, первая из которых включена между входной шиной порогового элемента и эмиттером транзистора, а вторая обмотка— между шиной нулевого потенциала и коллектором транзистора, база кото рого через опорный элемент, например стабилитрон, соединена с шиной нулевого потенциала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ГДР В 82363,кл.21 а 36/18

13.03.70.

Щ 2. Надеждина В.В. Статические реле в релейной защите. "Наука", 1968, с. 193 (прототип }.