SU696605A1

SU696605A1 - Timer

Info

Publication number: SU696605A1
Application number: SU772484796A
Authority: SU
Inventors: Виктор Михайлович Никитин; Владимир Григорьевич Савкин
Original assignee: Ленинградское Научно-Производственное Объединение "Северная Заря"
Priority date: 1977-05-17
Filing date: 1977-05-17
Publication date: 1979-11-05

Description

ii

Изобретение -относптс к: области автоматики .The invention is -note to: areas of automation.

Поскольку предлагаемое реле вл етс теплостойким, то преимущссгвегпа область его применени боргово аппаратура и аппаратура под.ижных объс1стов, котора эксплуатируетс в широком диапазоне температур.Since the proposed relay is heat resistant, its advantageous area is its use of borg equipment and under-sized equipment, which is operated in a wide temperature range.

Б насто щее врем известны реле времени, в которых кроме врем задающей RC-цепи, нуль-органа и выходного каскада , имеетс специальный узел дл термо компенсации температурных воздействий на To iocTb выдержки времени, выполненный , например, в виде моста на стабилитронах , в диагональ которого включен светоиачучающий диод, оптически св занный с нуль.органом flj.At present, time relays are known in which, in addition to the time of the driving RC circuit, null organ and output stage, there is a special node for thermo compensating temperature effects on the To iocTb time delay, made, for example, in the form of a bridge on zener diodes which includes a light diode optically coupled to the zero organ flj.

Такой узел довольно эффеет-ивно осуществл ет термокомпенсацию изменений емкости конденсатора. Однако этот у:«л имеет и недостаток, который состоит в том, что э-тементы моста рассеивают весьма значительную мощность и, следовательно ,, вызывают дополнительный нагрев реле,Such a node rather effectively performs temperature compensation of capacitor capacitance changes. However, this y: “l has the disadvantage that the e-elements of the bridge dissipate very considerable power and, therefore, cause additional heating of the relay,

В результате нагрева тошость выдержки времени снтгасаетс .As a result of the heating, the nausea time delay is relieved.

-.. J- .. J

Таким образом, узел термокомпенса-Thus, the thermal compensation unit

ции, с одной стороны, повышает точность выдержки времени за счет изменени коэффициента передачи однопереходногоon the one hand, improves the accuracy of the time delay by changing the transmission coefficient of the uni-transition

транзистора, с другой стороны сшгжвет точность за счет дополнительного перегрева , достигающего при максимальных значени х напр жени питани 15 и даже 20°С.the transistor, on the other hand, reduces accuracy due to additional overheating, which reaches 15 and even 20 ° C at maximum values of the supply voltage.

Известны реле времени с менее энергоемкими узлами термокомпенсации, в которых дл термокомпенсации внешних тем- пературньрс воздействий используетс ге нератор тока утечки нуль-оргайа 2|. НоTime relays with less energy-consuming thermal compensation nodes are known, in which the zero-or- gay leakage current generator 2 | is used for thermal compensation of external temperatures. But

применение такого узла нэ-за довольно высокой сложности целесообразно только в реле, предназначенных дл получени длительных выдержек времени и содержа1ЦИХ г-енератор принудительного восзбуждени нуль-органа, который используетс дл управлени преобразовател ми пол рности напр жени питани , Известны реле времени, чзодержащие врем задагощую НСнцепь, нуль-орган, диод, выходной каскад з. В указанных реле термокомпенсаци производитс за счет введени диодов в цепь эммитера однопереходного транзистора нуль-чэргана и в цепь его второй базы. Введение диодов способствует повышению точности выдержки времени при наименьшем усложнении схемы реле. Одна такое техническое решение нельз считать совершенным, поскольку дл смеьце- ни диода в пр мом ввправлении, через него необходимо пропускать довольно большие токи, что св зано с дополнитель ным перегревом элементов схемы реле и снижением точности выдержки времени Как показывают проведенные измерени , использование э ергоемких узлов термокомпенсации создает неблагопри тные ус лови работы реле в целом и не дае возможности эффективно использовать возможнссти этих узлов. Так, например, узел термокомвенсации со смещенным диодом, установленным вместе с цепью смещени внутри реле, повысит точность вьщержки времени до -10% (15% без узла тер лоБОМпевсации). В то же врем с вынесением узла за пределы объема реле точность выдержки времени ада не хуже - 7%. Очевидно, что сношение энергоемкост любого узла , в том числе а узла, не св занного непосведственно с Е С-цепью или нуль- органшл, &удет {фнводить к снижению перегрева репе и способствовать псжыше нию точности выдержки времени, особенно , если реле будет содержать не энергоешсий узел тврмокомпенсацни Целью изобретени вл етс псжыше- нее точности выдержки времени. С указанной целью в уст юйство, содержащее врем задакдаую RC-цепь, подключенную выходом ко входу нуль-органа на однопереходном транзисторе с диодом в цепи второй базы, выходной каскад , например, в виде реле в анодной цепи, введен фототранэистор п-)-с проводимости , оптически св занный с упом нутым диодом, при этом коллектор транзистора соединен с положительной шиной источника питани , а эмиттер - с анодом тиристора выходного каскада. Благодар введению фототранзист фа и соединению его предложенным образом. 054 отпадает необходимость в одной из наиболее енергоемких цепей, обеспечивающей включение тиристора выходного каскада при индуктивной нагрузке. Така - цепь обычно выполн етс в виде резистора, включенного в анодную цепь тиристора и иснользуемого в качестве дополнительной aKtviawou нагрузки. Величина этой нагрузки такова, что мощность , рассеиваема ею, оказываетс соизмеримой с мощностью, рассеиваемой на всех элементах реле времени. Поэтому И перегрев реле за счет дополнитель ной нагрузки необоснованно выше, В предлагаемом реле дополнительна нагрузка подключаетс к тиристору толь-. ко на врем разр да конденсатора врем згщающей РС-цепи, благодар чему и снижаетс ее энергоемкость. На чертеже представлена принципиальна схема устройства. Устройство содержит врем задающую РС-цепь, состо щую из резистора 1 и конденсатора 2, нуль-юрган на однопереходном транзисторе 3, диод 4, выходной каскад на тиристоре 5, обмотку 6 электромагнитного реле, транзистор 7, диоды 8-11, резистор 12, шины источника питани 13, 14. Реле работает следующим образом. При подаче напр жени питани начинаетс зар д конденсатора 2 через резистор 1. Тиристор 5 в это врем находитс в непровод щем состо нии, обмотка 6 от шины 14 отключена и контакты электромагнитного реле не замкнуты. Как только напр жение на конденсаторе 2 достигнет напр жени включени однопереходного транзистора 3, сопротивление его перехода эмиттер-втора база лавинообразно снижаетс и конденсатор 2 разр жаетс по цепи: переход эмиттер-база однопереходного транзистора 3, светоизлучающий диод 4, управЛ5пощий переход тиристора 5, нижн обкладка конденсатора 2. При этом происходит засвечивание светоизлучающего диода 4 и деформаци вольт-амперной характеристики тиристора 5. Поскольку обмотка 6 электромагнитного реле представл ет собой индуктивную нагрузку, то нарастание тока в анодной цепи происходит через некоторое врем после начала деформации вольт-амперной характеристики. Поэтаму дл обеспечени надежного включеНИЯ тиристора в его анодную цепь вклю- 56 чают одновременно с индуктивной и активную нагрузку. Такую нагрузку, причем управл емую током разр да врем задающего конденсатора , образует транзистор 7, который пе реходит в открытое состо ние одновременно с засвечиванием диода 4. В резул тате, в анодной цепи тиристора действует импульс тока, равный току удержани или больше него, что обеспечивает включение тиристора независимо от величины тока в обмотке 6. С окончанием разр да конденсатора 2, транзистор 7 закрываетс и ток, протекающий через активную нагрузку, прерываетс . Последнее обсто тельство обеспечивает снижение мощности , рассеиваемой на элементах схемы реле времени, и, как следствие, способствует снижению термоемкости реле и повышеншо точнос ти выдержки времени. При повьпиении окружающей температуры , когда увеличиваетс ток утечки однопереходного транзистора и точность вьщержки времени должна снижатьс , действует диод 9, который ограничивает ток эмиттера, поступающий в цепь зар да конденсатора. Смещение вольт-амперной характеристики диода 9 под воздейсгвием окружающей температуры компенсируетс диодом 4, также как и в известных устройствах Таким образом, предложенное техническое решение обеспечивает как и известные устройства термокомпенсацию тока утечки однопереходного транзисто- .ра и, кроме того, снижает перегрев реле за счет необычного выполнени выходноГО узла реле. Что также повьплает точ- ность выдержки времени. Правда, из-за отсутстви цепи смещени диода 4 имеет место некоторое снижение эффективности совместной работы диодов 4 и 9. Но это снижение компенсируетс облегченными услови ми работы элементов схемы реле за счет снижени энергоем кости, главным образом, выходного каскада , Формула изобретени Реле времени, содержащее врем за- дающую RC.ienb, подключенную выходом ко входу нуль-органа на однопереходном транзисторе с диодом в цепи второй базы , выходной каскад, например, в виде тиристора с обмоткой электромагнитного реле в анодной цепи, отличающеес тем, что, с целью повышени точности выдержки времени, в него введен фототранзистор n-pr« прсюодимостй, оптически св занный с упом нутым диодом , при afOM коллектор транзистора соединен с положительной шиной источника питани , а эмиттер - с анодом тиристора выходного каскада. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 421064, кл. Н 01 Н 47/18, 15.12.72. 2.Авторское свидетельство СССР МЬ 530367, кл. Н 01 Н 47/18, 01.03.74. , 3.Патент США № 3593185, кл. 331-46, опублик. 1971.The use of such a node at a rather high level of complexity is advisable only in relays designed to obtain long time exposures and containing a generator of forced zero-body excitation, which is used to control the power supply polarity converters. Time relays known to contain time are known NSNC, null organ, diode, output stage h. In these relays, thermal compensation is made by introducing diodes into the emitter circuit of the single junction transistor of a null-Chergan and into the circuit of its second base. The introduction of diodes contributes to improving the accuracy of time delay with the least complication of the relay circuit. One such technical solution cannot be considered perfect, since for a diode mixture in the forward direction, rather large currents must be passed through it, which is associated with an additional overheating of the relay circuit elements and a decrease in the accuracy of the time delay. Thermal compensation nodes create unfavorable conditions for the operation of the relay as a whole and do not give an opportunity to effectively use the capabilities of these nodes. So, for example, a thermal compensation node with an offset diode installed together with an offset circuit inside the relay will increase the time accuracy by up to -10% (15% without a thermal node). At the same time, when the node is moved beyond the scope of the relay, the accuracy of the hell time is not worse - 7%. It is obvious that the energy-capacitance ratio of any node, including a node that is not connected without reference to the E C-chain or zero-organl, will be reduced {to reduce the overheating of the turnips and contribute to an increase in the accuracy of the time delay, especially if the relay contain a non-energy node of a solid-state compensation. The aim of the invention is to improve the accuracy of the time delay. For this purpose, a device containing an RC zakadayu time, connected to the output of the zero-body on a single junction transistor with a diode in the second base circuit, the output stage, for example, in the form of a relay in the anode circuit, introduced a phototransistor n -) - with conductivity, optically coupled to the diode, with the collector of the transistor connected to the positive power supply bus and the emitter to the anode of the output stage thyristor. By introducing a phototransist fa and connecting it in the proposed way. 054 eliminates the need for one of the most energy-intensive circuits, ensuring the inclusion of the output stage thyristor under inductive load. Such a circuit is usually made in the form of a resistor included in the anode circuit of the thyristor and used as an additional aKtviawou load. The magnitude of this load is such that the power dissipated by it is comparable with the power dissipated at all elements of the time relay. Therefore, the overheating of the relay due to the additional load is unreasonably higher. In the proposed relay, the additional load is connected to the thyristor only. To the time of the discharge of the capacitor is the time of the PC circuit, due to which its power consumption is reduced. The drawing shows a schematic diagram of the device. The device contains a PC master circuit consisting of a resistor 1 and a capacitor 2, a zero-Yurgan on a single junction transistor 3, a diode 4, an output stage on the thyristor 5, a winding 6 of an electromagnetic relay, a transistor 7, diodes 8-11, a resistor 12, power supply busbars 13, 14. The relay operates as follows. When the supply voltage is applied, the charge of the capacitor 2 starts through the resistor 1. The thyristor 5 is in a non-conducting state at this time, the winding 6 from the bus 14 is disconnected and the contacts of the electromagnetic relay are not closed. As soon as the voltage on the capacitor 2 reaches the turn-on voltage of the unijunction transistor 3, the resistance of its emitter-to-second transition decreases avalanche-like and the capacitor 2 discharges along the circuit: the emitter-base junction of the single-junction transistor 3 capacitor plate 2. When this occurs, the light-emitting diode 4 is illuminated and the voltage-current characteristic of the thyristor 5 is deformed. Since the coil 6 of the electromagnetic relay is an inductive th load, the current rise in the anode circuit occurs some time after the beginning of the deformation of the current-voltage characteristic. To ensure reliable connection of the thyristor to its anode circuit, the poetam is switched on simultaneously with inductive and resistive loads. Such a load, the controlled current of the discharge time of the driving capacitor, is formed by the transistor 7, which goes into the open state simultaneously with the illumination of the diode 4. As a result, a current pulse in the anode circuit of the thyristor is equal to or greater than the holding current, which ensures that the thyristor switches on regardless of the magnitude of the current in the winding 6. With the end of the discharge of the capacitor 2, the transistor 7 closes and the current flowing through the active load is interrupted. The latter circumstance reduces the power dissipated on the elements of the time relay circuit, and, as a result, contributes to a decrease in the thermal capacity of the relay and an increase in the accuracy of the time delay. When the ambient temperature increases, when the leakage current of the single junction transistor increases and the accuracy of the time delay must decrease, a diode 9 acts, which limits the emitter current entering the capacitor charge circuit. The offset of the current-voltage characteristic of diode 9 under the influence of the ambient temperature is compensated by diode 4, as well as in known devices. Thus, the proposed technical solution provides, like well-known devices, thermal compensation of the leakage current of a single junction transistor. unusual execution of the output node of the relay. Which also shows the accuracy of the time lag. True, due to the absence of a diode 4 bias circuit, there is some reduction in the efficiency of diodes 4 and 9 working together. But this reduction is compensated for by the simplified operating conditions of the elements of the relay circuit by reducing bone energy, mainly the output stage, Formula of the invention containing the time setting RC.ienb, connected by the output to the input of a zero-body on a single junction transistor with a diode in the second base circuit, the output stage, for example, in the form of a thyristor with a winding of an electromagnetic relay in the anode circuit, is different yuschees in that, in order to increase the accuracy of the holding time, it entered the phototransistor n-pr «prsyuodimosty optically coupled to said diode at afOM transistor collector is connected to positive bus power source, and whose emitter is - with the anode of the thyristor output stage. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR author's certificate No. 421064, cl. H 01 H 47/18, 15.12.72. 2. USSR author's certificate Mb 530367, cl. H 01 H 47/18, 03/01/74. 3. US patent number 3593185, class. 331-46, published. 1971.