SU853694A1 - Бесконтактное реле - Google Patents

Description

(54) БЕСКОНТАКТНОЕ РЕЛЕ Изобретение относитс  к области автоматики и предназначено в сочета НИИ с различными датчиками сопротив лени  (терморезисторами, фоторезисторами , гигристорами и др.), тока, напр жени  и т.п. дл  контрол  и дв позиционного регулировани  температуры , освещенности, давлени , напр  жени  и других величин. Известно бесконтактное реле с по роговым устройством на однопереходном транзисторе с RC-контуром в цепи эмиттера транзистора Однако в известном устройстве отсутствует дифференциал(зона нечувствительности ) между включением и отключением реле, что снижает надежность его работы. Известно бесконтактное реле, со держащее два однопереходных транзис тора, в цепи эмиттера первого из которых установлен RС-контур, подсоединенный к датчику, одна база первого транзистора подключена к управл ющему электроду тиристора, симистор, включенный последовательно с исполнительным органом между шиаами сетевого напр жени , источник посто нного напр жени , конденсаторы и резисторы .2 . Это реле сложно: в нем используютс  два источника посто нного напр жени , два тиристора разделительный . сформатор, и оно не обладает достаточной надежностью рйботы. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  бесконтактное реле, содержащее наг&узку, симистор, источник переменного напр жени , источник посто нного напр жени , тиристор, резисторы, конденсаторы, два однопереходных транзистора IIДл  достижени  указанно цели в бесконтактное-реле, содержащее нагрузку , через симистор подключенную к источнику переменного напр жени , источник посто нного напр жени , к минусовой клемме которого подсоединен катод тиристора,, анод которого подключен к одному выводу первого резистора, управл н ций электрод тиристора соединен с базой первого однопереходного -транзистора, эмиттер которого подключен через первый конденсатор к катоду тиристора, через второй резистор к датчику, включенному в плечо делител  напр жени , а через первый диод к эмиттеру второго однопереходного транзистора, соединенного с одной обкладкой второго конденсатора и одним выводом третьего р зистора, введены третий конденсатор и второй диод, через КОТОРЫЙ и через переход-управл ющий электрод-катод с мистора второй вывод первого резисто подключен.к плюсовой клемме источника питани , к которой подключен второй вывод третьего резистора, а втора  обкладка второго конденсатора че рез третий конденсатор подсоединена к аноду тиристора. На чертеже представлена принципиальна  электрическа  схема бесконтактного реле. Реле содержит датчик 1, например терморезистор, к которому подключен RC-контур, состо щий из резистора 2 конденсатора 3, пороговые элементы, например, однопереходные транзисторы 4 , 5, тиристор б с включенным в его анодную цепь резистором 7 и параллельно подсоединенные ему коммут рующим конденсатором 8, конденсатор 9 и резистор 10, рбразу{ощие паргшлельный RC-контур; разделительные диоды 11 и 12, симистор 13, включен ный последовательно с исполнительным органом (клеммы 14-15) между шинами сетевого напр жени  (клемкы 16-17), резистоЕ л 18-27 и источник питани  посто нного нарр жени , образованный, например, балластным конденсатором 28, стабилитроном 29, диодом 30 и конденсатором фильтра 3 Работает бесконтактное реле следующим образом. Поскольку порог отпирани  транзистора 5 устанавливаетс  ниже поро га срабатывани  транзистора 4, при подаче напр жени  питани  отпираетс  транзистор 5 и через него, резис тор 18, разделительный диод 32 и переход катод-управл ющий электрод симистора 13 зар жаетс  конденсатор 9 практически др напр жени  источника питани посто нног6 напр жени . В качестве датчика в бесконтактном реле может быть использован датчик 1, образующий с резисторами 24 и 25 делитель напр жени . , например, контролируема  температура в зоне установки датчика 1, выполненного в виде терморезистора, ниже заданной и сопротивление его велико, следовательно, и падение напр жени  на нем выше порога отпир чи  транзистора 4. Через резнетор 2 зар жаетс  конденсатор 3, и когд напр жение на этом конденса торе достигнет напр жени  отпирани  транзистора 4, он отпираетс , а кон денсатор разр жаетс  на резистор 23 Под действием импульса напр жени , падающего на резисторе 23, отпираетс  тиристор 6, и через переход катод-управл ющий электрод симистора 13, резистор 18, диод 32 и резистор 7 протекает посто нный ток. Под действием этого тока отпираетс  симистор 13, включа  исполнительный аппарат, например, нагревательный элемент, подключаемый к клеммам 14-15. Под действием посто нного тока, протекающего через промежуток катодуправл квдий электрод симистора 13, , резистор 18,диод 32, резистор 7 и тиристор 6, последний удерживаетс  в открытом состо нии и после запирани  транзистора 4, а конденсатор 8 зар жаетс . Через резисторы 7, 10 и открытый тиристор 6 на источник посто нного напр жени  (например, резисторы 19, 20) начинаетс  разр д конденсатора 9. При отпирании тиристора 6 за счет шунтировани  резистора 21 через открытый тиристор 6 и разделительный диод 12 резистором 22 снижаетс  напр жение, подаваемое на базы транзистора 4 и, следовательно , уменьшаетс  порог его отпирани . Благодар  такому изменению порога отпирани  транзистора после срабатывани  исполнительного органа создаетс  дифференциал между отключением и включением нагрузки. До тех пор, пока напр жение сигнала управлени , т.е. напр жение на датчике 1 будет превышать порог отпирани  транзистора 4, конденсатор 3 будет периодически через резистор 2 зар жатьс  и разр жатьс  через транзистор 4 на резистор 23, вызыва  периодическое отпирание транзистора 4.Этот транзистор через диод 11 вызывает периодический зар д конденсатора 9, не дава  ему разр дитьс  до напр жени  отпирани  транзистора 5.Дл  того, чтобы при напр жении на датчике выше порога отпирани  транзистора 4 происходил периодический подзар д конденсатора 9, посто нна  времени RC-контура на резисторе 2 и конденсаторе 3 выбираетс  не менее, чем на пор док меньшей величины посто нной времени RC-контура из конденсатора 9 и резистора 10.. Когда напр жение на датчике станет меньше порога -отпирани  транзистора 4, транзистор 4 не отпираетс  и конденсатор 9 разр дитс  на величину напр жени  отпирани  транзистора 5.При этом отпираетс  транзистор 5. Через резистор 18, диод 32, конденсатор 9 и транзистор 5 проходит импульс тока, зар жаквдий конденсатор 9. Поскольку конденсатор 8 при этом зар жен, за счет падени  напр жени  на резисторе 18 при зар де конденсатора 9 тиристор 6 запираетс , отключа  симистор 13 и исполнительный орган. Порог отпирани  транзистора 5 при помощи резисторов 20 и 19 устанавливаетс  меньше порога срабатывани  транзистора 4, поэтому диод 11 будет (до тех пор, пока входное напр жение ниже порога отпирани  транзистора 4) заперт, и через

него транзистор 4 отпиратьс  не будет . В дальнейшем работа бесконтактного реле повтор етс .

Дл  того, чтобы исключить разр д конденсатора 9, когда тиристор 6 заперт, по цепи, образованной резисторами 10, 18 и переходом катодуправл ющий электрод симистора 13, служит диод 32. При его отсутствии конденсатор 9 периодически разр жалс  бы и зар жалс . При зар де конденсатора 9 через цепь управлени  симистора протекал бы ток, периодически кратковременно открыванвдий симистор 13, что приводило бы к ложным импульсным включени м исполнительного аппарата. Значение параметра срабатывани  задаетс  при помс ци потенциометра 33. Потенциометром 34 устанавливаетс  требуемый порог срабатывани  транзистора 4. Резистором 24 компенсируетс  разброс величины сопротивлени  датчика 1, а резистором 26 корректируетс  разброс его коэффициента температурного сопротивлени . Это позвол ет использовать в схеме реле терморезисторы или другие датчики со значительным разбросом параметров. Зона ,нечувствительности , или дифференциал срабатывани  реле устанавливаетс  при помощи резистора обратной св зи, выполненного переменным. Дл  термостабилизации напр жени  срабатывани  однопереходного транзистора 4 и, следовательно , термостабилизацин порога срабатывани  реле в базу транзистора 4 введен резистор 27. Конденсатор 35 обеспечивает помехозащшденность реле.

Поскольку однопереходный транзистор , используемый в реле в качестве порогового элемента, характеризуетс  высокой стабильностью порога срабатывани  при колебани х в широких пределах напр жени  питани  и температуры ркружак дей среды, предлагаемое реле обладает высокой точностью работы. РйЯе характеризуетс  простотой и бесконтактностью, в нем отсутствуют какие-либо трансформаторы и используетс  лишь один источник посто нного напр жени , что делает реле высоконадежным в работе. Устройство характеризуетс  высокой чувствительностью, его входное сопротивление может достигать сотен

килоом, а выходна  мощность - нескольких киловатт. Бесконтактное реле может найти применение в сочетании с различными датчиками сопротив-. ;Лени , например, фоторезисторами, - гигристорами, датчиками давлени , напр жени  и т.п., в этом случае предложенное устройство обеспечит регулирование освещенности, давлени , влажности, тока и других величин .

0

Claims (3)

1.Недолужко И.Г. и др. Однопереходные транзисторы. М., Энерги , 1974, с. 93, рис. 5-29.

2.Авторское свидетельство СССР I 606174, кл. Н 01 Н 47/00,

Н 03 К 17/56, 06.01.75.

3.Авторское свидетельство СССР по за вке № 2487972/21,

кл. Н 01 Н 47/Оа, 23.05.77(прототип)