SU438117A1 - Electronic relay - Google Patents

Description

1one

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике.This invention relates to automation and computing.

Известны электронные реле, содержащие выходную транзисторную цепь, преобразователь напр жени  с демодул тором на выходе и узел управлени  преобразователем. Дл  защиты выходной цепи от перегрузок такие реле содержат специальные устройства в виде триггеров Шмитта, один из транзисторов которых служит дл  контрол  теплового состо ни  транзистора выходной цепи.Electronic relays are known comprising an output transistor circuit, a voltage converter with an output demodulator, and a converter control unit. To protect the output circuit from overload, such relays contain special devices in the form of Schmitt triggers, one of whose transistors serves to monitor the thermal state of the output circuit transistor.

Недостаток таких реле состоит в том, что отключение преобразовател  в них происходит лишь после того, как тепловой режим транзистора выходной цепи из-за перегрузки уже нарушен . Это исключает их использование в аппаратуре , где характерным видом нарушени  режима выходной цепи  вл етс , например, короткое замыкание.The disadvantage of such relays is that the switch-off of the converter in them occurs only after the thermal mode of the transistor of the output circuit is already broken due to overload. This excludes their use in equipment, where a typical type of violation of the output circuit is, for example, a short circuit.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей реле.The purpose of the invention is to expand the functionality of the relay.

Эта цель достигаетс  тем, что в реле введены RC-генератор на двух однопереходных транзисторах с разными коэффициентами передачи , трансформатор, включенный первичной обмоткой в цепь базы однопереходного транзистора с меньшим коэффициентом передачи , светоизлучающий диод, оптически св занный с однопереходным транзистором с большим коэффициентом передачи, при этомThis goal is achieved by introducing an RC generator on two single junction transistors with different transmission ratios, a transformer connected by a primary winding into the base circuit of a single junction transistor with a lower transmission coefficient, a light emitting diode optically connected to a single junction transistor with a high transmission coefficient, wherein

светоизлучающий диод включен в одно из плеч диодного демодул тора, а вторична  обмотка трансформатора подключена к управл ющим электродам первого тиристора, анод которого соединен с плюсом источника питани  реле, катод - с минусом этого источника и через-второй тиристор - с узлом управлени  преобразователем. На чертеже приведена принципиальна A light emitting diode is connected to one of the diode demodulator arms, and the secondary winding of the transformer is connected to the control electrodes of the first thyristor, the anode of which is connected to the plus power source of the relay, the cathode to the minus of this source and through the second thyristor to the converter control unit. The drawing is principled

электрическа  схема предлагаемого реле.electrical circuit of the proposed relay.

Реле содерл ит выходную цепь на транзисторе 1, преобразователь 2 напр жени  с диодным демодул тором на выходе, узел 3 управлени  преобразователем, генератор наThe relay contains the output circuit on the transistor 1, the voltage converter 2 with the diode demodulator on the output, the node 3 of the converter control, the generator on

RC-цепи 4, 5 и двух однопереходных транзисторах (ОПТ) 6 и 7 с неодинаковыми коэффициентами передачи (ОПТ 6 имеет коэффициент передачи больше, чем ОПТ 7). Реле содержит таклсе трансформатор 8, первый тиристор 9, второй тиристор 10 и светоизлучающий диод 11.RC circuit 4, 5 and two unijunction transistors (OPT) 6 and 7 with unequal transmission coefficients (OPT 6 has a transmission coefficient greater than OPT 7). The relay contains a tacle transformer 8, a first thyristor 9, a second thyristor 10 and a light emitting diode 11.

Генератор на RC-цепи 4, 5 и ОПТ 6 и 7 подключены параллельно преобразователю 2 напр жени . При этом светоизлучающий диодA generator on RC circuits 4, 5 and OPT 6 and 7 are connected in parallel to a voltage converter 2. In addition, a light emitting diode

11, оптически св занный с ОПТ 6, включен в плечо демодул тора вместо выпр мительного диода, а вторична  обмотка трансформатора 8 подключена к управл ющим электродам первого тиристора 9. Анод тиристора 9, в11, optically coupled to the OPT 6, is connected to the demodulator arm instead of a rectifying diode, and the secondary winding of the transformer 8 is connected to the control electrodes of the first thyristor 9. The thyristor anode 9, in

свою очередь, соединен через резистор 12 сturn connected through resistor 12 with

плюсом источника питани  13, а катод - с минусом источника 14 и через тиристор 10 с узлом 3 управлени  преобразователем 2.the power supply source 13 is positive, and the cathode with the source 14 minus and through the thyristor 10 with the converter control node 3.

Анод тиристора 10 также соединен с плюсом источника питани  через резистор 15, кроме того, анод этого тиристора соединен с анодом тиристора 9 через конденсатор 16. Реле работает следующим образом. После подачи на схему напр жени  питани  и включени  кнопкой 17 тиристора 10, который удерживаетс  в провод щем состо нии за счет тока, протекающего через резистор 15, реле готово к работе. Если теперь на вход узла 3 управлени  подать управл ющее напр жение f)y, то преобразователь 2 подключаетс  к источнику питани  t/n и возбуждаетс , а транзистор 1 выходной цепи переходит в провод щее состо ние, замыка  своим переходом коллектор-эмиттер цепь питани  нагрузки (нагрузка выходной цепи реле и источник ее питани  на чертеже показаны).The anode of the thyristor 10 is also connected to the positive side of the power supply through a resistor 15, in addition, the anode of this thyristor is connected to the anode of the thyristor 9 through a capacitor 16. The relay works as follows. After supplying the supply voltage to the circuit and turning on the thyristor 10, which is held in a conducting state by the current flowing through the resistor 15, by the button 17, the relay is ready for operation. If the control voltage f) y is now applied to the input of the control unit 3, the converter 2 is connected to the power source t / n and energized, and the transistor 1 of the output circuit becomes conductive, closes the collector-emitter circuit with its transition (the load of the output circuit of the relay and its power source are shown in the drawing).

Одновременно с возбуждением преобразовател , возбуждаютс  генератор на RC-цепи 4, 5 и ОПТ. Причем, работать начинает ОПТ 6, за счет действи  светоизлучающего диода 11, через который протекает ток базы транзистора 1 (светоизлучающий диод И используетс  в качестве выпр мительного диода).Simultaneously with the excitation of the converter, the generator is excited on RC circuits 4, 5 and OPT. Moreover, OPT 6 begins to work, due to the action of light-emitting diode 11, through which the base current of transistor 1 flows (light-emitting diode I is used as a rectifying diode).

Коэффициент передачи ОПТ 6 снижаетс  и становитс  ниже коэффициента передачи ОПТ 7.The transmission ratio of OPT 6 decreases and becomes lower than the transmission coefficient of OPT 7.

Такое состо ние реле сохран етс  до тех пор, пока по причине увеличени  нагрузки или короткого замыкани  выходной цепи не начнетс  увеличение коллекторного тока. Тогда , вследствие уменьшени  степени насыщени  транзистора 1, его коэффициент усилени  возрастает , и, следовательно, уменьшаетс  ток в цепи базы этого транзистора, а значит и ток в цепи светоизлучающего диода ИС уменьшением тока, протекающего через диод И, коэффициент передачи ОПТ б увеличиваетс  и начинает работать ОПТ 7, поскольку его коэффициент передачи оказываетс  теперь , т. е. после снижени  тока через диод 11, ниже, чем дл  ОПТ 6. При этом открываетс  тиристор 9, а тиристор 10, наоборот, закрываетс  за счет перезар да конденсатора 16. В результате узел 3 управлени  и преобразователь 2 отключаютс  от источника питани  независимо от того, подано на вход узла 3 управл ющее напр жение или нет. Одновременно запираетс  транзистор 1, разрыва  цепь питани  нагрузки. При этом отключение преобразовател  2 происходит в результате уменьшени  тока базы транзистора 1 еще до того, как он выходит из режима насыщени , т. е. как только по вл етс  тенденци  к перегрузке . После устранени  причины, вызвавшей перегрузку выходной цепи, реле вновь подготавливаетс  к работе с помощью кнопки 17.Such a state of the relay is maintained until, due to an increase in load or short circuit of the output circuit, an increase in the collector current begins. Then, due to a decrease in the degree of saturation of the transistor 1, its gain increases, and therefore the current in the base circuit of this transistor decreases, and hence the current in the circuit of the light-emitting diode of the IC decreases the current flowing through the diode I, and the transfer ratio OPT b increases and starts OPT 7 is working, because its transmission coefficient is now, i.e., after current reduction through diode 11, is lower than OPT 6. This opens thyristor 9, and thyristor 10, on the contrary, is closed by overcharging capacitor 16. In re As a result, the control unit 3 and the converter 2 are disconnected from the power source irrespective of whether the control voltage is applied to the input of the node 3 or not. Simultaneously, transistor 1 is closed, breaking the power supply circuit of the load. In this case, the converter 2 is disconnected as a result of a decrease in the base current of the transistor 1 before it goes out of saturation mode, i.e. as soon as an overload condition appears. After eliminating the cause that caused the output circuit to overload, the relay is re-prepared for operation using button 17.

Предложенное реле может возвращатьс  в исходное состо ние автоматически. Дл  контрол  за состо нием выходной цепи, в этом случае можно использовать второй светоизлучающий диод, оптически св занный с ОПТ 7, соединив при этом вход генератора с источником питани  (зажимы. 13, 14) непосредственно. Таким образом, благодар  введению в релеThe proposed relay can be reset automatically. To monitor the state of the output circuit, in this case, a second light emitting diode, optically coupled to the OPT 7, can be used, connecting the generator input to the power source (clamps 13, 14) directly. Thus, due to the introduction to the relay

генератора на RC-цепи и ОПТ, светоизлучающего диода и тиристоров и соединению их описанным выше образом, используетс  зависимость тока базы транзистора выходной цепи от степени насыщени  его коллекторногоthe generator on the RC circuit and the OPT, the light emitting diode and the thyristors and connecting them in the manner described above, use the dependence of the base current of the output transistor of the output circuit on the degree of saturation of its collector

тока, что дает возможность отключать преобразователь 2 и запирать транзистор 1 еще до того, как он выходит из режима насыщени , т. е. при по влении тенденции к перегрузке.current, which makes it possible to turn off the converter 2 and close the transistor 1 before it goes out of saturation mode, i.e. when there is a tendency to overload.

Предмет изобретени Subject invention

Электронное реле, содержащее преобразователь напр жени  с диодным демодул тором на выходе, узел управлени  преобразователем , первый л второй тиристоры, отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей, реле содержит RC-генератор на двух однопереходных транзисторах с разными коэффициентами передачи , трансформатор, включенный первичной обмоткой в цепь базы однопереходного транзистора с меньшим коэффициентом передачи, светоизлучающий диод, оптически св занный с однопереходным транзистором с большим коэффициентом передачи, при этом светоизлучающий диод включен в одно из плеч диодного демодул тора, а вторична  обмотка трансформатора подключена к управл ющим электродам первого тиристора, анод которого соединен с плюсом источника, а катод - с минусом этого источника и через второй тиристор - с узлом управлени .An electronic relay containing a voltage converter with a diode demodulator at the output, a converter control unit, the first and second thyristors, characterized in that, in order to expand its functionality, the relay contains an RC generator on two single-junction transistors with different transmission coefficients, a transformer, connected by the primary winding to the base circuit of a single junction transistor with a lower transmission coefficient, a light emitting diode optically coupled to a single junction transistor with a large ratio transmission, the light emitting diode is connected to one of the diode demodulator arms, and the secondary winding of the transformer is connected to the control electrodes of the first thyristor, the anode of which is connected to the source plus, the cathode to the minus of this source and through the second thyristor to the control node .

--