SU785996A1 - Electro-mechanical relay - Google Patents

Description

(54) ЭЛЕКТРОННО-МЕХАНИЧЕСКОЕ РЕЛЕ(54) ELECTRON-MECHANICAL RELAY

Изобретение относитс  к электронномеханическим реле, которые широко примен ютс  в устройствах автоматики, св зи и других област х техники. Предлагаемое изобретение направлено на повышение надежности реле, то преимущественна  область его применени  - системы св зи, сигнализации и контрол  в бортовой аппаратуре. Известны устройства, .содержащие ген ратор временных интервалов, выполненны на РС-цепи и полупроводниковых приборах , .которые обеспечивают замыкание цели нагрузки с последующим ее отключением Недостаток такого реле заключаетс  в том, что качество контактировани  зде не контролируетс . Поэтому при подаче на вход реле сигнала управлени  и проте кании тока через обмотку возбуждени  электромагнитного реле, цепь нагрузки может остатьс  не замкнутой, например из-за загр знени  контактов или по другим подобным причинам. Более надежна  работа выходной контактной цепи может быть получена в устройстве, которое содержит RC-цепь, транзисторное пороговое устройство и электромагнитное реле. Электромагнитное реле работает в повторнократковременном режиме, благодар  чему производитс  самооЧистка контактов и надежность контактной цепи повышаетс . Однако несмотр  на более высокую надежность это устройство имеет ограниченное применение, так как не может быть использовано в тех случа х, когда требуетс  с высокой надежностью обеспечить замыкание цели нагрузки не кратковременно , а длительно. Устройства дл  замыкани  цепи нагрузки в течение всего времени действи  управл юшего сигнала также известны. Например , така  задача может решатьс  с помощью реле, содержащего С-генератчэр, подключенный к входу согласукшего каскада с обмоткой электромагнитного реле на выходе З . Однако это реле имеет меньи1ую надежность в сравнении с только что рассмотренным устройством, так как оно не обеспечивает повторного включени , если по каким-либо причинам не произошло замыкани  цепи нагрузки. Цепью изобретени   вл етс  повышение надежности. Дл  достижени  указанной цели в электронно-механическое реле, содержащее RC-генератор, подключенный к входу согпасуюшего каскада с обмоткой электромагнитного реле на выходе, введены транзистора -р-п проводимости, первый и второй диодные оптроны, при этом светоизлучающий диод первого оптрона включен в контактную цепь электромагнитного реле последовательно с нагрузкой, светоизлучающий диод второго оптрона включен пос ледов а те ль но с обмоткой эпектромагни ного реле, эмиттер упом нутого транзистора соединен с минусовой шиной, коллектор - со средней точкой 1 С-цепи генератора , а база транзистора через фотодиоды первого и второго оптронов, включенные последовательно в .обратном направлении дл  тока базы, подключена к плюсовой ши не. Такое соединение оптронов электромаг нитного реле и контактной цепи позвол ет повысить надежность репе, так как теперь переключение его контактов будет происходить до тех пор,пока цепь нагрузки окажетс  замкнутой. На чертеже приведена принципиальна  электрическа  схема реле. В реле входит генератор, содержащий врем задаклдую цепь на резисторе 1 и конденсаторе 2, транзисторы 3 и 4 разного типа проводимости, резисторы 5-7, образующие делитель напр жени , электро магнитное репе 8 с контактами 9 и согпа суюишм транзистором 1О; узел блокировк генератора на транзисторе 11. В реле вх д т также два оптрона на диодах 12, 13 и 14, 15. Соответственно RC-цепь подключена резистором 1 к плюсовой шине 16 и конденсатором 2 к минусовой шине 17. Средн   точка RC-цепи соединена с эмиттером транзистора 3 р-п -р проводимости , база которого подсоединена к резисторам 5, 6 и коллектору транзистора 4 г -р- п проводимости, а коллектор - к базе транзистора 4. Средн   точка КС-це пи соединена также с коллектором транзистора 11, эмиттер которого соединен с минусовой шиной 17, а база подключена к плюсовой шине 16 через два последовательно соединенных фотодиода 12 и 14. Обмотка электромагнитного реле 8 одним выводом подсоединена к плюсовой шине 16 через светоизлучакзций диод 13, который оптически св зан с фотодиодом .14, Другой вывод обмотки через переход коллектор-эмиттер согласующего транзистора 10 подсоединен к минусовой шине 17. База этого транзистора соединена с резисторами 6 и 7г которые вместе с резистором 5 образуют делитель напр жени ; Светоизлучающий диод 15, оптически св зан 1Ый с фотодиодом 12, соединен последовательно с нагрузкой. Работает реле следующим образом. При подаче управл ющего напр жени  на шины 16 и 17 открываетс  транзистор 10 и через обмотку реле 8 и диод 13 протекает ток, который приводит к срабатыванию реле и засвечиванию диода-13. Если при этом цепь нагрузки оказываетс  замкнутой контактом 9, то через светоизпучающий диод 15 второго. оптрона также протекает ток (ток лагру;зки) и засвечиваетс  диод 15. В результате этого открываютс  фотодиоды 12 и 14, оптически Св занные с засвеченными диодами 13 и 15. Так как открытые фотодиоды 12 и 14 образуют цепь, через которую протекает базовый ток транзистора 11, то этот транзистор открываетс  и шунтируетс  своим переходом коллектор-эмиттер конденсатор 2 и блокирует тем самым генератор , исключа  возможность, его возбуждени . Если по каким-пибо причинам, например из-за загр знени  контакта 9, цепь нагрузки 18 не з.амкпупась, то через диод 15 ток не протекает и, следовательно , диод 15 остаетс  и засвечеп ыМ) а оптически св занный с ним фотодиод 12 - закрытым. Остаетс  закрытым транзистор 11, что приводит,-в свою очередь, к зар ду конденсатора 2, При этом, как только напр жение на конденсаторе превышает падение напр жени  на резисторах 6 и 7, транзисторы 3 и 4 лавинообразно открываютс  и конденсатор 2 разр жаетс  через эти транзисторы. Открытый транзистор 4 шунтирует переходом коллекторэмиттер цепь управпени  транзистора 10, который закрываетс . Это приводит к отпусканию репе 8. После разр да конденсатора 2 транзисторы 3 и 4 закрываютс , провол щее состо ние транзистора Ю восстанавливаетс , а реле 8 срабатывает повторно. Если в результате повторного обрабатывани  реле произойдет замьикание цепи нагрузки контактом 9, то генератор блокируетс  транзистором 11, так какThe invention relates to electronic mechanical relays that are widely used in automation devices, communications and other areas of technology. Since the present invention is aimed at improving the reliability of a relay, its preferred area of application is communication systems, signaling and control in onboard equipment. Devices are known that contain a generator of time intervals, made on the PC circuit and semiconductor devices, which ensure the closure of the load target with its subsequent disconnection. The disadvantage of such a relay is that the quality of contact is not monitored here. Therefore, when a control signal is applied to the input of the relay and the current flows through the excitation winding of the electromagnetic relay, the load circuit may not be closed, for example, due to contamination of the contacts or for other similar reasons. More reliable operation of the output contact circuit can be obtained in a device that contains an RC circuit, a transistor threshold device, and an electromagnetic relay. The electromagnetic relay operates in a repetitive mode, thereby self-cleaning the contacts and increasing the reliability of the contact circuit. However, in spite of higher reliability, this device has limited application, since it cannot be used in those cases when it is required with high reliability to ensure the closure of the load target not for a short time, but for a long time. Devices for closing the load circuit during the entire duration of the control signal are also known. For example, such a problem can be solved using a relay containing a C-generator connected to the input of a matching stage with a winding of an electromagnetic relay at output 3. However, this relay has a lower reliability in comparison with the device just considered, since it does not provide re-activation if for some reason the load circuit has not closed. The chain of the invention is to increase reliability. To achieve this goal, an electromechanical relay containing an RC generator connected to the input of a cascade cascade with an electromagnetic relay winding at the output is inserted into a transistor —p – p conduction, the first and second diode optocouplers, and the light emitting diode of the first optocoupler is connected to the contact The circuit of the electromagnetic relay in series with the load, the light emitting diode of the second optocoupler is connected afterwards, but with the winding of the electromagnet relay, the emitter of the said transistor is connected to the negative busbar, the terminal ktor - with the midpoint of the 1 C-circuit of the generator, and the base of the transistor through the photodiodes of the first and second optocouplers connected in series in the reverse direction for the base current is connected to the positive side. Such a connection of the optocouplers of the electromagnetic relay and the contact circuit makes it possible to increase the reliability of the turnips, since now the switching of its contacts will occur until the load circuit is closed. The drawing shows the electrical circuit diagram of the relay. The relay includes a generator that contains a time zadakldy circuit on a resistor 1 and a capacitor 2, transistors 3 and 4 of different types of conductivity, resistors 5-7, forming a voltage divider, an electromagnetic magnetic turnip 8 with contacts 9 and a transducer 1 O; the generator blocking node on the transistor 11. The relay also includes two optocouplers on diodes 12, 13 and 14, 15. Accordingly, the RC circuit is connected by a resistor 1 to the positive bus 16 and a capacitor 2 to the negative bus 17. The midpoint of the RC circuit is connected with the emitter of the transistor 3 ppn conduction, the base of which is connected to the resistors 5, 6 and the collector of the transistor 4 r -p-conductivity, and the collector - to the base of the transistor 4. The middle point of the CS-circuit is also connected to the collector of the transistor 11 whose emitter is connected to the negative bus 17, and the base is connected to the positive bus e 16 through two photodiodes 12 and 14 connected in series. The winding of the electromagnetic relay 8 is connected to the positive bus 16 by optical output diode 13, which is optically connected to the photodiode .14. The other winding terminal is connected to the negative terminal through the junction collector-emitter junction bus 17. The base of this transistor is connected to resistors 6 and 7g, which together with resistor 5 form a voltage divider; A light emitting diode 15, optically coupled 1ND to photodiode 12, is connected in series with the load. The relay works as follows. When a control voltage is applied to the busbars 16 and 17, the transistor 10 opens and a current flows through the coil of the relay 8 and diode 13, which causes the relay to activate and the diode-13 to illuminate. If at the same time the load circuit is closed by the contact 9, then through the light emitting diode 15 of the second one. the optocoupler also flows a current (current Lagr;) and diode 15 is illuminated. As a result, photodiodes 12 and 14 are opened, optically Associated with illuminated diodes 13 and 15. Since open photodiodes 12 and 14 form a circuit through which the base current of the transistor flows 11, this transistor opens and shunts its collector-emitter capacitor 2 by its transition and thereby blocks the generator, excluding the possibility of exciting it. If for some reason, for example due to contamination of contact 9, the load circuit 18 is not closed, then the current does not flow through the diode 15 and, therefore, the diode 15 remains illuminated by a glow photo diode 12 - closed. The transistor 11 remains closed, which leads, in turn, to the charge of the capacitor 2. Moreover, as soon as the voltage across the capacitor exceeds the voltage drop across the resistors 6 and 7, the transistors 3 and 4 open like an avalanche and the capacitor 2 discharges through these transistors. An open transistor 4 shunts the collector emitter and controls the control circuit of the transistor 10, which closes. This leads to the release of turnips 8. After the capacitor 2 is discharged, transistors 3 and 4 are closed, the wire state of transistor Yu is restored, and relay 8 is activated again. If, as a result of repeated processing of the relay, the load circuit is closed by pin 9, the generator is blocked by the transistor 11, since

диоды 12 и 14, оптически св занные с диодами 13 и 15, открыты, и база транзистора 11 соединена с плюсовой шиной 16.The diodes 12 and 14, optically coupled to the diodes 13 and 15, are open, and the base of the transistor 11 is connected to the positive bus 16.

При повторном незамыкании цепи нагрузки зар д-разр д конденсатора 2, а следоватепьно, и переключение реле повтор етс . Процесс переключени  повтор етс  до тех пор, пока не произойдет замыкание цепи нагрузки.When the load circuit is not closed again, the charge of the capacitor 2 is charged and, consequently, the relay is switched again. The switching process is repeated until the load circuit is closed.

. Таким образом, предлагаемое устройство обладает свойством повторного включени  контактов дп  самоочистки с последующим замыканием цепи нагрузки в течение всего, времени действи  управл ющего напр жени .. Thus, the proposed device has the property of re-activating the dp self-cleaning contacts followed by the closure of the load circuit during the entire duration of the control voltage.

Электрическа  схема устройства может быть видоизменена. Так, например, генератор может быть выпогшен на однопереходном транзисторе или операционном усилителе с соответствующим изменением цепи управлени  транзистором 11. Диоды 12, 14 могут быть включены в цепь базы дополнительного транзистора, который, в Свою очередь, используетс  дл  управлени  транзистором 11.- Согласующий транзистор Ю может быть представлен в виде согласующего каскада, например из двух транзисторов. Если ток нагрузки превышает ток, допустимый дл  диода 15,The electrical circuit of the device can be modified. For example, a generator can be driven out on a single junction transistor or an operational amplifier with a corresponding change in the control circuit of transistor 11. Diodes 12, 14 can be included in the base circuit of an additional transistor, which, in turn, is used to control transistor 11.- Matching transistor U can be represented in the form of a matching cascade, for example, of two transistors. If the load current exceeds the current allowed for diode 15,

то он может быть шунтирован другим диодом или резистором.it can be shunted with another diode or resistor.

Claims (3)

1.Авторское свидетельство СССР1. USSR author's certificate № 423194, кл. Н 01 Н 47/18,24.07.72.No. 423194, cl. H 01 H 47 / 18,24.07.72. 2.Патент ФРГ J 1285064, кл. Н 03 К 17/28, 1969.2. The patent of Germany J 1285064, cl. H 03 K 17/28, 1969. 3.Авторское свидетельство СССР № 226037, кл. Н О1 Н 47/18, 26.02.66 (прототип).3. USSR author's certificate number 226037, cl. H O1 H 47/18, 02.26.66 (prototype). 0-/70- / 7