Elektroninės laiko relės

Juos pakeisti buvo sukurti elektroniniai laikrodžiai laiko relė su elektromagnetiniu ir mechaniniu vėlavimu... Pirmosios elektroninės laiko relės buvo pagamintos remiantis tranzistorių grandinėmis. Po to elektroninėse relėse pradėtos naudoti integriniai grandynai, vėliau pereita prie mikrovaldiklių.

Apskritai bet kuri elektroninė laiko relė yra įvesties (maitinimo) įtampos valdomas įtaisas, perjungiantis jo išėjimo kontaktus su nurodytu laiko uždelsimu.

Daugumos elektroninių laiko relių sinchronizavimo blokas yra pagrįstas RC grandinėmis (1 pav., a). RC grandinės, prijungtos prie nuolatinės srovės įtampos šaltinio, kondensatoriaus įtampos pokytis apibūdinamas eksponentine laiko funkcija. Tai leidžia, stebint kondensatoriaus įtampą, suformuoti nustatytus laiko intervalus, pavyzdžiui, nuo RC grandinės prijungimo prie šaltinio momento, kol kondensatoriaus įtampa pasiekia nurodytą lygį. Eksponentinė funkcija taip pat naudojama lygiagrečios RC grandinės iš anksto įkrautam kondensatoriui iškrauti.Tokios grandinės naudojamos laiko relėse, kurios turi perjungti savo kontaktus nutrūkus maitinimo įtampai.

Ryžiai. 1. Elektroninėse laiko relėse naudojamų laiko schemų variantai

Kai kuriose laiko relėse RC grandinės kondensatoriaus įkrovimas naudojamas su stabilia srove (1 pav., b ir c). Šiuo atveju įtampa kondensatoriuje laikui bėgant keičiasi tiesiškai, o tai leidžia gauti šiek tiek daugiau tikslumo formuojant laiko vėlavimus. Stabilios srovės šaltinio vaidmenį tokiose relėse atlieka elektroninė grandinė. Tačiau laiko reles su stabiliu srovės šaltiniu yra sunkiau įdiegti, todėl jos nėra plačiai naudojamos.

RC grandinės įkrovimo (iškrovimo) laikas realiose grandinėse neviršija kelių sekundžių. Taip yra dėl kelių aplinkybių. Pirma, paskirstymo rezistoriaus varža RC grandinėje turi būti apribota (per kelis megaomus), kad kondensatoriaus įkrovimui įtakos nedarytų nuotėkio srovės per spausdintinės plokštės izoliacinę medžiagą ir įvesties srovės. grandinė, kuri kontroliuoja įtampą kondensatoriuje.

Antra, RC grandinėje būtina naudoti kondensatorius su minimalia įkrovos adsorbcija. Priešingu atveju kondensatoriaus savybė atkurti įtampą plokštėse po trumpalaikio iškrovimo lems laiko pasiskirstymą, kai relė vėl bus paruošta veikti. Deja, pagaminti kondensatoriai su minimalia įkrovimo adsorbcija turi palyginti mažą talpą (keleto mikrofaradų eilės).

Relės su trumpu laiko vėlavimu gali būti įdiegtos remiantis vienu RC grandinės įkrovimo (iškrovimo) ciklu.Jei reikia numatyti ilgus laiko uždelsimus, relės gaminamos remiantis keliomis RC grandinės įkrovimo-iškrovimo grandinėmis. Tokiose kelių ciklų laiko relėse RC grandinė yra įtraukta į savaime svyruojančią grandinę, kuri užtikrina periodinį jo kondensatoriaus įkrovimas-iškrovimas... Pavyzdžiui, savaime svyruojanti grandinė, pagrįsta RC grandine, gali būti įdiegta loginiuose vartuose, kaip parodyta Fig. 1 metai

Kondensatoriaus C įkrovimas ir iškrovimas vyksta per rezistorių R2 dėl skirtingų įtampos lygių invertuojančio loginio elemento DD2 įėjime ir išėjime. Loginio elemento DD2 būsena perjungiama tuo pačiu loginiu elementu DD1, tačiau jis naudojamas kaip slenkstinės įtampos korpusas (įvertinama aplinkybė, kad IC loginiai elementai pereina į loginio nulio būseną ir atvirkščiai, esant skirtingam įėjimo įtampos lygiai). Taigi, įjungus maitinimą, išėjime DD2 susidaro gana stabilaus periodo impulsų seka, skaičiuojant išėjimo impulsus nuo savaiminio virpesių grandinės pradžios, galima gauti elektroninę relę su dideliu laiko intervalu. vėlavimai esant santykinai mažoms laiko grandinės konstantos vertėms.

Didžiausią tikslumą užtikrina elektroninės laiko relės su savaime svyruojančiomis grandinėmis kvarcinių rezonatorių pagrindu (žr. 1 pav., e).

Naudojant žemos įtampos ir mažos srovės elektroninius komponentus elektroninėse laiko relėse, reikia jose naudoti sąsajas su išorinėmis įvesties ir išvesties grandinėmis.

Vienkartinių ir kelių ciklų laiko relių struktūrinės schemos parodytos pav. 2, a ir b atitinkamai.Abi grandinės apima identiškus blokus: įvesties keitiklį, įrenginį, skirtą nustatyti pradinę laiko grandinę, ir vykdomąjį (išvesties) korpusą.

Ryžiai. 2. Laiko relių blokinės schemos

Įvesties keitiklio paskirtis – suformuoti žemą įtampą su normalizuotu lygiu, kad maitintų sinchronizavimo grandinę, taip pat sukurti atskaitos potencialus, reikalingus slenkstinių organų veikimui.

Mazgas, skirtas nustatyti pradinę laiko grandinę, yra būtinas, kad visi relės elementai, dalyvaujantys formuojant laiko delsą, būtų į griežtai apibrėžtą pradinį režimą. Relės inicijavimas gali būti atliktas praėjusio relės ciklo pabaigoje arba tuo metu, kai relė įjungiama.

Vieno uždelsimo relėse laikas reguliuojamas arba keičiant sinchronizavimo grandinės laiko konstantą, arba pakeičiant komparatoriaus (slenksčio organo) slenkstį, kuris lygina įtampą sinchronizavimo grandinės kondensatoriuje su nustatymu ir veikia išvesties (vykdomasis) organas.

Kelių ciklų laiko relėse uždelsimas, kaip taisyklė, suteikiamas skaičiuojant laikrodžio generatoriaus impulsus impulsų skaitiklyje ir koreguojamas (siekiant kompensuoti elementų parametrų sklaidą) keičiant laiko konstantą RC. - laikrodžio generatoriaus grandinės. Įjungus maitinimo įtampą, įsijungia laikrodžio generatorius ir į skaitiklio įvestį pradeda eiti impulsai.

Reikiamos skaitiklio būsenos atpažinimą užtikrina jo būsenos dekodavimo grandinė, pagrįsta mechaniniais jungikliais, kurie nustato nustatytą vertę.Tuo metu, kai skaitiklyje kaupiasi tam tikras impulsų skaičius, kuris sutampa su dekoderio nustatymu, išėjimo vykdomajam blokui generuojamas valdymo signalas.

Ryžiai. 3. Elektroninė laiko relė VL-54

Pastaraisiais metais buvo įdiegtos mikrovaldiklių pagrindu veikiančios elektroninės laiko relės. Kad mikrovaldiklis veiktų, reikia pakankamai stabilaus dažnio laikrodžio impulsų. Paprastai šiuos impulsus formuoja įmontuotas osciliatorius, pagrįstas kvarciniais rezonatoriais (1 pav., e). Kai gaunamas laiko relės paleidimo signalas, mikrovaldiklis pradeda skaičiuoti laikrodžio impulsus. Skirtingai nuo elektroninių laiko relių, pagrįstų RC grandinėmis, kvarcinių laiko relių vėlavimai praktiškai nepriklauso nuo aplinkos temperatūros ir relės maitinimo įtampos.

Reikšmingas laiko relės, naudojant mikrovaldiklius, privalumas yra galimybė juos programuoti tiesiai surinktame įrenginyje. Elektroninių laiko relių, naudojančių programinės įrangos pašalintus mikrovaldiklius, sąrankos nereikia ir jos pradeda veikti iškart, kai įjungiamas maitinimas.

Labiausiai paplitusios patalpų elektroninės laiko relės: RV-01, RV-03, RP-18, VL-54, VL-56, RVK-100, RP21-M-003

Shumriev V. Ya. Puslaidininkinės laiko relės.