Elektronikus időrelék

Ezek helyettesítésére elektronikus órákat fejlesztettek ki időrelé elektromágneses és mechanikus késleltetéssel… Az első elektronikus időrelék tranzisztoros áramkörökre épültek. Ezt követően az integrált áramköröket elkezdték használni az elektronikus relékben, majd később áttértek a mikrokontrollerekre.

Általánosságban elmondható, hogy bármely elektronikus időrelé bemeneti (táp) feszültséggel vezérelt eszköz, amely meghatározott időkésleltetéssel kapcsolja a kimeneti érintkezőit.

A legtöbb elektronikus időrelé szinkronizáló blokkja RC áramkörökön alapul (1. ábra, a). Az egyenáramú feszültségforráshoz csatlakoztatott RC áramkör kondenzátorán bekövetkező feszültségváltozást az idő exponenciális függvénye írja le. Ez lehetővé teszi a kondenzátor feszültségének figyelésével a beállított időintervallumok kialakítását, például attól a pillanattól kezdve, hogy az RC áramkört a forráshoz csatlakoztatják, amíg a kondenzátor feszültsége el nem éri a megadott szintet. Exponenciális függvényt használnak a párhuzamos RC áramkör előtöltött kondenzátorának kisütésére is.Az ilyen áramköröket időrelékben használják, amelyeknek a tápfeszültség kiesése után kapcsolniuk kell az érintkezőket.

Rizs. 1. Az elektronikus időrelékben használt időzítési sémák változatai

Egyes időrelékben az RC-áramkör kondenzátorának töltése stabil árammal kerül felhasználásra (1. ábra, b és c). Ebben az esetben a kondenzátor feszültsége lineárisan változik az idő múlásával, ami lehetővé teszi, hogy egy kicsit pontosabb legyen az időkésések kialakítása. Az ilyen relékben a stabil áramforrás szerepét egy elektronikus áramkör látja el. A stabil áramforrással rendelkező időrelék azonban nehezebben kivitelezhetők, ezért nem használják széles körben.

Az RC áramkör töltési (kisütési) ideje valós áramkörökben nem haladja meg a néhány másodpercet. Ez több körülménynek köszönhető. Először is korlátozni kell az időzítő ellenállás ellenállását az RC áramkörben (néhány megohm-on belül), hogy a kondenzátor töltését ne befolyásolják a nyomtatott áramköri lap szigetelőanyagán áthaladó szivárgó áramok és a bemeneti áramok. áramkör, amely a kondenzátor feszültségét szabályozza.

Másodszor, az RC áramkörben minimális töltési adszorpciójú kondenzátorokat kell használni. Ellenkező esetben a kondenzátor azon tulajdonsága, hogy rövid távú kisülése után helyreállítja a feszültséget a lemezeken, eloszlást eredményez abban az időben, amikor a relé ismét készen áll a működésre. Sajnos a gyártott, minimális töltés-adszorpcióval rendelkező kondenzátorok viszonylag alacsony kapacitással rendelkeznek (néhány mikrofarad nagyságrendű).

A rövid késleltetésű relék az RC áramkör egyetlen töltési (kisütési) ciklusa alapján megvalósíthatók.Ha hosszú késleltetésre van szükség, akkor a relék az RC áramkör több töltő-kisütési áramköre alapján készülnek. Az ilyen többciklusú időzítő relékben az RC áramkör egy önoszcilláló áramkörben van, amely időszakos kondenzátorának töltése-kisütése... Például egy RC áramkörön alapuló önoszcilláló áramkör megvalósítható logikai kapukon, amint az az ábrán látható. 1 év

A C kondenzátor töltése és kisütése az R2 ellenálláson keresztül történik a DD2 invertáló logikai elem be- és kimenetén lévő eltérő feszültségszintek miatt. A DD2 logikai elem állapotát ugyanaz a DD1 logikai elem kapcsolja, de küszöbfeszültség testként használja (az a körülmény valósul meg, hogy az IC logikai elemei logikai nulla állapotba mennek, és fordítva, eltérően a bemeneti feszültség szintjei). Így tápellátáskor a DD2 kimeneten egy meglehetősen stabil periódusú impulzussorozat jön létre.Az önoszcilláló áramkör kezdetétől számítva a kimeneti impulzusokat nagy időtartományú elektronikus relét kaphatunk. késések az időzítési lánc állandó viszonylag kis értékeinél.

A legnagyobb pontosságot a kvarcrezonátorokon alapuló önoszcilláló áramkörökkel ellátott elektronikus időrelék biztosítják (lásd 1. ábra, e).

Kisfeszültségű és kisáramú elektronikus alkatrészek alkalmazása az elektronikus időrelékben szükségessé teszi a külső bemeneti és kimeneti áramköröket tartalmazó interfészek alkalmazását.

ábra mutatja az egyszeri és többciklusú időrelék szerkezeti diagramjait. 2, a és b.Mindkét áramkör azonos blokkot tartalmaz: egy bemeneti átalakítót, egy egységet az időáramkör kezdeti állapotba állítására, valamint egy végrehajtó (kimeneti) testet.

Rizs. 2. Időrelék blokkdiagramjai

A bemeneti konverter célja, hogy normalizált szintű kisfeszültséget képezzen a szinkronizáló áramkör táplálására, valamint a küszöbszervek működéséhez szükséges referenciapotenciálok létrehozása.

Az időáramkört a kezdeti állapotba állító csomópontra azért van szükség, hogy az időkésleltetés kialakításában részt vevő összes reléelemet szigorúan meghatározott kezdeti üzemmódba hozza. A relé inicializálása történhet a relé előző ciklusának végén, vagy abban a pillanatban, amikor a relé feszültség alá kerül.

Az egykésleltetésű reléknél az időt vagy a szinkronizáló áramkör időállandójának megváltoztatásával, vagy a komparátor (küszöbszerv) küszöbértékének megváltoztatásával állítják be, amely összehasonlítja a szinkronizáló áramkör kondenzátorában lévő feszültséget a beállítással, és arra hat. a kimeneti (végrehajtó) szerv.

A többciklusú időrelékben a késleltetést általában az óragenerátor impulzusainak számlálása biztosítja az impulzusszámlálóban, és korrigálásra kerül (az elemek paramétereinek diszperziójának kompenzálására) az RC időállandó változtatásával. - az óragenerátor láncai. A tápfeszültség rákapcsolásakor az óragenerátor elindul, és impulzusok érkeznek a számláló bemenetére.

A számláló kívánt állapotának elérését a beállított értéket beállító mechanikus kapcsolókon alapuló dekódoló áramkör biztosítja.Abban a pillanatban, amikor bizonyos számú impulzus felhalmozódik a számlálóban, amely egybeesik a dekóder beállításával, a kimeneti végrehajtó egység számára vezérlőjel generálódik.

Rizs. 3. Elektronikus időrelé VL-54

Az elmúlt években mikrokontroller alapú elektronikus időrelék kerültek bevezetésre. A mikrokontroller működéséhez kellően stabil frekvenciájú óraimpulzusokra van szükség. Ezeket az impulzusokat általában egy kvarcrezonátoron alapuló beépített oszcillátor hozza létre (1. ábra, e). Az időrelé indítójelének vételekor a mikrokontroller elkezdi számolni az óra impulzusait. Az RC áramkörökre épülő elektronikus időreléktől eltérően a kvarc időrelék időkésleltetése gyakorlatilag független a környezeti hőmérséklettől és a relé tápfeszültségétől.

A mikrokontrollereket használó időrelé jelentős előnye, hogy közvetlenül az összeszerelt eszközben programozható. A szoftverrel eltávolított mikrokontrollereket használó elektronikus időrelék nem igényelnek beállítást, és a tápfeszültség bekapcsolása után azonnal működni kezdenek.

A leggyakoribb beltéri elektronikus időrelék: RV-01, RV-03, RP-18, VL-54, VL-56, RVK-100, RP21-M-003

Shumriev V. Ya. Félvezető időrelék.