Реле времени

С помощью реле времени возможно автоматическое включение и отключение потребителей электрической энергии через установ­ленный интервал времени. Простым способом получения опреде­ленных интервалов времени может служить использование RC~ цепей. Несмотря на небольшую точность, реле времени на RC-це-пях широко распространены благодаря своей простоте.

По характеру получения выдержки времени различают заряд­ные и разрядные емкостные реле времени. Если выдержки неболь­шие, эти устройства по техническим характеристикам почти не различаются. Для больших выдержек преимущественно исполь­зуют реле времени с разряжающимся конденсатором. Это объяс­няется следующим. Большая выдержка времени может" быть обес­печена либо увеличением емкости конденсатора, либо уменьшением зарядного илн разрядного тока. Значительное увеличение емко­сти конденсатора нецелесообразно, поскольку связано с увели­чением габаритных размеров и стоимости устройства, поэтому желательно уменьшать зарядный или разрядный ток. Однако не всегда возможно уменьшение тока заряда, поскольку элек­тролитические конденсаторы имеют сравнительно большие токи утечки, которые увеличиваются с повышением напряжения. Умень­шение тока заряда до тока утечки приводит к тому, что конден­сатор не может зарядиться до полного напряжения. При этом напряжение на конденсаторе повышается до величины, при кото­рой ток заряда станет равным току утечки. В реле времени, постро­енных на принципе разрядки конденсатора, этого не происходит, так как в этом случае конденсатор заряжается до полного напря­жения большими токами.

Для устройства бытовой автоматики целесообразно использо­вать реле времени, позволяющее устанавливать как малые, так и большие выдержки. Малые выдержки необходимы при работе с фотоувеличителем и другими быстродействующими электриче­скими устройствами, большие выдержки - для выключения на­гревательных н осветительных приборов, а также радиоаппара­туры.

Реле времени на полевом транзисторе, принципиальная схема которого показана на рис. 246,

позволяет устанавливать выдержки времени в интервалах 1-60 с или 1-60 мин. Нестабильность вы­держки времени не превышает 5%.

Устройство содержит бестрансформаторный блок питания, времязадающий узел и двухкаскадный усилитель постоянного тока иа транзисторах VT1 и VT2. Блок питания собран на днодах VD1 - VD4 и стабилитроне VD5. Времязадающий узел включает в себя конденсаторы СЗ и С4, переключатель SA1, резисторы R4 и R5 и диод VD6. В исходном состоянии конденсаторы разряжены, транзистор VT1 открыт, VT2 закрыт, реле К1 обесточено,

При нажатии на кнопку SB1 через диод VD6 быстро заряжа­ется конденсатор СЗ (илн С4 в зависимости от положения переклю­чателя SA1) до напряжения источника питания. После отпускания кнопки   конденсатор   начинает  разряжаться   через  резисторы   R4 и R5, Отрицательное напряжение с конденсатора поступает на затвор транзистора VT1 и закрывает его. При этом транзистор VT2 открывается и срабатывает реле К1. После разрядки конден­сатора до напряжения отсечки транзистора VT1 он начинает откры­ваться, VT2 закрывается и реле обесточивается. Время выдержки реле определяется сопротивлением резисторов R4, R5 и емкостью конденсатора СЗ (С4). Переменный резистор R5 использован для установки времени выдержки. Днод VD6 способствует быстрой зарядке конденсатора СЗ (С4), а также предохранению от пере­грузки р - п -перехода транзистора VT1 током зарядки конден­сатора при нажатой кнопке SB/. Диоды VD7, VD8 улучшают ре­жим закрывания транзистора VT2 и отпускания реле К1.

В реле времени могут быть использованы транзисторы: VT1 - КП302А, КП302Б; VT2 - КТ608Б, КТ815Б. Диод VD6 должен быть выбран кремниевый маломощный на малый обратный ток. Конденсаторы СЗ и С4 - оксидно-полупроводниковые, С1 и С2- любого типа. Реле К1 - РЭС-10 паспорт РС4.524.303 или РЭС-32 паспорт РФ4.500.341. Возможно применение н других типов реле на напряжение обмотки 12 В и ток срабатывания не более 100 мА.

Более совершенное реле времени для выключения электриче­ских приборов различного назначения, питающихся от сети, vo­mer быть собрано по схеме, изображенной на рис. 247.

Реле времени не имеет контактов в силовой цепн и содержит положительную обратную связь во времязадающем узле, способ-

ствующую быстрому выключению устройства даже при больших выдержках времени, что особенно необходимо для трансформатор­ных блоков питания аппаратуры. Рассчитано на подключение к нему потребителей электроэнергии мощностью не более 1000 Вт. В исходном состоянии потребляет мощность около 1 Вт н позво­ляет устанавливать выдержку времени на выключение в пределах 0-30 мин.

Устройство содержит выпрямительный мост на диодах VD1- VD4, тринистор VS1, электронный ключ VT1 и времязадающий узел на транзисторах VT2- VT4. В исходном состоянии, пока кнопка SB1 не нажата, конденсатор С1 разряжен, транзисторы VT2- VT4  открыты,   транзистор   VT1   н  тринистор   VS1   закрыт.

В это время через нагрузочное устройство R , подключенное к разъему XS1, ток не протекает. При нажатии на кнопку SB1 через резистор R5 н р - n-переходы транзисторов VT2, VT3 на­ряжается конденсатор С1 до напряжения стабилизации стабили­трона VD6. При этом транзисторы YT1-VT4, тринистор VS1 на­ходятся в исходном состоянии. После отпускания кнопки вывод положительной обкладки конденсатора вновь соединяется с общим проводом реле времени и на затворе полевого транзистора VT2 образуется отрицательное напряжение. Транзистор VT2 при этом закрывается н закрывает транзисторы VT3, VT4. Одновременно током, протекающим через резистор R3, открывается транзистор VT1, который коллекторным током открывает тринистор VS1. При открытом транзисторе VT1 тринистор открывается в начале каждого полупериода сетевого напряжения, пропуская номиналь­ный ток через подключенное устройство. После разрядки конден­сатора С/ через резистор R8 до напряжения 5 В, соответствующе­го напряжению отсечки транзистора VT2, этот транзистор приот­крывается, что приводит к открыванию транзисторов VT3, VT4, образующих для транзистора VT2 положительную обратную связь. Теперь конденсатор С1 быстро разряжается через малое сопротив­ление открытого транзистора VT4 и резистор R7, в результате чего транзистор VT2 полностью открывается. При этом транзистор VT1 и тринистор закрываются, а нагрузочное устройство R_H обе­сточивается - реле времени устанавливается в исходное состояние.

С конденсатором С/ емкостью 1000 мкФ выдержку времени на выключение можно увеличить до 60 мин.

Реле времени можно совместить с регулятором мощности. В этом случае подключать радиоаппаратуру к реле времени можно будет только при установке регулятора в положение максималь­ной мощности.

Схема возможного варианта реле времени с регулятором мощ­ности показана на рис. 248.

Регулятор мощности собран на тран­зисторах VTI, VT2 и тринисторе VS1, а само реле выдержки вр_е. менн выполнено на транзисторах VT3-VT5. Транзисторы VTI, VT2 служат аналогом гринистора и открываются при каждом пз-лупериоде сетевого напряжения при зарядке С2 до напряжения, равного поступающему с делителя R2R5 на базу транзистора VT2.

После открывания транзисторов VTI, VT2 конденсатор С2 быстро разряжается через управляющий переход триннстора VS1. Трн-ннстор при этом открывается и пропускает ток через нагрузочное устройство R_f1. Фаза открывания тринистора, а соответственно и мощность на подключенном устройстве, регулируют переменным резистором R3. Дроссель L1 и конденсаторе/служат для подавле­ния  радиопомех,  образующихся  прн  открывании  тринистора.

Времязадающий узел этого варианта автомата аналогичен предыдущему устройству. Транзисторы VT3, VT4 прн открывании шунтируют стабилитрон VD5. Напряжение на транзисторы VT1, VT2 не поступает и  гринистор не открывается.

Требования, предъявляемые к выбору элементов н налажива­нию реле времени такие же, как и к предыдущему.