電子タイムリレー

それらに代わる電子時計が開発されました。 電磁的および機械的遅延を備えたタイムリレー... 最初の電子タイムリレーはトランジスタ回路に基づいて製造されました。その後、電子リレーに集積回路が使用され始め、その後マイクロコントローラーに移行しました。

一般に、電子タイムリレーは、入力 (供給) 電圧によって制御され、指定された時間遅延で出力接点を切り替えるデバイスです。

ほとんどの電子タイムリレーの同期ブロックは RC 回路に基づいています (図 1、a)。 DC 電圧源に接続された RC 回路のコンデンサの両端の電圧の変化は、時間の指数関数で表されます。これにより、コンデンサ電圧を監視することにより、たとえば、RC 回路が電源に接続された瞬間からコンデンサ電圧が指定されたレベルに達するまで、設定された時間間隔を形成することができます。指数関数は、並列 RC 回路のプリチャージされたコンデンサを放電するためにも使用されます。このような回路は、供給電圧の喪失後に接点を切り替える必要があるタイムリレーで使用されます。

米。 1. 電子タイムリレーで使用されるタイミング方式のバリエーション

リレーによっては、RC 回路のコンデンサの充電が安定した電流で使用されることがあります (図 1、b、c)。この場合、コンデンサの電圧は時間とともに直線的に変化するため、時間遅延の形成をもう少し正確に行うことができます。このようなリレーにおける安定した電流源の役割は、電子回路によって実行されます。ただし、安定した電流源を備えた時間リレーは実装がより困難であるため、広く使用されていません。

実際の回路における RC 回路の充電 (放電) 時間は数秒を超えることはありません。これはいくつかの状況によるものです。まず、コンデンサの充電がプリント基板の絶縁材料を通る漏れ電流や回路基板の入力電流の影響を受けないよう、RC 回路のタイミング抵抗の抵抗値を制限する必要があります (数メガオーム以内)。コンデンサの電圧を制御する回路です。

次に、RC 回路では、電荷の吸収を最小限に抑えたコンデンサを使用する必要があります。そうしないと、短期間の放電後にプレートの電圧を回復するコンデンサの特性により、リレーが再び動作する準備が整うまでの時間が分散されてしまいます。残念ながら、電荷の吸収が最小限に抑えられた製造されたコンデンサは、静電容量が比較的低くなります (数マイクロファラッド程度)。

RC 回路の 1 回の充電 (放電) サイクルに基づいて、遅延時間の短いリレーを実装できます。長い時間遅延を与える必要がある場合は、RC 回路の複数の充放電回路に基づいてリレーが作成されます。このようなマルチサイクル タイミング リレーでは、RC 回路が自励発振回路に含まれており、周期的なタイミングを提供します。 コンデンサの充放電... たとえば、RC 回路に基づく自励発振回路は、図に示すように論理ゲート上に実装できます。 1年

コンデンサＣの充電および放電は、反転論理素子ＤＤ２の入力および出力における電圧レベルが異なるため、抵抗器Ｒ２を介して発生する。論理要素 DD2 の状態は同じ論理要素 DD1 によって切り替えられますが、しきい値電圧ボディとして使用されます (IC の論理要素が異なる時点で論理 0 の状態に移行する、またはその逆になるという状況が実現されています)。入力電圧のレベル）。したがって、電源が投入されると、かなり安定した周期のパルス列が出力 DD2 に形成され、自励発振回路の開始から出力パルスをカウントすることで、広い範囲の時間を持つ電子リレーを得ることができます。時間タイミング チェーン定数の比較的小さな値で遅延が発生します。

最高の精度は、水晶共振子をベースとした自励発振回路を備えた電子タイムリレーによって提供されます (図 1、e を参照)。

電子タイムリレーで低電圧および低電流の電子部品を使用するには、外部入出力回路とのインターフェースを使用する必要があります。

ワンタイムリレーとマルチサイクルタイムリレーの構造図を図に示します。 2、a、b それぞれ。両方の回路には、入力コンバータ、時間回路を初期状態に設定するユニット、および実行 (出力) 本体という同一のブロックが含まれています。

米。 2. タイムリレーのブロック図

入力コンバータの目的は、同期回路に電力を供給するための正規化されたレベルの低電圧を形成することと、しきい値器の動作に必要な基準電位を生成することです。

時間回路を初期状態に設定するためのノードは、時間遅延の形成に関与するすべてのリレー要素を厳密に定義された初期モードにするために必要です。リレーの初期化は、リレーの前のサイクルの終了時、またはリレーが通電された瞬間に実行できます。

単一遅延リレーでは、同期回路の時定数を変更するか、同期回路のコンデンサの電圧を設定と比較して動作するコンパレータ (しきい値器官) のしきい値を変更することによって、時間を調整します。出力（実行）器官。

マルチサイクルタイムリレーでは、通常、遅延はパルスカウンタでクロックジェネレータのパルスをカウントすることによって提供され、時定数RCを変更することによって（要素のパラメータのばらつきを補償するために）修正されます。 -クロックジェネレーターのチェーン。電源電圧が印加されると、クロック発生器が起動し、パルスがカウンタの入力に到着し始めます。

カウンタが必要な状態に達したことは、設定値を設定する機械的なスイッチに基づいてその状態をデコードする回路によって認識されます。デコーダの設定と一致する一定数のパルスがカウンタに蓄積されると、出力実行ユニット用の制御信号が生成されます。

米。 3. 電子タイムリレー VL-54

近年、マイクロコントローラーベースの電子タイムリレーが実装されています。マイクロコントローラーが動作するには、十分に安定した周波数のクロック パルスが必要です。原則として、これらのパルスは水晶共振器に基づく内蔵発振器によって形成されます（図1、e）。タイミングリレー開始信号を受信すると、マイコンはクロックパルスのカウントを開始します。 RC 回路に基づく電子タイム リレーとは異なり、クォーツ タイム リレーの時間遅延は周囲温度やリレーの電源電圧に実質的に影響されません。

マイクロコントローラーを使用したタイムリレーの大きな利点は、組み立てられたデバイス内で直接プログラムできることです。ソフトウェアを削除したマイクロコントローラーを使用した電子タイムリレーはセットアップを必要とせず、電源が投入されるとすぐに動作を開始します。

最も一般的な屋内電子タイムリレー: RV-01、RV-03、RP-18、VL-54、VL-56、RVK-100、RP21-M-003

Shumriev V. Ya. 半導体タイムリレー。