elektronik zaman röleleri

Elektronik saatler onların yerini alacak şekilde geliştirildi elektromanyetik ve mekanik gecikmeli zaman rölesi… İlk elektronik zaman röleleri, transistör devreleri temel alınarak üretildi. Bundan sonra elektronik rölelerde entegre devreler kullanılmaya başlanmış ve daha sonra mikrodenetleyicilere geçiş olmuştur.

Genel olarak, herhangi bir elektronik zaman rölesi, bir giriş (besleme) voltajı tarafından kontrol edilen ve çıkış kontaklarını belirli bir zaman gecikmesiyle değiştiren bir cihazdır.

Çoğu elektronik zaman rölesinin senkronizasyon bloğu, RC devrelerine dayanır (Şekil 1, a). Bir DC gerilim kaynağına bağlı bir RC devresinin kondansatörü boyunca gerilimdeki değişiklik, zamanın üstel bir fonksiyonu ile tanımlanır. Bu, kondansatör voltajını izleyerek, örneğin RC devresinin kaynağa bağlandığı andan kondansatör voltajının belirtilen seviyeye ulaşana kadar ayarlanmış zaman aralıklarını oluşturmasına izin verir. Paralel RC devresinin ön şarjlı kondansatörünü boşaltmak için üstel bir fonksiyon da kullanılır.Bu tür devreler, besleme voltajı kaybından sonra kontaklarını değiştirmesi gereken zaman rölelerinde kullanılır.

Pirinç. 1. Elektronik zaman rölelerinde kullanılan zamanlama şemalarının çeşitleri

Bazı zaman rölelerinde, RC devresinin kapasitörünün yükü sabit bir akımla kullanılır (Şekil 1, b ve c). Bu durumda kondansatördeki gerilim zamanla doğrusal olarak değişir ve bu da zaman gecikmelerinin oluşumunda biraz daha doğruluk elde etmeyi mümkün kılar. Bu tür rölelerde kararlı bir akım kaynağının rolü bir elektronik devre tarafından gerçekleştirilir. Bununla birlikte, kararlı bir akım kaynağına sahip zaman rölelerinin uygulanması daha zordur ve bu nedenle yaygın olarak kullanılmazlar.

Gerçek devrelerde bir RC devresinin şarj (deşarj) süresi birkaç saniyeyi geçmez. Bu birkaç koşuldan kaynaklanmaktadır. İlk olarak, RC devresindeki zamanlama direncinin direnci (birkaç megohm içinde) sınırlandırılmalıdır, böylece kondansatör üzerindeki yük, baskılı devre kartının yalıtım malzemesinden geçen kaçak akımlardan ve bir devre kartının giriş akımlarından etkilenmez. kapasitördeki voltajı kontrol eden devre.

İkincisi, RC devresinde minimum şarj adsorpsiyonlu kapasitörlerin kullanılması gerekir. Aksi takdirde, kapasitörün kısa süreli deşarjından sonra plakalardaki voltajı geri yükleme özelliği, rölenin tekrar çalışmaya hazır olduğu süre içinde bir dağılıma yol açacaktır. Ne yazık ki, minimum yük adsorpsiyonlu üretilen kapasitörler nispeten düşük kapasitansa sahiptir (birkaç mikrofarad mertebesinde).

Kısa zaman gecikmeli röleler, RC devresinin tek bir şarj (deşarj) döngüsüne göre uygulanabilir.Uzun zaman gecikmeleri sağlamak gerekirse, röleler RC devresinin çoklu şarj-deşarj devreleri esas alınarak yapılır. Bu tür çok çevrimli zamanlama rölelerinde, RC devresi, periyodik sağlayan kendinden salınımlı bir devreye dahil edilmiştir. kondansatörünün şarj-deşarjı... Örneğin, bir RC devresine dayalı kendi kendine salınan bir devre, Şekil 1'de gösterildiği gibi mantık kapılarına uygulanabilir. 1 yıl

Kondansatör C'nin şarj edilmesi ve boşaltılması, evirici mantık elemanı DD2'nin giriş ve çıkışındaki farklı voltaj seviyeleri nedeniyle R2 direnci aracılığıyla gerçekleşir. Mantık elemanı DD2'nin durumu, aynı mantık elemanı DD1 tarafından değiştirilir, ancak bir eşik voltaj gövdesi olarak kullanılır (durum, IC'nin mantık elemanlarının mantık sıfır durumuna gitmesi ve tersi, farklı giriş gerilimi seviyeleri). Böylece, güç verildiğinde, DD2 çıkışında oldukça kararlı bir periyoda sahip bir darbe dizisi oluşturulur.Kendiliğinden salınan devrenin başlangıcından itibaren çıkış darbelerini sayarak, geniş bir zaman aralığına sahip bir elektronik röle elde etmek mümkündür. zaman zamanlama zinciri sabitinin nispeten küçük değerlerinde gecikmeler.

En yüksek doğruluk, kuvars rezonatörlere dayalı kendi kendine salınan devrelere sahip elektronik zaman röleleri tarafından sağlanır (bkz. Şekil 1, e).

Elektronik zaman rölelerinde alçak gerilim ve düşük akımlı elektronik bileşenlerin kullanılması, içlerinde harici giriş ve çıkış devreleri olan arayüzlerin kullanılmasını zorunlu kılar.

Tek seferlik ve çok çevrimli zaman rölelerinin yapısal diyagramları, Şek. 2, sırasıyla a ve b.Her iki devre de aynı blokları içerir: bir giriş dönüştürücü, başlangıç ​​durumundaki zaman devresini ayarlamak için bir birim ve bir yürütme (çıkış) gövdesi.

Pirinç. 2. Zaman rölelerinin blok şemaları

Giriş dönüştürücünün amacı, eşik organlarının çalışması için gerekli referans potansiyelleri yaratmanın yanı sıra, senkronizasyon devresine güç sağlamak için normalize edilmiş bir seviyede düşük voltaj oluşturmaktır.

Zaman devresini ilk durumuna ayarlamak için düğüm, zaman gecikmesinin oluşumunda yer alan tüm röle elemanlarını kesin olarak tanımlanmış bir başlangıç ​​moduna getirmek için gereklidir. Rölenin başlatılması, rölenin bir önceki döngüsünün sonunda veya röleye enerji verildiği anda yapılabilir.

Tek gecikmeli rölelerde, zaman, senkronizasyon devresinin zaman sabitini değiştirerek veya senkronizasyon devresinin kondansatöründeki voltajı ayar ile karşılaştıran ve etki eden karşılaştırıcının (eşik organı) eşiğini değiştirerek ayarlanır. çıkış (yürütme) organı.

Çok çevrimli zaman rölelerinde, gecikme, kural olarak, saat üretecinin darbelerinin darbe sayacında sayılmasıyla sağlanır ve zaman sabiti değiştirilerek düzeltilir (elemanların parametrelerinin dağılımını telafi etmek için) RC -saat üretecinin zincirleri. Besleme gerilimi verildiğinde saat üreteci çalışmaya başlar ve sayıcı girişine darbeler gelmeye başlar.

Sayacın gerekli durumuna ulaştığının tanınması, ayarlanan değeri ayarlayan mekanik anahtarlara dayalı olarak durumunu çözmek için bir devre tarafından sağlanır.Sayaçta, kod çözücünün ayarıyla çakışan belirli sayıda darbenin biriktiği anda, çıkış yürütme birimi için bir kontrol sinyali üretilir.

Pirinç. 3. Elektronik zaman rölesi VL-54

Son yıllarda mikrodenetleyici tabanlı elektronik zaman röleleri hayata geçirilmiştir. Bir mikrodenetleyicinin çalışması için yeterince kararlı bir frekansa sahip saat darbeleri gerekir. Kural olarak, bu darbeler, kuvars rezonatörlerine dayanan yerleşik bir osilatör tarafından oluşturulur (Şekil 1, e). Zamanlama rölesi başlatma sinyali alındığında, mikrodenetleyici saat darbelerini saymaya başlar. RC devrelerine dayanan elektronik zaman rölelerinin aksine, kuvars zaman rölelerinin zaman gecikmeleri pratik olarak ortam sıcaklığından ve röle besleme voltajından bağımsızdır.

Mikrodenetleyiciler kullanan bir zaman rölesinin önemli bir avantajı, bunları doğrudan monte edilmiş cihazda programlayabilmesidir. Yazılım kaldırılmış mikrodenetleyiciler kullanan elektronik zaman röleleri kurulum gerektirmez ve güç verilir verilmez çalışmaya başlar.

En yaygın dahili elektronik zaman röleleri: RV-01, RV-03, RP-18, VL-54, VL-56, RVK-100, RP21-M-003

Shumriev V.Ya.Yarı iletken zaman röleleri.