Одним з важнихелементов автоматичних пристроїв є різні електронні реле часу, призначені для отримання заданої витримки часу при включенні і виключенні різних електричних пристроїв і, зокрема, для автоматичного припинення часу експонування фотопаперу через заданий проміжок часу.
Реле часу на транзисторі
На рис. 1 приведена схема електронного реле часу, зібраного на транзисторі Т1. Працює реле наступним чином. У колекторний ланцюг транзистора включено поляризоване реле РІ, а в ланцюг бази - конденсатор великої ємності С1, постійний резистор R1 і змінний резистор R2.
У початковому стані контакти 1 2 секції ВІА перемикача В1 розімкнуті і струми в ланцюгах бази і колектора відсутні В цьому положенні контактами 3 4 зазначеного перемикача конденсатор С1 закорочен.
При включенні реле часу контакти 3-4 перемикача В1 будуть розімкнуті, а 1 2 замкнуті, і в ланцюзі бази почне протікати струм, який заряджає конденсатор СІ до напруги джерела живлення Б. Після того, як конденсатор С1 зарядиться, струм у ланцюзі бази припиняється .
У момент замикання контактів 1-2 в ланцюзі колектора буде проходити струм, який більше струму бази в Р раз (b - коефіцієнт посилення по току транзистора, включеного за схемою з загальним емітером). Якщо цей струм більше струму спрацьовування реле Р1, то воно спрацює, замкне свої контакти 1 2 і включить виконавчу ланцюг (наприклад, лампу Л фотоувеличителя для фотодруку). Так як у міру заряду конденсатора С1 струм в ланцюзі бази буде зменшуватися, це викличе відповідне зменшення струму в ланцюзі колектора. При струмі колектора, що дорівнює току відпускання реле Р1, останнім відпустить свій якір, розімкне контакти 1 2 і вимкне лампу Л фотоувеличителя.
Для повторного включення реле слід вимкнути і знову включити перемикач В1, в якості якого використовують звичайний здвоєний перекидний тумблер.
Час заряду конденсатора С1 залежить від його місткості і опорів резисторів R1, R2. Тому регулюючи величину змінного резистора R2, можна змінювати інтервал витримки часу.
При зазначених на схемі даних і використанні поляризованого реле типу РП-4, відрегульованого на струм спрацьовування 0,8 ма і ток відпускання 0,4 ма, таке електронне реле забезпечує витримку часу до 15 сек.
Кілька рекомендацій щодо налагодження описаного вище пристрою. Перш ніж поляризоване реле РП-4 (паспорт У. 172.22.37) включити в колекторних ланцюг транзистора, його необхідно встановити в режим однопозиційної роботи (з переважанням).
Потім потрібно визначити полярність включення обмотки (в схемі використовується тільки високоомних секція). При правильному включенні обмотки реле, колекторний струм, що перевищує струм спрацювання реле, повинен викликати перекидання якоря (рухомого контакту) з одного крайнього положення в інше. У процесі регулювання реле РП-4 необхідно домогтися, щоб струм відпускання був мінімальним. Це дозволить збільшити час витримки.
У схемі можна використовувати конденсатори тільки з малою витоком. Для більш точного встановлення часу витримки, яке наноситься на шкалу змінного резистора R2, рекомендується розбити його на кілька піддіапазонів (шкал). З цією метою в схемі слід передбачити додатковий перемикач для стрибкоподібного зміни ємності конденсатора С1.
Реле часу на складеному транзисторі
Реле часу, зібране за схемою рис. 2, відрізняється застосуванням складеного транзистора (T1, Т2), завдяки чому воно має більш високу чутливість. Складовою транзистор має коефіцієнт посилення по току, що дорівнює добутку коефіцієнтів посилення по току окремих транзисторів, і тому при одному і тому ж керуючому струмі колекторний струм виходить набагато більшим, ніж в попередній схемі. Це дозволило відмовитися від застосування дорогого реле і замінити його звичайним електромагнітним.
Зміна витримки часу здійснюється плавно - резистором R2 і стрибками - перемикачем В2. При випробуванні даної схеми з використанням реле типу РСМ-2 (паспорт 10.171.81.21), у якого з-за розвантаження якоря вдалося отримати струми спрацьовування н відпускання 10 і 4 ма, час витримки виявилося рівним: на першому межі 1 6 сек, на втором- 6 24 і на третьому межі 24-125 сек.
Кожен з конденсаторів С2, С3 набраний з декількох конденсаторів з мінімальним струмом витоку і робочою напругою не менше 10 в. Слід зазначити, що межі витримки часу залежать від фактичної ємності конденсаторів С1 С3 і величини витоку, тому вони уточнюються в процесі налагодження.
Реле часу на транзисторі (варіант 2)
Ще один варіант схеми реле часу на одному транзисторі наведено на рис. 3. У цьому реле час витримки визначається часом розряду конденсатора С1 через резистори R1. R4 і вхідний ланцюг транзистора Т1. Змінюючи величину змінного резистора R4, можна плавно змінювати час витримки.
У початковому стані напруга на конденсаторі С1 дорівнює нулю, а отже, на базі транзистора 77 напруга відсутня. Струм в ланцюзі колектора настільки малий, що реле Р1 не спрацьовує. При натисканні на кнопку Кн конденсатор С1 майже миттєво заряджається до напруги на виході випрямляча. Варто тільки відпустити кнопку, як напруга на конденсаторі С1 буде докладено мінусом на базу транзистора, і колекторний струм різко збільшиться.
При цьому реле Р1 спрацює, замкне свої нормально розімкнуті контакти 1 2, і до виконавчої ланцюг буде подано харчування. Якір реле буде притягнутий до тих пір, поки конденсатор С1 не розрядиться. У міру розряду конденсатора струм колектора буде зменшуватися, Коли він стане менше струму відпускання реле, останнім розімкнеться контакти 1 2 і подача напруги на виконавчу ланцюг припиниться.
Час розряду конденсатора С1 в основному визначається змінним резистором R4, шкала якого проградуйована в секундах. Електромагнітне реле Р1 має ті ж параметри, що і в попередній схемі.
Трансформатор ТР1 виконаний на сердечнику Ш16, товщина набору 20 мм. Обмотка 1а містить 1900 витків, а обмотка 16-1400 витків дроту ПЕВ-1 0,12. Обмотка II містить 925 витків дроту ПЕВ-0,15. Для отримання різних випрямлених напруг від 700, 775 і 850-го витка робляться відводи.
Електронне реле часу на лампі
На рис. 4 наведена схема лампового електронного реле часу, призначеного для отримання витягу часу тривалістю 0,5 60 сек з точністю ± 2%. Управління роботою реле здійснюється ручкою установки витримки часу (R1) і кнопкою Кн.
Працює реле часу в такий спосіб: в початковому положенні паперовий конденсатор С2 заряджений до напруги на виході випрямляча і анодний струм має величину, достатню для спрацьовування поляризованого реле Р1. При спрацьовуванні реле РІ замикаються його контакти 1 2 і розмикаються контакти 2 3, тим самим розриваючи ланцюг харчування проміжного реле Р2 і індикаторної лампочки Л2.
Для того щоб почався відлік часу витримки, необхідно натиснути кнопку Кн. При цьому конденсатор С2 практично миттєво розряджається і на керуючій сітці лівого тріода лампи Л1 виявиться велике негативне зміщення, лампа замкнеться, її анодний струм стане рівним нулю, і реле Р1 відключиться.
Відключення реле Р1 викличе розмикання контактів 1-2 (Р1) і початок заряду конденсатора С2. Одночасно при замиканні контактів 2 3 (реле Р1) включається індикаторна лампочка Л2 і реле Р2. Реле Р2 спрацює і контактами 1 2 (Р2) включить харчування на виконавчу ланцюг - гнізда «Вихід». Таким чином, відлік витримки часу починається з моменту відключення реле Р1.
У міру заряду конденсатора С2 напруга на ньому зростає, а отже, негативна напруга на сітці зменшується. Зменшення негативного напруги на сітці лампи викликає збільшення анодного струму. При значенні анодного струму, рівним току спрацьовування реле Р1, останнім спрацьовує і вимикає живлення проміжного реле Р2 і сигнальної лампочки Л2.
Для повторного включення реле часу необхідно знову натиснути на кнопку Кн. Для того, щоб реле працювало в імпульсному режимі, необхідно замкнути «на постійно» контакти кнопки Кн. У цьому випадку буде мати місце безперервне повторення циклів через проміжки часу близько 125 мсек. Зазначену величину пауз між циклами можна змінювати в досить широких межах, змінюючи ємність конденсатора С3. Загальна тривалість циклу в широких межах регулюється змінним резистором R1.
Поляризоване реле Р1 типу РП-4 (паспорт У. 172.20.48). Можна застосувати реле РП-5 з опором обмоток 3000- 5000 му. Реле Р2 електромагнітного тип р з опором обмоток 5 ом для роботи від напруги змінного струму 6,3 в.
Трансформатор ТР1 має сердечник з пластин Ш16, товщина набору 20 мм. Обмотка 1 містить 2400 витків дроту ПЕЛ 0,15, обмотка II - 4800 витків дроту ПЕЛ 0,07, обмотка III- 125 витків дроту ПЕЛ 0,62. Практично в конструкції можна використовувати будь-який трансформатор харчування від приймачів третього класу, що випускаються нашою промисловістю.
Джерело: С. Л. Матлин - Радіосхеми (посібник для радіогуртку), 1974р.