Уменьшение времени срабатывания реле

Схемы / Прочие схемы
Administrator
2 083
11-04-2017, 13:46
0

Для работы телеграфом в режиме "полудуплекса", когда эфир прослушивается оператором в паузах между телеграфными посылками, цепи коммутации антенны в трансивере или на входе и выходе усилителя мощности должны иметь высокое быстродействие. Практика показывает, что время срабатывания высокочастотных электромеханических реле, предназначенных для коммутации заметных уровней высокочастотной мощности, может при этом оказаться недостаточным при больших скоростях работы в эфире. Типичные значения времени включения таких реле лежат в интервале 10...30 мс. Как следствие, возможны образование высокочастотной дуги между контактами реле и выход из строя аппаратуры. Некоторые варианты решения этой проблемы рассмотрены в статье Яна Уайта (Ian White, "In practice", Radiocommunication, 2002, April, p. 55,56).
Простейший способ уменьшения времени срабатывания реле — временное повышение управляющего напряжения на обмотке реле. Для ограничения тока через обмотку в "стационарном" режиме (ключ нажат) последовательно с ней включают ограничивающий резистор R1 (рис. 1,а).

Его сопротивление должно быть таким, чтобы установивше еся значение тока через обмотку реле было бы не меньше тока отпускания. Представленный метод эффективен — скорость нарастания тока в обмотке реле увеличивается в несколько раз, что заметно снижает время его включения. На рис. 2

показаны временные зависимости тока через обмотку реле для нескольких вариантов напряжения источника питания. Кривая 1 соответствует подаче на реле номинального напряжения, кривая 2 —удвоенного, кривая 3 — утроенного, кривая 4 — увеличенного в пять раз. Из этих графиков видно, что при удвоении напряжения питания ток в обмотке реле возрастает примерно в два раза быстрее, что и приводит к уменьшению его времени срабатывания. Дальнейшее повышение напряжения питания также ускоряет нарастание тока в обмотке реле, но уже не так эффективно.
Недостаток этого метода очевиден — в аппаратуре необходимо иметь дополнительный источник питания с повышенным напряжением, под которое к тому же еще надо приспосабливать и цепи управления, рассчитанные обычно на напряжение питания 12 В. Американский коротковолновик К1LP решил задачу уменьшения времени срабатывания реле, не вводя в аппаратуру дополнительного источника питания. Предложенная им схема управления реле показана на рис. 1,б.

В исходном состоянии цепь управления ("Вход") не соединена с общим проводом и конденсатор С1 быстро заряжается до напряжения источника питания через обмотки реле К1, К2 и диоды VD1, VD2. При соединении цепи управления с общим проводом заряженный до напряжения источника питания конденсатор С1 оказывается подключенным между выводом эмиттера транзистора VT1 и общим проводом. Транзистор VT1, базовая цепь которого через резистор R1 соединена с общим проводом, открывается, а на обмотки реле воздействует сумма напряжений источника питания и напряжения на конденсаторе С1, т. е. фактически удвоенное напряжение питания. Воздействие это короткое (миллисекунды) и определяется временем разряда этого конденсатора через обмотки реле. Как только конденсатор С1 разряжается, в работу включается диод VD1, который будет удерживать реле во включенном состоянии до тех пор, пока цепь управления подключена к общему проводу. Кривая 5 на рис. 2 иллюстрирует эффективность работы этого устройства — его применение эквивалентно утроению напряжения источника питания.
В момент, когда цепь управления отключается от общего провода, то конденсатор быстро перезаряжается через обмотки реле и диоды VD1 и VD2.
Значение емкости конденсатора С1 зависит от характеристик обмоток реле, и для реализации "полудуплекса" на высоких скоростях работы может потребоваться его подбор. Слишком маленькое значение емкости этого конденсатора снижает эффект уменьшения времени включения, а слишком большое может затянуть отключение контактов реле.
Максимальные зарядно-разрядные токи в цепи управления этим узлом зависят от характеристик обмоток реле К1 и К2 (в авторском варианте тип реле не указан, но приведено значение тока — около 1 А), поэтому коммутацию цепи управления целесообразно осуществлять через достаточно мощный полевой транзистор. Транзистор VT1 также должен иметь соответствующий номинальный ток коллектора. Из таких же соображений (номинальный прямой ток) выбирают и диоды VD1 и VD2.

Работа реле при пониженном напряжении.

"Вибропаучок-2"
Д. МАМИЧЕВ, п/о Шаталово-1 Смоленской обл.
В журнале "Радио" № 6 за 2007 г. на с. 57, 58 была опубликована статья автора "Вибропаучок". За прошедшее время он доработал схему устройства, благодаря чему напряжение питания удалось уменьшить в два раза, число батарей — до одной, и появилась возможность регулировать мощность вибродвигателя. Схема "Вибропаучка-2" показана на рис. 1.

На элементах DD1.1 и DD1.2 собран генератор прямоугольных импульсов с регулируемой скважностью. Выходной сигнал с генератора через резистор R3 поступает на базу транзистора VT1, который в свою очередь управляет VT2. Эти транзисторы совместно с диодами VD3, VD4 и конденсатором С2 образуют узел, повышающий напряжение питания реле в момент включения. При низком уровне на выходе генератора транзистор VT1 закрыт и конденсатор С2 заряжается через обмотку реле и диоды VD3, VD4. При появлении на выходе генератора высокого уровня транзистор VT1 открывается и конденсатор С2 оказывается подключенным между выводом эмиттера транзистора VT2 и минусовой линией питания. Транзистор VT2, база которого через резистор R4 также соединена с этой линией, открывается, и на реле поступает суммарное напряжение источника питания и напряжения на конденсаторе С2. Якорь реле притягивается к магнитопроводу катушки, а конденсатор С2 разряжается. Затем цикл повторяется. Резистором R1 регулируют мощность вибродвигателя, а частоту его работы, при необходимости, изменяют подбором конденсатора С1.
Все детали, кроме реле и выключателя питания, монтируют на плате из односторонне фольгированного стеклотекстолита толщиной 1 мм, чертеж которой показан на рис. 2.

В устройстве применены постоянные резисторы МЛТ, С2-23, подстроечный — СП5-2ВБ, конденсатор С1 — К10-17, оксидный конденсатор — импортный. Микросхему К561ЛА7 можно заменить на К561ЛЕ5, транзисторы КТ315В — на транзисторы серий КТ315, КТ3102 с любыми буквенными индексами. Диоды можно применить любые серий КД102, КД503, КД510, КД521, КД522. Конструкция самой игрушки осталась прежней.
Журнал Радио

Обсудить на форуме