इलेक्ट्रॉनिक वेळ रिले

त्यांना बदलण्यासाठी इलेक्ट्रॉनिक घड्याळे विकसित करण्यात आली आहेत इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक आणि यांत्रिक विलंब सह वेळ रिलेट्रान्झिस्टर सर्किट्सवर आधारित प्रथम इलेक्ट्रॉनिक टाइम रिले तयार करण्यात आले. त्यानंतर, इलेक्ट्रॉनिक रिलेमध्ये एकात्मिक सर्किट्स वापरण्यास सुरुवात झाली आणि नंतर मायक्रोकंट्रोलरमध्ये संक्रमण झाले.

सर्वसाधारणपणे, कोणतेही इलेक्ट्रॉनिक टाइम रिले हे इनपुट (पुरवठा) व्होल्टेजद्वारे नियंत्रित केलेले आणि निर्दिष्ट वेळेच्या विलंबाने त्याचे आउटपुट संपर्क स्विच करणारे उपकरण असते.

बहुतेक इलेक्ट्रॉनिक टाइम रिलेचे सिंक्रोनाइझिंग ब्लॉक आरसी सर्किट्सवर आधारित आहे (चित्र 1, अ). डीसी व्होल्टेज स्त्रोताशी जोडलेल्या आरसी सर्किटच्या कॅपेसिटरमधील व्होल्टेजमधील बदलाचे वर्णन वेळेच्या घातांकीय कार्याद्वारे केले जाते. हे कॅपेसिटर व्होल्टेजचे निरीक्षण करून, सेट वेळेचे अंतराल तयार करण्यास अनुमती देते, उदाहरणार्थ, आरसी सर्किट स्त्रोताशी जोडल्यापासून कॅपेसिटर व्होल्टेज निर्दिष्ट स्तरावर पोहोचेपर्यंत. समांतर RC सर्किटचे प्री-चार्ज केलेले कॅपेसिटर डिस्चार्ज करण्यासाठी घातांकीय कार्य देखील वापरले जाते.अशा सर्किट्सचा वापर टाइम रिलेमध्ये केला जातो ज्यांनी पुरवठा व्होल्टेज गमावल्यानंतर त्यांचे संपर्क स्विच केले पाहिजेत.

तांदूळ. 1. इलेक्ट्रॉनिक टाइम रिलेमध्ये वापरल्या जाणार्‍या वेळेच्या योजनांचे रूपे

काही काळ रिलेमध्ये, आरसी-सर्किटच्या कॅपेसिटरचा चार्ज स्थिर विद्युत् प्रवाहाने वापरला जातो (चित्र 1, b आणि c). या प्रकरणात, कॅपेसिटरमधील व्होल्टेज वेळेनुसार रेखीय बदलते, ज्यामुळे वेळेच्या विलंबांच्या निर्मितीमध्ये थोडी अधिक अचूकता प्राप्त करणे शक्य होते. अशा रिलेमध्ये स्थिर वर्तमान स्त्रोताची भूमिका इलेक्ट्रॉनिक सर्किटद्वारे केली जाते. तथापि, स्थिर वर्तमान स्त्रोतासह वेळ रिले अंमलात आणणे अधिक कठीण आहे आणि म्हणून ते मोठ्या प्रमाणावर वापरले जात नाहीत.

रिअल सर्किट्समध्ये आरसी सर्किटची चार्जिंग (डिस्चार्जिंग) वेळ काही सेकंदांपेक्षा जास्त नसते. हे अनेक परिस्थितींमुळे होते. प्रथम, आरसी सर्किटमधील टायमिंग रेझिस्टरचा प्रतिकार मर्यादित (काही मेगाहॅम्समध्ये) असणे आवश्यक आहे जेणेकरून कॅपेसिटरवरील चार्ज मुद्रित सर्किट बोर्डच्या इन्सुलेशन सामग्रीद्वारे गळती करंट्स आणि इनपुट करंट्सद्वारे प्रभावित होणार नाही. कॅपेसिटरमधील व्होल्टेज नियंत्रित करणारे सर्किट.

दुसरे म्हणजे, आरसी सर्किटमध्ये कमीतकमी चार्ज शोषणासह कॅपेसिटर वापरणे आवश्यक आहे. अन्यथा, अल्प-मुदतीच्या डिस्चार्जनंतर प्लेट्सवरील व्होल्टेज पुनर्संचयित करण्यासाठी कॅपेसिटरची मालमत्ता रिले पुन्हा कार्य करण्यास तयार असलेल्या वेळेत वितरणास कारणीभूत ठरेल. दुर्दैवाने, कमीतकमी चार्ज शोषणासह उत्पादित कॅपेसिटरमध्ये तुलनेने कमी कॅपेसिटन्स (काही मायक्रोफॅराड्सच्या क्रमाने) असते.

आरसी सर्किटच्या सिंगल चार्ज (डिस्चार्ज) चक्राच्या आधारे कमी वेळ विलंब असलेले रिले लागू केले जाऊ शकतात.दीर्घ काळ विलंब प्रदान करणे आवश्यक असल्यास, रिले आरसी सर्किटच्या एकाधिक चार्ज-डिस्चार्ज सर्किट्सच्या आधारावर तयार केले जातात. अशा मल्टी-सायकल टाइमिंग रिलेमध्ये, आरसी सर्किट एका सेल्फ-ऑसीलेटिंग सर्किटमध्ये समाविष्ट केले जाते जे नियतकालिक प्रदान करते त्याच्या कॅपेसिटरचा चार्ज-डिस्चार्ज... उदाहरणार्थ, आरसी सर्किटवर आधारित स्वयं-ओसीलेटिंग सर्किट अंजीर मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे लॉजिक गेट्सवर लागू केले जाऊ शकते. 1 वर्ष

इनव्हर्टिंग लॉजिक एलिमेंट DD2 च्या इनपुट आणि आउटपुटवर वेगवेगळ्या व्होल्टेज स्तरांमुळे रेझिस्टर R2 द्वारे कॅपेसिटर C चे चार्जिंग आणि डिस्चार्जिंग होते. लॉजिक एलिमेंट DD2 ची स्थिती समान लॉजिक एलिमेंट DD1 द्वारे स्विच केली जाते, परंतु ती थ्रेशोल्ड व्होल्टेज बॉडी म्हणून वापरली जाते (परिस्थिती लक्षात येते की IC चे लॉजिक घटक लॉजिक झिरोच्या स्थितीत जातात आणि उलट, वेगवेगळ्या वेळी इनपुट व्होल्टेजचे स्तर). अशा प्रकारे, पॉवर केल्यावर, आउटपुट DD2 वर बर्‍यापैकी स्थिर कालावधीसह डाळींचा क्रम तयार होतो. सेल्फ-ऑसीलेटिंग सर्किटच्या सुरुवातीपासून आउटपुट डाळींची मोजणी करून, मोठ्या कालावधीसह इलेक्ट्रॉनिक रिले प्राप्त करणे शक्य आहे. वेळेच्या साखळी स्थिरतेच्या तुलनेने लहान मूल्यांवर विलंब.

क्वार्ट्ज रेझोनेटर्सवर आधारित सेल्फ-ऑसीलेटिंग सर्किट्ससह इलेक्ट्रॉनिक टाइम रिलेद्वारे सर्वोच्च अचूकता प्रदान केली जाते (चित्र 1, ई पहा).

इलेक्ट्रॉनिक टाइम रिलेमध्ये कमी व्होल्टेज आणि कमी वर्तमान इलेक्ट्रॉनिक घटकांच्या वापरामुळे त्यांच्यामध्ये बाह्य इनपुट आणि आउटपुट सर्किट्ससह इंटरफेस वापरणे आवश्यक आहे.

एक-वेळ आणि मल्टी-सायकल टाइम रिलेचे स्ट्रक्चरल आकृती अंजीर मध्ये दर्शविल्या आहेत. 2, a आणि b अनुक्रमे.दोन्ही सर्किट्समध्ये एकसारखे ब्लॉक्स समाविष्ट आहेत: इनपुट कन्व्हर्टर, प्रारंभिक स्थितीत वेळ सर्किट सेट करण्यासाठी एक युनिट आणि एक कार्यकारी (आउटपुट) बॉडी.

तांदूळ. 2. टाइम रिलेचे ब्लॉक डायग्राम

सिंक्रोनाइझिंग सर्किटला उर्जा देण्यासाठी सामान्यीकृत पातळीसह कमी व्होल्टेज तयार करणे, तसेच थ्रेशोल्ड अवयवांच्या ऑपरेशनसाठी आवश्यक संदर्भ क्षमता तयार करणे हे इनपुट कनवर्टरचा उद्देश आहे.

वेळेच्या विलंबाच्या निर्मितीमध्ये गुंतलेल्या सर्व रिले घटकांना काटेकोरपणे परिभाषित प्रारंभिक मोडमध्ये आणण्यासाठी वेळ सर्किट त्याच्या प्रारंभिक स्थितीत सेट करण्यासाठी नोड आवश्यक आहे. रिलेचा आरंभ एकतर रिलेच्या मागील चक्राच्या शेवटी किंवा रिले ऊर्जावान असतानाच्या क्षणी केला जाऊ शकतो.

एकल-विलंब रिलेमध्ये, वेळ एकतर सिंक्रोनाइझिंग सर्किटची वेळ स्थिरता बदलून किंवा तुलनाकर्ता (थ्रेशोल्ड ऑर्गन) चे थ्रेशोल्ड बदलून समायोजित केले जाते, जे सिंक्रोनाइझिंग सर्किटच्या कॅपेसिटरमधील व्होल्टेजची सेटिंगशी तुलना करते आणि त्यावर कार्य करते. आउटपुट (कार्यकारी) अवयव.

मल्टी-सायकल टाइम रिलेमध्ये, विलंब, नियमानुसार, पल्स काउंटरमध्ये घड्याळ जनरेटरच्या नाडी मोजून प्रदान केला जातो आणि वेळ स्थिर आरसी बदलून (घटकांच्या पॅरामीटर्सच्या फैलावची भरपाई करण्यासाठी) दुरुस्त केला जातो. - घड्याळ जनरेटरची साखळी. जेव्हा पुरवठा व्होल्टेज लागू होतो, तेव्हा घड्याळ जनरेटर सुरू होते आणि काउंटरच्या इनपुटवर डाळी येऊ लागतात.

काउंटरच्या आवश्यक स्थितीपर्यंत पोहोचण्याची ओळख सेट मूल्य सेट करणार्‍या यांत्रिक स्विचेसच्या आधारे त्याची स्थिती डीकोड करण्यासाठी सर्किटद्वारे प्रदान केली जाते.विशिष्ट संख्येच्या डाळींच्या काउंटरमध्ये जमा होण्याच्या क्षणी, जे डीकोडरच्या सेटिंगशी जुळते, आउटपुट एक्झिक्युटिव्ह युनिटसाठी एक नियंत्रण सिग्नल तयार केला जातो.

तांदूळ. 3. इलेक्ट्रॉनिक टाइम रिले VL-54

अलिकडच्या वर्षांत, मायक्रोकंट्रोलर-आधारित इलेक्ट्रॉनिक टाइम रिले लागू केले गेले आहेत. मायक्रोकंट्रोलरला चालवण्यासाठी पुरेशी स्थिर वारंवारता असलेल्या घड्याळाच्या डाळींची आवश्यकता असते. नियमानुसार, या डाळी क्वार्ट्ज रेझोनेटर्सवर आधारित अंगभूत ऑसीलेटरद्वारे तयार केल्या जातात (चित्र 1, ई). जेव्हा टाइमिंग रिले स्टार्ट सिग्नल प्राप्त होतो, तेव्हा मायक्रोकंट्रोलर घड्याळाच्या डाळी मोजण्यास सुरवात करतो. आरसी सर्किट्सवर आधारित इलेक्ट्रॉनिक टाइम रिलेच्या विपरीत, क्वार्ट्ज टाइम रिलेचा वेळ विलंब सभोवतालचे तापमान आणि रिले पुरवठा व्होल्टेजपासून व्यावहारिकपणे स्वतंत्र असतो.

मायक्रोकंट्रोलर्स वापरून टाइम रिलेचा एक महत्त्वाचा फायदा म्हणजे त्यांना थेट असेंबल केलेल्या उपकरणात प्रोग्राम करण्याची क्षमता. सॉफ्टवेअर-काढलेल्या मायक्रोकंट्रोलरचा वापर करून इलेक्ट्रॉनिक टाइम रिलेसाठी सेटअपची आवश्यकता नाही आणि पॉवर लागू होताच कार्य करणे सुरू करा.

सर्वात सामान्य इनडोअर इलेक्ट्रॉनिक टाइम रिले: RV-01, RV-03, RP-18, VL-54, VL-56, RVK-100, RP21-M-003

Shumriev V. Ya. सेमीकंडक्टर वेळ रिले.