ЭКОНОМИЧНЫЕ РЕЛЕЙНЫЕ КОММУТАТОРЫ

ЭКОНОМИЧНЫЕ РЕЛЕЙНЫЕ КОММУТАТОРЫ
А. КАПУСТИН, г. Железногорск Красноярского края

Разрабатывая описанные ниже релейные устройства, автор стремился обеспечить минимальное их энергопотребление. Мы надеемся, что читатели найдут им самые различные применения.
Описанные ниже экономичные устройства я уже много лет использую в своей практике. Одно из них автоматически "заземляет" антенну при отключении питания трансивера, другое - установлено в переключателе диапазонов.
Схема устройства, включающего нагрузку и выключающего ее по фронту и спаду входного напряжения, показана на рис. 1. Подобные коммутаторы нагрузки, собранные на электромагнитных реле, предельно просты, но из-за длительности включенного состояния реле их среднее энергопотребление весьма значительно. Одним из способов повышения экономичности коммутатора может быть использование так называемых дистанционных переключателей.

Puc.1
При подаче входного напряжения (его роль здесь играет напряжение питания) происходит быстрая зарядка конденсатора С1 через диод VD3, обмотку А-Б дистанционного переключателя К1 и диод VD1. Зарядный импульс вызывает срабатывание переключателя и коммутацию исполнительных цепей (они на схеме не показаны).
В таком состоянии устройство может находиться сколько угодно долго, потребляемый им ток зависит от сопротивления резистора R1 и не превышает 4 мА. Ток, потребляемый коммутатором в момент включения, равен примерно 70 мА и вычисляется как результат деления разности между напряжением питания и падением напряжения на диодах VD1, VD3 на сопротивление обмотки дистанционного переключателя (в рассматриваемом случае 150 Ом).
Длительность импульса тока включения дистанционного переключателя К1 tвкл=RобмС1. Оно должно быть большим или равным минимальному времени срабатывания реле (гарантированное время tcpаб согласно ТУ для переключателя РПС45 - 10 мс, на практике оно на 20...30 % меньше).
При отключении входного напряжения конденсатор С1 начинает разряжаться через резистор R1, эмит-терный переход транзистора VT1 и диод VD2. В результате транзистор открывается и разрядный импульс конденсатора протекает по обмотке В-Г дистанционного переключателя К1 через диод VD2. Дистанционный переключатель возвращается в исходное состояние.
В устройстве использован дистанционный переключатель РПС45, паспорт РС4.520.755-17. В случае его отсутствия подойдут переключатели этого же типа с паспортом РС4.520.755-09 или РС4.520.755-04 (сопротивление каждой из обмоток 220+44 Ом). Все они с двумя группами контактов на переключение.
Описанный коммутатор может быть использован, в частности, вместо обычного электромагнитного реле в тех случаях, когда непрерывное или суммарное время пребывания его обмотки под напряжением превышает предельно допустимое по ТУ (например, для реле РЭС60 - 100 ч).
Если дистанционный переключатель заменить двумя электромагнитными реле К1 и К2, включив их вместо его обмоток, А-Б и В-Г соответственно, устройство будет реагировать срабатыванием на короткое время реле К1 на подачу, а реле К2 - на снятие входного напряжения. Таким образом, с контактной группы каждого реле можно снимать одиночные импульсы: с К1.1 - при подаче входного напряжения, а с К2.1 - при снятии. Оба реле одинаковы - РЭС60, паспорт РС4.569.435-02.01 (или РС4.569.435-12.01) с обмоткой сопротивлением 270+40 Ом. Емкость конденсатора С1 для этого случая - 20 мкФ.
Длительность импульсов можно определить по формуле т=RобмС1. В рассматриваемом варианте длительность импульсов равна 5+1,5 мс.
Если выходные импульсы необходимо сформировать в одной цепи, подойдет коммутатор на одном реле (рис. 2). При подаче входного напряжения импульс тока зарядки конденсатора С1, протекающего через обмотку реле К1 и диод VD1, вызывает срабатывание реле К1. Транзистор VT1 в это время закрыт падением напряжения на диоде VD1. По мере увеличения напряжения на конденсаторе ток через обмотку реле К1 уменьшается, оно отпускает якорь, возвращаясь в исходное состояние.

Puc.2
При отключении входного напряжения питания конденсатор С1 начинает разряжаться через резистор R1, эмиттерный переход транзистора VT1 и обмотку реле К1 (диод VD1 закрыт падением напряжения на эмит-терном переходе). В результате транзистор открывается и импульс тока разрядки конденсатора снова заставляет реле сработать. Время, на которое включается реле в обоих случаях, определяет произведение Ro6мC1. В узле использовано реле РЭС60 с указанными выше номерами паспорта. Подойдут также реле РЭС80, паспорт ДЛТ4.555.015-01 (или ДЛТ4.555.015-06), либо РЭС49, паспорт РС4.569.425 П2 (или РС4.569.02-01), с одной группой переключающих контактов.
Во всех описанных устройствах можно использовать практически любые транзисторы структуры n-p-п со статическим коэффициентом передачи тока более 100. Конденсатор С1 следует выбрать с минимально возможным током утечки, например, К52-1, К52-9, К53-1. Выбор остальных элементов не критичен.
Коммутаторы могут работать и при входном напряжении 24...27 В, нужно только подобрать соответствующие дистанционный переключатель К1 (или реле) и транзистор. Так, для устройства по схеме на рис. 1 потребуется переключатель РПС45, паспорт РС4.520.755-10 (или РС4.520.755-05), с сопротивлением обмоток 820±160 Ом или два реле РЭС60, паспорт РС4.569.435-10.01 (или РС4.569.435-15.01, РС4.569.436 П2), с сопротивлением обмотки 1700+255 Ом.
Транзистор КТ3117А надо заменить на КТ603Б, КТ608Б, КТ815А (либо транзистор из сборки К1НТ251). Емкость конденсатора следует уменьшить до 20 мкФ либо пересчитать, исходя из требуемой длительности выходных импульсов.

Радио 10/2000, с.38.