Конденсаторные реле времени

Реле времени — реле, предназначенное для создания независимой выдержки времени и обеспечения определённой последовательности работы элементов схемы. Реле времени применяется в случаях, когда необходимо автоматически выполнить какое-то действие не сразу после появления управляющего сигнала, а через установленный промежуток времени.

Первыми полупроводниковыми реле времени можно назвать конденсаторные реле времени (смотри выше), в которых в качестве промежуточной цепи между времязадающим RC контуром и выходным электромагнитным реле использовались транзисторы, такие реле назывались транзисторные реле времени.

30) Переходные процессы в цепях постоянного тока с индуктивной катушкой.

Установившимся режимом называется такой режим, при котором токи и напряжения в цепи являются постоянными величинами или периодическими функциями времени (в частности гармоническими). Режим покоя, когда все токи и напряжения в цепи равны нулю также считается установившимся.

В установившемся режиме каждый ток или напряжение имеет постоянную величину (режим постоянного тока) или постоянные амплитуду, частоту и начальную фазу (режим гармонического тока) (рис. 1.1).

Переходным процессом называется режим, при котором токи и напряжения в цепи изменяются от одних установившихся значений до других. Очевидно, во время переходного процесса токи и напряжения в цепи не могут быть постоянными или периодическими. Задача анализа переходных процессов заключается в определении переходных токов и напряжений как функций времени i_k(t) и u_k(t).

Переходный процесс возникает при изменении действующих в цепи задающих функций источников или при внезапном изменении параметров самой цепи (например включение или отключение источника, короткое замыкание участка цепи и т.д.). Изменения в цепи, вызывающие переходный процесс, называются коммутацией. Обычно полагают, что коммутация происходит мгновенно в момент времени t=0 и осуществляется с помощью идеального ключа (рис. 1.2), сопротивление которого равно нулю, если он замкнут, и бесконечно велико, если он разомкнут.

Рис. 1.2.

В общем случае переходный процесс занимает некоторое (теоретически бесконечно большое) время. Например, можно услышать как постепенно снижается до нулевой громкость звука работающего радиоприемника при отключении его от источника электропитания.

Любой установившийся режим характеризуется определенным запасом энергии магнитного и электрического полей в каждый момент времени

,

(1.1)

г де i_k (u_l) - мгновенный ток (напряжение) в катушке L_k (на конденсаторе C_l); k и l - индексы суммирования.

В переходном режиме происходит изменение запасенной в цепи энергии и это изменение не может происходить скачкообразно (мгновенно), так как скачкообразное изменение энергии потребует бесконечно больших мощностей P = dW / dt в цепи, что лишено физического смысла.

На основании этого вывода и соотношения (1.1) могут быть сформулированы два закона коммутации при конечных по величине воздействиях в цепи.

1. Ток в любом индуктивном элементе является непрерывной функцией времени и не может изменяться скачком, в частности для момента коммутации t = 0

i_L (0₊) = i_L (0_-) = i_L (0),(1.2)

где t = 0_- - момент времени непосредственно предшествующий моменту коммутации; t = 0₊ - момент времени сразу после мгновенной коммутации.

2. Напряжение на любом емкостном элементе является непрерывной фуекцией времени и не может изменяться скачком. В частности для момента коммутации

u_C (0₊) = u_C (0_-) = u_C (0),(1.3)

Таким образом, токи в индуктивностях и напряжения на емкостях в начальный момент t = 0₊ после коммутации имеют те же значения, что и непосредственно перед коммутацией при t = 0_- и затем плавно изменяются. Заметим, что токи и напряжения на резисторах, а также токи через емкости и напряжения на индуктивностях могут изменяться скачкообразно, так как с ними непосредственно не связана запасаемая в цепи энергия.