9.Полупроводниковые реле. Логические органы полупроводниковых реле.

Полупроводниковые реле.

 

Полупроводниковые реле и схемы автоматики  - это релейная защита и автоматика нового, второго поколения.

Элементная база этих реле – диоды, транзисторы и интегральные микросхемы. В виде интегральных микросхем выполняются операционные усилители, компараторы, счетчики, дешифраторы и т.д.

В зависимости от функционального назначения интегральные микросхемы делят на аналоговые и цифровые.

Аналоговые микросхемы преобразуют непрерывные сигналы. К ним относят, например, операционные усилители.

Цифровые микросхемы преобразуют и обрабатывают дискретные сигналы. На их основе выполняют логическую часть РЗиА.

Использование полупроводниковой элементной базы в устройствах РЗиА повышает их быстродействие, уменьшает массу и габариты. Значительно уменьшает потребляемую мощность. Из-за отсутствия движущихся частей и контактной системы полупроводниковые реле более надежны.

Недостаток – зависимость их характеристик и параметров от температуры.

Этот недостаток устраняется конструктивными и  схемными решениями. 

 

Логические органы полупроводниковых реле.

1.     Комбинационные логические элементы. И, ИЛИ, НЕ.

2.     Логический элемент времени.  Используется для создании выдержки времени. Для создания выдержки времени используется процесс заряда или разряда конденсатора.

При отсутствии сигнала на входе переход ЭБ открыт. Через него проходит прямой ток. Поэтому транзистор открыт и конденсатор С закорочен. К диоду VD приложено обратное напряжение и он закрыт. Сигнал на выходе равен 0. На входе появляется Uвх. Транзистор закрывается и конденсатор заряжается. После его заряда диод VD открывается и замыкает цепь выхода. Возникает ток Iвых и  напряжение Uвых на резисторе Rн. Выдержка времени равна времени от подачи Uвх до возникновения сигнала на выходе. Iвых, U вых.   

                                                                                  

 

Схема элемента времени.

3.     Триггер.

4.     Триггер со счетным входом.

5.     Одновибратор. Это элемент с одним устойчивым и одним неустойчивым состоянием. При подаче внешнего сигнала одновибратор переходит в неустойчивое состояние. Затем по истечении заданной выдержки времени возвращается в устойчивое состояние.  Может использоваться, например, в качестве расширителя импульсов.

6.     Мультивибратор. Мультивибратор, как и триггер имеет два устойчивых состояния, но переход из одного в другое происходит без внешних воздействий. Используется в качестве генератора прямоугольных импульсов.

7.     Блокинг-генератор. Применяется для получения кратковременных импульсов. Может работать как в ждущем режиме (посторонний запуск), так и в режиме автоколебаний.