ПРЕРЫВАТЕЛЬ

Заявляемое устройство относится к транспортной технике, а именно к элементам систем сигнализации, освещения, стеклоочистителей.
Известны прерыватели, содержащие задатчик циклов с ключевым элементом, электромагнитное реле, контакты которого осуществляют коммутирование нагрузки(фар дальнего и ближнего света, противотуманных огней, сигнальных ламп указателей поворотов, моторедукторов систем стеклоочистителей и др.) [1].
Ключевой элемент задатчика циклов включен между одним из полюсов источника питания и обмоткой реле, второй вывод обмотки реле соединен с другим полюсом источника питания, нормально разомкнутый контакт реле предназначен для подключения нагрузки.
В качестве прототипа может быть выбран прерыватель указателя поворотов [2]
В соответствии с требованиями заказчика приборы электрооборудования автомобилей должны сохранять работоспособность при колебаниях напряжения питания от 9 до 16 вольт в диапазоне температур от -40° до +85°С.
Указанные жесткие требования и несовершенство структур известных устройств предопределяет существенный недостаток-значительный перегрев реле и, соответственно, устройств при повышенном напряжении питания и повышенной температуре, что увеличивает вероятность катастрофических отказов устройств и систем в которых они применяются. Мощность, которая выделяется на реле, зависит от квадрата приложенного к нему напряжения, увеличивается в 3,16 раз при увеличении напряжения
питания от 9 до 16 вольт. При повышенном напряжении питания и повышенной температуре, сопротивление и, соответственно, напряжение срабатывания реле существенно увеличивается (до 60%), что приводит к потере работоспособности реле при понижении напряжения питания.
Задачей предлагаемого технического решения является повышение надежности путем уменьшения перегрева реле.
Поставленная задача решается изменением структуры устройства
Указанный технический результат достигается за счет того, что в устройство дополнительно включен транзистор, резистор и стабилитрон, причем вывод обмотки реле соединен с эмиттером транзистора, база транзистора через резистор соединена с его коллектором и через стабилитрон с контактом реле, коммутирующем нагрузку.
На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.
Прерыватель содержит задатчик циклов с ключевым элеменетом 1, электромагнитное реле 2, а также транзистор 3, резистор 4 и стабилитрон 5. Ключевой элемент задатчика циклов 1 включен между шиной питания и обмоткой реле 2, второй вывод обмотки реле соединен с эмиттером транзистора 3, а база транзистора 3 через стабилитрон 5 соединена с нормальноразомкнутым контактом реле и через резистор 4 с коллектором транзистора 3, коллектор транзистора 3 соединен со второй шиной питания.
Устройство работает следующим образом.
В исходном состоянии ключевой элемент задатчика циклов 1 разомкнут, реле 2 обесточено, нагрузка отключена. Когда ключевой элемент задатчика циклов 1 замыкается, на обмотку реле 2 подается разность потенциалов, равная напряжению питания. Такой режим сохраняется в течение времени переключения контактов из положения «разомкнуто» в положение «замкнуто». Контакты реле подключают нагрузку и стабилитрон к шине питания. Разность потенциалов между базой транзистора и шиной питания уменьшается до напряжения стабилизации стабилитрона, соответственно
уменьшается напряжение на обмотке реле. Через реле и транзистор протекает ток. зависящий от напряжения стабилизации стабилитрона и сопротивления обмотки реле, поэтому мощность, выделяющаяся на обмотке реле остается постоянной при колебаниях напряжения питания.
Включенный последовательно с обмоткой реле транзистор выполняет функцию демпфирующего элемента, на котором рассеивается избыточная мощность, возникающая при повышенном напряжении питания. Ток через обмотку реле и транзистор зависит от напряжения стабилитрона и сопротивления реле; мощность, рассеиваемая транзистором, линейно, а не квадратично как в прототипе зависит от напряжения питания, поэтому суммарная мощность, выделяемая на элементах устройства существенно меньше, чем в устройстве прототипа.
Имеются задатчики циклов, в которых ключевой элемент соединен с отрицательным полюсом источника питания, тогда ключевой элемент включается между отрицательным полюсом источника питания и коллектором транзистора, при этом алгоритм работы устройства полностью сохраняется.
Источники информации:
1 Свидетельство на полезную модель РФ №41682, МПК В 60 S 1/08.
2. Прерыватель указателя поворотов для автомобилей ГАЗ 642.3747-01, ТУ 37.459.201-96