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斷電延時型時間繼電器工作原理和典型電路
 
文章編號:
100820222004
文章分類: 電路 时钟/定时電路
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关 键 词: 時間繼電器
文章來源:
www.dzsc.com
摘 要:
断电延时继电器的工作原理、典型電路、控制线路分析和使用注意事项...

  時間繼電器是一种延时功能由电子线路来实现的控制器。根据控制场合可选择使用如:通电延时型A;断电延时型F;星三角延时型Y;带瞬动输出的通电延时型C;间隔延时型G;往复延时型R;断开延时信号型K等规格以满足所需控制场合。在上述延时类型应用中,在许多场合都需要用断电延时型继电器进行控制。

  例如需要控制一台电机,要求在按下停止按钮需要延时一段时间后,电机再重新启动工作,则就需用到断电延时继电器来实现以上功能。所谓断电延时继电器,是当時間繼電器线圈通电时,各延时触头瞬时动作,而线圈断电以后触头呈延时置位工作状态,当所设延时到达后,延时触头又恢复为初始状态。断电延时型因其工作状态(在延时过程中不需外接工作电源)以及控制触点在断电延时过程中吸合触点(唱触点变为接通状态应保持接通状态;常闭触点变为断开状态,应呈保持断开状态)转换特殊性(与常规通电延时型時間繼電器触点工作状态正好相反)来满足其控制要求。断电延时型時間繼電器由最早分离器件构成(延时精度低、延时时间短);现用相应可编程定时集成電路或CMOS计数分频集成来完成延时,与之相比,具有延时精度高,延时时间长的特点。以此满足断电长延时的控制场合。
  
典型電路

  
  斷電延時繼電器整體構成包括斷電延時繼電器電源部分(經降壓、整流、濾波)以提供斷電延時繼電器內置瞬動電磁繼電器和2繞組閉鎖型R複位線圈工作);二次電源部分(供斷電後延時部分與2繞組閉鎖型S置位線圈工作);延時工作部分(可編程定時集成或CMOS計數分頻集成);驅動部分;執行繼電器部分組成(圖1)。


 圖1控制框圖

圖2分立器件原理圖
 

  由V2P沟道场效应管、V3、V4三极管以及继电器为主要器件构成的断电延时型继电器示于图2。如下:端加入工作电源后,C1~C5都按其回路完成充电过程(充电时间应参照産品规定的时间)。同时内部2绕组闭锁继电器R复位线圈得电工作(虚框内转换触点4与6由电源接通转为断开状态,4与8接通),相应外部触点进行转换端接通,呈延时工作状态)。
  
  當工作電源呈斷電時,則相應繼電器進入延時工作狀態。對V2P溝道場效應管而言,隨著C4經R6、RP2的放電,致使其源極S電壓不斷降低(在通電狀態時,因UGS較小,ID爲零,V2爲截止工作狀態),根據場效應管相應轉移特性(漏極電流ID與柵源電壓VGS間的關系曲線)當VGS電壓達到VGS(Th)(開啓電壓)時,V2導通。隨著V2導通,則漏電流ID經R4産生相應電壓降,使V3三極管導通工作,最終致使V4也導通。當V4導通後,C5電容器上的儲能將使2繞組閉鎖繼電器置位線圈通電工作,使延時觸點又恢複原始狀態,從而完成了斷電延時工作。
  
  该電路的缺点是延时参数不易于设定,通常要对RP2调整(控制C4放电回路)、RP1调整(确定V2栅极电压),并对C4、C3电容容量参数进行计算,再加上器件的离散性使延时误差较大,调整也不方便,现在基本上很少使用。
  
  集成CD4060构成的延时電路示于图3。该電路核心延时由CD4060构成,延时设定由RP1与配置的C3来设定。内部2绕组闭锁继电器采用DC24V(采用较高工作电压的继电器,可降低其驱动电流,使驱动部分较为简单)。端加入工作电源,V1三极管工作,使其R复位线圈吸合工作,内部触点回至原始状态。C2、C4完成充电工作。




圖3CD4060集成原理圖


  
  當工作電源斷電時,則進入相應的斷電延時工作狀態。IC○12引腳因C1放電在R3産生一個電平經R4加至○12引腳清零引腳清零,使其延時開始,延時時間經Q4~Q14(根據需求延時時間)來驅動V2工作,待延時到達後經VD7使其振蕩停止。根據延時情況,對C2電容可進行相應的增大或減小(通過並聯來完成C2的容量的增大或減小)C4電容來完成S置位線圈的工作。
  
该线路特点是延时设定方便,延时精度高,産品调整简便,目前使用较为广泛。
  
集成IC4541构成的延时電路示于图4。




圖4IC4541集成原理圖


  
  该電路核心部分由IC4541构成,延时设定由RP2、C*设定,A-B端根据需求接相应高、低电平(设定端)内部2绕组闭锁继电器采用DC12V(因继电器工作电压与IC4060组成延时电器要低,则为保证其驱动则分别由V6、V7、V1、V3构成)。其中C2为二次储能器件,可根据延时的长短予以调整,C4为完成S置位线圈工作。
  
  总之采用由相应集成電路来完成延时的断电延时继电器,通常在选择集成上应考虑功耗低,闭锁继电器选择工作电压较高的继电器,从而使继电器在断电延时过程中的电能耗最小,以保证延时精确并可靠的工作。
  
  工作時序圖(圖5)中延時t爲在工作電源斷開後,延時分斷觸點延時時間;如在延時過程中加入複位信號,則延時結束。
 

 
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