断电延时继电器设计方案

      引言

　　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(常开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(与常规通电延时型时间继电器触点工作状态正好相反)来满足其控制要求。断电延时型时间继电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电路或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。
 

　　典型电路

　　断电延时继电器整体构成包括断电延时继电器电源部分(经降压、整流、滤波)以提供断电延时继电器内置瞬动电磁继电器和2绕组闭锁型R复位线圈工作);二次电源部分(供断电后延时部分与2绕组闭锁型S置位线圈工作);延时工作部分(可编程定时集成或CMOS计数分频集成);驱动部分;执行继电器部分组成(图1)。

　　

　　图1 控制框图

　　

　　图2 分立器件原理图

　　由V2 P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(充电时间应参照产品规定的时间)。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)。

　　端工作电源呈断电时，则相应继电器进入延时工作状态。对V2 P沟道场效应管而言，随着C4经R6、RP2的放电，致使其源极S电压不断降低(在通电状态时，因UGS较小，ID为零，V2为截止工作状态)，根据场效应管相应转移特性(漏极电流ID与栅源电压VGS间的关系曲线)当VGS电压达到VGS(Th)(开启电压)时，V2导通。随着V2导通，则漏电流ID经R4产生相应电压降，使V3三极管导通工作，最终致使V4也导通。当V4导通后，C5电容器上的储能将使2绕组闭锁继电器置位线圈通电工作，使延时触点又恢复原始状态，从而完成了断电延时工作。

　　该电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构成的延时电路示于图3。该电路核心延时由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。

　　

　　图3 CD4060集成原理图

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www.55dianzi.com使用注意事项

　　·继电器电源电压应在允许电压波动范围内工作，通常为额定值85%~110%;直流电压峰值纹波系数不大于5%。如继电器工作电源有强的感性负载频繁工作，则应考虑在继电器工作电源端增加和使用浪涌吸收装置，以承受较高的(1500V)的浪涌电压，防止继电器电源击穿烧毁。

　　·继电器在使用时，电源接通时间必须大于1s，以便使继电器内部二次电源有充足的能量储备而保证在断开电源后按预设时间接通或分断负载;如需使用继电器外部复位信号功能，则接通持续时间不小于50ms，以保证其复位功能正常工作，严禁在复位信号端接入电源、有源信号或接地，否则会损坏继电器。

　　·继电器电源回路一般情况下是高阻抗的，因此在具体使用上应保证切断电源后漏电流要尽可能小，以免产生相应的感应电压而呈假关断引起误动作(断电延时后延时时间到但继电器出现不释放的现象)。为避免上述情况发生，对断电延时型电源端残留电压应小于额定电压的7%，而通电延时型所允许的残留电压小于额定电压的20%。

　　·断电延时继电器因内部采用2绕组闭锁继电器，该继电器与通常继电器相比较而言，适应环境能力较差，尤其在强磁场、高冲击振动场所对其影响更为突出，所以在使用时应尽可能避免在上述环境中使用。

　　·在控制负载上，不要用其直接控制大容量负载(内部所用2绕组闭锁继电器通常负载能力不强)应在额定允许情况下使用，并考虑负载形式和留有相应的裕量。

　　·继电器在使用环境、安装形式、温度、湿度、污染等级等方面要求应按继电器所规定的要求下工作。

　　结语

　　随着时间继电器在自动控制领域的广泛应用，具有延时精密高、断电延时长、可控制较大负载、抗干扰能力强等特点的断电延时型继电器定会在自动控制领域中起到更为重要的作用。

本文关键字：延时继电器  定时控制电路，电器控制 - 定时控制电路