斷電延時繼電器設(shè)計方案

引言

　　斷電延時型因其工作狀態(tài)(在延時過程中不需外接工作電源)以及控制觸點(diǎn)在斷電延時過程中吸合觸點(diǎn)(常開觸點(diǎn)變?yōu)榻油顟B(tài)應(yīng)保持接通狀態(tài);常閉觸點(diǎn)變?yōu)閿嚅_狀態(tài)，應(yīng)呈保持?jǐn)嚅_狀態(tài))轉(zhuǎn)換特殊性(與常規(guī)通電延時型時間繼電器觸點(diǎn)工作狀態(tài)正好相反)來滿足其控制要求。斷電延時型時間繼電器由最早分離器件構(gòu)成(延時精度低、延時時間短);現(xiàn)用相應(yīng)可編程定時集成電路或CMOS計數(shù)分頻集成來完成延時，與之相比，具有延時精度高，延時時間長的特點(diǎn)。以此滿足斷電長延時的控制場合。

　　典型電路

　　斷電延時繼電器整體構(gòu)成包括斷電延時繼電器電源部分(經(jīng)降壓、整流、濾波)以提供斷電延時繼電器內(nèi)置瞬動電磁繼電器和2繞組閉鎖型R復(fù)位線圈工作);二次電源部分(供斷電后延時部分與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(shù)分頻集成);驅(qū)動部分;執(zhí)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V2 P溝道場效應(yīng)管、V3、V4三極管以及繼電器為主要器件構(gòu)成的斷電延時型繼電器示于圖2。如下：端加入工作電源后，C1~C5都按其回路完成充電過程(充電時間應(yīng)參照產(chǎn)品規(guī)定的時間)。同時內(nèi)部2繞組閉鎖繼電器R復(fù)位線圈得電工作(虛框內(nèi)轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)4與6由電源接通轉(zhuǎn)為斷開狀態(tài)，4與8接通)，相應(yīng)外部觸點(diǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)換端接通，呈延時工作狀態(tài))。

　　端工作電源呈斷電時，則相應(yīng)繼電器進(jìn)入延時工作狀態(tài)。對V2 P溝道場效應(yīng)管而言，隨著C4經(jīng)R6、RP2的放電，致使其源極S電壓不斷降低(在通電狀態(tài)時，因UGS較小，ID為零，V2為截止工作狀態(tài))，根據(jù)場效應(yīng)管相應(yīng)轉(zhuǎn)移特性(漏極電流ID與柵源電壓VGS間的關(guān)系曲線)當(dāng)VGS電壓達(dá)到VGS(Th)(開啟電壓)時，V2導(dǎo)通。隨著V2導(dǎo)通，則漏電流ID經(jīng)R4產(chǎn)生相應(yīng)電壓降，使V3三極管導(dǎo)通工作，最終致使V4也導(dǎo)通。當(dāng)V4導(dǎo)通后，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(diǎn)又恢復(fù)原始狀態(tài)，從而完成了斷電延時工作。

　　該電路的缺點(diǎn)是延時參數(shù)不易于設(shè)定，通常要對RP2調(diào)整(控制C4放電回路)、RP1調(diào)整(確定V2柵極電壓)，并對C4、C3電容容量參數(shù)進(jìn)行計算，再加上器件的離散性使延時誤差較大，調(diào)整也不方便，現(xiàn)在基本上很少使用。

　　集成CD4060構(gòu)成的延時電路示于圖3。該電路核心延時由CD4060構(gòu)成，延時設(shè)定由RP1與配置的C3來設(shè)定。內(nèi)部2繞組閉鎖繼電器采用DC24V(采用較高工作電壓的繼電器，可降低其驅(qū)動電流，使驅(qū)動部分較為簡單)。端加入工作電源，V1三極管工作，使其R復(fù)位線圈吸合工作，內(nèi)部觸點(diǎn)回至原始狀態(tài)。C2、C4完成充電工作。

　　圖3 CD4060集成原理圖