断电延时型时间继电器的研究与设计(08-100)

　　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

　　端工作电源断电时，则进入相应的断电延时工作状态。IC○12引脚因C1放电在R3产生一个电平经R4加至○12引脚清零引脚清零，使其延时开始，延时时间经Q4~Q14(根据需求延时时间)来驱动V2工作，待延时到达后经VD7使其振荡停止。根据延时情况，对C2电容可进行相应的增大或减小(通过并联来完成C2的容量的增大或减小)C4电容来完成S置位线圈的工作。

　　该线路特点是延时设定方便，延时精度高，产品调整简便，目前使用较为广泛。

　　集成IC4541构成的延时电路示于图4。

　　图4 IC4541集成原理图

　　该电路核心部分由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电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。

　　工作时序图(图5)中延时t为在工作电源断开后，延时分断触点延时时间;如在延时过程中加入复位信号，则延时结束。

　　使用器件

　　因断电延时继电器控制触电触点转换要求，通常采用双稳态极化电磁继电器(又称为2绕组闭锁型继电器)来完成和满足其触点转换要求。其内部线圈以及触点见图 所示。该继电器内部拥有置位线圈S和复位线圈R，是一种可以保持置位状态或复位状态的闭锁结构继电器。当置位线圈S中有电流流过时，由内部铁芯、磁体、衔铁组成线圈和工作气隙组成磁路内产生磁通，并在工作气隙内建立起磁场，产生电磁吸力，吸引衔铁。在线圈中的电流达到一定值(即动作值)时，产生的电磁吸力足以克服磁体吸力和接触簧片产生的阻力时，驱动衔铁组动作，衔铁组两端推动卡推动接触簧片，使动合触点组闭合和动断触点组断开，从而完成触点转换，并保持置位状态。当断电延时结束后，此时复位线圈R有电流流过(置位线圈已无电流)，工作状态于置位线圈工作相同，在最终使闭合的动合触点断开、断开的动断触点又重新闭合。在此使用时应注意置位线圈S与复位线圈R的极性。