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時(shí)間繼電器工作原理分析

時(shí)間繼電器工作原理分析
晶體管時(shí)間繼電器是目前時(shí)間繼電器中發(fā)展快、品種數(shù)量較多、應(yīng)用較廣的一種。它和其他的時(shí)間繼電器一樣，由三個(gè)基本環(huán)節(jié)組成，如圖1所示。根據(jù)延時(shí)環(huán)節(jié)構(gòu)成原理的不同，通常分為電阻（R）、電容（C）充放電式（簡稱阻容式或RC式）與脈沖電路分頻計(jì)數(shù)式（簡稱計(jì)數(shù)式）兩大類。本節(jié)將簡要介紹這兩種時(shí)間繼電器的工作原理與特性。

圖1時(shí)間繼電器的基本環(huán)節(jié)
　　晶體管時(shí)間繼電器。圖2所示是一種*簡單的RC晶體管時(shí)間繼電器電路圖。它用RC作延時(shí)環(huán)節(jié)；穩(wěn)壓管VW與晶體三極管V作比較放大環(huán)節(jié)（VW的擊穿電壓與V的開啟電壓之和U1為比較電壓，也就是該電器的動(dòng)作電壓）；電磁繼電器KA為執(zhí)行環(huán)節(jié)。RC晶體管時(shí)間繼電器的基本工作原理是利用電容電壓不能突變而只能緩慢升高的特性來獲得延時(shí)的。
　　當(dāng)合上開關(guān)S時(shí)(t=0)，電源電壓E就通過電阻R開始向電容C充電，此時(shí)電容上的電能被立即擊穿，V不能導(dǎo)通，KA處于釋放狀態(tài)；當(dāng)t=t1時(shí)，Uc增加到U1，于是VW被擊穿，V導(dǎo)通，電源經(jīng)R與VW供給VW供給V以基極電流Ib，經(jīng)過放大后推動(dòng)繼電器KA吸合，達(dá)到延時(shí)動(dòng)作的目的。在延時(shí)時(shí)間t1內(nèi)，Uc隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖2b中曲線段obc所示。當(dāng)斷開S時(shí)，C就通過VW與V很快放電（此時(shí)它們的電阻很?。?，Uc很快下降，但當(dāng)Uc稍許減小后VW就恢復(fù)阻斷狀態(tài)；V截止，KA釋放，可見釋放過程是非?？斓模訒r(shí)很小，所示該繼電器為吸合延時(shí)，釋放后電容上電壓（電荷）將自然地放掉，到等于零時(shí)就可以接受下一次動(dòng)作了。

　　圖2: RC晶體管時(shí)間繼電器的構(gòu)成及RC充放電特性
　　從這里可以看到，當(dāng)E和U1一定時(shí)，延時(shí)的大小主要決定于充電過程的快慢，即決定于R和C的大小。R大，由它所限制的充電電流就?。籆大，它對(duì)電荷的容量就大；兩者都將使Uc增加的變慢，延時(shí)時(shí)間加長。電工學(xué)中用乘積RC來描述衡量充電過程的快慢，稱之為時(shí)間常數(shù)τ。由電工學(xué)中知道充電時(shí)Uc的變化規(guī)律為：
　　Uc=E+(Uco-E)e-t/τ
　　當(dāng)Uc=U1時(shí)，延時(shí)時(shí)間t1則由下式?jīng)Q定：
　　·lnE-Uco/E-U1
　　顯然，對(duì)于時(shí)間繼電器來說，我們不僅希望它具有一定大小的延時(shí)，而且還應(yīng)具有一定的延時(shí)精度。由上式可見晶體管時(shí)間延時(shí)繼電器的大小與精度是由電阻R、電容C、比較電壓U1、電源電壓E及電容初始值Uco等多方面因素所決定的。

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