一种无偏置端的小型规定时序混合延时继电器

摘要

一种无偏置端的小型规定时序混合延时继电器，其外壳封装在底座的上方，底座上通过玻璃绝缘子烧结固定有两个电源输入引出端A、J，且两个电源输入引出端A、J上固定有底层线路板和顶层线路板，顶层线路板上设有延时电路，底层线路板上安装有磁保持继电器；电源输入引出端A、J分别与延时电路的两个输入端连接，电源输入引出端A与磁保持继电器的前激励线圈和后激励线圈的一端连接；延时电路包括动作延时电路和释放延时电路，且动作延时电路的控制端通过导线与磁保持继电器前激励线圈的另一端连接，释放延时电路的控制端通过导线与磁保持继电器后激励线圈的另一端连接；本发明体积小、寿命长，生产调试方便，可靠性高。

说明书

技术领域

本发明属于延时继电器技术领域，具体涉及一种无偏置端的小型 规定时序混合延时继电器。

背景技术

延时继电器主要分为5类延时方式，包括动作延时、释放延时、 间隔定时、重复循环定时以及规定时序。在主机应用中，为了避免电 路在上电及断电时电源产生的干扰，利用同一继电器实现动作延时和 释放延时就尤为重要。已有类似规定时序的时间继电器通过软件编程 实现类似规定时序，这种以混合集成电路或单片机为核心的时间继电 器必须加入偏置电源，并且对偏置电源性能要求高，不适合无法提供 偏置电源的主机使用。

发明内容

本发明解决的技术问题：设计一种无偏置端的小型规定时序混合 延时继电器，以电子元器件替代单片机在同一继电器实现动作延时和 释放延时，无须偏置电源，且采用两层结构设计，体积小、寿命长， 环境适应性能好、可靠性高，泄漏率为：≤1×10^-3Pa.cm³/s。

本发明的技术解决方案：一种无偏置端的小型规定时序混合延时 继电器，包括外壳和底座，外壳封装在底座的上方，外壳的上端设有 安装螺钉；其特征是：所述底座上通过玻璃绝缘子烧结固定有两个电 源输入引出端A、J，且两个电源输入引出端A、J上固定有底层线路 板和顶层线路板，顶层线路板上设有延时电路，底层线路板上安装有 磁保持继电器；所述电源输入引出端A、J分别与延时电路的两个输 入端连接，电源输入引出端A与磁保持继电器的前激励线圈和后激 励线圈的一端连接；所述延时电路包括动作延时电路和释放延时电 路，且动作延时电路的控制端通过导线Ⅰ与磁保持继电器前激励线圈 的另一端连接，释放延时电路的控制端通过导线Ⅱ与磁保持继电器后 激励线圈的另一端连接；所述底座上通过玻璃绝缘子烧结固定有磁保 持继电器触点引出端B、C、D，I、H、G。

所述动作延时电路由单结晶体管V1、电容C1、三极管U1组成， 电容C1并联在单结晶体管V1的A极和K极上，磁保持继电器的前 激励线圈通过三极管U1串联在延时电路的两个输入端之间；电源输 入引出端A通过电阻R1、电阻R2为电容C1充电，使单结晶体管 V1的A极电压由零逐渐升高；电源输入引出端A通过电阻R3、电 阻R4、电阻R5为单结晶体管V1的G极提供基准电压，当单结晶体 管V1的A极电压高于G极电压时，单结晶体管V1的A、K两极导 通，通过电阻R6驱动三极管U1的基极使三极管U1导通，磁保持继 电器的前激励线圈通电，触点转换B、C，I、H接通，B、D，I、G 断开，继电器实现动作延时；

所述释放延时电路由单结晶体管V2、电容C2、C3、C4、可控 硅U2组成，电容C3并联在单结晶体管V2的G、K两极，电容C4 并联在单结晶体管V2的A、K两极，磁保持继电器6的后激励线圈 通过可控硅U2串联在延时电路的两个输入端之间，且磁保持继电器 的后激励线圈与可控硅U2串联后与电容C2并联；电源输入引出端 A通过电阻R11为电容C2、C3、C4快速充电至规定电压，使单结晶 体管V2的G极电压高于A极电压，单结晶体管V2及可控硅U2处 于关断状态；当电源输入引出端A断电时，磁保持继电器保持前激 励状态，电容C3通过电阻R8与R8’放电，使单结晶体管V2的A 极电压高于G极电压，单结晶体管V2的A极与K极导通，电容C4 形成泄放回路，通过电阻R10触发可控硅U2导通，电容C2通过磁 保持继电器的后激励线圈及可控硅U2快速放电，磁保持继电器的后 激励线圈得电，触点转换B、C，I、H断开，B、D，I、G接通，磁 保持继电器实现释放延时。

所述电阻R5上并联有热敏电阻RTC。

所述电阻R1、R2为动作延时调节电阻；电阻R8、R8’为释放 延时调节电阻。

本发明与现有技术相比具有的优点和效果：

1、本发明以电子元器件替代单片机在同一继电器实现动作延时 和释放延时，无须偏置电源，且采用两层结构设计，体积小、寿命长， 生产调试方便，环境适应性能好、可靠性高，泄漏率为： ≤1×10^-3Pa.cm³/s。

2、本发明利用磁保持继电器衔铁在线圈断电后仍能保持在激励 位置上的特点，通过延时电路，在不同时刻控制磁保持继电器的前激 励线圈和后激励线圈分别实现动作延时和释放延时功能。在系统上电 时，通过阻容元件的充放电过程实现动作延时，动作延时时间到达时 驱动磁保持继电器前激励线圈；在系统断电时，利用磁保持继电器继 续维持激励状态，通过储能元器件上储存的电能放电过程实现释放延 时，在不需要偏置电源的情况下，通过电容的放电给磁保持继电器后 激励线圈供电，实现释放延时功能。

3、本发明在延时电路中加入温度补偿电路，提高延时精度。

附图说明

图1为本发明的外形图，

图2为图1的仰视图，

图3为本发明的内部结构示意图，

图4为本发明的电路原理框图，

图5为本发明的电原理图。

具体实施方式

结合附图1、2、3、4、5描述本发明的一种实施例。

一种无偏置端的小型规定时序混合延时继电器，包括外壳1和底 座2，外壳1封装在底座2的上方，外壳1的上端设有安装螺钉4； 所述底座2上通过玻璃绝缘子烧结固定有两个电源输入引出端A、J， 且两个电源输入引出端A、J上固定有底层线路板5和顶层线路板6， 顶层线路板5上设有延时电路3，底层线路板4上安装有磁保持继电 器6；所述电源输入引出端A、J分别与延时电路3的两个输入端连 接，电源输入引出端A与磁保持继电器6的前激励线圈和后激励线 圈的一端连接；所述延时电路3包括动作延时电路和释放延时电路， 且动作延时电路的控制端通过导线Ⅰ7与磁保持继电器6前激励线圈 的另一端连接，释放延时电路的控制端通过导线Ⅱ8与磁保持继电器 6后激励线圈的另一端连接；所述底座2上通过玻璃绝缘子烧结固定 有磁保持继电器6触点引出端B、C、D，I、H、G。

所述动作延时电路由单结晶体管V1、电容C1、三极管U1组成， 电容C1并联在单结晶体管V1的A极和K极上，磁保持继电器7的 前激励线圈通过三极管U1串联在延时电路的两个输入端之间；电源 输入引出端A通过电阻R1、电阻R2为电容C1充电，使单结晶体管 V1的A极电压由零逐渐升高；电源输入引出端A通过电阻R3、电 阻R4、电阻R5为单结晶体管V1的G极提供基准电压，当单结晶体 管V1的A极电压高于G极电压时，单结晶体管V1的A、K两极导 通，通过电阻R6驱动三极管U1的基极使三极管U1导通，磁保持继 电器6的前激励线圈通电，触点转换B、C，I、H接通，B、D，I、 G断开，继电器6实现动作延时。所述电阻R5上并联有热敏电阻RTC。 所述电阻R1、R2为动作延时调节电阻。

所述释放延时电路由单结晶体管V2、电容C2、C3、C4、可控 硅U2组成，电容C3并联在单结晶体管V2的G、K两极，电容C4 并联在单结晶体管V2的A、K两极，磁保持继电器6的后激励线圈 通过可控硅U2串联在延时电路3的两个输入端之间，且磁保持继电 器6的后激励线圈与可控硅U2串联后与电容C2并联；电源输入引 出端A通过电阻R11为电容C2、C3、C4快速充电至规定电压，使 单结晶体管V2的G极电压高于A极电压，单结晶体管V2及可控硅 U2处于关断状态；当电源输入引出端A断电时，磁保持继电器6保 持前激励状态，电容C3通过电阻R8与R8’放电，使单结晶体管 V2的A极电压高于G极电压，单结晶体管V2的A极与K极导通， 电容C4形成泄放回路，通过电阻R10触发可控硅U2导通，电容C2 通过磁保持继电器6的后激励线圈及可控硅U2快速放电，磁保持继 电器6的后激励线圈得电，触点转换B、C，I、H断开，B、D，I、 G接通，磁保持继电器6实现释放延时。所述电阻R8、R8’为释放 延时调节电阻。

本发明由于动作延时时间较长，释放延时时间较短，因此动作延 时电路中基准电压选取采用电阻网络实现，电阻的阻值易受环境温度 的影响，会导致动作延时时间受环境温度影响较大，精度不高。为此， 在动作延时电路的基准电压的电阻网络中加入热敏电阻，通过参数匹 配，使继电器在一定的动作延时时间内延时精度可达到10％的要求。 此外，继电器的延时时间调节简单，仅需更换合适的电阻即可，其中 R1，R2为动作延时调节电阻；R8，R8’为释放延时调节电阻。

本发明为机械触点输出的规定时序混合延时继电器，负载电流大 (5A)、体积小(26×26×26mm³)、寿命长(28V/5A，50000次)、环 境适应性优良、可靠性高。

上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实 施范围，故凡以本发明权利要求所述内容所做的等同变化，均应包括 在本发明权利要求范围之内。