時(shí)間繼電器在工控中的應(yīng)用

摘要：本文對由COMS電路和時(shí)間專用芯片構(gòu)成的時(shí)間繼電器，從工作原理以及在工控中的應(yīng)用均給予較詳細(xì)介紹。

關(guān)鍵詞：時(shí)間繼電器 工控應(yīng)用

1.引言 

時(shí)間繼電器隸屬低壓電器范疇，如按分類應(yīng)歸入低壓電器機(jī)電式控制電器類，是自動(dòng)控制系統(tǒng)中常用的一種機(jī)床電器。就其發(fā)展史可追溯到70年代，由原傳統(tǒng)的電動(dòng)式時(shí)間繼電器或用RC充電電路以及單結(jié)晶體管所完成的延時(shí)觸發(fā)時(shí)間控制電路，至今已發(fā)展到廣泛使用通用的CMOS集成電路以及用專用延時(shí)集成芯片組成的多延時(shí)功能（通電延時(shí)、接通延時(shí)、斷電延時(shí)、斷開延時(shí)、往復(fù)延時(shí)、間隔定時(shí)等）、多設(shè)定方式（電位器設(shè)定、數(shù)字撥碼開關(guān)、按鍵等）、多時(shí)基選擇（0.01s、1s、1m、1h等）、多工作模式、LED顯示的時(shí)間繼電器。由于其具有延時(shí)精度高、延時(shí)范圍廣、在延時(shí)過程中延時(shí)顯示直觀等諸多優(yōu)點(diǎn)，是傳統(tǒng)時(shí)間繼電器所不能比擬的，故在現(xiàn)今自動(dòng)控制領(lǐng)域里已基本取代傳統(tǒng)的時(shí)間繼電器。

國內(nèi)雖然時(shí)間控制器起步較晚，但在時(shí)間繼電器領(lǐng)域也有了長足的發(fā)展，近幾年隨著我國電子技術(shù)的不斷發(fā)展和國內(nèi)專用時(shí)間繼電器芯片的大量研發(fā)及應(yīng)用，在很大程度上使國內(nèi)的時(shí)間繼電器無論外觀以及產(chǎn)品性能上都有較大的發(fā)展。尤其在專用芯片的基礎(chǔ)上又采用了芯片掩膜技術(shù)，將繼電器的核心部分掩膜在印制電路板上，使時(shí)間繼電器從LED數(shù)碼顯示改為LCD液晶顯示，再加上普遍采用SMD貼片電子元器件，使產(chǎn)品外觀體積更趨小型化，產(chǎn)品性能更加穩(wěn)定，用戶在使用時(shí)可通過面板外設(shè)的撥碼或功能按鍵進(jìn)行時(shí)間或控制方式的預(yù)置，從具體使用上有些產(chǎn)品基本上可與國外產(chǎn)品進(jìn)行等同互換。

綜上所述，時(shí)間繼電器是一種其延時(shí)功能由電子線路來實(shí)現(xiàn)的控制器。可廣泛適用于自控電路中作時(shí)間控制及指示用。

2.典型時(shí)間繼電器線路

 

圖1 通用CMOS電路構(gòu)成的電路

原理分析

該延時(shí)電路的核心IC是由14位二進(jìn)制串行計(jì)數(shù)器/分頻器構(gòu)成，IC內(nèi)部由振蕩器和14級分頻器組成，振蕩器部分可由電阻Rt和電容Cr構(gòu)成振蕩器，產(chǎn)生固定的振蕩頻率,主振產(chǎn)生的矩形波可進(jìn)入14級分頻器，并通過10個(gè)輸出端得到不同的分頻系數(shù)（分頻最小可得到16分頻Q4，最大可得到16384分頻Q14），便可得到所需的定時(shí)控制。待分頻延時(shí)到達(dá)后，輸出端的高電平使驅(qū)動(dòng)電路三極管導(dǎo)通工作，從而使執(zhí)行繼電器工作，相應(yīng)的延時(shí)觸點(diǎn)對所需外圍線路進(jìn)行定時(shí)控制，IC振蕩也隨輸出的高電平經(jīng)V6使之停振。發(fā)光管V1也隨繼電器同時(shí)工作，起到延時(shí)到達(dá)指示。

集成的公共清零端Cr（12腳）在電路上電的同時(shí)由C4、R3組成的 微分電路上產(chǎn)生瞬間尖脈沖，使計(jì)數(shù)器的輸出端復(fù)位清零，并同時(shí)使振蕩停振。待上電瞬間結(jié)束后，振蕩器開始振蕩工作，電路即進(jìn)入分頻延時(shí)工作狀態(tài)。

振蕩器參數(shù)設(shè)置

振蕩頻率f 與RC有以下近似關(guān)系f=1/2.2Rt