時間繼電器在工控中的應用

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

關鍵詞：時間繼電器 工控應用

1.引言 

時間繼電器隸屬低壓電器范疇，如按分類應歸入低壓電器機電式控制電器類，是自動控制系統(tǒng)中常用的一種機床電器。就其發(fā)展史可追溯到70年代，由原傳統(tǒng)的電動式時間繼電器或用RC充電電路以及單結晶體管所完成的延時觸發(fā)時間控制電路，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集成芯片組成的多延時功能（通電延時、接通延時、斷電延時、斷開延時、往復延時、間隔定時等）、多設定方式（電位器設定、數字撥碼開關、按鍵等）、多時基選擇（0.01s、1s、1m、1h等）、多工作模式、LED顯示的時間繼電器。由于其具有延時精度高、延時范圍廣、在延時過程中延時顯示直觀等諸多優(yōu)點，是傳統(tǒng)時間繼電器所不能比擬的，故在現(xiàn)今自動控制領域里已基本取代傳統(tǒng)的時間繼電器。

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

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

2.典型時間繼電器線路

 

圖1 通用CMOS電路構成的電路

原理分析

該延時電路的核心IC是由14位二進制串行計數器/分頻器構成，IC內部由振蕩器和14級分頻器組成，振蕩器部分可由電阻Rt和電容Cr構成振蕩器，產生固定的振蕩頻率,主振產生的矩形波可進入14級分頻器，并通過10個輸出端得到不同的分頻系數（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控制。待分頻延時到達后，輸出端的高電平使驅動電路三極管導通工作，從而使執(zhí)行繼電器工作，相應的延時觸點對所需外圍線路進行定時控制，IC振蕩也隨輸出的高電平經V6使之停振。發(fā)光管V1也隨繼電器同時工作，起到延時到達指示。

集成的公共清零端Cr（12腳）在電路上電的同時由C4、R3組成的 微分電路上產生瞬間尖脈沖，使計數器的輸出端復位清零，并同時使振蕩停振。待上電瞬間結束后，振蕩器開始振蕩工作，電路即進入分頻延時工作狀態(tài)。

振蕩器參數設置

振蕩頻率f 與RC有以下近似關系f=1/2.2Rt