晶体管时间继电器的工作原理?

如题所述

晶体管时间继电器是目前时间继电器中发展快、品种数量较多、应用较广的一种。它和其他的时间继电器一样,由三个基本环节组成,如图1所示。根据延时环节构成原理的不同,通常分为电阻(R)、电容(C)充放电式(简称阻容式或RC式)与脉冲电路分频计数式(简称计数式)两大类。 晶体管时间继电器。图2所示是一种最简单的RC晶体管时间继电器电路图。它用RC作延时环节;稳压管VW与晶体三极管V作比较放大环节(VW的击穿电压与V的开启电压之和U1为比较电压,也就是该电器的动作电压);电磁继电器KA为执行环节。RC晶体管时间继电器的基本工作原理是利用电容电压不能突变而只能缓慢升高的特性来获得延时的。

  当合上开关S时(t=0),电源电压E就通过电阻R开始向电容C充电,此时电容上的电能被立即击穿,V不能导通,KA处于释放状态;当t=t1时,Uc增加到U1,于是VW被击穿,V导通,电源经R与VW供给VW供给V以基极电流Ib,经过放大后推动继电器KA吸合,达到延时动作的目的。在延时时间t1内,Uc随时间的变化规律如图2b中曲线段obc所示。当断开S时,C就通过VW与V很快放电(此时它们的电阻很小),Uc很快下降,但当Uc稍许减小后VW就恢复阻断状态;V截止,KA释放,可见释放过程是非常快的,延时很小,所示该继电器为吸合延时,释放后电容上电压(电荷)将自然地放掉,到等于零时就可以接受下一次动作了。

  图2: RC晶体管时间继电器的构成及RC充放电特性

  从这里可以看到,当E和U1一定时,延时的大小主要决定于充电过程的快慢,即决定于R和C的大小。R大,由它所限制的充电电流就小;C大,它对电荷的容量就大;两者都将使Uc增加的变慢,延时时间加长。电工学中用乘积RC来描述衡量充电过程的快慢,称之为时间常数τ。由电工学中知道充电时Uc的变化规律为:

  Uc=E+(Uco-E)e-t/τ

  当Uc=U1时,延时时间t1则由下式决定:

  ·lnE-Uco/E-U1

  显然,对于时间继电器来说,我们不仅希望它具有一定大小的延时,而且还应具有一定的延时精度。由上式可见晶体管时间延时继电器的大小与精度是由电阻R、电容C、比较电压U1、电源电压E及电容初始值Uco等多方面因素所决定的。

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第1个回答  2011-06-14
晶体管
晶体管

  晶体管是由三层杂质半导体构成的器件,有三个电极,所以又称为半导体三极管,晶体三极管等,可以用于检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制和许多其它功能。 [全文]

时间继电器
时间继电器
  时间继电器是利用电磁原理与机械动作原理实现触点延时闭合或延时断开的自动控制电器。时间继电器是自动控制系统中常用的一种低压电器,用于电力系统二次回路的继电保护及工业控制系统时间逻辑配合与整定。在得到接通或断开信号以后,输出电路要经过规定的准确时间以后才发生变化。 [全文]

是目前时间继电器
继电器
  继电器是我们生活中常用的一种控制设备,通俗的意义上来说就是开关,在条件满足的情况下关闭或者开启。继电器的开关特性在很多的控制系统尤其是离散的控制系统中得到广泛的应用。从另一个角度来说,由于为某一个用途设计使用的电子电路,最终或多或少都需要和某一些机械设备相交互,所以继电器也起到电子设备和机械设备的接口作用。 [全文]

中发展快、品种数量较多、应用较广的一种。它和其他的时间继电器一样,由三个基本环节组成,如图1所示。根据延时环节构成原理的不同,通常分为电阻
电阻
  电阻,物质对电流的阻碍作用就叫该物质的电阻。电阻小的物质称为电导体,简称导体。电阻大的物质称为电绝缘体,简称绝缘体。 [全文]

(R)、电容
电容
  电容(或电容量, Capacitance)指的是在给定电位差下的电荷储藏量;记为C,国际单位是法拉(F)。一般来说,电荷在电场中会受力而移动,当导体之间有了介质,则阻碍了电荷移动而使得电荷累积在导体上;造成电荷的累积储存,最常见的例子就是两片平行金属板。也是电容器的俗称

(C)充放电式(简称阻容式或RC式)与脉冲电路分频计数式(简称计数式)两大类。本节将简要介绍这两种时间继电器的工作原理与特性。

  图1时间继电器的基本环节

  晶体管时间继电器。图2所示是一种最简单的RC晶体管时间继电器电路图。它用RC作延时环节;稳压管
稳压管

  稳压管也是一种晶体二极管,它是利用PN结的击穿区具有稳定电压的特性来工作的。稳压管在稳压设备和一些电子电路中获得广泛的应用。我们把这种类型的二极管称为稳压管,以区别用在整流、检波和其他单向导电场合的二极管。 [全文]

VW与晶体三极管
三极管
  三极管是一种半导体电子器件,有3个引脚,晶体三极管分别为集电极(c),基极(b),发射极(e),电子三极管分别为屏极、栅极、阴极。能够把微弱信号放大成辐值较大的电信号,也称双极型晶体管,晶体三极管。 [全文]

V作比较放大环节(VW的击穿电压与V的开启电压之和U1为比较电压,也就是该电器的动作电压);电磁继电器
电磁继电器
  电磁继电器是一种电子控制器件,它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路),通常应用于自动控制电路中,它实际上是用较小的电流.较低的电压去控制较大电流.较高的电压的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。 [全文]

KA为执行环节。RC晶体管时间继电器的基本工作原理是利用电容电压不能突变而只能缓慢升高的特性来获得延时的。

  当合上开关
开关

  开关是最常见的电子元件,功能就是电路的接通和断开。接通则电流可以通过,反之电流无法通过。在各种电子设备、家用电器中都可以见到开关。 [全文]

S时(t=0),电源
电源
电源是向电子设备提供功率的装置,也称电源供应器,它提供计算机中所有部件所需要的电能。[全文]

电压E就通过电阻
电阻
  电阻,物质对电流的阻碍作用就叫该物质的电阻。电阻小的物质称为电导体,简称导体。电阻大的物质称为电绝缘体,简称绝缘体。

R开始向电容C充电,此时电容上的电能被立即击穿,V不能导通,KA处于释放状态;当t=t1时,Uc增加到U1,于是VW被击穿,V导通,电源
电源
电源是向电子设备提供功率的装置,也称电源供应器,它提供计算机中所有部件所需要的电能。

经R与VW供给VW供给V以基极电流Ib,经过放大后推动继电器KA吸合,达到延时动作的目的。在延时时间t1内,Uc随时间的变化规律如图2b中曲线段obc所示。当断开S时,C就通过VW与V很快放电(此时它们的电阻很小),Uc很快下降,但当Uc稍许减小后VW就恢复阻断状态;V截止,KA释放,可见释放过程是非常快的,延时很小,所示该继电器为吸合延时,释放后电容上电压(电荷)将自然地放掉,到等于零时就可以接受下一次动作了。

  图2: RC晶体管时间继电器的构成及RC充放电特性

  从这里可以看到,当E和U1一定时,延时的大小主要决定于充电过程的快慢,即决定于R和C的大小。R大,由它所限制的充电电流就小;C大,它对电荷的容量就大;两者都将使Uc增加的变慢,延时时间加长。电工学中用乘积RC来描述衡量充电过程的快慢,称之为时间常数τ。由电工学中知道充电时Uc的变化规律为:

  Uc=E+(Uco-E)e-t/τ

  当Uc=U1时,延时时间t1则由下式决定:

  ·lnE-Uco/E-U1

  显然,对于时间继电器来说,我们不仅希望它具有一定大小的延时,而且还应具有一定的延时精度。由上式可见晶体管时间延时继电器
延时继电器

  延时继电器是一种利用脉冲延时原理来实现延时通断功能的继电器,常用于继电保护和自动化电路中,作为交流瞬时动作断电后延时返回的时间元件。 [全文]

的大小与精度是由电阻R、电容C、比较电压U1、电源电压E及电容初始值Uco等多方面因素所决定的。
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