CN200947590Y

CN200947590Y - 电子式延时模块

Info

Publication number: CN200947590Y
Application number: CN 200520117499
Authority: CN
Inventors: 周育国; 朱正林
Original assignee: HANGSHEN HOLDING GROUP CO Ltd
Current assignee: HANGSHEN HOLDING GROUP CO Ltd
Priority date: 2005-12-23
Filing date: 2005-12-23
Publication date: 2007-09-12
Anticipated expiration: 2015-12-23

Abstract

本实用新型公开了一种电子延时模块，它由内部直流电源电路、延时电路、比较电路、开关电路，内部电源控制电路等五部分组成。其内部电源电路为一直流电压源电路；延时电路主要用于完成延时功能；比较电路主要为开关电路发出开关信号；开关电路采用场效应管作为主回路的开关；内部直流电源控制电路用于控制内部直流电源电路的通断。这五部分电路封装在一个封闭的盒体内，安装、使用均十分方便。

Description

电子式延时模块

一、技术领域

本实用新型涉及一种电子延时模块，属于工业控制技术领域。

二、背景技术

在工业控制中，许多场合要用到延时的作用，而常用的解决办法有通过PLC(可编程控制器)，气囊式延时器等。以上方案常能为工业控制带来方便，然而在有些场合，以上方案并不是很方便或经济。在一些简单的应用场合，是不会用到PLC的，气囊式延时器的精度受环境的影响太大，特别是重复误差。要求高精度或环境较差的场合以上方案就不够理想了，于是急需一种经济有效的解决方案。

三、发明内容

为解决上述存在问题，本实用新型的目的是提供一种电子延时模块。该模块可用于交流和直流场合，并具有精度高、抗干扰能力强、环境适应性强、开关无触点等特点。主要用途是作为接触器附件控制接触器的线圈，可经济有效地解决上述的问题。

本实用新型所述的电子延时模块，由内部直流电源电路、延时电路、比较电路、开关电路，内部电源控制电路等五部分组成。其内部电源电路为一直流电压源电路；延时电路主要用于完成延时功能；比较电路主要为开关电路发出开关信号；开关电路采用场效应管作为主回路的开关；内部直流电源控制电路用于控制内部直流电源电路的通断。这五部分电路封装在一个封闭的盒体内，安装、使用均十分方便。

四、附图说明

图1是本实用新型的电路框图

图2为电子延时模块的电气原理图

其中：1-内部直流电源电路 2-延时电路 3-比较电路4-开关电路 5-内部直流电源控制电路

五、具体实施方式

本实用新型所述的电子延时模块，由内部直流电源电路1、延时电路2、比较电路3、开关电路4，内部电源控制电路5所组成。内部直流电源电路1由整流二极管V5、稳压二极管V6、限流电阻R5、滤波电容C3组成；延时电路2由可调电阻Rw1、充电延时电容C1、限流电阻R8和继电器K1所组成；限流电阻R8与继电器K1的常闭触点K1B组成C1的放电回路；比较电路3由比较器U2、上拉电阻R3、正反馈电阻R4、电阻R6、电位器Rw2及电容C5、C2所组成；开关电路4由整流桥U1、大功率场效应管V1、稳压二极管V3、电阻R7、R3及电解电容C4所组成；内部电源控制电路5由整流二极管V4、稳压二极管V2、电阻R1、R2，电解电容C6、继电器线圈K1A和常开触点K1C组成。

所述内部直流电源电路1通过V5的阳极经S1与外部电源相连，并以V6两端作为输出结点，阴极为正，阳极负；延时电路2通过Rw1与内部电源正极相连，通过C1的负极与内部电源即V6的阳极相连，并以C1的正极作为延时电路的输出结点，为比较电路3提供比较信号；比较电路3通过比较器U2的电源端，R6、R3一起与内部电源正极相连，U2的接地端和Rw2一起与内部电源的负极相连，同相端或反相端作为比较信号接收端，与延时电路2输出端，即C1正极相连，另一端作为参考电压连结点，比较器U2的输出引脚作为比较电路的输出结点；开关电路4与比较电路通过V1的门极与比较U2的输出引脚相连；对于内部直流电源控制电路与开关电路的连接关系分两种情况，延时接通中开关电路中U1的与S4相连的交流端与V4的阳极相连，分断延时中V4直接与S2接线端相连；内部电源控制电路5与内部电源电路通过K1C将内部直流电源的地与公共地U1的负极相连。

在内部直流电源电路1中，V5的阳极与接线端S1相连，阴极接向R5的一端，R5的另一端与稳压二极管V6的阴极相连，V6的阳极通过K1的常开触点K1C与公共地即U1的负端相连，C3并接在V6两端。内部直流电源的输出分别为：正极为V6的阴极，地端由内部电源控制电路控制与公共地相连。

在延时电路2中，Rw1的一端与内部电源的正端相连，另一端接向R9的一端，R9的另一端接向C1的正端，R8与常闭触点K1B串连后并接在C1两端。

在比较电路3中，U2的电源正端接内部电源输出的正端即V6的阴极，地线端接V6的阳极；R6和Rw2为比较电路提供参考电压，即R6的一端接向内部电源输出正端，另一端与Rw2的一端相连并作为参考电压引出端，Rw2的另一端接向内部电源的地端；接通延时中U2的同相端接延时电路的输出端，反相端接由R6和Rw2从内部电源所分的参考电压引出端，分断延时相反；R3作为U2输出的上拉电阻一端接U2的输出，另一端接内部电源正端R4作为正反馈电阻接在U2的输出与同相端之间，C5并接在Rw2两端，C2接在U2的同相端与反相端之间。

在开关电路4中，U1的交流端与接线端S3，S4相连，U1正极接V1的漏极，负极作为整个电路的公共地，V1的源极接U1的负极，C4和R7并接在V1的门极与公共地之间，C4的正极接V1的门极，负极接公共地，同时V1的门极作为开关电路的开关信号接收端与比较电路输出相连。

在内部直流电源控制电路5中，V4的阳极与整流桥U1的与S4相连的交流端相连，或接接线端子S2，阴极接R1的一端，R1的另一端接R2的一端，R2的另一端接向V2的阴极，V2的阳极接公共地即U1的负极，K1的线圈K1A并接在V2的两端，C6的正端接V2的阴极，负极接V2的阳极，K1的常开触点K1C一端接U1的负极，一端接内部电源的地。

电子延时模块分接通延时和分断延时，由于两者的比较电路及对内部电源的控制方式不同，因此以下交流场合为例对其控制过程分开解释，直流时的工作与交流正半波相同。

接通延时模块：

接通延时是指当***接通电源时，受控设备并不是马上正常工作，而是经过延时模块延时一定时间(设定时间)后才开始正常工作。

接线端S1与接触器的线圈的一端一起接交流电源的一端，S2与S4短接并接向交流电源的另一端(直流场合S2与V1漏极相短接，S4接直流电源负极)，S3接接触器线圈的另一端，a-c，b-d分别短接。

接通交流电源后电流会从S1流入(假设S1为正半波瞬间)，经V5，R5，R3，R7，U1后从S4流出，由于C4的存在，场效应管V1不会立即导通，接触器线圈不会有电流流过，在此过程中R5，R3会对C4充电，充电电流为微安级。在S1为负半波的时候，电流从S2流入，经V4，R1，R2，K1，U1，接触器的线圈，从S1流出，在此过程中R1，R2会对C6充电，此充电电流为数毫安，充电速度远远大于C4，从而使C6两端的电压会在C4两端的电压到达场效应管的开启电压之前达到继电器K1线圈的动作电压，从而可防止V1的上电误导通，继电器K1动作后，其常开触点闭合，常开触点断开。此时内部直流电源接通，延时电路获得充电电流，比较电路也获得工作电压，比较器U2的反向端获得参考电压，延时电路和比较电路开始工作。

在延时电路开始工作后，初始时刻C1两端的电压为0V，故提供给比较电器同相端的比较信号小于反相端的参考电压，比较器的输出为低电平，C4通过U2放电，V1将一直关断。内部电源通过可变电阻器Rw1，R9给电容C1充电，当充到C1两端的电压大于U2的反相端参考电压时，比较器的输出通过正反馈迅速跳为高电平，从而提供给开关电路开通信号，V1漏源极接通，接触器工作。V1导通后，漏源两端的压降只有约0.7V，S4和地之间压降只有1.4V左右，K1将停止工作，常开触点断开，内部电源被关断，比较电路停止工作，延时电路了停止充电，V1由C4储存的电量维持导通。常闭触点K1B会在线圈K1A断电后闭合，并通过R8给C1以极快的速度放电，直到放完为止，保证重复操作的精度。此外在比较电路停止工作后电容C4会由流经V5，R5，R3，R7的电流续充，从而维持V1一直导通。

延时时间的设定，以C1充电到U2的比较电压的时间为依据，设定延时时间实质是设定C1的充电电流。

分断延时模块：

分断延时模块是正常情况下，受控设备正常工作，当接收到分断信号后，分断延时模块开始延时，延时到一定时间后，分断延时模块使主回路停止工作。

分断延时模块除比较电路，内部电源控制电路的工作方式与接通延时略有不同外，其它都相同。将图二中的R4取掉并将a-d，b-c分别短接即可实现分断延时。

图二中S1与接触器线圈的一端一起接向交流电源的一端，S2作为分断延时模块的分断信号接收端，通过外接常开开关接到S1上，S3接接触器的另一端，S4接交流电源的另一端。工作原理如下：

接通电源后，在S1端的电压为正弦正半波时，因V1不通，故电流从S1流入，经V5，R5，R3，R7，U1从S4流出，从而在R7上很快会产生10V左右的电压，使V1一直导通，此后电流主要从S1流入，经接触器线圈，U1，V1从S4流出。

在收到分断信号前，继电器K1不工作，分断延时模块内部直流电源，延时电路，比较电路都不工作。场效应管由R7的分压及C4维持其导通。当收到分断信号，即S2外部常开触点闭合后，继电器K1线圈的电源接通，并开始工作，此时，常开触点闭合，常闭触点断开，模块内部直流电源接通并开始给延时电路和比较电路供电，电容C1开始充电。电容C1初始时刻电压为0V，提供给比较器反相端的比较信号为低电平，小于同相端的比较参考电压，故而比较器U2的输出为高电平，因而不会影响V1的导通，当充电一定时间后，C1两端的电压会大于U2的同相端的参考电压，即比较器反相端电压大于同相端的电压，从而会使比较器输出跳为低电平，场效应管V1被关断，实现分断延时。

Claims

1、一种电子延时模块，由内部直流电源电路(1)、延时电路(2)、比较电路(3)、开关电路(4)，内部电源控制电路(5)所组成，其特征是该电子延时模块的内部直流电源电路(1)由整流二极管V5、稳压二极管V6、限流电阻R5、滤波电容C3组成；延时电路(2)由可调电阻Rw1、充电延时电容C1、限流电阻R8和继电器常闭触点K1B所组成；比较电路(3)由比较器U2、上拉电阻R3、正反馈电阻R4、电阻R6、电位器Rw2及电容C5、C2所组成；开关电路(4)由整流桥U1、大功率场效应管V1、稳压二极管V3、电阻R7、R3及铝电解电容C4所组成；内部电源控制电路(5)由整流二极管V4、稳压二极管V2、电阻R1、R2，电解电容C6、继电器线圈K1A和常开触点K1C组成；内部直流电源电路(1)通过V5的阳极通过S1与外部电源相连，并以V6两端作为输出结点；延时电路(2)通过Rw1与内部电源正极相连，通过C1的负极与内部电源即V6的阳极相连，并以C1的正极作为延时电路的输出结点，为比较电路(3)提供比较信号；比较电路(3)通过比较器U2的电源端，R6、R3一起与内部电源正极相连，U2的接地端和Rw2一起与内部电源的负极相连，同相端或反相端作为比较信号接收端，与延时电路(2)输出端，即C1正极相连，另一端作为参考电压连结点，比较器U2的输出引脚作为比较电路的输出结点；开关电路(4)与比较电路通过V1的门极与比较器U2的输出引脚相连；内部电源控制电路(5)与内部电源电路通过K1C将内部直流电源的地与公共地，即U1的负极相连。

2、根据权利要求1所述的一种电子延时模块，其特征是所述的内部直流电源电路(1)中V5的阳极与接线端S1相连，阴极接向R5的一端，R5的另一端与稳压二极管V6的阴极相连，V6的阳极通过K1的常开触点K1C与公共地即U1的负端相连。

3、根据权利要求1所述的一种电子延时模块，其特征是所述的延时电路(2)中，Rw1的一端与内部电源的正端相连，另一端接向R9的一端，R9的另一端接向C1的正端，R8与常闭触点K1B串连后并接在C1两端。

4、根据权利要求1所述的一种电子延时模块，其特征是所述的比较电路(3)中，U2的电源正端接内部电源输出的正端即V6的阴极，地线端接V6的阳极；R6和Rw2为比较电路提供参考电压。

5、根据权利要求1所述的一种电子延时模块，其特征是所述的在开关电路(4)中，U1的交流端与接线端S3，S4相连，U1正极接V1的漏极，负极作为整个电路的公共地，V1的源极接U1的负极，C4和R7并接在V1的门极与公共地之间，C4的正极接V1的门极，负极接公共地。

6、根据权利要求1所述的一种电子延时模块，其特征是所述的内部直流电源控制电路(5)中，V4的阳极与整流桥U1的与S4相连的交流端相连，或接接线端子S2，阴极接R1的一端，R1的另一端接R2的一端，R2的另一端接向V2的阴极，V2的阳极接公共地即U1的负极。