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時間繼電器工作原理分析

時間繼電器工作原理分析
晶體管時間繼電器是目前時間繼電器中發展快、品種數量較多、應用較廣的一種。它和其他的時間繼電器一樣，由三個基本環節組成，如圖1所示。根據延時環節構成原理的不同，通常分為電阻（R）、電容（C）充放電式（簡稱阻容式或RC式）與脈沖電路分頻計數式（簡稱計數式）兩大類。本節將簡要介紹這兩種時間繼電器的工作原理與特性。

圖1時間繼電器的基本環節
　　晶體管時間繼電器。圖2所示是一種*簡單的RC晶體管時間繼電器電路圖。它用RC作延時環節；穩壓管VW與晶體三極管V作比較放大環節（VW的擊穿電壓與V的開啟電壓之和U1為比較電壓，也就是該電器的動作電壓）；電磁繼電器KA為執行環節。RC晶體管時間繼電器的基本工作原理是利用電容電壓不能突變而只能緩慢升高的特性來獲得延時的。
　　當合上開關S時(t=0)，電源電壓E就通過電阻R開始向電容C充電，此時電容上的電能被立即擊穿，V不能導通，KA處于釋放狀態；當t=t1時，Uc增加到U1，于是VW被擊穿，V導通，電源經R與VW供給VW供給V以基極電流Ib，經過放大后推動繼電器KA吸合，達到延時動作的目的。在延時時間t1內，Uc隨時間的變化規律如圖2b中曲線段obc所示。當斷開S時，C就通過VW與V很快放電（此時它們的電阻很小），Uc很快下降，但當Uc稍許減小后VW就恢復阻斷狀態；V截止，KA釋放，可見釋放過程是非常快的，延時很小，所示該繼電器為吸合延時，釋放后電容上電壓（電荷）將自然地放掉，到等于零時就可以接受下一次動作了。

　　圖2: RC晶體管時間繼電器的構成及RC充放電特性
　　從這里可以看到，當E和U1一定時，延時的大小主要決定于充電過程的快慢，即決定于R和C的大小。R大，由它所限制的充電電流就??；C大，它對電荷的容量就大；兩者都將使Uc增加的變慢，延時時間加長。電工學中用乘積RC來描述衡量充電過程的快慢，稱之為時間常數τ。由電工學中知道充電時Uc的變化規律為：
　　Uc=E+(Uco-E)e-t/τ
　　當Uc=U1時，延時時間t1則由下式決定：
　　·lnE-Uco/E-U1
　　顯然，對于時間繼電器來說，我們不僅希望它具有一定大小的延時，而且還應具有一定的延時精度。由上式可見晶體管時間延時繼電器的大小與精度是由電阻R、電容C、比較電壓U1、電源電壓E及電容初始值Uco等多方面因素所決定的。

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