如何制作单结晶体管时间继电器电路？

1.单结晶体管时间继电器电路（一）

电路简介

单结晶体管时间继电器属于断电延时继电器，是一种在断电后能延时工作的时间继电器。该时间继电器可代替普通机械式断电延时继电器使用。图5-1所示为单结晶体管时间继电器电路。

电路原理

该时间继电器电路由稳压滤波电路、延时充放电电路和继电器控制电路组成。

稳压滤波电路由电阻器R₈、稳压二极管VS₁和滤波电容器C₆组成。

图5-1 单结晶体管时间继电器电路

延时充放电电路由电阻器R₁～R₅、电位器RP₁与RP₂、晶体管V₁、电容器C₁～C₃、二极管VD₁～VD₃和单结晶体管VU组成。

继电器控制电路由电阻器R₆与R₇、电容器C₄与C₅、二极管VD₄与VD₅、稳压二极管VS₂与VS₃、晶体管V₂、发光二极管VL和继电器K组成。

接通+24V电源，K通电吸合，VL点亮，V₁导通，C₁通过VD₃和V₁充电，C₂通过VD₁充电，VU和V₂处于截止状态。电路断电后，VL熄灭，K的动铁心在铁心剩磁的作用下继续保持吸合状态。V₁截止，C₂通过R₃和RP₂放电。当C₂两端电压降至一定值时，VU导通，C₁通过VU和R₆对V₂放电，使V₂导通，C₅通过K的线圈、R₇和V₂放电，在K的线圈两端产生反向电压，使K的铁心退磁，K释放，延时过程结束。

调节RP₁和RP₂的阻值，可改变延时时间（调节范围为0.5～20s）。

友情提示

R₁～R₆均选用1/4W金属膜电阻器；R₇选用2W的线绕电阻器；R₈选用1/2W金属膜电阻器。

RP₁选用多圈线绕电位器；RP₂选用有机实心电位器。

C₁和C₂选用独石电容器或CBB电容器；C₃和C₄选用高频瓷介电容器或玻璃釉电容器；C₅和C₆均选用耐压值为35V的铝电解电容器。

VD₁～VD₅均选用1N4007型硅整流二极管。

VS₁～VS₃均选用1/2W的硅稳压二极管。

VL选用ϕ5mm的发光二极管。

V₁选用S9013型硅NPN晶体管；V₂选用S8050型硅NPN晶体管。

VU选用BT31或BT33型单结晶体管。

K选用断电后铁心仍有剩磁的直流继电器，例如0A8874.12等型号。

应用技巧

电子式时间继电器的使用维护要点如下：

（1）接线前应确认时间继电器的标称电压是否与电源电压相符，并按接线图正确接线。(www.xing528.com)

（2）如控制容量超过时间继电器的承载能力时，应外接中间继电器驱动来解决。

（3）时间继电器在工作过程中，不能随意更改设定值，要更改设定值，应先断开电源。否则，继电器将按原来的设定值完成控制。

（4）继电器在工作过程中，必须保持控制电源的连续。如发生间断，继电器将会重新从初始状态开始延时控制。

知识窗

单结晶体管：

单结晶体管（简称UJT）又称双基极二极管，它是一种只有一个PN结和两个电阻接触电极的半导体器件，它的基片为条状的高阻N型硅片，两端分别用欧姆接触引出两个基极b1和b2。在硅片中间略偏b2的一侧用合金法制作一个P区作为发射极e。单结晶体管的结构、符号和等效电路如图5-2所示。

图5-2 单结晶体管的结构、符号和等效电路

单结晶体管具有大的脉冲电流能力而且电路简单，因此在各种开关应用中，在构成定时电路或触发SCR等方面获得了广泛应用。它的开关特性具有很高的温度稳定性，基本上不随温度而变化。

单结晶体管性能的好坏可通过测量其各极间的电阻值是否正常来判断。用万用表R×1k档，将黑表笔接发射极e，红表笔依次接两个基极（b1和b2），正常时均应有几千欧至十几千欧的电阻值，若测得某两极之间的电阻值与上述正常值相差较大时，则说明该二极管已损坏。再将红表笔接发射极e，黑表笔依次接两个基极，正常时阻值为无穷大。

2.单结晶体管时间继电器电路（二）

电路简介

图5-3所示的单结晶体管时间继电器由延时环节、鉴幅器、输出电路、指示灯和电源等组成。其中，电源稳压环节由电阻R₁和稳压管VZ组成，用于为延时环节和鉴幅器供电；输出电路中的晶闸管VT和继电器KA则由整流电源直接供电；鉴幅电路由VD₂、R₅、VU、C₃、RP₂等组成；输出电路由继电器KA、晶闸管VT、R₂和C₂等组成。

图5-3 J20单结晶体管时间继电器电路

电路原理

当接通电源后，220V交流电压由电源变压器T降压，经半波整流二极管VD₁整流、电容C₁滤波、稳压管VZ稳压后，给电路提供直流电压。通过RP₂、R₆、VD₂预充电电路向电容C₃以快速预充电。预充电的幅度值取决于RP₂、R₆、R7的分压值。预充电的作用是使主充电电路每次都能从一个较低的基准恒定电压开始，以消除电容C₃上无规律的残存电压引起的延时误差。与此同时，还通过主充电电路RP₁、R₄向电容C₃充电，但其充电时间常数要比预充电电流充电时间常数大很多，调节RP₁大小，即改变充电延时时间。当充电电压大于单结晶体管VU的发射极峰点电压U_P时，单结晶体管VU导通，输出脉冲电压提供给晶闸管VT控制极一个触发脉冲，使晶闸管VT导通。晶闸管VT导通，使执行继电器KA得电吸合，其触头将接通或分断外电路，执行延时控制。此时，并接在氖灯HL两端的KA复合触头的动断触头断开，使氖灯HL启辉，以指示延时己动作。同时，KA复合触头的动合触头闭合，将C₃短接，使其迅速放电，为下一次工作作好准备。由于C₃不再充电，VU也停止了工作，因而提高了C₃和VU的使用寿命。当切断电源时，继电器KA失电释放，触头复位，电路恢复原来的状态，等待执行新的任务。

微调电阻RP₂，一方面为预充电电路的充电电阻，另一方面可调整单结晶体管门限电压，即发射极的峰值电压U_P。为了提高单结晶体管的互换性，电路采用RP₂来调整单结晶体管两基极电压，使不同单结晶体管门限电压大致相同。

R₁和C₄组成去耦电路，C₂为抗干扰电容，以提高电路的抗干扰能力。为了提高延时准确度，电路中的C₃选用温度系数和漏电流小的钽电解电容器，且为正温度系数，与具有负温度系数的单结晶体管配合，可适当地补偿，进而减小温度变化所引起的误差。

友情提示

JS20的电路有单结晶体管和场效应晶体管两类电路。

电容C₃的充电回路有两条，一条是通过主充电电路的电阻RP₁、R₄；另—条是通过由RP₂、R₆、R₇组成的分压器经二极管VD₂向电容C₃提供的预充电电路。

知识窗

JS14系列电子式时间继电器电路如图5-4（见书后插页）所示。