摘要：本文分析介紹了時(shí)間繼電器概況，對(duì)典型的原理以及應(yīng)用線路進(jìn)行了分析，并對(duì)時(shí)間繼電器的電磁兼容性和使用注意事項(xiàng)以及未來發(fā)展趨勢(shì)均給予了詳細(xì)的介紹
關(guān)鍵詞：時(shí)間繼電器；典型應(yīng)用；電磁兼容；發(fā)展預(yù)測(cè)

1、引言

時(shí)間繼電器隸屬低壓電器范疇，如按分類應(yīng)歸入低壓電器機(jī)電式控制電器類，是自動(dòng)控制系統(tǒng)中常用的一種機(jī)床電器。就其發(fā)展史可追溯到70年代，由原傳統(tǒng)的電動(dòng)式時(shí)間繼電器或用 RC充電電路以及單結(jié)晶體管所完成的延時(shí)觸發(fā)時(shí)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(shí)集成芯片組成的多延時(shí)功能、多設(shè)定方式、多時(shí)基選擇、多工作模式、 LED 顯示的時(shí)間繼電器。由于其具有延時(shí)精度高、延時(shí)范圍廣、在延時(shí)過程中延時(shí)顯示直觀等諸多優(yōu)點(diǎn)，是傳統(tǒng)時(shí)間繼電器所不能比擬的，故在現(xiàn)今自動(dòng)控制領(lǐng)域里已基本取代傳統(tǒng)的時(shí)間繼電器。

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

2、時(shí)間繼電器概述

2.1時(shí)間繼電器的定義及適用范圍

時(shí)間繼電器是一種其延時(shí)功能由電子線路來實(shí)現(xiàn)的控制器?？蓮V泛適用于額定交流電壓380V以下，頻率50Hz/60Hz和直流電壓220V及以下的自動(dòng)控制電路中作時(shí)間控制、指示等用途。

2.2 延時(shí)時(shí)基分類

2.2.1工頻50Hz時(shí)基分頻類（只限于交流產(chǎn)品）；
2.2.2 RC振蕩時(shí)基分頻類；
2.2.3 石英晶振分頻類；

2.3 延時(shí)設(shè)定方式

2.3.1 旋鈕設(shè)定：

在時(shí)間繼電器旋鈕設(shè)定中具體講是由可調(diào)電位器改變其阻值而對(duì)應(yīng) 。其產(chǎn)品相應(yīng)的標(biāo)牌刻度所進(jìn)行的一種連續(xù)時(shí)間整定 ，但因考慮電位器阻值線性變化（ 電位器如果指數(shù)式或?qū)?shù)型式不易使用）以及在所對(duì)應(yīng)的延時(shí)電容誤差等原因 ，此種延時(shí)整定時(shí)間與面板刻度指示整定誤差較大，一般適用于需延時(shí)精度要求不高的場(chǎng)合。

2.3.2 數(shù)字整定

時(shí)間整定可用產(chǎn)品面板的撥碼開關(guān)、波段開關(guān)或相應(yīng)的按鍵進(jìn)行時(shí)間預(yù)置定 。此種延時(shí)整定的量值是離散的 ，但因不涉及時(shí)基電路的基準(zhǔn)變化，故相應(yīng)的整定延時(shí)精度較高 ，一般適用于延時(shí)整定方便、延時(shí)精度要求較高的場(chǎng)合。

2.3.3 時(shí)間繼電器延時(shí)方式分類

一般按常規(guī)可分為以下幾種：

a、通電延時(shí) b、接通延時(shí)
c、斷電延時(shí) d、斷開延時(shí)
e、（間隔）定時(shí) f、往復(fù)延時(shí)
g、星三角啟動(dòng)延時(shí)h、程序式延時(shí)

2.3.4 時(shí)間繼電器延時(shí)性能參數(shù)

a、延時(shí)重復(fù)誤差Erb、整定誤差Eset
c、電壓波動(dòng)誤差Evd、綜合誤差Ec
e、復(fù)位誤差t f、電磁兼容性能EMC

2.3.5 時(shí)間繼電器現(xiàn)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

現(xiàn)電子式時(shí)間繼電器執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)為國(guó)家機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T 10047-1999替代原ZBK 33 005-89從現(xiàn)行使用的標(biāo)準(zhǔn)與原標(biāo)準(zhǔn)有以下差異：

2.3.5.1 對(duì)非正常條件下的負(fù)載特性所要求的各項(xiàng)性能作了相應(yīng)的補(bǔ)充；

2.3.5.2 對(duì)時(shí)間繼電器的延時(shí)功能的要求作了部分修改，并放寬了某些誤差指標(biāo)的容限 ，對(duì)原舊標(biāo)準(zhǔn)中的延時(shí)穩(wěn)定性誤差的要求予以取消，對(duì)與電壓和溫度有關(guān)的綜合誤差由原來的必要項(xiàng)目現(xiàn)改為有條件的選擇項(xiàng)目。

以上標(biāo)準(zhǔn)的修訂有利于生產(chǎn)廠家根據(jù)用戶的要求進(jìn)行較為合理科學(xué)的安排 ，制作成本及產(chǎn)品性能定位，從而更能滿足用戶的實(shí)際要求。

3、典型線路

3.1 原理框圖（圖1）

3.2 典型線路分析

3.2.1 常用CMOS計(jì)數(shù)分頻集成電路CD4060構(gòu)成時(shí)間繼電器

3.2.1.1 集成電路引腳圖（圖 2）

該延時(shí)電路的核心IC是由14位二進(jìn)制串行計(jì)數(shù)器/分頻器構(gòu)成，IC內(nèi)部由振蕩器和14級(jí)分頻器組成，振蕩器部分可由電阻Rt 和電容Cr構(gòu)成振蕩器，產(chǎn)生固定的振蕩頻率，主振產(chǎn)生的矩形波可進(jìn)入14級(jí)分頻器，并通過10個(gè)輸出端得到不同的分頻系數(shù)（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(shí)控制。待分頻延時(shí)到達(dá)后，輸出端的高電平使驅(qū)動(dòng)電路三極管導(dǎo)通工作，從而使執(zhí)行繼電器工作 ，相應(yīng)的延時(shí)觸點(diǎn)對(duì)所需外圍線路進(jìn)行定時(shí)控制，IC 振蕩也隨輸出的高電平經(jīng)V6使之停振。發(fā)光管V1也隨繼電器同時(shí)工作，起到延時(shí)到達(dá)指示。

集成電路的公共清零端Cr（12腳）在電路上電的同時(shí)由C4、R3組成的微分電路上產(chǎn)生瞬間尖脈沖，使計(jì)數(shù)器的輸出端復(fù)位清零，并同時(shí)使振蕩停振。待上電瞬間結(jié)束后 ，振蕩器開始振蕩工作，電路即進(jìn)入分頻延時(shí)工作狀態(tài)。

實(shí)際使用的時(shí)間繼電器，往往需要控制時(shí)間連續(xù)可調(diào)，為保證時(shí)間可調(diào)，則振蕩回路 Rt可選擇線性較好的X型可調(diào)電位器。延時(shí)電容可選擇穩(wěn)定性好的NPO電容 ，時(shí)間繼電器標(biāo)牌延時(shí)刻度可根據(jù)所選擇的可調(diào)電位器機(jī)械行程的偏轉(zhuǎn)角度來定，從而使設(shè)定時(shí)間值（標(biāo)牌刻度示值）與實(shí)際延時(shí)值相吻合，以減少整定誤差。我公司生產(chǎn)的 晶體管時(shí)間繼電器如JS14A ，JS20均屬此工作原理。

CD4060集成電路內(nèi)的振蕩器部分也可配晶振，使之構(gòu)成典型的晶體振蕩器。

3.2.2 時(shí)間專用芯片構(gòu)成的時(shí)間繼電器。

3.2.2.1 可編程四位延時(shí)專用芯片介紹B9707EP

該專用芯片采用CMOS工藝，具有微功耗，抗干擾能力強(qiáng) (內(nèi)部采用硬件編程)，外配石英振蕩器，多種時(shí)基選擇，具有通電延時(shí)和間隔定時(shí)兩種工作模式。四位延時(shí)整定，具有BCD碼輸出，可配譯碼器 LED 數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)顯示延時(shí)時(shí)間。具有延時(shí)精度高、顯示直觀、延時(shí)整定方便等優(yōu)點(diǎn)?，F(xiàn)有逐步替代常規(guī)的CMOS計(jì)時(shí)分頻集成電路的趨勢(shì)。

3.2.2.2 專用芯片引腳介紹（圖5）