專利名稱:長延時可調壓電子定時器的制作方法
本實用新型涉及一種電子計時器。具體地說，是一種控制電器交流供電的定時器。
目前市售用于控制電器的定時器，多數為定時時間不大于兩小時的機械式定時器或電子型定時器。在實際使用時，常嫌它們的定時時間太短，特別是機械式定時器機械噪音，更令人厭煩。在日常生活和工作中，人們十分期望提供長延時定時器，一般地，希望定時器有五個小時左右的延時，而且，應具有能調溫、調光和調速等功能。例如用于燈光照明、電風扇、電熱毯和電熨斗等。對于電子型定時器，它可用任何晶體管時間繼電器電路來實現，常見的是采用雙基極管或SL555時基集成電路塊來產生時間延遲，但這些器件，其充電迴路中的充電電阻不能取得過大，因而定時時間就不能足夠長，為此，為了獲得長延時，只好增加分頻電路，這就增加了電路的復雜性和增加了定時器的成本。
本實用新型的目的是提供一種電路結構簡單，成本較低，能有五個小時左右的定時范圍，且具有很高的抗干擾能力的長延時電子定時器電路單元，以及由它與可控硅調壓技術相結合，構成能調溫、調壓、調光和調速等多功能電子定時器——即長延時可調壓電子定時器。
本實用新型是這樣實現的，它包括一個長延時定時部件〔A〕和一個可控硅調壓部件〔B〕。上述部件〔A〕包括延時單元〔C〕、定時輸出單元〔D〕和直流供電單元〔E〕。單元〔E〕分別對單元〔C〕和單元〔D〕提供直流電壓，單元〔C〕采用高阻輸入阻抗電子開關，去控制定時輸出單元〔D〕，單元〔D〕包含一只繼電器〔27〕，其常開觸頭串接在可控硅調壓部件〔B〕中的可控硅管〔40〕的基極和觸發(fā)二極管〔41〕之間。作為對電器交流供電的開關。市電經部件〔B〕的可控硅管〔40〕調壓后向電器供電。電位器〔44〕、電阻〔43〕和電容器〔45〕所組成的時間常數決定了可控硅管〔40〕的導通角，從而決定了輸出交流電壓的大小，調節(jié)電位器〔44〕，實現對電器交流供電的調節(jié)。而定時供電時間的長短，則由延時單元〔C〕中由電容〔14〕、放電電阻〔15〕所構成的時間常數決定。因此，改變放電電阻〔15〕的值，即可調節(jié)輸出定時時間的長短。
本實用新型與已有技術相比，具有定時時間長和成本低廉的特點。由電容器〔14〕和電阻〔15〕所組成的放電迴路，電阻〔15〕可取50MΩ或更大，所以，容易實現長延時，延時單元〔C〕工作于直流低電壓，對元器件的要求不高，所以，成本較低。也由于本實用新型的交流電壓輸出可以在50伏——V～98％左右范圍連續(xù)調節(jié)，達到調光、調速和調溫等目的，其應用場合十分廣泛。
圖(1)給出本實用新型的一個最佳實施例。
圖(2)是一個沒有調壓功能的長延時電子定時器的最佳實施例。
圖(3)是另一個沒有調壓功能的長延時電子定時器的最佳實施例。
下面對它們進行詳細的描述，給出本實用新型的細節(jié)。
圖(1)中，長延時定時部件〔A〕由延時單元〔C〕、定時輸出單元〔D〕和直流供電單元〔E〕所組成。供電單元〔E〕包括電容器〔37〕、〔32〕、電阻〔38〕、〔25〕、二極管〔28〕、〔34〕、〔33〕、〔35〕、〔36〕和穩(wěn)壓管〔26〕、向延時單元〔C〕提供穩(wěn)壓直流低壓電源，例如提供12伏特直流電源。延時單元〔C〕包括電阻〔1〕、〔5〕、〔6〕、〔7〕、〔9〕、〔13〕、〔15〕、〔18〕、〔21〕、〔22〕、〔23〕，三極晶體管〔3〕、〔4〕、〔11〕、〔12〕、〔16〕、〔17〕、〔19〕、〔20〕、二極管〔10〕和電容器〔2〕、〔8〕、〔14〕。定時輸出單元〔D〕包括繼電器〔27〕晶體三極管〔31〕和二極管〔28〕，為了顯示的方便又在輸出單元〔D〕中加入了發(fā)光二極管〔30〕和電阻〔29〕。而可控硅調壓部件〔B〕則包括雙向可控硅管〔40〕、觸發(fā)二極管〔41〕、電位器〔44〕、電阻〔43〕、〔50〕、電容器〔45〕、〔46〕、〔48〕和電感〔47〕、〔49〕。本實施例的工作過程如下當開關KW開啟后，市電經供電單元〔E〕后產生12伏特左右穩(wěn)壓直流電壓和45伏特以下的非穩(wěn)壓整流電壓分別向延時單元〔C〕和定時輸出單元〔D〕供電。在低壓直流電源——12伏特的建立瞬間，由于電容器〔2〕上的電壓未達到使晶體管〔3〕動作的門坎電壓值，故晶體管〔11〕不能被晶體管〔4〕驅動，處于截止狀態(tài)，因而，晶體管〔12〕得到飽和導通，于是，電容器〔14〕充電，電阻〔13〕阻值很小，所以，電容器〔14〕很快充電到接近電源電壓的極限制。由于晶體管〔12〕的驅動，晶體管〔16〕、〔17〕、〔19〕、〔20〕和電阻〔18〕、〔21〕、〔22〕、〔23〕組成的高輸入阻抗的電子開關被打開，因而晶體管〔31〕導通，繼電器〔27〕吸合和發(fā)光二極管發(fā)光，由于繼電器的常開觸頭閉合，可控硅管〔40〕可被觸發(fā)，本實用新型向負截RH供電。上述過程取決電阻〔1〕和電容器〔2〕的大小及晶體管〔3〕的動作門坎電壓，大約有3～6秒的延遲，它是本實用新型的固定延時時間t′。在上述過程結束后，晶體管〔3〕開始動作，晶體管〔11〕導通，因而晶體管〔12〕截止。但這時，由于，電容器〔14〕的電壓較高，它通過電阻〔15〕和由晶體管〔16〕等組成的高輸入阻抗電子開關放電，維持對晶體管〔31〕的驅動，繼電器〔27〕仍然吸合。此過程直至電容器〔14〕上的電壓低于保持驅動高輸入阻抗電子開關的閾值時為止。此過程的持續(xù)期為本實用新型的延時時間t，它的大小由改變電阻〔15〕的阻值來實現。由于t》t′，所以，本實施例的定時時間以t來計量。一當晶體管〔20〕不能驅動晶體管〔31〕，繼電器〔27〕便釋放，其常開觸點斷開，雙向可控硅管〔40〕關斷，電源不再向負載RH供電，即定時結束。在可控硅調壓部件〔B〕中，電位器〔44〕、電阻〔43〕和電容器〔45〕，它們的大小決定了可控硅管〔40〕的導通角，因而也決定了加于負載RH上的電壓值，調節(jié)電位器〔44〕，達到調壓、調光、調溫、調速的目的。電阻〔50〕使可控硅管〔40〕的控制極在可控硅管〔40〕關斷后與公共零線接通，防止干擾。電容器〔46〕、〔48〕和小電感〔47〕、〔49〕組成高頻濾波網絡，可減小可控硅調壓輸出所引起的干擾。電容器〔37〕起降壓作用，取0.22～1μF／400V，電阻〔38〕起安全泄漏作用，應不小于510KΩ，電阻〔13〕起對晶體管〔12〕的限流保護，取1KΩ。限流電阻〔29〕挑選能提供繼電器〔27〕的吸合電流而又能保護晶體管〔31〕不致損壞為準。繼電器〔27〕選用小型小功率產品，如JRX－13F／24V。
圖(2)是一個沒有調壓功能的長延時電子定時器最佳實施例。該實施例中，除繼電器〔27〕選用小型大功率產品，例如JQX－4型／24V(觸頭負載220VAC，3AX2)及降壓電容器〔37〕取0.47μF～1μF／400V外，其它元器件均和圖(1)實施例的長延時定時部件〔A〕相同，本實施例構成一只長延時電子繼電器。
圖(3)是另一個沒有調壓功能的長延時電子定時器最佳實施例。在該實施例中，定時輸出不用繼電器開關，而是采用可控硅開關〔40〕，因而在圖(2)中的定時輸出單元〔D〕和直流供電單元〔E〕作了一些修改，即用單元〔F〕來取代。在單元〔F〕中，采用二極管〔33〕、〔34〕半波整流?？煽毓琛?0〕導通否，由晶體管〔54〕控制。而晶體管〔54〕的通斷，又由延時單元〔C〕中的晶體管〔20〕集電極的電位高低控制，其它，基本與圖(2)實施例相同。本實施例，構成一種體積更小、成本更低的長延時無觸點電子定時器。
權利要求
1.一種對電器定時交流供電的長延時可調壓電子定時器包括一個長延時定時部件[A]和一個可控硅調壓部件[B]，其特征在于a.所說的長延時定時部件[A]包括延時單元[C]、定時輸出單元[D]和直流供電單元[E]；b.所說的可控硅調壓部件[B]中，可控硅管[40]的基極與觸發(fā)二極管[41]之間串接入繼電器[27]的常開觸點[42]，可控硅管[40]的基極和公共零線之間接有電阻[50]，供電輸出端口接有由電感[47]、[49]和電容[46]、[48]構成的雙π型濾波網絡。
2.如權利要求
1所述定時器，其特征在于所說延時單元〔C〕包括電阻〔1〕、〔5〕、〔6〕、〔7〕、〔9〕、〔13〕、〔15〕、〔18〕、〔21〕、〔22〕和〔23〕、電容器〔2〕、〔8〕和〔14〕、晶體管〔3〕、〔4〕、〔11〕、〔12〕、〔16〕、〔17〕、〔19〕和〔20〕，二極管〔10〕， 晶體管〔3〕和〔4〕成互補接法，晶體管〔3〕的發(fā)射極與電阻〔1〕和電容〔2〕的串接點相連，其基極與電阻〔6〕、〔7〕的分壓點連接，晶體管〔4〕的發(fā)射極與晶體管〔11〕的基極相連，再經由晶體管〔11〕、二極管〔10〕和晶體管〔12〕與由晶體管〔16〕、〔17〕、〔19〕、〔20〕和電阻〔18〕、〔21〕、〔22〕、〔23〕構成的高阻抗電子開關相接，晶體管〔16〕、〔17〕成達林頓接法，晶體管〔19〕和〔20〕接成互補管，電容〔14〕和電阻〔15〕并聯，經電阻〔13〕與晶體管〔16〕的基極相接。
3.如權利要求
2所述定時器，其特征在于電阻〔15〕的最大值約50MΩ，電阻〔13〕約1KΩ。
4.如權利要求
1所述定時器，其特征在于所說定時輸出單元〔D〕包括繼電器〔27〕、二極管〔28〕和晶體管〔31〕。
5.如權利要求
1或4所述定時器，其特征在于在晶體管〔31〕的集電極迴路串接有電阻〔29〕和發(fā)光二極管〔30〕。
6.如權利要求
1所述定時器，其特征在于所說直流供電單元〔E〕包括電阻〔38〕和〔25〕、電容器〔37〕和〔32〕、二極管〔33〕、〔34〕、〔35〕和〔36〕和穩(wěn)壓管〔26〕，降壓電容〔37〕和電阻〔38〕相并聯，其一端通過電源開關KW與市電相接，其另一端與由二極管〔33〕、〔34〕、〔35〕、〔36〕構成的橋式整流器的一輸入臂相接；二極管〔33〕、〔34〕、〔36〕和〔36〕構成的橋式整流器的另一輸入臂直接與市電相連，該整流器的兩輸出端與濾波電容〔32〕並聯，限流電阻〔25〕與穩(wěn)壓管〔26〕串接。
7.如權利要求
1所述定時器，其特征在于所說長延時定時部件0.22μF～1μF／400μ。
8.如權利要求
1所述定時器，其特征在于所說長延時定時部件〔A〕可用一個延時單元〔C〕和一個主要由二極管〔33〕、〔34〕半波整流、可控硅輸出開關〔40〕、晶體管〔54〕構成的單元〔F〕取代后，單獨作為長延時電子定時器電路，延時單元〔C〕的輸出端經電阻〔50〕、〔53〕與晶體管〔54〕的基極連接，晶體管〔54〕的集電極與可控硅輸出開關〔40〕的觸發(fā)極相接。
專利摘要
一種長延時可調壓電子定時器由長延時定時部件[A]和可控硅調壓部件[B]組成。市電經可控硅管[40]調壓后向電器供電，達到調壓、調溫、調光和調速等目的。定時時間的調節(jié)是通過改變放電電阻[15]的值而獲得。本實用新型的特點是時延較長，定時可長達5小時，甚至可以更長，抗干擾能力也較強，工作穩(wěn)定可靠，成本低。
文檔編號G04G15/00GK86203968SQ86203968
公開日1987年11月7日 申請日期1986年7月14日
發(fā)明者汪鴻洲 申請人:汪鴻洲導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan