专利名称：多时段超长延时智能数显时间继电器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种智能数显时间继电器，特别涉及一种结构新颖的多时段超长 延时智能数显时间继电器。
背景技术：
智能数显时间继电器是一种利用微电脑控制技术，根据用户设定的延时时间和外 部输入的控制信号电平延时接通或断开被控制电路，且具有延时时间显示和工作状态显示 的智能型时间继电器。现有的智能数显时间继电器的延时时段、延时模式、延时时间及电源适用范围虽 然已经拥有多种选择，如:0. Ols 99. 99s,0. Is 999. 9s、ls 9999s、ls 99m99s、 0. Im 999. 9m、lm 9999m、lm 99h99m等几种延时时段；上电延时模式、断电延时模式、 循环模式等几种延时方式，AC110V/AC220V手动可选输入电源适用范围，但仍不能满足用户 目前和以后对其多时段、多延时模式、超长延时时间、超宽的电源适用范围的需求。现有的智能数显时间继电器外型以标准的DIN48*48为主，而公知的以标准的 DIN48*48外型设计制造的智能数显时间继电器其内部结构都非常复杂，一般由6块PCB组 件拼接而成，各PCB组件之间相互呈六面体结构，这种结构的产品制造难度极高，而产品的 维修难度更高。综上所述，特别需要一种多时段超长延时智能数显时间继电器，以解决现有的智 能数显时间继电器存在的上述问题。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种多时段超长延时智能数显时间继电器，解决上述 现有技术的缺陷，延时可选时段多、最大延时时间长、电源适应范围宽、内部结构简单，利于 生产调试和产品维修。本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现一种多时段超长延时智能数显时间继电器，它包括一壳体，其特征在于，在所述壳 体内设置有一电源供给单元、一微电脑控制单元、一信号输入单元、一输出控制单元、一参 数设置单元及一数字显示单元；所述电源供给单元的输入端通过电源输入端口输入电源， 所述电源供给单元的输出端分别连接所述微电脑控制单元和所述输出控制单元，所述输出 控制单元的输出端连接有输出控制端口，所述微电脑控制单元的输出端分别连接所述数字 显示单元和所述输出控制单元，所述参数设置单元的输入端和所述信号输入单元的输入端 连接所述微电脑控制单元，所述信号输入单元的输入端连接有信号输入端口。在本实用新型的一个实施例中，所述电源供给单元为一隔离型单端反激式高频开 关电源电路，以实现AC90V (频率50Hz 60Hz)、DC90V 375V的输入电压超宽的 适应范围。在本实用新型的一个实施例中，所述微电脑控制单元由一内部自带随机存储器RAM的单片机及其周边电路构成。在本实用新型的一个实施例中，所述信号输入端口包括复位信号输入端口、延时 控制信号输入端口和暂停信号输入端口，以实现延时控制、复位控制和暂停控制等功能。在本实用新型的一个实施例中，所述输出控制单元包括常开触点继电器、常开常 闭触点继电器和继电器驱动电路，以实现负载的多种延时模式控制。在本实用新型的一个实施例中，所述参数设置单元为包括指拨开关及若干二极管 组成的门电路，以实现多种延时时段及延时模式的设定。在本实用新型的一个实施例中，所述数字显示单元为采用高亮荧光数码管及多只 三极管组成的数码驱动电路，以实现各种工作状态的显示。在本实用新型的一个实施例中，所述电源供给单元的电源输入端口及所述输出控 制单元的输出控制端口组成接线PCB组件；所述电源供给单元及所述输出控制系统的一部 分组成电源PCB组件；所述微电脑控制单元及所述输出控制单元的另一部分组成控制PCB 组件；所述参数设置单元组成拨码PCB组件；所述数字显示单元组成显示PCB组件，通过合 理布局形成长方体口字型架构，以确保生产调试简易，售后维护方便。进一步，所述接线PCB组件置于所述壳体的尾部，所述电源PCB组件和控制PCB组 件分别置于所述壳体的左右两侧并通过2. 54-10P和2. 54-6P的排插与所述接线PCB组件 连接，所述拨码PCB组件置于所述壳体的前面框的下部；所述显示PCB组件置于所述壳体的 前面框的上部；所述接线PCB组件和拨码PCB组件及显示PCB组件相互平行设置，分别与电 源PCB组件和控制PCB组件通过PCB卡槽焊接连接，形成长方体口子型架构。本实用新型的多时段超长延时智能数显时间继电器，能实现0. Ols 99. 99s、 0. Is 999. 9s、Is 9999s、Is 99m99s、10s 99990s、0. Im 999. 9m、Im 9999m、 Im 99h99m、0. Ih 999. 9h、Ih 999 的10个延时可选时段，及控制信号启动后负载延 时接通，控制信号关断后负载保持接通(A模式)、控制信号启动负载延时接通，控制信号关 断后负载立即关断(Al模式)、整机电源启动后负载延时接通，整机电源关断后负载立即关 断(A2模式)、控制信号启动后负载周期性的延时接通和关断，控制信号管断后负载继续保 持循环延时接通和关断(B模式)、控制信号启动后负载立即接通并延时关断，延时过程中 控制信号关断后延时有效(E模式)、控制信号启动后负载立即接通并延时关断，延时过程 中延时信号关断后延时无效，负载立即关断(El模式)等6种延时模式，适应各种用户的不 同延时控制功能需求；满足了全世界各地区各种电源用户对电源输入范围的不同需求；并 确保生产调试简易，售后维护方便，实现本实用新型的目的。本实用新型的特点可参阅本案图式及以下较好实施方式的详细说明而获得清楚 地了解。
图1为本实用新型的多时段超长延时智能数显时间继电器的电路架构图；图2为本实用新型的多时段超长延时智能数显时间继电器的电路原理图；图3为本实用新型的多时段超长延时智能数显时间继电器的结构示意图；图4为本实用新型的多时段超长延时智能数显时间继电器的外部示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下 面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。如图1所示，本实用新型的多时段超长延时智能数显时间继电器，它包括一壳体 100，在壳体100内设置有一电源供给单元110、一微电脑控制单元120、一信号输入单元 130、一输出控制单元140、一参数设置单元150及一数字显示单元160 ；电源供给单元110 的输入端通过电源输入端口 111输入电源，电源供给单元110的输出端分别连接微电脑控 制单元120和输出控制单元140，输出控制单元140的输出端连接有输出控制端口 141，微 电脑控制单元120的输出端分别连接数字显示单元160和输出控制单元140，参数设置单元 150的输入端和信号输入单元130的输入端连接微电脑控制单元120，信号输入单元130的 输入端连接有信号输入端口 131。在实用新型中，电源供给单元110为一隔离型单端反激式高频开关电源电路，将 电源输入端的AC90V (频率50Hz 60Hz)或DC90V 375V的输入电压通过高频逆 变输出稳定的DC12V和DC5V电压，电源供给单元110的输出端包括DC12V和DC5V，DC12V 端与输出控制单元140连接，为继电器线包提供电源，DC5V端与微电脑控制单元120连接， 为微电脑芯片提供电源，以实现AC90V (频率50Hz 60Hz)、DC90V 375V的输入 电压超宽的适应范围。在本实用新型中，微电脑控制单元120由一内部自带随机存储器RAM的单片机及 其周边电路构成；实现 0. Ols 99. 99s,0. Is 999. 9s、Is 9999s、Is 99m99s、10s 99990s,0. Im 999. 9m、Im 9999m、Im 99h99m、0. Ih 999. 9h、lh 9999h 的 10 个延
时可选时段，及控制信号启动后负载延时接通，控制信号关断后负载保持接通(A模式)、控 制信号启动负载延时接通，控制信号关断后负载立即关断(Al模式)、整机电源启动后负载 延时接通，整机电源关断后负载立即关断(A2模式)、控制信号启动后负载周期性的延时接 通和关断，控制信号管断后负载继续保持循环延时接通和关断(B模式)、控制信号启动后 负载立即接通并延时关断，延时过程中控制信号关断后延时有效(E模式)、控制信号启动 后负载立即接通并延时关断，延时过程中延时信号关断后延时无效，负载立即关断(El模 式)等6种延时模式。在本实用新型中，信号输入单元130与信号输入端口 131及微电脑控制单元120 连接，将信号输入端口 131的复位信号、延时控制信号、暂停信号通过阻抗匹配和杂讯滤波 后输入给微电脑控制单元120，以实现复位、延时、暂停等状态控制；信号输入端口 131包括 复位信号输入端口、延时控制信号输入端口和暂停信号输入端口，以实现延时控制、复位控 制和暂停控制等功能。在本实用新型中，输出控制单元140包括常开触点继电器、常开常闭触点继电器 和继电器驱动电路，以实现负载的多种延时模式控制；输出控制单元140分别与电源供给 单元110的DC12V、微电脑控制单元120、输出控制端口 141连接，将微电脑控制单元120的 开关命令转换为继电器的开通或关闭。在本实用新型中，参数设置单元150为包括指拨开关及若干二极管组成的门电 路，参数设置单元150与微电脑控制单元120的I/O 口连接通过改变所接I/O 口的电平状 态，以实现多种延时时段及延时模式的设定。[0030]在本实用新型中，数字显示单元160为采用高亮荧光数码管及多只三极管组成的 数码驱动电路，以实现各种工作状态的显示。如图2所示，本实用新型的多时段超长延时智能数显时间继电器的电路原理图， 下面结合本图进一步阐述本实用新型的工作原理在电源供给单元110中，AC90V (频率50Hz 60Hz)或DC90V 375V的输 入电压经电源输入端口 Jl和电源输入端口 J2馈入Li、L2组成的EMI滤波电路，RYl是用 于防雷电保护，BRl将交流输入电压整流为脉动直流电压，经Cl滤波获得平滑的直流电压， 在直流电源输入时，BRl可实现电源无极性驳接。经Cl滤波获得平滑的直流电压通过开关 三极管Ql和电流采样电阻R3施加在开关变压器Tl的初级绕组G、5脚)两端，Rl为启动 电阻，为开关管Ql基极提供逆变启动所需的启动电流，基极启动电流经Ql放大后在集电极 产生开关变压器Tl初级电流，与此同时，开关变压器Tl的反馈绕组(1、6脚)通过磁场耦 合产生1脚正6脚负的感生电流，此感生电流经二极管D3电容C4电阻R6正反馈至开关管 Ql基极，促使开关管Ql进一步导通，当开关管Ql处于深度饱和导通后，且集电极电流(开 关变压器Tl的初级电流)增量为0时，二极管D3电容C4电阻R6的正反馈电流为0，开关 管Ql逐渐退出饱和状态，Ql基极电流的减小，导致Ql集电极电流(变压器初级电流)的减 小，此时，变压器Tl的反馈绕组通过磁场耦合产生1脚负6脚正的感生电流，此感生电流经 二极管D2整流，电容C3滤波，电阻R5限流，稳压二极管Zl箝位，产生强烈负反馈，使开关 管Ql迅速退出饱和区而截止，当电容C3上的负电压不能维持开关管Ql的发射结反压后， Ql将退出截止状态并再次由未导通状态进入饱和导通状态，如此周而复始逆变开关电路就 工作起来了。在开关管截止期间，开关变压器次级绕组感应出2脚正3脚正的感生电流，该 电流经二极管D4整流，电容C5滤波，产生稳定的DC12V电压，该电压经三端线性稳压集成 电路Ul稳压，电容C7、C8滤波，产生DC5V电压，二极管D1、电阻R2、电容C2组成尖峰吸收 回路，在开关管Ql截止瞬间将其集电极电压箝位于电源电压与反射电压之和，避免开关管 Ql过电压损坏，三极管Q2用于开关管过电流保护，当开关管发射结电流超过设定值，限流 电阻R3两端电压超过三极管Q2的基极开通电压后，三极管Q2饱和导通，开关管Ql失去基 极电流而退出饱和处于截止状态，得到有效保护。所述电源供给系统的稳压过程是，当输出 电压DC12V因某种原因而呈现上升趋势时，开关变压器Tl的反馈绕组感应电压也会呈上升 趋势，电容C3两端的负电压绝对值也会上升，而开关管Ql的截止时间将会因此而延长，迫 使开关变压器输出电压DC12V下降，当DC12V因某种原因呈下降趋势时，其过程将与上述过 程正好相反，迫使DC12V电压稳定；信号输入端口 J3为外部复位端口，信号输入端口 J4为外部延时控制端口，信号输 入端口 J5为外部暂停端口，信号输入端口 J6为外部控制信号接地公共端，信号输入端口 J3、J4、J5各端口低电平有效，二极管D5、D6、D7为隔离二极管，以防止接线误操作而损坏微 电脑控制芯片U2，电阻R17、R18、R19为电平上拉电阻，电容C9、CIO、Cll为杂讯滤波电容， 电阻R20、R21、R22为控制信号端口匹配电阻，用于提高系统抗干扰能力。电阻R15、R16三极管Q7、继电器K1、K2、二极管D8组成输出控制单元140，微电脑 控制单元120的微电脑控制芯片U2第9脚电平为0时，三极管Q7截止，继电器Κ1、Κ2处于 释放状态，输出控制端口 J9与J8通过继电器Kl内部常闭触点接通，微电脑控制芯片U2第 9脚电平为1时，三极管Q7导通，继电器Κ1、Κ2处于吸合状态，输出控制端口 J9与J7通过继电器Kl内部常开触点接通，输出控制端口 JlO与Jll通过继电器K2内部常开触点接通， 二极管D8用于吸收继电器释放瞬间施加于三极管Q7集电极的电压尖峰。晶体振荡器Y1、电容C12、C13组成微电脑控制单元120的内部时钟信号，电阻Rll 用于提供微电脑控制芯片U2的复位脚电源，电阻R9、R10分别为微电脑控制芯片U2的P2. 4 口的上、下拉电阻，跳线Xl用于内部设置机器的正/倒计时功能，跳线Xl开路为正计时功 能，跳线Xl短接为倒计时功能；在数字显示单元160中，LEDl是4位8段高亮荧光数码管，电阻R12、R13、R14、 R31与三极管Q3、Q4、Q5、Q6分别组成个位、十位、百位、千位数码位驱动电路，电阻R23、R24、 R25、R26、R27、R28、R29、R30分别为4为数码管的8段供电电阻，其显示方式为位段扫描。 可适时显示机器的延时模式和延时剩余时间。指拨开关KA1、KA2、KA3、KA4、KA5、KA6与二极管D9 D27组成参数设置单元150， KAl为延时模式设置开关，拨动KAl可在A、Al、A2、B、E、El等6种延时模式间切换；KA2、 KA3、KA4、KA5分别为4位数字的设置开关，拨动KA2、KA3、KA4、KA5可从0 9分别设置千 位数字、百位数字、十位数字和个位数字；KA6为单位设置开关，拨动KA6可使显示数据的单 位在s(秒)、m(分)、h(小时)之间切换。如图3、图4所示，本实用新型的结构示意图，下面结合本图进一步阐述本实用新 型的多时段超长延时智能数显时间继电器的内部结构在本实用新型中，电源供给单元110的电源输入端口 111及输出控制单元140的 输出控制端口 141组成接线PCB组件200 ；电源供给单元110的的整流滤波电路、逆变输出 DC5V线性稳压电路及输出控制系统140的继电器Kl组成电源PCB组件300 ；微电脑控制单 元120及输出控制单元140的继电器K2组成控制PCB组件400 ；参数设置单元150组成拨 码PCB组件500 ；数字显示单元160组成显示PCB组件600。接线PCB组件200置于壳体100的尾部，电源PCB组件300和控制PCB组件400 分别置于壳体100的左右两侧并通过2. 54-10P和2. 54-6P的排插与接线PCB组件200连 接，拨码PCB组件500置于壳体100的前面框101的下部；显示PCB组件600置于壳体100 的前面框101的上部；接线PCB组件200和拨码PCB组件500及显示PCB组件600相互平 行设置，分别与电源PCB组件300和控制PCB组件400通过PCB卡槽焊接连接，形成长方体 口子型架构，以确保生产调试简易，售后维护方便。以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行 业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述 的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还 会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内，本实用新型 要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
权利要求1.一种多时段超长延时智能数显时间继电器，它包括一壳体，其特征在于，在所述壳体 内设置有一电源供给单元、一微电脑控制单元、一信号输入单元、一输出控制单元、一参数 设置单元及一数字显示单元；所述电源供给单元的输入端通过电源输入端口输入电源，所 述电源供给单元的输出端分别连接所述微电脑控制单元和所述输出控制单元，所述输出控 制单元的输出端连接有输出控制端口，所述微电脑控制单元的输出端分别连接所述数字显 示单元和所述输出控制单元，所述参数设置单元的输入端和所述信号输入单元的输入端连 接所述微电脑控制单元，所述信号输入单元的输入端连接有信号输入端口。
2.如权利要求1所述的多时段超长延时智能数显时间继电器，其特征在于，所述电源 供给单元为一隔离型单端反激式高频开关电源电路。
3.如权利要求1所述的多时段超长延时智能数显时间继电器，其特征在于，所述微电 脑控制单元由一内部自带随机存储器RAM的单片机及其周边电路构成。
4.如权利要求1所述的多时段超长延时智能数显时间继电器，其特征在于，所述信号 输入端口包括复位信号输入端口、延时控制信号输入端口和暂停信号输入端口。
5.如权利要求1所述的多时段超长延时智能数显时间继电器，其特征在于，所述输出 控制单元包括常开触点继电器、常开常闭触点继电器和继电器驱动电路。
6.如权利要求1所述的多时段超长延时智能数显时间继电器，其特征在于，所述参数 设置单元为包括指拨开关及若干二极管组成的门电路。
7.如权利要求1所述的多时段超长延时智能数显时间继电器，其特征在于，所述数字 显示单元为采用高亮荧光数码管及多只三极管组成的数码驱动电路。
8.如权利要求1所述的多时段超长延时智能数显时间继电器，其特征在于，所述电源 供给单元的电源输入端口及所述输出控制单元的输出控制端口组成接线PCB组件；所述电 源供给单元及所述输出控制系统的一部分组成电源PCB组件；所述微电脑控制单元及所述 输出控制单元的另一部分组成控制PCB组件；所述参数设置单元组成拨码PCB组件；所述 数字显示单元组成显示PCB组件。
9.如权利要求8所述的多时段超长延时智能数显时间继电器，其特征在于，所述接线 PCB组件置于所述壳体的尾部，所述电源PCB组件和控制PCB组件分别置于所述壳体的左右 两侧并通过2. 54-10P和2. 54-6P的排插与所述接线PCB组件连接，所述拨码PCB组件置于 所述壳体的前面框的下部；所述显示PCB组件置于所述壳体的前面框的上部；所述接线PCB 组件和拨码PCB组件及显示PCB组件相互平行设置，分别与电源PCB组件和控制PCB组件 通过PCB卡槽焊接连接，形成长方体口子型架构。
专利摘要本实用新型目的在于公开一种多时段超长延时智能数显时间继电器，能实现10个延时可选时段，及控制信号启动后负载延时接通，控制信号关断后负载保持接通、控制信号启动负载延时接通，控制信号关断后负载立即关断、整机电源启动后负载延时接通，整机电源关断后负载立即关断、控制信号启动后负载周期性的延时接通和关断，控制信号管断后负载继续保持循环延时接通和关断、控制信号启动后负载立即接通并延时关断，延时过程中控制信号关断后延时有效、控制信号启动后负载立即接通并延时关断，延时过程中延时信号关断后延时无效，负载立即关断等6种延时模式，满足了全世界各地区各种电源用户对电源输入范围的不同需求及适应各种用户的不同延时控制需求。
文档编号H01H47/18GK201886971SQ20102060154
公开日2011年6月29日 申请日期2010年11月11日 优先权日2010年11月11日
发明者黄建光, 黄建欧 申请人:上海卓一电子有限公司