专利名称：触发式延时间隙继电器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于延时间隙继电器领域，是项新的组合应用技术。现有的延时间隙继电器，由电子电路和机械继电器两部份组成。但是，其中的电子延时电路一般不能直接接入民用交流电源，需要经过降压、整流、滤波后才能工作，因而总体电路复杂，成本较高，耗电较大。
本实用新型的目的是1、简化电子电路，降低成本。2、提高使用性能，降低耗电。
本实用新型的组成和工作原理本实用新型也是由电子电路和机械继电器两部份组成，但是电子电路的主要部份是延时触发电路1，机械继电器是一种舌簧永磁继电器，请见各附图。其中的延时触发电路1主要由整流二极管D、限流电阻R、贮能电容器C和触发二极管ST构成。交流电源经过整流二极管D的整流和限流电阻R的限流，向贮能电容器C充电，当充电电压达到触发二极管ST的触发值时，触发二极管ST便触发，即从原来的开路状态快速转变为导通状态，于是充有电能的电容器C向舌簧永磁继电器线圈3放电，使继电器动作。以上如果是直流电源，则整流二极管可以去掉。舌簧永磁继电器主要由永磁体5、导磁板4、线圈3、线圈内的舌簧铁片2以及触头6和触点7所构成，见附图4。有以下特点，当线圈3通有足够大的正向直流电时，线圈3内的舌簧铁片2就会被磁化，并在永磁体5的磁场中带动触头6摆向某一极。如果舌簧铁片2原来就在这一极，则舌簧铁片2不动。电流消失后，舌簧铁片2在永磁力的作用下继续保持原来状态。当线圈3通有足够大的反向直流电时，舌簧铁片2被反方向磁化，并在永磁体5的磁场中带动触头6摆向磁场的另一极。电流消失后，舌簧铁片2新的状态继续保持。即继电器具有脉冲动作、状态保持、双向稳定的特点。这种继电器和以上的延时触发电路1相配合，就实现了各种延时自动动作。延时时间的长短，由电阻R和电容器C的大小来决定。
附
图1是工作于交流电源的延时继电器电路，由整流二极管D1、限流电阻R1、贮能电容器C和触发二极管ST构成延时触发电路1。再由按钮A、电阻R2、反向整流二极管D2组成起动电路。工作过程如下平时触头6打向触点7的a点，电容器C被旁路，触发二极管ST没有电压，处于开路状态。当按钮A闭合时，交流电的负半波经过反向整流二极管D2和电阻R2加到继电器线圈3上，使继电器动作，触头6打向触点7的b点，于是负载电器通电工作。同时，电容器C的旁路被解除，交流电源的正半波经过整流二极管D1和限流电阻R1，开始向电容器C充电。松手后按钮A断开，继电器状态继续保持。一定时间过去后，延时触发电路1触发，电容器C向继电器线圈3放电，推动继电器回到原来状态，并保持下去，于是负载电路的电源被切断。同时，电容器C被再次旁路，触发二极管ST也回到开路状态。等待下次按按钮A。附图2是工作于直流电源的延时继电器电路图，与附图1电路不同的是，继电器线圈3有正反两组，完成双向动作。同时省去了延时触发电路和起动电路中的整流二极管D，其他部份与附图1电路相同。附图3是工作于交流电源的间隙继电器电路。由整流二极管D1、限流电阻R1、电容器C1和触发二极管ST1构成正向触发电路。再由反相整流二极管D2、限流电阻R2、电容器C2和触发二极管ST2构成反向触发电路。工作原理类似于以上的延时电路，当一组触发电路处于电容器C充电状态时，另一组触发电路的电容器C被触头和触点旁路，停止工作。因此，两组延时触发电路只能轮流工作，交替触发，于是继电器通通断断，间隙工作。工作于直流电源的间隙继电器，可以和附图2电路一样处理，即增加一组反向线圈，再把整流二极管省掉。
本实用新型的优点1、和现有技术相比，电子电路特别简单，因此成本很低。2、由于充电电流很小，一般只有几十个微安，因此耗电特别省，另件也不易损坏。3、可以选用大容量电容器，使放电瞬时电流比普通继电器大几倍，而不必担心发热问题，因此动作也比较可靠。4、继电器的动作功率与电源电压无关，因此电压适应范围很广。
本实用新型的实施和应用在另件选用上，触发二极管可以选用双向可控硅专用的触发二极管，触发电压一般在30伏左右。此外，整流二极管的反向电流和电容器的漏电要选得足够小，耐压要大于工作时的最高电压。电容器容量要尽量选得大些，一般要大于300微法。在继电器制作上，可以参考附图4，这是一种3安培左右的小型舌簧永磁继电器，图上是按2比1放大绘出。结构特点是线圈3的骨架由相同两半拼成，内侧有小孔，舌簧铁片2中部有两只耳朵，装在小孔内代替摆动轴。触头6铜片装在舌簧铁片2上，可以略微扭转，使两触头的压力均匀。四片触点7铜片直接装在线圈3骨架上。两块相同的导磁板4上有焊脚，可以直接焊在电路板上。线圈3的电阻应使最大脉冲电流小于触发二极管的最大许用值，一般大于100欧姆即可。此外，根据需要可以在电路上增加其他各种元件，如起动电路元件，双金属片、各种指示发光元件等等。
以下是本实用新型的三个应用实例附图5是延时节电开关电路。工作原理和附图1电路一样，这里的特点是，可以用许多只按钮控制许多只电灯。例如，宿舍大楼的每层楼上都装有按钮和电灯，则各用户只要按动其中的一只按钮，上下楼层就会照亮一段时间，然后自动灭灯。使用非常方便。这种节电开关的体积只有拉线开关一般大，成本比现有的延时开关要低得多，耗电比电线自身漏电还要少，使用几个月便可以从电费中收回成本，并且使电灯的寿命大幅延长。
附图6是电扇定时自然风发生器电路。图上开关K打在A、B、C三个位置时，分别为正常运转、自然风、定时三种状态。按钮K2直接利用了电扇调速按键的停止键。工作原理如下当开关K1打在A位时，继电器的切断用电容器C2被旁路，因此继电器一旦接通就不会再切断。这时按一下电扇上的停止键，即继电器的起动按钮K2，则继电器接通，再按下三档调速按键中的一个，则电扇开始正常运转。如果把开关K1打在B位，则继电器间隙工作，电扇转转停停，模拟自然风。其中的转动时间由电位器W调节，根据图上参数，可以在1分至60分之间调节。停止时间由半可调电阻R2调节，一般为几十秒至几分钟之间。把开关K1打在C1位，则继电器的接通用电容器C1被旁路，一旦切断电源就不会再接通，即成了定时器。定时时间也是由电位器W调节，在1分至60分之间。电扇停止后想要再起动，只要按一下电扇的停止键，然后再按三档调速键，则又可定时一段时间。当电扇还在运转，需要重新定时时，只要调节一下电位器W，再把开关K1往A位打一下，使电容器C重新充电即可。图上开关K3是电位器W的联轴开关，当定时和自然风功能不用时，可以切断继电器工作电源。这种定时自然风发生器的优点是1、消除了机械定时器的使人难以入睡的噪音。2、增加了自然风功能，使人感到舒服。3、使用方便而成本较低。因此很适合在电扇上推广使用。
附图7是冰箱节电保护器电路，一般电冰箱的冷藏室和冷冻室的温度要求不一样。夏天使用时，控制了冷藏室温度，冷冻室温度也满足了要求。但是，到了冬天，由于外部气温很低，电机不易起动，再用以上方法控制，则冷藏室温度虽然满足了要求，而冷冻室温度往往不够低，并且高低变化很大。由于过高会使肉类食物变味，因此用户只好将装在冷藏室的温度控制器的控温值定得过低。这样，既费电又缩短了压缩机的使用寿命。本节电保护器采用开环控制法，直接控制电机的运转率，来控制冷冻室温度，使之达到要求。这时的冷藏室温度一般也是满足要求的，所以冬天使用比较有效。具体做法如下先把冰箱内温度控制器调到过低的位置，再把冰箱节电保护器串联在电源线上。调节图上电位器W阻值，使电机的运转率达到要求即可。以后在存取食物时，观察一下冷冻室的温度表，再作适当修正。按图上参数，电机运转率最高为，运转10分钟，停止10分钟，即运转率为50％。最低时为，运转3分钟，停止60分钟，即约5％。本节电保护器保护电机的作用由高灵敏双金属热变形片来实现。当遇到停电又马上供电、电压过高、电压过低、负载过重时，都会引起电机电流增加，使双金属片受热变形，触头接触，于是继电器立即切断电源，提前进入电机停止状态。一般情况下，如果电源接通而电机不转，则2至3秒内便可切断电源，然后延时10分钟以上再接通电源。由于这里采用了电子延时电路，因此电源切断时间可以取得很短，而延时时间仍可以比普通热继电器长得多，保证了电机的安全。到了夏天需要恢复由冰箱内温度控制时，只要把电位器W打到使联轴开关K断开的位置，使之成为单一的冰箱保护器即可。这种冰箱节电保护器和现有产品相比，1、冬天使用时增加了节电功能，并延长了压缩机寿命。2、保护功能齐全，对冰箱没有副作用。3、结构简单，成本较低，自身耗电特别省。因此，完全可以取代现有产品。
本实用新型除了以上三项应用外，还可以在家用电热器具的调温、延时定时等场合应用。用作定时器时，可以采取直接按动舌簧铁片的方式起动，使结构更简单，成本更低。
工作于交流电源的本实用新型的延时触发电路，还可以是由电容器Cx限流的触发电路8，请见附图8。这在延时时间较短，充电电流较大的场合使用时，可以减少有功功率消耗，使发热减少。
权利要求1.一种由电子电路和机械继电器两部分组成的延时间隙继电器，其特征在于电子电路中含有由限流电阻R或限流电容器Cx、贮能电容器C和触发二极管ST构成的延时触发电路1或电路8，机械继电器是一种具有脉冲动作、状态保持、双向稳定的舌簧永磁继电器，其中的延时自动动作是由贮能电容器C经过触发，以脉冲方式直接推动继电器来实现。
2.按权利要求1，其特征在于，继电器的线圈3在永磁体5的磁场中，线圈3内有舌簧铁片2，可以沿磁力线方向摆动，并且带动触头6与触点7闭合或者分开。
专利摘要本实用新型延时间隙继电器的特点是，继电器的延时动作这样实现，民用电源通过半波整流和大电阻限流，向大容量电容器充电，延时后经触发二极管触发，以脉冲方式直接推动能双向保持状态的舌簧永磁继电器。有结构简单、动作可靠、耗电特省、工作无噪音等优点。说明书中有详细的实施方案，还有延时节电开关、电扇定时自然风发生器，冰箱节电保护器三项应用实例，这些实例在制造成本上和使用性能上都显著优于市场现有产品，请参阅。
文档编号H01H47/18GK2030376SQ8820466
公开日1989年1月4日 申请日期1988年4月18日 优先权日1988年4月18日
发明者楼锡仑 申请人:楼锡仑