用继电器自制延时开关电路
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1 继电器简介
1.1 继电器的构造和工作原理
电磁继电器是一种常见的继电器,其中4098 型超小型继电器使用最为广泛。图1是这种继电器的结构示意图:
图1 4098 型继电器
继电器的工作原理是,当继电器线圈通电后,线圈中的铁芯产生强大的电磁力,吸动衔铁带动簧片,使触点1、2 断开,1、3 接通。当线圈断电后,弹簧使簧片复位,使触点1、2 接通,1、3断开。我们只要把需要控制的电路接在触点1、2 间(1、2 称为常闭触点)或触点1、3 间(称为常开触点),就可以利用继电器达到某种控制的目的。
4098 型继电器线圈的工作电压有3 伏、6 伏、9伏、12 伏等多种规格。吸合时线圈中通过的电流约为50 毫安左右,触点间允许通过的电流可达1 安培(250 伏)。
1.2 继电器的检测
a.可用万用表欧姆档R×100 档测量继电器线圈的电阻。4098(6V)继电器线圈的电阻约为100 欧姆左右。如电阻无限大,说明线圈已断路,若电阻为零,则说明线圈短路,均不可使用。
b.将线圈引脚4、5 两端加上直流电压。逐渐升高电压,当听到“塔”的一声,衔铁吸合时电压值为继电器吸合电压。此电压值应小于工作电压值。继电器吸合后,再逐渐降低电压,再听到“咯”的一声释放衔铁时,衔铁复位;一般释放电压应为吸合电压的1/3 左右,否则继电器工作将不可靠。
2 延时开关电路的制作
延时开关电路如图2。
图2 延时开关电路
2.1 工作原理
将电源开关K2 闭合,再按下按钮开关K1,这时,晶体二极管V1、V2 导通,继电器吸合。同时电源对电容器C 充电。当K1 断开后由于C 已被充电,它将通过R 和V1V2 放电,从而维持三极管继续导通,继电器仍然吸合。经过一段时间的放电,C 两极间电压下降到一定值时,不足以维持三极管继续导通,继电器才释放。从K1 断开到继电器释放的时间间隔称为延时时间。它决定于R 和C 的大小。一般C为100 微法时,调节可调电阻器R可获得10 秒至90 秒的延时时间。
若C取1000 微法,则延时时间可达5 分钟以上。继电器上并联的二极管起保护作用,防止继电器断电释放时,由于自感产生高电压损坏晶体三极管。
2.2 印刷电路板和元件规格
延时开关电路的印刷电路板如图3。
图3 印刷电路图和实物图
元件规格:
J继电器4098 型工作电压6V V1V2晶体三极管9014 VD 晶体二极管2CP10 或1N4001 R可调电阻器100k C 电解电容器100u/6V K1按钮开关。[!--empirenews.page--]
2.3 焊接电路
a.将各元件做焊前处理、镀锡。
b.焊接继电器。将继电器插入印刷板上对应的小孔。将5 个引脚焊好。注意焊接时间要尽量短些,焊点应圆而小。
c.焊接R和C、可调电阻器R可如图3-27 焊好后再插入印刷电路板焊接。电解电容器C焊接时要注意正负引脚位置。
d. 焊接二极管VD。注意正负引脚位置,不可焊反。焊接时间尽量短些。
e. 焊接三极管V1V2。注意认清三极管三个极b、c、e。不可焊错。
f. 焊接电源引线和按钮开关引线,并接好按钮开关K1。
3 延时开关的调试和应用
a.检查印刷板上各焊点的焊接情况。注意虚焊和假焊。邻近的焊点间应清理干净,防止焊点间短路。
b.将可调电阻器R 活动触点调在中间位置接通6v 电源(可用2 个3V 的电源串联)。
c.按一下按钮开关,这时应听到“嗒”的一响。继电器吸合。几十秒钟后,应再听到“嗒”的一响,继电器释放。说明延时开关工作正常。如想改变延时时间,可调整R。R 越大,延时时间越长。若要求延时时间大于这个电路的最长延时时间,可将C 换为容量更大些的电解电容器。
4.延时开关的应用
延时开关可用于控制灯泡。
(1)若要控制6V、0.3A 小灯泡,可按图A 接线·。在印刷板上将继电器1.4 脚用导线接通(导线直接焊在印刷板铜箔上),小灯泡可接在继电器3 端和电源负极之间。这时若按一下按钮开关,小灯泡发光,延时几十秒后自动熄灭。
(2)若要控制220V40w 照明灯,可参考图B 的接法。将印刷电路板上A、C 两端做为开关。由于电路使用220v 交流电,安装时要特别注意安全。应在老师指导下操作。电路板应封装在绝缘盒中,才可以使用。
延时开关装置,可安装在楼道、楼梯中。用于夜间照明,可做到“人走灯灭”。也可用于暗室冲洗照片时的曝光箱的光源,可控制曝光时间。
5 自动控制开关电路
将延时开关电路稍做改动,可制成自动控制开关。
5.1 光控开关电路
光控开关电路如图4。感光元件采用2cu 型光电二极管。光电二极管的电阻值随光照强度的增大而减小。调节R 可动触点的位置,可在一定光照强度下,使晶体管V1V2导通。继电器吸合。电解电容器C 起延时作用,防止在临界状态下,继电器工作不稳定。R 可调节临界光照强度值,其可动触点越向上调,启动光控开关的光强临界值越小,光控开关越灵敏(注意,可动触点不能置于最下端)。
光控开关可用来控制电灯”。若用常闭触点1和2,可形成“天亮灯熄”的控制作用。若使用常开触点1和3,可形成“光照灯亮”的控制作用。
图4 光控开关电路
5.2 温控开关电路
温控开关电路如图5。
图5 温控开关电路
感温元件为kF-12 型热敏电阻。这类热敏电阻具有负温度系数。其电阻值随温度升高而减小。调节好R 的阻值可使晶体管V1V2 在热敏电阻处于某一温度值时导通而使继电器吸合。达到用温度控制开关的目的。R 可调定临界温度值。
温控开关可用其常开触点控制电风扇。天热时,温度升高到某一值时,电风扇可自动开启。也可用常闭触点控制电热器,温度低时加热,温度高时,自动关闭。
在要求不太高的场合。光电二极管和热敏电阻均可用三极管3A×81 或3A×31 挫去外壳顶部后代替。尤其是玻壳的3A×81,刮去玻壳外的黑漆,用其c、e 两极即可代替光电二极管。也可直接用c、e 极代替热敏电阻。焊掺前,可用万用表欧姆档测试三极管的极间电阻,可调节光照强度(靠近电灯)或温度(靠近电烙铁),挑选电阻值随光照和温度变化较大者即可。