本实用新型涉及功率继电器领域，特别涉及一种具有延时功能的功率继电器。
背景技术：
功率继电器(powerrelay)，是一种在输入量(或激励量)满足某些规定的条件时，能在一个或多个电器输出电路中产生跃变的一种器件。可用于中性点直接接地系统，作为零序电流保护的方向元件。
目前最常用的大功率继电器在汽车上使用主要用于起动继电器和预热继电器两大类，此类大功率继电器带负载能力至少要求≥80a，其继电器自身都不带电子线路，需要另设电路控制信号及时间延时信号，驱动大功率继电器线圈，完成大功率继电器工作，才能实现继电器带负载输出，实现功能所需要求。而一般的延时继电器自身都为小型继电器，其带负载能力通常为25a左右，带负载能力不够。无法满足大功率负载能力的设计要求。目前有些技术将原来的电磁系统和延时电路两部分功能原理整合在同一产品上，来实现两部分功能，利用阻容原理来实现大功率继电器自动延时释放动作，采用集成电路做为核心器件，在此电路上增设滤波电路、防干扰电路、稳压电路，提高产品抗干扰性、稳定性，确保产品的安全性，在大功率电磁继电器线圈增加线圈断开时产生的感应电动势措施，防止对产品自身带来的干扰。使得产品的性能及可靠性比单个的延时电路和大功率继电器要好的多，且产品的延时精度及可控性也提高很多，满足直流继电器采用大功率继电器的带负载能力要求，还降低产品成本及节省车上空间等问题。然而，这种功率继电器的电路部分使用的元器件较多，布线复杂，不方便维护，同时硬件成本也较高。
技术实现要素：
本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种使用的元器件较少、布线简单、方便维护、能降低硬件成本的具有延时功能的功率继电器。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种具有延时功能的功率继电器，包括第一电容、第一电阻、定时器、第二电容、第三电容、第一三极管、第二二极管、第二三极管、直流继电器和第一二极管，所述第一电容的正极分别与所述定时器的第四引脚、第八引脚、第三电容的正极、第二二极管的阳极、第一二极管的阴极、直流继电器的线圈的一端和电源正极端连接，所述第一电容的负极分别与所述定时器的第二引脚、第六引脚和第一电阻的一端连接，所述定时器的第五引脚与所述第二电容的一端连接，所述第一电阻的另一端、定时器的第一引脚、第二电容的另一端、第三电容的负极、第一三极管的发射极、第二三极管的发射极均与电源负极端连接，所述定时器的第三引脚与所述第一三极管的基极连接，所述第二二极管的阴极分别与所述第一三极管的集电极和第二三极管的基极连接，所述第一二极管的阳极分别与所述直流继电器的线圈的另一端和第二三极管的集电极连接，所述直流继电器的动触点连接负载电源，所述直流继电器的静触点连接负载。
在本实用新型所述的具有延时功能的功率继电器中，所述第二二极管的型号为s-822t。
在本实用新型所述的具有延时功能的功率继电器中，还包括第四电容，所述第四电容的一端与所述第一三极管的集电极连接，所述第四电容的另一端与所述第二三极管的基极连接。
在本实用新型所述的具有延时功能的功率继电器中，所述第四电容的电容值为320pf。
在本实用新型所述的具有延时功能的功率继电器中，还包括第二电阻，所述第二电阻的一端与所述第二三极管的发射极连接，所述第二电阻的另一端连接电源负极端。
在本实用新型所述的具有延时功能的功率继电器中，所述第二电阻的阻值为32kω。
在本实用新型所述的具有延时功能的功率继电器中，所述第一三极管为npn型三极管。
在本实用新型所述的具有延时功能的功率继电器中，所述第二三极管为npn型三极管。
实施本实用新型的具有延时功能的功率继电器，具有以下有益效果：由于设有第一电容、第一电阻、定时器、第二电容、第三电容、第一三极管、第二二极管、第二三极管、直流继电器和第一二极管，该具有延时功能的功率继电器使用的元器件较少、布线简单、方便维护、能降低硬件成本。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型具有延时功能的功率继电器一个实施例中的电路原理图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型具有延时功能的功率继电器实施例中，该具有延时功能的功率继电器的电路原理图如图1所示。图1中，该具有延时功能的功率继电器包括第一电容c1、第一电阻r1、定时器u1、第二电容c2、第三电容c3、第一三极管q1、第二二极管d2、第二三极管q2、直流继电器k和第一二极管d1，其中，第一电容c1的正极分别与定时器u1的第四引脚、第八引脚、第三电容c3的正极、第二二极管d2的阳极、第一二极管d1的阴极、直流继电器k的线圈的一端和电源正极端连接，第一电容c1的负极分别与定时器u1的第二引脚、第六引脚和第一电阻r1的一端连接，定时器u1的第五引脚与第二电容c2的一端连接，第一电阻r1的另一端、定时器u1的第一引脚、第二电容c2的另一端、第三电容c3的负极、第一三极管q1的发射极、第二三极管q2的发射极均与电源负极端连接，定时器u1的第三引脚与第一三极管q1的基极连接，第二二极管d2的阴极分别与第一三极管q1的集电极和第二三极管q2的基极连接，第一二极管d1的阳极分别与直流继电器k的线圈的另一端和第二三极管q2的集电极连接，直流继电器k的动触点连接负载电源，直流继电器k的静触点连接负载。上述第三电容c3用于进行滤波。
第一电容c1、第一电阻r1、定时器u1、第二电容c2、第三电容c3、第一三极管q1、第二二极管d2、第二三极管q2、直流继电器k和第一二极管d1装配在印制电路板上，并安装在外罩中。
本实施例中，定时器u1的型号为sa555n，当然，在实际应用中，定时器u1也可以采用其他型号具有类似功能的定时器。
本实用新型采用阻容来实现大功率继电器自动延时释放动作，采用定时器u1做为核心器件，并通过第一电阻r1和第一电容c1构成振荡可调延时电路，当有延时功能的功率继电器接通工作电源后，定时器u1的第三引脚先输出低电平给第一三极管q1的基极，使第一三极管q1处于截止，因第一三极管q1处于截止状态导致第二三极管q2的基极处于高电平，进而使致使第二三极管q2导通，使直流继电器k的线圈形成回路状态，直流继电器k工作，使直流继电器k的动触点与静触点接通，即负载电源与负载接通，此时第一电阻r1和第一电容c1执行充电状态，当充电电压到一定值时，定时器u1的第三引脚输出高电平给第一三极管q1的基极，使第一三极管q1处于导通，因第一三极管q1处于导通状态时，导致第二三极管q2的基极电位降低，进而使致使第二三极管q2截止状态，使直流继电器k的线圈形成断路状态，直流继电器k释放，使直流继电器k的动触点与静触点断开，即负载电源与负载断开，这一过程完成了产品延时工作。即这一过程是通过专用的定时器u1和振荡延时电路输出给开关放大电路执行直流继电器k的线圈开/断，进而控制直流继电器k的吸合与释放，使负载电源与负载接通/断开。该具有延时功能的功率继电器使用的元器件较少、布线简单、方便维护、能降低硬件成本。
本实施例中，第二二极管d2为限流二极管，用于对第一三极管q1的集电极电流进行限流保护。限流保护的原理如下：当第一三极管q1的集电极电流较大时，通过该第二二极管d2可以降低第一三极管q1的集电极电流的大小，使其保持在正常工作状态，而不至于因电流太大导致烧坏电路中的元器件，因此电路的安全性和可靠性较高。
本实施例中，第二二极管d2的型号为s-822t。当然，在实际应用中，第二二极管d2也可以采用其他型号具有类似功能的二极管。
本实施例中，第一三极管q1为npn型三极管。第二三极管q2为npn型三极管。当然，在实际应用中，第一三极管q1和第二三极管q2也可以均采用pnp型三极管，但这时电路的结构也要相应发生变化。
本实施例中，该具有延时功能的功率继电器还包括第四电容c4，第四电容c4的一端与第一三极管q1的集电极连接，第四电容c4的另一端与第二三极管q2的基极连接。第四电容c4为耦合电容，用于防止第一三极管q1与第二三极管q2之间的干扰，以更进一步增强电路的安全性和可靠性。
耦合电容的作用是：是将交流信号从前一级传到下一级。耦合的方法还有直接耦合和变压器耦合的方法。直接耦合效率最高，信号又不失真，但是，前后两级工作点的调整比较复杂，相互牵连。为了使后一级的工作点不受前一级的影响，就需要在直流方面把前一级和后一级分开，同时，又能使交流信号从前一级顺利的传递到后一级，同时能完成这一任务的方法就是采用电容传输或者变压器传输来实现。他们都能传递交流信号和隔断直流，使前后级的工作点互不牵连。但不同的是，用电容传输时，信号的相位要延迟一些，用变压器传输时，信号的高频成分要损失一些。一般情况下，小信号传输时，常用电容作为耦合元件，大信号或者强信号传输时，常用变压器作为耦合元件。本实用新型中采用第四电容c4作为耦合元件，这样可以使后一级的工作点不受前一级的影响，也就是使第二三极管q2的工作点不受第一三极管q1的影响。第四电容c4为级间耦合电容，其作用是将第一三极管q1和第二三极管q2前后级的直流偏置电电路隔离，以防止前后级静态工作点相互影响。其工作原理利用的是现有技术中级间耦合电的工作原理，此处不再獒述。
值得一提的是，本实施例中，第四电容c4的电容值为320pf。当然，在实际应用中，第四电容c4的电容值可以根据具体情况进行相应调整，也就是第四电容c4的电容值可以根据具体情况进行相应增大或减小。
本实施例中，该具有延时功能的功率继电器还包括第二电阻r2，第二电阻r2的一端与第二三极管q2的发射极连接，第二电阻r2的另一端连接电源负极端。第二电阻r2为限流电阻，用于对第二三极管q2的发射极电流进行限流保护。限流保护的原理如下：当第二三极管q2的发射极电流较大时，通过该第二电阻r2可以降低第二三极管q2的发射极电流的大小，使其保持在正常工作状态，而不至于因电流太大导致烧坏电路中的元器件，以进一步增强电路的安全性和可靠性。
值得一提的是，本实施例中，第二电阻r2的阻值为32kω。当然，在实际应用中，第二电阻r2的阻值可以根据具体情况进行相应调整，也就是第二电阻r2的阻值可以根据具体情况进行相应增大或减小。
总之，该具有延时功能的功率继电器使用的元器件较少、布线简单、方便维护、能降低硬件成本。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
1.一种具有延时功能的功率继电器，其特征在于，包括第一电容、第一电阻、定时器、第二电容、第三电容、第一三极管、第二二极管、第二三极管、直流继电器和第一二极管，所述第一电容的正极分别与所述定时器的第四引脚、第八引脚、第三电容的正极、第二二极管的阳极、第一二极管的阴极、直流继电器的线圈的一端和电源正极端连接，所述第一电容的负极分别与所述定时器的第二引脚、第六引脚和第一电阻的一端连接，所述定时器的第五引脚与所述第二电容的一端连接，所述第一电阻的另一端、定时器的第一引脚、第二电容的另一端、第三电容的负极、第一三极管的发射极、第二三极管的发射极均与电源负极端连接，所述定时器的第三引脚与所述第一三极管的基极连接，所述第二二极管的阴极分别与所述第一三极管的集电极和第二三极管的基极连接，所述第一二极管的阳极分别与所述直流继电器的线圈的另一端和第二三极管的集电极连接，所述直流继电器的动触点连接负载电源，所述直流继电器的静触点连接负载。
2.根据权利要求1所述的具有延时功能的功率继电器，其特征在于，所述第二二极管的型号为s-822t。
3.根据权利要求2所述的具有延时功能的功率继电器，其特征在于，还包括第四电容，所述第四电容的一端与所述第一三极管的集电极连接，所述第四电容的另一端与所述第二三极管的基极连接。
4.根据权利要求3所述的具有延时功能的功率继电器，其特征在于，所述第四电容的电容值为320pf。
5.根据权利要求4所述的具有延时功能的功率继电器，其特征在于，还包括第二电阻，所述第二电阻的一端与所述第二三极管的发射极连接，所述第二电阻的另一端连接电源负极端。
6.根据权利要求5所述的具有延时功能的功率继电器，其特征在于，所述第二电阻的阻值为32kω。
7.根据权利要求1至6任意一项所述的具有延时功能的功率继电器，其特征在于，所述第一三极管为npn型三极管。
8.根据权利要求1至6任意一项所述的具有延时功能的功率继电器，其特征在于，所述第二三极管为npn型三极管。
技术总结