090225教案延时继电器.docVIP

教 案 教师姓名 蒲 涛 授课班级 印刷07（1）级 印刷07（2）级 授课形式 讲授/试验 授课日期 2009年 2 月 25 日 第 2 周 星期三 授课时数 3/2 授课章节 名称 第二节、自动控制电器 无触点开关 A：发光二极管是如何工作? B：RC 时间继电器 C：时间继电器 教学目的 预备知识：数字万用表的使用说明，会测量电阻、电容、二极管等 实训：焊接线路板识别电阻、电容、二、三极管等原理 试验--RC 时间继电器，通过此电路更进一步熟悉电阻、电容、二、三极管作用 教学重点 1、数字万用表的使用说明，学会测量电阻、电容、二极管等 2、三级管的输出特性 3 时间继电器的基本原理 关于试验焊板电路、元件的解释 初学者建议多采用12V以下的电压来制作电子实验。 教学难点 数字万用表的使用与测量等 时间继电器的基本原理 ▲注：RC晶体管时间继电器的构成及RC充放电特性电子元件. 电阻器 R 2. 电容器 C 3. 电感器 L 4. 晶体管 T 二、电子元件有两种基本的连接方法，并联/串联电路 理解电路的概念：电流、电压及其参考方面的概念、熟练掌握电阻元件、电感元件、电容元件、电压源、电流源的参数及电流、电压的关系，熟悉受控源的概念。熟练掌握基尔霍夫定律。 A：发光二极管是如何工作? 三、 B、时间继电器原理 晶体管继电器特点： 优点：用于微弱电流控制和无触点开关控制； 缺点：抗干扰能力差，参数不稳定； 因此，往往结合电磁继电器，组合成混合继电器。利用电磁继电器稳定性，将晶体继电器作为感应元件，有触点的继电器作为执行元件，用于控制电路。 可利用二极管和三级管的特性设计无触电开关，其优点是：动作速度快、消耗功率少、灵敏度高、体积小，没有机械磨损。 三级管的输出特性的三种工作状态：饱和、截止、放大。 若三级管在饱和状态下工作，管压降很小，三级管通路，相当于开关接通； 若三级管处于截止状态，外部电压基本上降在集射极之间，阻抗很高，相当于开关断开； 在由通到断的转换过程中，三级管处于放大状态。 A、时间继电器原理： （一）工作原理 接通加入电源+12V，按下按钮开关AK，这时，晶体三极管V导通，KA继电器吸合。同时电源+12V对电容器C充电。当按钮开关AK断开后,由于C已被充电，它将通过R (WR+R1) 和V三极管放电，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。从按钮开关AK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10微法时，调节可调电阻器Ｒ可获得3秒至60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VD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。 AK按合，电源E=Uc (12V)电压， V三级管导通，KA继电器吸合；Uc (12V)电压通过V三级管放电，当过一段时间t后， Uc减少，当小于Un时， V截止，电流消失，KA断开；基本工作原理就是利用电容电压不能突变，只能缓慢降低电压的特点来延时的。 B、RC时间继电器原理：（另一种控制电路） 　　图1时间继电器的基本环节 　　晶体管时间继电器。图2所示是一种最简单的RC晶体管时间继电器电路图。它用RC作延时环节；稳压管VW与晶体三极管V作比较放大环节（VW的击穿电压与V的开启电压之和U1为比较电压，也就是该电器的动作电压）；电磁继电器KA为执行环节。RC晶体管时间继电器的基本工作原理是利用电容电压不能突变而只能缓慢升高的特性来获得延时的。 　　当合上开关S时(t=0)，电源电压E就通过电阻R开始向电容C充电，此时电容上的电能被立即击穿，V不能导通，KA处于释放状态；当t=t1时，Uc增加到U1，于是VW被击穿，V导通，电源经R与VW供给VW供给V以基极电流Ib，经过放大后推动继电器KA吸合，达到延时动作的目的。在延时时间t1内，Uc随时间的变化规律如图2b中曲线段obc所示。当断开S时，C就通过VW与V很快放电（此时它们的电阻很小），Uc很快下降，但当Uc稍许减小后VW就恢复阻断状态；V截止，KA释放，可见释放过程是非常快的，延时很小，所示该继电器为吸合延时，释放后电容上电压（电荷）将自然地放掉，到等于零时就可以接受下一次动作了。 　　图2: RC晶体管时间继电器的构成及RC充放电特性　　从这里可以看到，当E和U1一定时，延时的大小主要决定于充电过程的快慢，即决定于R和C的大小。R大，由它所限制的充电电流就小；C大，它对电荷的容量就大；两者都将使Uc增加的变慢，延时时间加长。