第四章常用半导体式控制电器本章结构4.1概论4.1.1半导体式控制电器的特点缺点①散热面积大(管压降大，损耗大)②价格比较高（一个交流接触器需要三个双向晶闸管，价格约十倍）③电路较复杂（辅助电路多）④过载能力低⑤漏电流较大（晶闸管100次/分钟）2、半导体电子式控制电器保持独立的电器外形，在功能上与有触点控制电器相对应，输出形式可以是无触点的电平转换，也可以是有触点的触点通断，既可以与电子电路构成无触点系统，也可以与有触点电器构成继电接触系统。例：行程开关、接近开关、双金属片热继电器、电磁式过流继电器、电子式过流、短路、断相、保护继电器有触点与无触点相结合的控制电器三种不同形式：①采用无触点电器为其出口元件的电子式电器，如晶闸管时间继电器等。②采用电子式控制或保护信号发生机构的有触点电器，如半导体脱扣器的断路器③混合式接触器，在接触器的每一主触点上并联一个双向晶闸管，当开关接通时使晶闸管的导通先于触点的闭合，分断时晶闸管的阻断后于触点的断开，二者取长补短，实现了有触点控制电器的无弧通断。4.2半导体式时间继电器特点：半导体式+执行继电器寿命长，精度高，体积小，调节范围宽1）半导体式时间继电器一般分为RC充放电式(模拟式)时间继电器数字式时间继电器微机式时间继电器。2）原理框图2）RC充放电式(模拟式)时间继电器(4-1)式中Uc0为接通电源前电容上的初始电压。由上式解出时间表达式(4-2)对于图4-8中电路，门限电压为Ud，令Uc=Ud，则电路的延时时间为(4-3)如果开始充电时电容上的初始电压Uc0=0，则(4-4)式中：K=Ud/EK恒小于1上式表明，延时的长短与电路的充电时间常数RC及电压E、门限电压Ud、电容的初始电压Uc0有关，为了保证延时精度，必须保持上述参数值的稳定。3）范例JS20系列半导体式时间继电器<3>主要技术指标4.2.2通电延时型半导体式时间继电器3)电路的工作原理4.2.3断电延时型半导体式时间继电器接通电源后，四个电容器均迅速充电。C1(50uF)是电源滤波电容，C2(33uF)、C4(50uF)是在电源断电以后分别给场效应晶体管和Ks回路提供电压及能量的电容器。C3是延时电容。C3上电压接近稳压管V4的电压，而C2上的电压由于有电位器RP2的分压作用，其值较小，因此V1(场效应管)的UGS=UC2-UC3〈0,调整RP2可使V1处于夹断状态，V2,V3也随之截止。当电源切断后，C2，C4分别因V1，V3，截止而无法放电，C3则可以通过放电电阻RP1+R5放电。当放电到UGS大于其夹断电压一定值时，V1导通，C2通过R4,V3,V2的发射结和V1的D、S极放电，由于V2导通，C3也经R4,V3的发射结及V2放电，C3上的电压下降又促使V1进一步导通。这一正反馈过程使C2，C3，C4迅速放电，各管迅速导通，Ks吸动，打开KD的机械锁扣。电路中的二极管V6，V7，V9分别用来防止C2，C3，C4在延时过程中对其他低电阻放电，V5起温度补偿作用，KD在吸合后有锁扣自锁，故通电后可用其一对转换触点将自己断电。为使吸合过程可靠(KD中电流为半波整流电流)，线圈上并联了一个小容量电容C54.3半导体式行程开关4.3.1概述分类(1)高频振荡型行程开关（2）电磁感应型行程开关(包括差动变压器型)利用被检测物体接近时产生的涡流及磁场的变化，以衡量检测线圈和比较线圈之间差值进行动作的。用于检测导磁和非导磁金属。（3）电容型行程开关主要是由电容式振荡器及相关电子电路组成，它的电容位于传感界面，当物体接近时，将因为耦合电容值的变化而振荡，从而产生振荡或停止振荡使输出信号发生改变。电容式行程开关可用各种材料触发，如固体、液体或粉末状物体。用于检测导电和不导电的液体和金属。（4）光电式行程开关利用被检测物体对红外光束的遮光或反射，由同步回路选通而检测物体的有无，其检测的物体不限于金属，也可以进行非接触、无损伤地检测和控制各种固体、液体、透明体、黑体、柔软体和烟雾等的状态和动作。依据检测方式的不同，光电式行程开关可分为:反射式光电开关、对射式光电开关、镜面反射式光电开关三种类型。（5）永磁型行程开关利用永久磁铁的吸力驱动舌簧开关而输出信号。永磁型以及磁敏元件用于检测磁场及磁性金属。（6）超声波型行程开关主要由压电陶瓷传感器、发射超声波和接收反射波用的电子装置及调节检测范围用的程控桥式开关等几个部分组成。适于检测不能或不可触及的目标，其控制功能不受声、电、光等因素干扰，检测目标可以是固体、液体或粉末状态的物体，只要能反射超声波即可。（7）霍尔型行程开关将磁信号转换为电