本發(fā)明屬于時間繼電器技術領域，具體涉及一種應用于鐵路機車的電子式時間繼電器。

背景技術：

時間繼電器在鐵路機車控制電路中，其主要作用是準確控制機車上其相關電路的通斷狀態(tài)，延時斷開或者接通接觸器，保證機車安全運行。目前鐵路機車主要使用的是電磁式時間繼電器，但電磁式時間繼電器抗振動、抗沖擊能力差，其觸點在長期使用過程后因氧化、拉弧和沙塵、油污的影響，不可避免地會有接觸不良的情況，給機車的安全運行帶來極大隱患。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的是提供一種應用于鐵路機車的電子式時間繼電器，能夠進行無觸點接通或斷開相關電路，并具有延時功能。

本發(fā)明所采用的技術方案是，一種應用于鐵路機車的電子式時間繼電器，包括繼電器殼體與集成在電路印制板上的電子線路，所述電子線路的電路包括電源電路部分、延時電路部分、起振電路部分、驅動電路部分和四路開關；電源電路部分分別與延時電路部分和起振電路部分連接，起振電路部分和延時電路部分分別與驅動電路部分連接，驅動電路部分和四路開關連接。

其中電源電路部分用于提供工作電源，延時電路部分用于產生兩路定時信號，并通過邏輯控制電路控制驅動電路部分后端MOS管控制電壓，起振電路部分用于產生高頻信號驅動驅動電路部分的三極管，驅動電路部分采用兩路三極管分時提供兩路輸入電壓用于驅動變壓器隔離升壓，經整流濾波驅動MOS管從而控制四路開關的通斷。

本發(fā)明的特點還在于，

延時電路部分包括隔離電路，隔離電路輸入端接控制信號K110V+、110V-，隔離電路輸出端接第一電阻R1的一端，第一電阻R1的另一端分別接第一二極管D1的正端、第二電阻R2的一端、第三電阻R3的一端、第二電容C2的一端和或非門U1的第6管腳，第一二極管D1負端分別接第一電容C1的正端、第一電位器RW1的一端，第二電位器RW2的一端和第三電位器RW3的一端，第一電容C1的正端和第一電位器RW1、第二電位器RW2、第三電位器RW3與第一電容C1的正端連接的一端共同接至電源電路部分的輸出VCC端，第二電阻R2的另一端接第二二極管D2正端，第二二極管D2負端接第四電阻R4的一端和第一三極管T1的基極，第三電阻R3的另一端接第一三極管T1的發(fā)射極，第二電容C2的另一端和第三電阻R3的另一端共同接至GND，第一電容C1的負端分別接第一三極管T1的集電極、撥碼開關SW的第4、5、6管腳和或非門U1的第1管腳，第一電位器RW1的另一端接第六電阻R6的一端，第二電位器RW2的另一端接第七電阻R7的一端，第三電位器RW3的另一端接第八電阻R8的一端，第六電阻R6的另一端接撥碼開關SW的第0管腳，第七電阻R7的另一端接撥碼開關SW的第1管腳，第八電阻R8的另一端接撥碼開關SW的第2管腳，或非門U1的第11管腳接NO端，或非門U1的第10管腳接NC端。

或非門U1的型號為CD4001。

撥碼開關SW的型號為EDS104SZ。

驅動電路部分包括第九電阻R9，第九電阻R9的一端接起振電路部分的輸出OUT腳，第九電阻R9的另一端分別接第十電阻R10的一端和第四三極管T4的基極，第十電阻R10的另一端接第四三極管T4的發(fā)射極且共同接至GND，第四三極管T4的集電極分別連接有常開驅動電路部分和常閉驅動電路部分，常開驅動電路部分包括第二三極管T2，第二三極管T2的基極連接有第十一電阻R11的一端，第十一電阻R11的另一端接延時電路部分2的NO端，第二三極管T2的集電極連接有第三二極管D3的正極，第三二極管D3的負極連接有電源VCC，第三二極管D3的兩極之間并聯有第一MOS管Q1驅動部分和第二MOS管Q2驅動部分，第一MOS管Q1驅動部分包括變壓器T5，變壓器T5的副邊繞組的一端接第五二極管D5的正極，第五二極管D5的負極分別接第三電容C3的一端、第一TVS管D9的負極和第十三電阻R13的一端，第十三電阻R13的另一端接MOS管Q1的柵極，變壓器T5的副邊繞組的另一端分別連接有第三電容C3的另一端、第一TVS管D9的正極、第一MOS管Q1的源極和第一壓敏電阻RV1的一端，第一MOS管Q1的漏極分別接第一壓敏電阻RV1的另一端、輸入1_110V+和第十三二極管D13的正極，第十三二極管D13的負極接110V+，變壓器T5的原邊繞組的一端接電源VCC，變壓器T5的原邊繞組的另一端接第三二極管D3的正極，第二MOS管Q2驅動部分的組件與組件之間的連接方式與第一MOS管Q1驅動部分相同，常閉驅動電路部分包括第三三極管T3，第三三極管T3的基極連接有第十二電阻R12的一端，第十二電阻R12的另一端接延時電路部分的NC端，第三三極管T3的集電極連接有第四二極管D4的正極，第四二極管D4的負極連接有電源VCC，第四二極管D4的兩極之間并聯有兩個與第一MOS管Q1驅動部分的組件與組件之間的連接方式相同的第三MOS管Q3驅動部分和第四MOS管Q4驅動部分。

繼電器殼體上包括10個接線端子，10個接線端子分別為1～10號端子，1號端子與延時電路部分中的K_110V+連接，2號端子與延時電路部分中的110V-連接，3、5、7、9號端子分別與驅動電路中第一MOS管Q1驅動部分、第二MOS管Q2驅動部分、第三MOS管Q3驅動部分和第四MOS管Q4驅動部分中對應MOS管的漏極連接，4、6、8、10號端子分別與驅動電路4中第一MOS管Q1驅動部分、第二MOS管Q2驅動部分、第三MOS管Q3驅動部分和第四MOS管Q4驅動部分中對應MOS管的源極連接。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的一種應用于鐵路機車的電子式時間繼電器，利用無觸點電子式繼電器避免了電磁式繼電器出頭容易老化的問題，通電后就可以進行通、斷操作，斷電后可以進行延時通、斷操作；且在保證延時精度的情況下通過撥碼開關實現三種不同延時要求；并且結構緊湊、體積小、重量輕、在電路設計上有多重保護電路，且器件選用工業(yè)級，能長期可靠地工作，故障率低，免維修，確保了鐵路機車安全可靠運行。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一種應用于鐵路機車的電子式時間繼電器的電子電路原理框圖；

圖2是本發(fā)明的一種應用于鐵路機車的電子式時間繼電器電子電路中電源電路部分的示意圖；

圖3是本發(fā)明的一種應用于鐵路機車的電子式時間繼電器電子電路中延時電路部分的電路圖；

圖4是本發(fā)明的一種應用于鐵路機車的電子式時間繼電器電子電路中起振電路部分的示意圖；

圖5是本發(fā)明的一種應用于鐵路機車的電子式時間繼電器電子電路中驅動電路部分的電路圖；

圖6是本發(fā)明的一種應用于鐵路機車的電子式時間繼電器的外接線路圖。

圖中，1.電源電路部分，2.延時電路部分，3.起振電路部分，4.驅動電路部分，5.四路開關，6.常開驅動電路部分，7.常閉驅動電路部分，8.第一MOS管Q1驅動部分。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明進行詳細說明。

本發(fā)明提供了一種應用于鐵路機車的電子式時間繼電器，如圖1所示，包括繼電器殼體與集成在電路印制板6上的電子線路，其中電子線路的電路包括電源電路部分1、延時電路部分2、起振電路部分3、驅動電路部分4和四路開關5；電源電路部分1分別與延時電路部分2和起振電路部分3連接，起振電路部分3和延時電路部分2分別與驅動電路部分4連接，驅動電路部分4和四路開關5連接。

其中電源電路部分1用于提供工作電源，延時電路部分2用于產生兩路定時信號，并通過邏輯控制電路控制驅動電路部分4后端MOS管控制電壓，起振電路部分3用于產生高頻信號驅動驅動電路部分4的三極管，驅動電路部分4采用兩路三極管分時提供兩路輸入電壓用于驅動變壓器隔離升壓，經整流濾波驅動MOS管從而控制四路開關5的通斷。

如圖2和圖3所示，延時電路部分2包括隔離電路，其中隔離電路輸入端接控制信號K110V+、110V-，隔離電路輸出端接第一電阻R1的一端，第一電阻R1的另一端分別接第一二極管D1的正端、第二電阻R2的一端、第三電阻R3的一端、第二電容C2的一端和或非門U1的第6管腳，第一二極管D1負端分別接第一電容C1正端、第一電位器RW1，第二電位器RW2和第三電位器RW3，第一電容C1正端、第一電位器RW1，第二電位器RW2和第三電位器RW3共同接至電源電路部分1的輸出VCC端，第二電阻R2的另一端接第二二極管D2正端，第二二極管D2負端接第四電阻R4的一端和第一三極管T1的基極，第三電阻R3的另一端接第一三極管T1的發(fā)射極，第二電容C2的另一端和第三電阻R3的另一端共同接至GND，第一電容C1負端分別接第一三極管T1的集電極、撥碼開關SW的第4、5、6管腳和或非門U1的第1管腳，第一電位器RW1的另一端接第六電阻R6的一端，第二電位器RW2的另一端接第七電阻R7的一端，第三電位器RW3的另一端接第八電阻R8的一端，第六電阻R6的另一端接撥碼開關SW的第0管腳，第七電阻R7的另一端接撥碼開關SW的第1管腳，第八電阻R8另一端接撥碼開關SW的第2管腳，或非門U1的第11管腳接NO端，或非門U1的第10管腳接NC端，其中或非門U1的型號為CD4001，撥碼開關SW的型號為EDS104SZ。

如圖4和圖5所示，驅動電路部分4包括第九電阻R9，其中第九電阻R9的一端接起振電路部分3的輸出OUT腳，第九電阻R9的另一端分別接第十電阻R10的一端和第四三極管T4的基極，第十電阻R10的另一端接第四三極管T4的發(fā)射極且共同接至GND，第四三極管T4的集電極分別連接有常開驅動電路部分6和常閉驅動電路部分7，其中常開驅動電路部分6包括第二三極管T2，其中第二三極管T2的基極連接有第十一電阻R11的一端，第十一電阻R11的另一端接延時電路部分2的NO端，第二三極管T2的集電極連接有第三二極管D3的正極，第三二極管D3的負極連接有電源VCC，其中第三二極管D3的兩極之間并聯有第一MOS管Q1驅動部分8和第二MOS管Q2驅動部分，其中第一MOS管Q1驅動部分8包括變壓器T5，變壓器T5的副邊繞組的一端接第五二極管D5的正極，第五二極管D5的負極分別接第三電容C3的一端、第一TVS管D9的負極和第十三電阻R13的一端，第十三電阻R13的另一端接第一MOS管Q1的柵極，變壓器T5的副邊繞組的另一端分別連接有第三電容C3的另一端、第一TVS管D9的正極、第一MOS管Q1的源極和第一壓敏電阻RV1的一端，第一MOS管Q1的漏極分別接第一壓敏電阻RV1的另一端、輸入1_110V+和第十三二極管D13的正極，第十三二極管D13的負極接110V+，變壓器T5的原邊繞組的一端接電源VCC，變壓器T5的原邊繞組的另一端接第三二極管D3的正極，其中第二MOS管Q2驅動部分的組件與組件之間的連接方式與第一MOS管Q1驅動部分8相同，其中常閉驅動電路部分7包括第三三極管T3，其中第三三極管T3的基極連接有第十二電阻R12的一端，第十二電阻R12的另一端接延時電路部分2的NC端，第三三極管T3的集電極連接有第四二極管D4的正極，第四二極管D4的負極連接有電源VCC，其中第四二極管D4的兩極之間并聯有兩個與第一MOS管驅動部分8的組件與組件之間的連接方式相同的第三MOS管Q3驅動部分和第四MOS管Q4驅動部分。

如圖6所示，繼電器殼體上包括10個接線端子，10個接線端子分別為1～10號端子，1號端子與延時電路部分中的K_110V+連接，2號端子與延時電路部分中的110V-連接，3、5、7、9號端子分別與驅動電路中第一MOS管Q1驅動部分、第二MOS管Q2驅動部分、第三MOS管Q3驅動部分和第四MOS管Q4驅動部分中對應MOS管的漏極連接，4、6、8、10號端子分別與驅動電路4中第一MOS管Q1驅動部分、第二MOS管Q2驅動部分、第三MOS管Q3驅動部分和第四MOS管Q4驅動部分中對應MOS管的源極連接。

本發(fā)明的工作原理為：如圖6所示，本繼電器設計四路開關，其中3、5號端子所在的兩路常開、7、9號端子所在的兩路常閉，四路開關相互獨立，互不干擾。在使用時，將2號端子接110V-電壓，將4、6、8、10號端子連接負載后與2號端子連接。當3、5、7、9號端子其中任意一個接入110V+電壓時，時間繼電器將帶動對應端子上的負載進行工作。

當3號或5號端子輸入110V+電壓時，此時若1號端子接通110V+電壓，隔離電路會發(fā)出控制信號使隔離電路輸出端輸出高電平VCC，此時，延時電路部分2中的R1電阻上端電壓為VCC，因此，第一三極管T1導通，第一三極管T1集電級C1-為低電平，第一電容C1開始充電，此時延時電路部分2中的NO端為高電平，NC端為低電平，因此致使驅動電路部分4第一VMOS管Q1和第二VMOS管Q2導通，第三VMOS管Q3和第四VMOS管Q4斷開，對應常開開關閉合，常閉開關斷開，負載1或者2開始工作；當1號端子斷電時隔離電路無VCC輸出，第一三極管T1斷開，第一電容C1開始放電，延時電路部分2開始計時，當延時時間到時，延時電路部分2中的NO端為低電平，NC端為高電平，因此致使驅動電路部分4第一VMOS管Q1和第二VMOS管Q2斷開，第三VMOS管Q3和第四VMOS管Q4導通，對應常開開關斷開，常閉開關閉合，負載1或者2停止工作。

當7號或9號端子輸入110V+電壓時，由于常閉開關處于閉合狀態(tài)，因此負載3或者4開始工作，此時當1號端子接入110V+電壓時，此時常開開關閉合，常閉開關斷開，負載3或者4停止工作；當1號端子斷電時，繼電器延時電路開始計時，當延時時間到時，常開開關斷開，常閉開關閉合，負載3或者4開始工作。

在上述工作狀態(tài)中，本繼電器可以通過接通撥碼開關的第0管腳、第1管腳和第2管腳的任一路，實現繼電器的0.3s、1s、3s三種規(guī)格的延時要求。

通過上述方式，本發(fā)明的一種應用于鐵路機車的電子式時間繼電器，能夠進行無觸點接通或斷開相關電路，并具有延時功能。本發(fā)明的一種應用于鐵路機車的電子式時間繼電器，利用無觸點電子式繼電器避免了電磁式繼電器出頭容易老化的問題，通電后就可以進行通、斷操作，斷電后可以進行延時通、斷操作；且在保證延時精度的情況下通過撥碼開關實現三種不同延時要求；并且結構緊湊、體積小、重量輕、在電路設計上有多重保護電路，且器件選用工業(yè)級，能長期可靠地工作，故障率低，免維修，確保了鐵路機車安全可靠運行。