CN218829883U - 一种rc延时控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种RC延时控制电路，所述RC延时控制电路包括：第一控制模块、第二控制模块、第三控制模块、充电模块和、放电开关模块和第二控制模块；第一控制模块、放电开关模块、充电模块和第二控制模块依次连接，第二控制模块和第三控制模块连接，第一控制模块的一端连接信号输入端，第三控制模块的一端连接信号输出端；充电模块用于在信号输入时进行缓慢充电，并当充电的电压达到第二控制模块的工作电压后，触发启动第二控制模块工作，以延迟控制第二控制模块。本实用新型可以快速将充电电容放电和关断场管，防止后级模块因电容放电慢而不能立即关断，而且本实用新型的电路结构简单，器件成本低，可以节省电路成本。

Description

一种RC延时控制电路

技术领域

本实用新型涉及控制电路的技术领域，尤其涉及一种RC延时控制电路。

背景技术

随着社会经济的持续增长，电源行业发展迅速。电源作为电子产品的重要部分，应用领域众多。为了满足众多应用领域的使用需求，目前常用的电源呈现出小型化、轻量化、高频化、集成化、模块化的特点。

为了提高电源的可靠性，其中一种常见的电源控制电路是延时控制电路，其电路原理是以模块为核心，在模块的基础上搭建多个不同的延时电路，以延时启动时所带来的冲击。

但目前常用的延时控制电路有如下技术问题：若使用最简单的RC延时电路，在大容量电容完成充电后再对其进行断电，电容会放电使得电路的电压不能突降，容易造成后级电路或后级模块的使能端误开通和误关断。

实用新型内容

本实用新型提出一种RC延时控制电路，所述RC延时控制电路可以在电容处增加可放电的控制开关模块，使得电路断电后立即为电容放电，以降低因电容放电而造成后级电路误触发的概率，提高电路的安全可靠性。

本实用新型实施例的第一方面提供了一种RC延时控制电路，所述RC延时控制电路包括：

第一控制模块、第二控制模块、第三控制模块、充电模块和放电开关模块；

所述第一控制模块、放电开关模块、充电模块和第二控制模块依次连接，所述第二控制模块和所述第三控制模块连接，所述第一控制模块的一端连接信号输入端，所述第三控制模块的一端连接信号输出端；

所述充电模块用于在信号输入时进行缓慢充电，并当充电的电压达到所述第二控制模块的工作电压后，触发启动所述第二控制模块工作，以延迟控制所述第二控制模块。

在第一方面的一种可能的实现方式中，所述放电开关模块，包括：放电开关管、第一分压电阻和第二分压电阻；

所述放电开关管的漏极端分别与所述第一分压电阻的一端和所述第二分压电阻的一端连接，所述放电开关管的源极端与接地端连接，所述第一分压电阻的另一端和所述第二分压电阻的另一端为所述放电开关模块的信号输入端，所述放电开关管的栅极端为所述放电开关模块的信号输出端。

在第一方面的一种可能的实现方式中，所述充电模块，包括：充电电阻和充电电容；

所述充电电阻的一端和所述充电电容的一端连接，所述充电电阻的另一端为所述充电模块的信号输入端，所述充电电容的另一端为所述充电模块的信号输出端，所述充电电阻和所述充电电容的连接端与所述放电开关模块的信号输入端连接。

在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第二控制模块，包括：拉高开关管、拉高电阻、拉高电容和拉高稳压管；

所述拉高开关管的漏极端为所述第二控制模块的信号输入端，所述拉高开关管的栅极端分别与所述拉高电阻的一端、所述拉高电容的一端和所述拉高稳压管的正极输入端连接，所述拉高稳压管的负极输出端为所述第二控制模块的信号输出端，所述拉高电阻的另一端和所述拉高电容的另一端与接地端连接。

在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第三控制模块，包括：限流电阻和限流光耦；

所述限流电阻的一端与所述限流光耦的一端连接，所述限流电阻的另一端为所述第三控制模块的信号输入端，所述限流光耦的另一端为所述第三控制模块的信号输出端。

在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第一控制模块，包括：第一开关电阻、第二开关电阻和开关光耦；

所述第一开关电阻的一端分别与所述第二开关电阻的一端、所述开关光耦的一端和所述放电开关模块的信号输出端连接，所述第一开关电阻的另一端为所述第一控制模块的信号输入端，所述第二开关电阻的另一端和所述开关光耦的另一端为所述第一控制模块的信号输出端。

在第一方面的一种可能的实现方式中，所述电路还包括：滤波模块；

所述滤波模块与所述充电模块并联连接。

在第一方面的一种可能的实现方式中，所述滤波模块，包括：滤波电容；

所述滤波电容的一端为所述滤波模块的信号输入端，所述滤波电容的另一端为所述滤波模块的信号输出端。

相比于现有技术，本实用新型实施例提供的一种RC延时控制电路，其有益效果在于：本实用新型可以快速将充电电容放电和关断场管，防止后级模块因电容放电慢而不能立即关断，而且本实用新型的电路结构简单，器件成本低，可以节省电路成本，另外本实用新型的调试简单，通过调节充电电阻、电容和稳压管即可调节延时时间。

附图说明

图1是本实用新型一实施例提供的一种现有的延时控制电路方法的电路原理图；

图2是本实用新型一实施例提供的一种RC延时控制电路的结构示意图；

图3是本实用新型一实施例提供的一种RC延时控制电路的电路原理图。

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作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。

参照图1，示出了本实用新型一实施例提供的一种现有的延时控制电路方法的电路原理图。

目前常用的延时控制电路有如下技术问题：若使用最简单的RC延时电路，在大容量电容完成充电后再对其进行断电，电容会放电使得电路的电压不能突降，容易造成后级电路或后级模块的使能端误开通和误关断。

具体地，如图1所示，若电容C54或C55是大电容，且电容C54或C55已完成充电，当电源断开后，电容C54或C55可以缓慢放电，给VQ11供电，使得VQ11 可以继续工作，使得VQ11出现关断延迟的现象，进而容易使得后级电路出现误触发的情况。

为了解决上述问题，下面将通过以下具体的实施例对本实用新型实施例提供的一种RC延时控制电路进行详细介绍和说明。

参照图2，示出了本实用新型一实施例提供的一种RC延时控制电路的结构示意图。

其中，作为示例的，所述RC延时控制电路，可以包括：

第一控制模块、第二控制模块、第三控制模块、充电模块和放电开关模块；

所述第一控制模块、放电开关模块、充电模块和第二控制模块依次连接，所述第二控制模块和所述第三控制模块连接，所述第一控制模块的一端连接信号输入端，所述第三控制模块的一端连接信号输出端；

所述充电模块用于在信号输入时进行缓慢充电，并当充电的电压达到所述第二控制模块的工作电压后，触发启动所述第二控制模块工作，以延迟控制所述第二控制模块。

参照图1，

加电源后，给输入控制信号即有输出控制信号，不给输入控制信号即无输出控制信号。

给输入控制信号时，放电开关模块不工作，其他模块都工作，有输出。

不给输入控制信号，只有滤波模块和放电开关模块工作，无输出。

在本实施例中，充电模块需要充电，当信号进入时，需要待充电模块充满电后才能进入第二控制模块，通过充电模块的缓慢充电行成延时。

具体地，设置放电开关模块可以对充电模块进行放电，提高电容的放电效率，以避免电容持续供电的情况。而第二控制模块可以拉高芯片、后级模块或后级电路的触发电平，进而可以提高电容触发芯片工作的电压条件，从而可以降低电容触发芯片工作的概率。

由于放电开关模块在充电模块前，可以做到输入关即输出关，干实现脆利落关断快速放电。

在实际操作中，快速放电模块和充电模块只能一个工作，不能同时工作。

参照图2，具体地，第一控制模块可以用于控制放电开关模块导通或闭合，以控制放电开关模块工作。

参照图2，在一实施例中，所述电路还包括：滤波模块。

所述滤波模块与所述充电模块并联连接。

所述滤波模块可以用于为充电模块、放电开关模块和第一控制模块进行电压滤波。

在使用时，本实用新型可以快速关断延时电路，避免因电容容量过大而导致后级模块不能立即关断的情况，而且本实用新型的电路结构简单，延时电路器件较少，布局方便，可以节省成本。

参照图3，示出了本实用新型一实施例提供的一种RC延时控制电路的电路原理图。

在一实施例中，所述放电开关模块，包括：放电开关管VQ10、第一分压电阻R87和第二分压电阻R88；

所述放电开关管VQ10的漏极端分别与所述第一分压电阻R87的一端和所述第二分压电阻R88的一端连接，所述放电开关管VQ10的源极端与接地端连接，所述第一分压电阻R87的另一端和所述第二分压电阻R88的另一端为所述放电开关模块的信号输入端，所述放电开关管VQ10的栅极端为所述放电开关模块的信号输出端。

参照图3，在一实施例中，所述充电模块，包括：充电电阻R85和充电电容 C54；

所述充电电阻R85的一端和所述充电电容C54的一端连接，所述充电电阻 R85的另一端为所述充电模块的信号输入端，所述充电电容C54的另一端为所述充电模块的信号输出端，所述充电电阻R85和所述充电电容C54的连接端与所述放电开关模块的信号输入端连接。

参照图3，在一实施例中，所述第二控制模块，包括：拉高开关管VQ11、拉高电阻R90、拉高电容C55和拉高稳压管VZ2；

所述拉高开关管VQ11的漏极端为所述第二控制模块的信号输入端，所述拉高开关管VQ11的栅极端分别与所述拉高电阻R90的一端、所述拉高电容C55的一端和所述拉高稳压管VZ2的正极输入端连接，所述拉高稳压管VZ2的负极输出端为所述第二控制模块的信号输出端，所述拉高电阻R90的另一端和所述拉高电容 C55的另一端与接地端连接。

在使用时，若放电开关管VQ10工作，充电电容C54正在放电；若放电开关管VQ10不工作，充电电容C54正在充电。第一分压电阻R87和第二分压电阻R88 有限流作用。

充电电阻R85和充电电容C54可以形成RC充电回路，充电电容C54缓慢充电，直到充电电容C54的电压击穿拉高稳压管VZ2，电压信号才能到拉高开关管VQ11 的G脚，13V电压信号从充电电阻R85到拉高开关管VQ11的G脚就有了延时，从而起到延迟的作用。

参照图3，在一实施例中，所述第三控制模块，包括：限流电阻R80和限流光耦U35A；

所述限流电阻R80的一端与所述限流光耦U35A的一端连接，所述限流电阻 R80的另一端为所述第三控制模块的信号输入端，所述限流光耦U35A的另一端为所述第三控制模块的信号输出端。

若拉高开关管VQ11工作，可以使得限流光耦U35A工作，若拉高开关管VQ11 工作不工作，限流光耦U35A也不工作，拉高电阻R90和拉高电容C55是为了拉高开关管VQ11的G脚不受干扰。

另外，限流光耦U35A也可以与后级电路连接，来控制后级电路，而限流电阻R80可以起到限流的作用。

参照图3，在一实施例中，所述第一控制模块，包括：第一开关电阻R86、第二开关电阻R89和开关光耦U39B；

所述第一开关电阻R86的一端分别与所述第二开关电阻R89的一端、所述开关光耦U39B的一端和所述放电开关模块的信号输出端连接，所述第一开关电阻 R86的另一端为所述第一控制模块的信号输入端，所述第二开关电阻R89的另一端和所述开关光耦U39B的另一端为所述第一控制模块的信号输出端。

在使用过程中，若开关光耦U39B工作，使得放电开关管VQ10不工作，放电开关管VQ10是充电状态；若开关光耦U39B不工作，使得放电开关管VQ10工作，放电开关管VQ10是放电状态。第一开关电阻R86和第二开关电阻R89有限流和分压的作用。

具体地，输入控制信号为开关光耦U39B，输出控制信号是限流光耦U35A，将限流光耦U35A与后级电路连接，即可通过开关光耦U39B来控制后级电路，且整个控制电路中包含延时和快速放电两个特点

参照图3，在一实施例中，所述滤波模块，包括：滤波电容C53；

所述滤波电容C53的一端为所述滤波模块的信号输入端，所述滤波电容C53 的另一端为所述滤波模块的信号输出端。

在使用过程中，滤波电容C53可以对输入电压13V进行滤波。

可选地，在一实施例中，限流电阻R80的电阻值可以为1-3KΩ，充电电阻R85 的电阻值可以为70-80KΩ，第一开关电阻R86的电阻值可以为5-6KΩ，第一分压电阻R87和第二分压电阻R88的电阻值可以为100-300Ω,第二开关电阻R89电阻值可以为5-6KΩ，拉高电阻R90的电阻值可以为50-200KΩ，滤波电容C53的电容值可以为0.5-2UF，充电电容C54的电容值可以为5-20UF，拉高电容C55的电容值可以为0.05-0.5UF，拉高稳压管VZ2可以为2-5V的稳压管。

优选地，限流电阻R80的电阻值可以为2KΩ，充电电阻R85的电阻值可以为 75KΩ，第一开关电阻R86的电阻值可以为5.1KΩ，第一分压电阻R87和第二分压电阻R88的电阻值可以为200Ω,第二开关电阻R89电阻值可以为5.1KΩ，拉高电阻R90的电阻值可以为100KΩ，滤波电容C53的电容值可以为1UF，充电电容 C54的电容值可以为10UF，拉高电容C55的电容值可以为0.1UF，放电开关管 VQ10和拉高开关管VQ11选用封装可以为2N7002-7-F，拉高稳压管VZ2可以为 3.3V稳压管，限流光耦U35A为光耦TLP185(GB,SE初级)，开关光耦U39B为光耦TLP185(GB，SE次级)。

在使用过程中，可以分为以下几个阶段：

当需要进行电路延时，让限流光耦U35A开通来控制开关光耦U39B开通，放电开关管VQ10的G级接到GND上，放电开关管VQ10和拉高开关管VQ11同为 NPN场管，此时放电开关管VQ10的DS两端不导通，电源电压将通过充电电阻R85 对充电电容C54进行充电，由于充电电容C54的电压不能突变，充电电容C54的电压将缓慢上升。当充电电容C54的上电压达到拉高稳压管VZ2的稳压电压3.3V 时，电源电压将加到拉高开关管VQ11的GS两端，当拉高开关管VQ11的GS两端电压达到2V左右时，拉高开关管VQ11的DS两端将导通，而限流光耦U35A通过拉高开关管VQ11的DS端形成回路导通，开关光耦U39B接在模块使能端上，即可延时开通模块。

当需要进行关断延时，让限流光耦U35A关断来控制开关光耦U39B关断，电电源电压通过第一开关电阻R86、第二开关电阻R89进行分压，放电开关管VQ10 的GS两端分得的电压驱动放电开关管VQ10的DS两端导通，电源电压通过充电电阻R85、第一分压电阻R87、第二分压电阻R88和放电开关管VQ10的DS端形成回路，不再给充电电容C54，同时充电电容C54上电压将通过第一分压电阻R87 和第二分压电阻R88快速释放掉，让拉高开关管VQ11快速关断。

拉高开关管VQ11的GS端电压2V开通，拉高稳压管VZ2为3.3V，可得充电电容C54上电压达到5.3V，拉高开关管VQ11即可开通，

基于RC充放电公式：当初始电压为零时，有t＝RCln(V₁/(V₁-V_t))。

上式中，t为充放电时间，R为充电电阻阻值，C为充电电容容值，V₁为充电电压，V_t为任意时刻电容电压，即可算得此电路延时393ms左右。

整个电路有两个输入：13V供电和光耦次级U39B的控制信号。有一个输出：光耦初级U35A的控制信号。

即当13V供电正常时，将光耦次级U39B导通，电路将进入充电状态，C54 缓慢充电使得MOS管VQ11延时导通，使得光耦初级U35A延时导通，延时输出信号，达到延时效果；将光耦次级U39B关闭，电路进入放电状态，储存在C54的电通过放电模块快速放走，防止MOS管VQ11因放电慢而迟滞关断，影响后级电路。

即两种状态达到延时和可快速放电。

具体原理：

第一控制模块中，13V作为供电，U39B控制信号作为输入，R89两端电压作为输出。

电阻R86、R89作为分压电阻和限流电阻，当U39B导通时，R89被U39B短路不作用，R86作为限流电阻将电流限制到合适值，以免烧坏U39B；当U39B关闭时，R86、R89作为分压电阻，将13V分压供给VQ10的栅极来驱动VQ10。

即U39B导通时，放电MOS管VQ10的栅极短接到地，VQ10不通不放电；U39B 关闭时，放电MOS管VQ10的栅极分到电压，VQ10导通放电。

第二控制模块中，13V作为供电，VZ2阴极对地电压作为输入，VQ11漏极源级作为输出。

稳压管VZ2可提高VQ11的导通点，增加延时；R90作为下拉电阻，C55作为滤波电容都是防止VQ11的栅极受到干扰，让VQ11栅极信号更加干净；VQ11则是MOS管，栅极电压达到开通电压后，漏极和源级可导通。

即C54的电压缓慢达到VQ11驱动电压后，VQ11即可开通。

第三控制模中，13V作为供电，VQ11漏极源级作为输入，U35A控制信号作为输出。

R80作为限流电阻，将电流限制到合适值，防止烧坏光耦初级U35A和MOS 管VQ11。

即因U35A和VQ11漏级源级同支路，VQ11漏级源级导通时，U35A可导通，即有了输出控制信号，U35A可控制后级电路。

充电模块中，13V作为供电，13V作为输入，C54两端电压作为输出。

R85作为充电电阻；C54作为充电电容。

即当放电MOS管VQ10不通时，13V供电将通过R85给C54充电，处于充电状态；当放电MOS管VQ10导通时，C54被R87、R88、VQ10短路，13V不给C54供电，处于放电状态。

放电开关模块中，13V作为供电，VQ10栅极电压即R89两端电压作为输入,VQ10漏极源级作为输出。

R87、R88作为限流电阻，将电流限制到合适值，防止MOS管VQ10烧坏。

即C54储存的电通过R87、R88两个电阻再通过VQ10漏极源级快速消耗掉，达到快速放电。

滤波模块中，13V作为供电，13V作为输入，13V作为输出。

C53作为滤波电容，可提高13V供电的质量。

总结为：第一控制模块通过控制放电开关模块来决定充电还是放电；充电时，充电模块工作可导致第二控制模块工作；第二控制模块工作可导致第三控制模块工作；第三控制模块又可控制后级；而滤波模块则是保证13V供电质量更好

在本实施例中，本实用新型实施例提供了一种RC延时控制电路，其有益效果在于：本实用新型可以快速将充电电容放电和关断场管，防止后级模块因电容放电慢而不能立即关断，而且本实用新型的电路结构简单，器件成本低，可以节省电路成本，另外本实用新型的调试简单，通过调节充电电阻、电容和稳压管即可调节延时时间。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种RC延时控制电路，其特征在于，所述电路包括：第一控制模块、第二控制模块、第三控制模块、充电模块和放电开关模块；

所述第一控制模块、放电开关模块、充电模块和第二控制模块依次连接，所述第二控制模块和所述第三控制模块连接，所述第一控制模块的一端连接信号输入端，所述第三控制模块的一端连接信号输出端；

所述充电模块用于在信号输入时进行缓慢充电，并当充电的电压达到所述第二控制模块的工作电压后，触发启动所述第二控制模块工作，以延迟控制所述第二控制模块。

2.根据权利要求1所述的RC延时控制电路，其特征在于，所述放电开关模块，包括：放电开关管、第一分压电阻和第二分压电阻；

所述放电开关管的漏极端分别与所述第一分压电阻的一端和所述第二分压电阻的一端连接，所述放电开关管的源极端与接地端连接，所述第一分压电阻的另一端和所述第二分压电阻的另一端为所述放电开关模块的信号输入端，所述放电开关管的栅极端为所述放电开关模块的信号输出端。

3.根据权利要求2所述的RC延时控制电路，其特征在于，所述充电模块，包括：充电电阻和充电电容；

所述充电电阻的一端和所述充电电容的一端连接，所述充电电阻的另一端为所述充电模块的信号输入端，所述充电电容的另一端为所述充电模块的信号输出端，所述充电电阻和所述充电电容的连接端与所述放电开关模块的信号输入端连接。

4.根据权利要求1所述的RC延时控制电路，其特征在于，所述第二控制模块，包括：拉高开关管、拉高电阻、拉高电容和拉高稳压管；

所述拉高开关管的漏极端为所述第二控制模块的信号输入端，所述拉高开关管的栅极端分别与所述拉高电阻的一端、所述拉高电容的一端和所述拉高稳压管的正极输入端连接，所述拉高稳压管的负极输出端为所述第二控制模块的信号输出端，所述拉高电阻的另一端和所述拉高电容的另一端与接地端连接。

5.根据权利要求1所述的RC延时控制电路，其特征在于，所述第三控制模块，包括：限流电阻和限流光耦；

所述限流电阻的一端与所述限流光耦的一端连接，所述限流电阻的另一端为所述第三控制模块的信号输入端，所述限流光耦的另一端为所述第三控制模块的信号输出端。

6.根据权利要求1所述的RC延时控制电路，其特征在于，所述第一控制模块，包括：第一开关电阻、第二开关电阻和开关光耦；

所述第一开关电阻的一端分别与所述第二开关电阻的一端、所述开关光耦的一端和所述放电开关模块的信号输出端连接，所述第一开关电阻的另一端为所述第一控制模块的信号输入端，所述第二开关电阻的另一端和所述开关光耦的另一端为所述第一控制模块的信号输出端。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的RC延时控制电路，其特征在于，所述电路还包括：滤波模块；

所述滤波模块与所述充电模块并联连接。

8.根据权利要求7所述的RC延时控制电路，其特征在于，所述滤波模块，包括：滤波电容；

所述滤波电容的一端为所述滤波模块的信号输入端，所述滤波电容的另一端为所述滤波模块的信号输出端。

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