[实用新型]一种延时控制电路

说明书

本实用新型涉及一种延时控制电路，包括计时电路、泄放电路和控制电路；与现有技术相比，在计时电路中增加第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6和第二稳压二极管D2，减缓第一三极管Q1的基极电流，满足工矿行业的本质安全要求；在控制电路中增加第三电阻R3、第七电阻R7、第八电阻R8、第二电容C2、第三电容C3、第三稳压二极管D3、第四二极管D4和第二三极管Q2，使得在输入电压信号Vin频繁开关时也能稳定实现延时功能，可以设置延时控制电路启动和关断对应输入电压信号Vin的回差，提高电路工作的稳定性。

技术领域

本实用新型涉及电子电路技术领域，特别涉及一种兼顾启动延时和关断维持时间的延时控制电路。

背景技术

在要求高精度、长时间的延时控制电路中，目前市场上广泛应用以微处理器为核心的数字逻辑控制电路方案，而这些电路方案，由于元器件成本高昂、结构复杂，不太适用于延时时间要求较短的电路中。特别是对于体积和成本要求较高、延时时长较低的电路，使用这类电路方案更是会造成没必要的空间和成本浪费。

近年来，随着物联网的高速发展，物联网技术已被应用于各行各业中，包括煤矿行业。矿井里的温湿度等环境信息，可通过传感器来收集，而传感器的电源则是经由好几千米安全距离的导线，与矿井分站中的本安电源输出端相连接。在煤矿这类有着大量易燃易爆混合物的环境里，对电气设备有本质安全的要求，甚至需要仪器设备通过本安防爆的相关认证。因为输入端经过漫长的供电导线，根据矿井中本质安全的要求，传感器的电源启动时不能有电流尖峰，所以需要较长的延时启动功能。而传感器在前端突然断电时，需留有一定的时间处理当前的数据，所以也要求传感器电源有对应要求的关断维持性能。

在输入电压信号关断之后，对输出关断维持时间有一定要求的电路，必须有较大的储能器件，如大电容或大电感，这些储能器件在关机后释放其储存的电能，使电路继续工作，以达到要求的关断维持时间。如果电路同时需要启动延时功能和关断维持功能，那么可以结合这些必须使用的储能器件来设计启动延时供能，通过元器件的复用，以达到降低成本、减小体积的效益。

例如，使用大电容储存的电能作为输入关断后的主要供电来源时，可考虑RC充放电电路同时作启动延时电路的一部分。但是，考虑到RC充电电路在不同的输入电压和工作温度范围内，充电时间变化较大，需要对其进行优化。

如图1所示是延时控制电路的原理框图，包括计时电路、泄放电路和控制电路；计时电路用于设置启动延时时间和关断维持时间，计时电路的输入端连接输入电压信号Vin，计时电路的控制输出端连接控制电路的控制端，计时电路的泄放输出端连接泄放电路的输入端；泄放电路用于在电路关断时给电容提供泄放通道，可维持电路的供电，泄放电路输出端连接输入电压信号Vin；控制电路用于在输入电压信号Vin开启后，经过设定的启动延时时间，把延时控制电路的输出端从悬空或高电平状态转换成接地状态，或者从接地转换成悬空或高电平状态，控制电路的输入端连接泄放电路的输出端和输入电压信号Vin，控制电路的输出端连接信号输出端Vo作为整个延时控制电路的输出端。延时控制电路的输出端特别适合连接控制芯片的使能引脚使用，延时控制电路与主功率电路、控制芯片及其外围电路的连接方式见如图2所示的延时控制电路的应用实施原理框图，输入电压信号Vin开启后，经过启动延时时间，延时控制电路输出翻转信号给控制芯片使能引脚，致使控制芯片开始工作，主功率电路随之开始工作；输入电压信号Vin关断后，延时控制电路将同时维持主功率电路、控制芯片及其外围电路工作一段时间。