一种新型RC延时保护电路的制作方法

一种新型rc延时保护电路
技术领域
1.本实用新型涉及保护电路，特别涉及一种新型rc延时保护电路。


背景技术：

2.延时保护电路被广泛应用于各种电子产品之中，尤其在工业应用中为了减小外部供电电源的电压尖峰的影响，在供电电源输出端出现瞬间的电压较高的尖峰时，能够保证后端电路不会关断，但是出现较长时间的高电压时，延时保护电路起作用，保护后端电路不会被持续的高压烧毁。目前，延时保护电路虽然电路面积小，工作稳定，原理简单，但是传统延时保护电路中应用专用的定时芯片，通常以调节定时芯片外围的电容来调节定时时间，专用定时芯片成本高，电路比较复杂。


技术实现要素：

3.为克服了上述传统延时保护电路的缺点，本实用新型提供一种新型rc延时保护电路。该电路只需少数的外围器件，即可实现高可靠性、高性价比且较小的占用面积，从而简化电源设计、缩短研发周期且原理简单。具体技术方案是，一种新型rc延时保护电路，包括直流输入端、直流输出端、由电容组成的输入滤波电路、输出滤波电路、功率开关电路、由运算放大器及基准源组成的比较电路、延时电路、供电电路、启动电路，其特征在于：所述的直流输入端与输入滤波电路的输入端相连，直流输入端与比较电路的输入端相连，直流输入端与供电电路的输入端相连，输入滤波电路的输出端与功率开关电路中开关管的输入端相连，功率开关电路中开关管的输出端与输出滤波电路的输入端相连，输出滤波电路的输出端与直流输出端相连，供电电路的输出端与比较电路的输入端相连，供电电路的输出端与启动电路的输入端相连，供电电路的输出端与延时电路的输入端相连，比较电路的输出端与延时电路的输入端相连，比较电路的输出端与启动电路的输入端相连，延时电路的输出端与开关电路的遥控端相连，启动电路的输出端与功率开关电路中的开关管的遥控端相连。
4.所述的功率开关电路包括型号为bts452t的开关管u3、稳压二极管d5，所述的开关管u3的3脚与二极管d4的阴极、电阻r33一端相连，二极管d4的阳极与直流输入端相连，开关管u3的2脚与电阻r33另一端、稳压二极管d5的阴极、电阻r34一端、电容c11一端、电容c12一端相连，稳压二级管d5的阳极、电阻r34另一端、电容c11另一端、电容c12另一端与地相连，开关管u3的5脚与输出滤波电路的输入端相连，开关管u3的1脚与地相连。
5.所述的延时保护电路不需要专门的定时芯片。
6.本实用新型的有益效果是，电路简单且便于理解，由于没有专门的定时芯片，不仅仅减少了元器件，同样也降低了布板难度与要求；可靠性高，由于减少了smt元器件数量，也相应地提高了可靠性指标；由于简化电源设计，缩短研发周期，减少了研发及生产成本，可获得高性价比的产品；相比传统延时保护电路，本电路延时时间便于调节，保护点比较准确，调节保护点先对比较容易，过欠压保护点的调节相对独立。
附图说明
7.图1为本实用新型的电路结构示意图；
8.图2为本实用新型的功率开关电路电路原理图；
9.图3为本实用新型的供电电路原理图；
10.图4为本实用新型的比较电路原理图；
11.图5为本实用新型的启动电路原理图；
12.图6为本实用新型的延时电路原理图；
13.图7为本实用新型的输入滤波电路原理图；
14.图8为本实用新型的输出滤波电路原理图。
具体实施方式
15.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
16.如图1所示，一种新型rc延时保护电路，包括直流输入端、直流输出端、由电容组成的输入滤波电路、输出滤波电路、功率开关电路、由运算放大器及基准源组成的比较电路、延时电路、供电电路、启动电路，其特征在于：所述的直流输入端与输入滤波电路的输入端相连，直流输入端与比较电路的输入端相连，直流输入端与供电电路的输入端相连，输入滤波电路的输出端与功率开关电路中开关管的输入端相连，功率开关电路中开关管的输出端与输出滤波电路的输入端相连，输出滤波电路的输出端与直流输出端相连，供电电路的输出端与比较电路的输入端相连，供电电路的输出端与启动电路的输入端相连，供电电路的输出端与延时电路的输入端相连，比较电路的输出端与延时电路的输入端相连，比较电路的输出端与启动电路的输入端相连，延时电路的输出端与开关电路的遥控端相连，启动电路的输出端与功率开关电路中的开关管的遥控端相连。
17.如图2所示，所述的功率开关电路包括型号为bts452t的开关管u3、稳压二极管d5，所述的开关管u3的3脚与二极管d4的阴极、电阻r33一端相连，二极管d4的阳极与直流输入端相连，开关管u3的2脚与电阻r33另一端、稳压二极管d5的阴极、电阻r34一端、电容c11一端、电容c12一端相连，稳压二级管d5的阳极、电阻r34另一端、电容c11另一端、电容c12另一端与地相连，开关管u3的5脚与输出滤波电路的输入端相连，开关管u3的1脚与地相连。
18.如图3所示，供电电路包括稳压二极管d2、三极管q3，直流输入端与电阻r3一端、电阻r4一端、三极管q3的集电极相连，电阻r3另一端、电阻r4另一端、三极管q3的基极与稳压二极管d2的阴极相连，三极管q3的发射极与电阻r21一端、电阻r25一端相连，电阻r21另一端、电阻r25另一端与二极管d1的阳极相连，二极管d1的阴极、电容c5一端与供电电路的输出端相连，电容c5另一端、稳压二极管的阳极与地相连。
19.如图4所示，比较电路包括型号为lm2904d的运算放大器u1、型号为sc431cskq的基准芯片u2，运算放大器u1的8脚与供电电路的输出端相连，并通过电容c1与地相连，供电电路的输出端与电阻r23一端相连，基准芯片u2的1脚与2脚相连，基准芯片u2的2脚与电阻r23另一端、电容c6一端、电阻r22一端、电阻r24一端相连，电容c6另一端、基准芯片u2的3脚与地相连，运算放大器u1的2脚与电阻r22另一端相连，运算放大器u1的5脚与电阻r24另一端相连，并通过电阻r12与7脚相连，运算放大器u1的3脚与电阻r5一端、电阻r6一端、电阻r15一端、电容c4一端相连，并通过电阻r7与1脚相连，电阻r15另一端、电容c4另一端与地相连，
电阻r5另一端、电阻r6另一端与直流输入端相连，运算放大器u1的6脚与电阻r8一端、电阻r9一端、电阻r18一端、电容c3一端相连，电阻r8另一端、电阻r9另一端与直流输入端相连，电阻r18另一端、电容c3另一端与地相连。
20.如图5所示，本发明所述启动电路包括场效应管q6、场效应管q7、场效应管q8、场效应管q9,供电电路的输出端与电容c7一端、电阻r26一端、场效应管q6的源极相连，场效应管q6的栅极、电阻r26另一端与电阻r28一端相连，电阻r28另一端与场效应管q8的漏极相连，场效应管q8的栅极、电阻r31一端与运算放大器u1的1脚相连，场效应管q6的漏极与场效应管q7的源极、电阻r27一端相连，电阻r27另一端、电阻r29一端与场效应管q7的栅极相连，电阻r29另一端与场效应管q9的漏极相连，场效应管q9的栅极、电阻r32一端与运算放大器u1的7脚相连，场效应管q7的漏极与电容c8一端、二极管d3的阳极相连，二极管d3的阴极与电阻r30一端相连，电阻r30的另一端与开关管u3的2脚相连，电容c7另一端、电阻r31另一端、场效应管q8的源极、场效应管q9的源极、电阻r32另一端、电容c8另一端与地相连。
21.如图6所示，本发明所述延时电路包含场效应管q1、场效应管q2、场效应管q4、场效应管q5，运算放大器u1的1脚与电阻r16一端相连，电阻r16另一端与电阻r19一端、场效应管q4的栅极相连，电阻r19另一端、场效应管q4的源极与地相连，场效应管q4的漏极与电阻r10一端、电阻r11一端、场效应管q1的栅极相连，电阻r10另一端与供电电路的输出端相连，电阻r11另一端、场效应管q1的源极与地相连，场效应管q1的漏极与电阻r1一端相连，开关管u3的2脚与电阻r1另一端、延时电容c2一端相连，延时电容c2另一端与地相连，运算放大器u1的7脚与电阻r17一端相连，电阻r17另一端与电阻r20一端、场效应管q5的栅极相连，电阻r20另一端、场效应管q5的源极与地相连，场效应管q5的漏极与电阻r13一端、电阻r14一端、场效应管q2的栅极相连，电阻r13另一端与供电电路的输出端相连，电阻r14另一端、场效应管q2的源极与地相连，场效应管q2的漏极与电阻r2一端相连，开关管u3的2脚与电阻r2另一端。
22.如图7所示，本发明所述滤波电路包括输入滤波电路，输入滤波电路中的电容c9一端、电容c10一端与直流输入端相连，电容c9另一端、电容c10另一端与地相连，用于滤除输入电压和反射电压中的纹波，为其它电路部分提供平滑电压。
23.如图8所示，本发明所述滤波电路包括输出滤波电路，输出滤波电路中的电容c13一端、电容c14一端与直流输出端相连，电容c13另一端、电容c14另一端与地相连，用于滤除输出电压的纹波。
24.工作原理
25.新型rc延时保护电路是基于bts452t开关管的开关电路所设计的。比较电路在供电电路及功率开关电路正常工作后，功率传输由开关管u3实现。实际上，开关管u3完成能量存贮和释放的开关过程；正常工作时延时电容c2开始充电，运算放大器u1的3脚电压高于2脚电压，5脚电压高于6脚电压，1脚和7脚都输出高电平，场效应管q6、场效应管q7、场效应管q8、场效应管q9导通，启动电路导通，场效应管q4和场效应管q5导通，场效应管q1和场效应管q2截止，延时电路不工作，开关管u3的2脚为高电平，电路有直流输出；当直流输入端过压，导致过压保护时，运算放大器u1的6脚电压高于5脚电压，7脚输出低电平，场效应管q9、场效应管q7、效应管q5截止，场效应管q2导通，启动电路关断且延时电路开始工作，延时电容c2开始放电，电阻r2用来调节延时电容c2放电速度，也就是通过电阻r2来调节过压保护
的延时时间，延时电容c2完全放电后，开关管u3的2脚为低电平，输出关断；当直流输入端欠压，导致欠压保护时，运算放大器u1的3脚电压低于2脚电压，1脚输出低电平，场效应管q8、场效应管q6、场效应管q4截止，场效应管q1导通，启动电路关断且延时电路开始工作，延时电容c2开始放电，电阻r1用来调节延时电容c2的放电速度，也就是通过电阻r1来调节欠压保护的延时时间，延时电容c2完全放电后，开关管u3的2脚为低电平，输出关断。
26.特点：
27.1.不需要专门的定时芯片，能够有效减少制作成本。
28.2.原理简单，便于理解，能够有效减少研发周期且电路占用面积小。

技术特征：
1.一种新型rc延时保护电路，包括直流输入端、直流输出端、由电容组成的输入滤波电路、输出滤波电路、功率开关电路、由运算放大器及基准源组成的比较电路、延时电路、供电电路、启动电路，其特征在于：所述的直流输入端与输入滤波电路的输入端相连，直流输入端与比较电路的输入端相连，直流输入端与供电电路的输入端相连，输入滤波电路的输出端与功率开关电路中开关管的输入端相连，功率开关电路中开关管的输出端与输出滤波电路的输入端相连，输出滤波电路的输出端与直流输出端相连，供电电路的输出端与比较电路的输入端相连，供电电路的输出端与启动电路的输入端相连，供电电路的输出端与延时电路的输入端相连，比较电路的输出端与延时电路的输入端相连，比较电路的输出端与启动电路的输入端相连，延时电路的输出端与开关电路的遥控端相连，启动电路的输出端与功率开关电路中的开关管的遥控端相连。2.根据权利要求1所述的一种新型rc延时保护电路，其特征在于，所述的功率开关电路包括型号为bts452t的开关管u3、稳压二极管d5，所述的开关管u3的3脚与二极管d4的阴极、电阻r33一端相连，二极管d4的阳极与直流输入端相连，开关管u3的2脚与电阻r33另一端、稳压二极管d5的阴极、电阻r34一端、电容c11一端、电容c12一端相连，稳压二级管d5的阳极、电阻r34另一端、电容c11另一端、电容c12另一端与地相连，开关管u3的5脚与输出滤波电路的输入端相连，开关管u3的1脚与地相连。3.根据权利要求1所述的一种新型rc延时保护电路，其特征在于：所述的延时保护电路不需要专门的定时芯片。

技术总结
本实用新型涉及一种新型RC延时保护电路，电路包括直流输入端、直流输出端、功率开关电路、由运算放大器和基准源组成的比较电路、延时电路、供电电路、启动电路，是基于BTS452T的功率开关电路所设计的，无需专门的定时芯片，有益效果是，电路简单且便于理解。不仅仅减少了元器件，同样也降低了布板难度与要求；可靠性高，缩短研发周期，减少了研发及生产成本，可获得高性价比的产品；相比传统延时保护电路，本电路延时时间便于调节，保护点比较准确，调节保护点相对比较容易，过欠压保护点的调节相对独立。对独立。对独立。


技术研发人员：岳明 陈国兴 周壮壮
受保护的技术使用者：天津通广集团振海科技有限公司
技术研发日：2021.11.19
技术公布日：2022/5/25