下图是一个由 RC 电路和 P 沟道场效应管组成的延时关机电路:
R2 和 LED 为用电电路。电路功能如下: 按下按键后,开机,大约2分钟后,自动关机。
简单 RC 电路
要想理解上面的延时关机电路,需要从下面这个简单的并联 RC 电路开始。
为了方便观察波形,我们将延时关机电路中的 10 MΩ电阻 R1 改为了 100kΩ。
按下按键后波形如下:
波形的几个状态如下:
上电后,未按下按键前,电容上端电压为零。
按下按键后,电容迅速充电至电源电压,电容上端电压为电源电压。此时,电容 充满电 。
放开按键后,电容通过电阻 R1 缓慢放电,电容 C1 上端电压逐渐降低,最后接近 0 V。
上面简单并联 RC 电路和波形比较容易理解和看懂。
换个位置
如果我们将上面简单 RC 电路的开关挪个位置,变成如下电路:
按下按键后的波形如下图:
波形的几个状态如下:
未上电时,电容下端电压为零。
上电后,C1 上端会出现电源的 9V 电压,由于电容两端的电压不能突变,电容 C1 的下端也出现 9V 电压。注意:此时,由于开关还是断开的,电容 没有充电 。
按下开关后,电容下端被电源地拉低至 0 V。并且,由于开关闭合了,电容 迅速充满电 。此时电容的状态,和前面那个开关在电源正极的 RC 电路中电容充满电的状态(状态2)是一致的。
断开按键后,电容开始通过电阻 R1 缓慢放电。放电完成后,电容下端电压 接近电源电压 。
最后一个阶段(状态4), 随着电容放电,电容一端的电压逐渐增高 ,比较难于理解。也是理解最开始那个延时关机电路的关键。
可以这样理解电容放电,电压升高的过程。当电容充满电时(状态3),电容上端因为失去电子(电子被吸引到了电源正极),聚集了大量正电荷。电容下端因为受电源负极影响,聚集了大量电子。充电结束时,电容两端电压和电源电压一致。开始放电后(状态4),电容负极的电子会逐渐经过电阻往电容正极移动,随着带负电的电子的移出,电容负极电压逐渐升高,此过程会导致电容两端的压差逐渐降低,最后,当电容负极电压也变为电源电压时,压差消失,放电结束。
分析延时关机电路
现在我们回到最开始的那个延时关机电路:
上电时,由于电容两端电压不能突变,电容 C1 的下端会出现电源电压,这会导致 P 沟道场效应管关闭。
按下按键后,场管的门极被拉低至电源电压,此时,门极电压相对于源极电压为负,P 沟道场管打开,后级电路得到供电。
开关断开后,电容 C1 通过 R1 缓慢放电。放电过程中,门极电压逐渐升高。当升高到某一电压时,场管关闭,断开后级电路供电。
总结
以上,就是我们对这个延时关机电路的分析。理解的关键就是知道有时会出现:随着电容放电,电容一端的电压逐渐增高的情况。
壹芯微科技专注于“二,三极管、MOS(场效应管)、桥堆”研发、生产与销售,20年行业经验,拥有先进全自动化双轨封装生产线、高速检测设备等,研发技术、芯片源自台湾,专业生产流程管理及工程团队,保障所生产每一批物料质量稳定和更长久的使用寿命,实现高度自动化生产,大幅降低人工成本,促进更好的性价比优势!选择壹芯微,还可为客户提供参数选型替代,送样测试,技术支持,售后服务等,如需了解更多详情或最新报价,欢迎咨询官网在线客服!
手机号/微信:13534146615
QQ:2881579535
工厂地址:安徽省六安市金寨产业园区
深圳办事处地址:深圳市福田区宝华大厦A1428
中山办事处地址:中山市古镇长安灯饰配件城C栋11卡
杭州办事处:杭州市西湖区文三西路118号杭州电子商务大厦6层B座
电话:13534146615
企业QQ:2881579535
深圳市壹芯微科技有限公司 版权所有 | 备案号:粤ICP备2020121154号