一篇文章搞定RC延迟电路

RC延迟电路

在许多芯片的应用手册中都要求了对上电时序进行控制，在这种场合下我们会经常看到RC延迟，今天我们通过multisim 14.0 对RC延迟计算电路的理论计算进行仿真验证

Multisim软件版本

附上multisim 14.0 网盘链接，内附PJ方法

https://pan.baidu.com/s/15NvcyeKIgk-COlvoDIfz0A提取码: dsmf

RC延迟上电计算公式

充电公式：Ｔ＝ＲＣln（（U-Uc）/U）

放电公式：Ｔ= – R C ln（Uc/U）

U为上电电压（电源电压）；Uc为电容充到T时刻的电压；T为充电时间。

充电↓

当t= RC时，电容电压Uc=0.63*电源电压U；

当t= 2RC时，电容电压Uc=0.86*电源电压U；

当t= 3RC时，电容电压Uc=0.95*电源电压U；

当t= 4RC时，电容电压Uc=0.98*电源电压U；

当t= 5RC时，电容电压Uc=0.99*电源电压U。

放电↓

当t=RC时，Vt=0.368*电源电压U；

当t=2RC时，Vt=0.135424*电源电压U；

当t=3RC时，Vt=0.04984*电源电压U；

当t=4RC时，Vt=0.01834*电源电压U；

当t=5RC时，Vt=0.006749*电源电压U。

仿真验证

当充电到 0.8倍 VCC时，通过理论计算可知：t = RC*ln(0.2) = 16ms

和仿真结果基本相同

RC充电的过程讲完了，在电机控制等场合下我们要求三极管等开关器件关断速度要快，但是在应用RC上电延迟电路后，其关断时间也会延长，如下图所示，这是不行的。

下电延迟

下电延迟会和计算值相差比较大，这是因为当断电时有一部分放电电流通过三极管释放，所以无法通过准确计算预知，我们接着看，如何解决这个问题呢？下面我将介绍一款新的电路解决这个问题。

快速泄放的RC延迟电路

在电机控制等场合下我们要求三极管等开关器件关断速度要快，但是在应用RC上电延迟电路后，其关断时间也会延长，如下图所示，这是不行的。所以引出我们的快速泄放的RC延迟电路↓

快速泄放的RC延迟电路工作原理

相对于之前的电路，引入了D3、D2、Q2、R4。

当S1断开，此电路如何实现快速放电的呢？

由于D2的存在，C1中的电荷通过D2快速通向Q2的E，此时E级约为11V；S1断开R4的存在使Q2的B为低，则Q2导通，则C1中的电荷通过D2、Q2快速泄放，泄放完毕后Q2、Q1均断开。

当S1闭合时，D3导通，此时Q2 B级为12V、E级为11.3V这保证了此时Q2处于未导通状态。电流通过D3和RC延迟电路使得Q1可正常导通。

我们来看一下结果（关断的延迟缩短为 1ms ）↓

通过验证结果可以看到已经达到了快速泄放的目的。

进一步的改进

在下图中增加了稳压管D1，在C1充电到Vz之前，D1不会导通，只有在C1电压超过Vz时，Q1才会导通，这样会减少Q1开关过程中通过放大区的时间，减少不必要的开关损耗。

精确泄放的RC延迟电路

在某些场合需要精确控制下电时间，这时简单的RC就无法满足。

简单的加一个二极管就实现下电时间的精确控制，二极管正向导通，反向截至，所以电容上的电只会通过泄放电阻R2释放。（当开关使用三极管控制时，二极管阻断从三极管的放电回路，只通过R2放电，这就保证了下电的精确延迟！）

经验公式：达到下降至0.368Vcc时需要 T= RC = 66ms。

图片可以放大看，从仿真结果可以看出，放电和充电的时间与经验公式一致。