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负载24V 延时通电电路设计，加一个BJT搞定

百科 2024-10-22 11:41 广东

当一个直流电源同时供给处于高处，不方便上去顺序接通（减小启动电流）的两个负载时，如果负载同时上电，该直流电源会出现无法正常“启动”输出的情况，手上没有延时通电继电器，只有若干电子元件（电阻、电容、电感、二极管、晶体管之类），试设计一个简易延时通电电路，让其中一个负载后于另一个负载上电，以错开启动之峰。

【构思】假定负载为24V直流电机，24V开关电源供电。开关送电后，一个负载立即通电，要求延时1秒后给再另一个负载通电。

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最直接，最简单且经济的想法是利用RC延时，即上电后电源开始给电容充电，当电容电压上升到某一阈值时，依靠电容电压使晶体管（三极管、场管、可控硅等）导通，使电源接通负载。在这里，我倾向于使用单向可控硅，因为这种器件具有奇特的“脉冲驱动保持”特性，单向可控硅的触发电压在2V左右，我选用2N5063。上面的思路用下面的图来展现：

电路完成一次延时启动后，如果断开SW，C1上有残存电压，从上图可看出它没有放电通路。如果再次闭合SW，由于C1残存电压的影响，可控硅会立即触发，这就没有起到延时启动的作用。因此要在SW断开后及时给C1放电，最简单的办法是给C1并联一个阻值较大的泄放电阻（通常用1M的，既不会影响充电速度及“锁死”触发电压，又能较快速地放电）。增加泄放电阻后的电路如下图：

由设计要求可知，上面的电路既要满足R1C1=1s，又要满足可控硅的触发条件（Ugs≈2V），这有时不可兼得。为了调整触发电压，可在可控硅的门极灌入方向串联若干二极管，比如1N4007,每串入一个二极管，电容提供的触发电压会抬升约0.7V，反之降低0.7V。见下图示意（将另一负载电机也画入）：

至此，电路的构思完毕，接下来确定元件的参数。

【计算】为方便计算，我选R1=1k，上电时R1C1支路的瞬态电流为：24V/1k=24mA，对电容的冲击不大。电容的耐压按电源电压的1.5~2倍计算，所以耐压值为24*2=48V（用50V）。

设计要求延时R1C1=1秒，C1=[1/(1*10^3)]*10^6=1000uF。

R1功率核算：(24/1000)^2*1000=0.576W，选降额系数0.6，可选用0.576/0.6≈1W的直插金属膜电阻（碳膜也行）。

最终参数，R1：1k 1W，C1:1000uF 50V（铝电解电容）。完整的原理图如下：

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