[发明专利]一种继电器电路中的延时电路

说明书

技术领域

本发明涉及继电器电路领域，尤其涉及一种继电器电路中的延时电路。

背景技术

随着城市轻轨及地铁在各大城市的普及应用，地铁屏蔽门(安全门或半高门)系统也逐步得到广泛应用。在地铁屏蔽门(安全门或半高门)控制系统中，经常使用电容并联在继电器功能电路中，通过调节电容值即可实现延时功能。如图1所示，在目前的此类电路设计中通常会采用一个电阻串联在电容上共同使用，这个电阻的主要作用是在电容充电时，对充电电流进行限制，避免在电容充电瞬间产生电流尖峰，对电路造成不利影响。但是在串联电阻后，电容在放电时电阻会在电路中参与分压，在以继电器为负载的延时电路中会使电路效率降低。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术存在的缺陷，提供一种继电器电路中的延时电路。

本发明采用的技术方案是，设计一种继电器电路中的延时电路，包括串联后并联在继电器功能电路中的电容和电阻，还包括并联在电阻两端的二极管，所述二极管的负极与电源的正极相连；

在电容充电过程中，二极管截止，电流通过电阻为电容充电；在电容放电过程中，二极管导通，电容经过二极管向所述继电功器能电路放电。

与现有技术相比，本发明的电路在原有电路中的电阻上并联一个二极管，在电容充电过程中二极管截止，电流通过电阻为电容充电。在放电过程中，二极管导通，电容经过二极管向负载电路放电，这种方式有效降低了电容放电时电阻对电路的影响。在同等情况下使用较小容值的电容就可以满足电路要求。较小容值的电容可以节省电路成本，而且可以尽量避免使用较高成本的电解电容。本发明的电路设计简单，提高了电路可靠性，延长了电路的使用寿命。

附图说明

图1为现有技术的继电器电路中的延时电路；

图2为本发明继电器电路中的延时电路。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对发明进行详细的说明。

如图2所示，本发明提出的继电器电路中的延时电路，包括串联后并联在继电器功能电路中的电容C和电阻R，其中，电阻R两端并联一二极管D，二极管D的负极与电源的正极相连。

本发明在电容充放电回路中的电阻上并联一个二极管，在电容C充电过程中二极管D截止，电流通过电阻R为电容C充电。在放电过程中，二极管D导通，电容C经过二极管D向负载电路放电。

电容C充电过程中，二极管D截止，电流经过电阻R；在放电过程中，二极管D导通，电流通过二极管D向负载放电。

放电过程分析计算如下：

V0为电容C初始电压值，V1为电容C最终可以充到或者放到的电压值；Vt为t时刻电容C上的电压值，r为回路电阻，则：

Vt = V0+(V1-V0)*[1-exp(-t /rC)]

假设电容理想状态可完全放电至0V，则V1=0V,则上式可简化为：

Vt/V0= exp(-t/ rC)

ln(Vt/V0) = -t/C

图1中，回路电阻为：R+R(Load)；

电容放电初始状态下负载两端电压为：

；

设,则：

=

=

由于与为常数，设= b, =a，则上式可简化为：

对上式求导，

因为，可知>0, b>0,且。因此时，。

由于X取值只能为，因此当时能保证，

即。

电容作为对继电器供电的储能器件，随着放电过程的持续，电容两端电压逐渐降低，在继电器电路设计中，考虑到电路的可靠性，电容两端的有效电压值不能低于继电器的工作电压的70%，因此符合的条件。

综上所述，当时，t为变量X的增函数，根据可知，负载电阻R(load)不变的情况下，R越小，放电时间t越长，因此，通过并联二极管D来减少电容放电时的回路电阻，可以增加电容的放电时间。

本发明是在原有电路中的电阻上并联一个二极管，在电容充电过程中二极管截止，电流通过电阻为电容充电。在放电过程中，二极管导通，电容经过二极管向负载电路放电，这种方式有效降低了电容放电时电阻对电路的影响。在同等情况下使用较小容值的电容即可满足电路要求。较小容值的电容可以节省电路成本，而且可以尽量避免使用电解电容，提高了电路可靠性，延长了电路使用寿命。

上述实施例仅用于说明本发明的具体实施方式。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和变化，这些变形和变化都应属于本发明的保护范围。