，NMOS晶体管Q3-2导通，双线圈磁保持继电器K3-1触点1和3闭合、触点1和2断开， 受控电源与延时控制电路连通。
[0063] 一种二线制延时控制开关的实现情况为：按下启动开关S3-1，电解电容C2-1清 零，当独立运放Ul-ID的正相输入端12高于反相输入端13时，双线圈磁保持继电器K3-1的 触点1和3闭合、触点1和2断开，开启延时控制电路，VDD向电解电容C2-1充电并开始计 时，负载开始工作；当独立运放Ul-IC的同相输入端10电压高于反相输入端9时，NMOS晶 体管Q3-1导通，延时时间到，负载停止工作；若受控电源非正常断电，恢复来电时，独立运 放Ul-IC的同相输入端10电压高于反相输入端9，NM0S晶体管Q3-1导通，双线圈磁保持继 电器K3-1复位，断开延时控制电路与受控电源的连接，负载停止工作。
【主权项】
1. 一种二线制延时控制开关，其特征在于，包括供电控制模块M0、电源管理模块M1、延 时控制模块M2以及启动复位模块M3 ;供电控制模块M0与电源管理模块Ml、延时控制模块 M2以及启动复位模块M3电源端连接提供电源VCC，电源管理模块Ml与延时控制模块M2以 及启动复位模块M3电源端连接提供电源VDD，供电控制模块M0、电源管理模块M1、延时控 制模块M2以及启动复位模块M3共用电源负极VSS，电源管理模块Ml分别与延时控制模块 M2和启动复位模块M3对应信号端口连接提供计时清零信号Vdisc和启动基准信号Vctr; 受控电源通过受控电源输入端输入到启动复位模块M3,启动复位模块M3的受控电源连线 输出端3-1与供电控制模块M0的受控电源连线输入端（0-1)连接，供电控制模块M0将受 控电源输出到受控电源输出端；延时控制模块M2的延时控制信号输出端（2-1)和启动信 号输入端I(2-2)分别与启动复位模块M3的延时控制信号输入端（3-2)和启动信号输出端 (3-3)连接。2. 根据权利要求1所述的一种二线制延时控制开关，其特征在于，所述的供电控制模 块M0包括受控电源输出端子P0-1、单向可控硅SCR0-1和SCR0-2、二极管D0-1和D0-2、稳 压二极管DZ0-1、整流桥B0-1 ;单向可控硅SCR0-1的正极、单向可控硅SCR0-2的负极以及 整流桥B0-1的一个输入端与受控电源输出端子P0-1连接；单向可控硅SCR0-1的负极、单 向可控硅SCR0-2的正极以及整流桥B0-1的另一个输入端与供电控制模块M0的受控电源 连线输入端（0-1)连接；单向可控硅SCR0-1的控制极和二极管D0-2的负极连接；单向可控 硅SCR0-2的控制极与二极管D0-1的负极连接；二极管D0-1的正极以及二极管D0-2的正 极与稳压二极管DZ0-1的正极连接；整流桥B0-1的负极输出端接VSS，整流桥B0-1的正极 输出端以及稳压二极管DZ0-1的负极接VCC。3. 根据权利要求1所述的一种二线制延时控制开关，其特征在于，所述的电源管理模 块Ml包括四运算放大器U1-1的两个独立运放U1-1A和U1-1B、电解电容C1-1和C1-4、电 容C1-2~C1-3和C1-5~C1-6、电阻R1-1~R1-10、二极管D1-1~D1-4、微功耗电压基 准二极管DZ1-1、发光二极管LED1-1以及PM0S晶体管Q1-1和NM0S晶体管Q1-2 ;电解电容 C1-1的正极、电阻R1-1的一端、电阻R1-3的一端、PM0S晶体管Q1-1的源极以及发光二极 管LED1-1的正极接VCC;电解电容C1-1和C1-4的负极、电容C1-2的一端、电容C1-3的一 端、电容C1-5的一端、电容C1-6的一端、微功耗电压基准二极管DZ1-1的正极、二极管D1-1 的负极、电阻R1-4的一端和电阻R1-9的一端、NM0S晶体管Q1-2的源极以及四运算放大器 U1-1的负电源端11接VSS;发光二极管LED1-1的负极以及电解电容C1-4的正极与四运算 放大器U1-1的正电源端（4)连接；电阻R1-1的另一端、电阻R1-2的一端、电容C1-2的另 一端以及微功耗电压基准二极管DZ1-1的负极与独立运放U1-1A的反相输入端（2)连接； 电阻R1-5的一端以及PM0S晶体管Q1-1的栅极与独立运放U1-1A的输出端（1)连接；电阻 R1-2的另一端以及电阻R1-6的一端与独立运放U1-1B的同相输入端（5)连接；电阻R1-3 的另一端和电阻R1-4的另一端以及电容C1-3的另一端与独立运放U1-1B的反相输入端 (6)连接；电阻R1-6的另一端、电阻R1-10的一端以及二极管D1-2和D1-3的正极与独立运 放U1-1B的输出端（7)连接；电阻R1-10的另一端、二极管D1-3的负极以及电容C1-6的 另一端与NM0S晶体管Q1-2的栅极连接；NM0S晶体管Q1-2的漏极接Vdisc;电阻R1-7的一 端、电阻R1-8的一端和电阻R1-9的另一端、二极管D1-2的负极以及独立运放U1-1A的同相 输入端3接Vctr;电阻R1-8的另一端与二极管D1-4的负极连接；二极管D1-4的正极、电 容C1-5的另一端以及PMOS晶体管Q1-1的漏极接VDD;电阻R1-5的另一端以及电阻Rl-7 的另一端与二极管D1-1的正极连接。4. 根据权利要求1所述的一种二线制延时控制开关，其特征在于，所述的延时控制模 块M2包括四运算放大器U1-1的独立运放U1-1C、电阻R2-1~R2-7、电解电容C2-1、电容 C2-2、二极管D2-1 ;电阻R2-1的一端以及电阻R2-3的一端接VDD;电阻R2-1的另一端以 及电阻R2-2的一端与电阻R2-5的一端连接；电阻R2-2的另一端与电解电容C2-1的正极 接Vdisc;电阻R2-5的另一端以及电阻R2-7的一端与独立运放U1-1C的同相输入端10连 接；电阻R2-6的一端、电容C2-2的一端以及二极管D2-1的负极与独立运放U1-1C的反相 输入端9连接；电阻R2-7的另一端以及独立运放U1-1C的输出端8与延时控制模块M2的 延时控制信号输出端（2-1)连接；二极管D2-1的正极与延时控制模块M2的启动信号输入 端（2-2)连接；电阻R2-3的另一端以及电阻R2-6的另一端与电阻R2-4的一端连接；电解 电容C2-1的负极、电容C2-2的另一端以及电阻R2-4的另一端接VSS。5. 根据权利要求1所述的一种二线制延时控制开关，其特征在于，所述的启动复位模 块M3包括四运算放大器U1-1的独立运放U1-1D、受控电源输入端子P3-1、保险丝F3-1、启 动开关S3-1、双线圈磁保持继电器K3-1、二极管D3-1和D3-2、电阻R3-1和R3-2以及NM0S 晶体管Q3-1和Q3-2 ;受控电源输入端子P3-1与保险丝F3-1的一端连接；保险丝F3-1的另 一端以及双线圈磁保持继电器K3-1的触点3与启动开关S3-1的一端连接；启动开关S3-1 的另一端以及双线圈磁保持继电器K3-1的触点1与启动复位模块M3的受控电源连线输 出端（3-1)连接；二极管D3-1的负极和二极管D3-2的负极以及双线圈磁保持继电器K3-1 的触点5接VDD;NM0S晶体管Q3-1的栅极与启动复位模块M3的延时控制信号输入端3-2 连接；二极管D3-1的正极以及双线圈磁保持继电器K3-1的触点（6)与NM0S晶体管Q3-1 的漏极连接；二极管D3-2的正极以及双线圈磁保持继电器K3-1的触点（4)与NM0S晶体 管Q3-2的漏极连接；双线圈磁保持继电器K3-1的触点（2)与电阻R3-1的一端连接；电阻 R3-1的另一端以及电阻R3-2的一端与独立运放U1-1D的同相输入端（12)连接；独立运放 U1-1D的反相输入端（13)接Vctr;NM0S晶体管Q3-2的栅极以及独立运放U1-1D的输出端 (14)与启动复位模块M3的启动信号输出端（3-3)连接；电阻R3-2的另一端以及NM0S晶 体管Q3-1和Q3-2的源极接VSS。
【专利摘要】一种二线制延时控制开关，由供电控制模块M0、电源管理模块M1、延时控制模块M2和启动复位模块M3组成。供电控制模块实现负载与延时控制电路动态供电分配；电源管理模块利用电容储能原理，将整流后的直流电进行滤波、储能和DC-DC转换，在对滤波后电压的监控下向控制电路供电，提高了电能转换效率，大幅度降低了控制电路的工作电流(最小可低至1mA以下)；延时控制模块通过清零、计时以及复位的组合控制，保证了延时时间的准确性和有效性；启动复位模块利用自锁机制使延时控制开关在非工作状态彻底断开与受控电源的连接，实现了零静态功耗，使得本发明适用于各类负载：阻性、容性和感性负载。本发明在保持二线制连接方式的基础上，大幅度提高了延时控制开关的安全性、可靠性和适用性。
【IPC分类】H03K17/72, H03K17/28, H03K17/22
【公开号】CN105337594
【申请号】CN201510708456
【发明人】刘天时, 付春, 师雪雪
【申请人】西安石油大学
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2015年10月27日