由RC電路和P溝道場效應管組成的延時關機電路講解

下圖是一個由 RC 電路和 P 溝道場效應管組成的延時關機電路：

R2 和 LED 為用電電路。電路功能如下: 按下按鍵后，開機，大約2分鐘后，自動關機。

簡單 RC 電路

要想理解上面的延時關機電路，需要從下面這個簡單的并聯 RC 電路開始。

為了方便觀察波形，我們將延時關機電路中的 10 MΩ電阻 R1 改為了 100kΩ。

按下按鍵后波形如下：

波形的幾個狀態如下：

上電后，未按下按鍵前，電容上端電壓為零。

按下按鍵后，電容迅速充電至電源電壓，電容上端電壓為電源電壓。此時，電容 充滿電 。

放開按鍵后，電容通過電阻 R1 緩慢放電，電容 C1 上端電壓逐漸降低，最后接近 0 V。

上面簡單并聯 RC 電路和波形比較容易理解和看懂。

換個位置

如果我們將上面簡單 RC 電路的開關挪個位置，變成如下電路：

按下按鍵后的波形如下圖：

波形的幾個狀態如下：

未上電時，電容下端電壓為零。

上電后，C1 上端會出現電源的 9V 電壓，由于電容兩端的電壓不能突變，電容 C1 的下端也出現 9V 電壓。注意：此時，由于開關還是斷開的，電容 沒有充電 。

按下開關后，電容下端被電源地拉低至 0 V。并且，由于開關閉合了，電容 迅速充滿電 。此時電容的狀態，和前面那個開關在電源正極的 RC 電路中電容充滿電的狀態(狀態2)是一致的。

斷開按鍵后，電容開始通過電阻 R1 緩慢放電。放電完成后，電容下端電壓 接近電源電壓 。

最后一個階段(狀態4)， 隨著電容放電，電容一端的電壓逐漸增高 ，比較難于理解。也是理解最開始那個延時關機電路的關鍵。

可以這樣理解電容放電，電壓升高的過程。當電容充滿電時(狀態3)，電容上端因為失去電子(電子被吸引到了電源正極)，聚集了大量正電荷。電容下端因為受電源負極影響，聚集了大量電子。充電結束時，電容兩端電壓和電源電壓一致。開始放電后(狀態4)，電容負極的電子會逐漸經過電阻往電容正極移動，隨著帶負電的電子的移出，電容負極電壓逐漸升高，此過程會導致電容兩端的壓差逐漸降低，最后，當電容負極電壓也變為電源電壓時，壓差消失，放電結束。

分析延時關機電路

現在我們回到最開始的那個延時關機電路：

上電時，由于電容兩端電壓不能突變，電容 C1 的下端會出現電源電壓，這會導致 P 溝道場效應管關閉。

按下按鍵后，場管的門極被拉低至電源電壓，此時，門極電壓相對于源極電壓為負，P 溝道場管打開，后級電路得到供電。

開關斷開后，電容 C1 通過 R1 緩慢放電。放電過程中，門極電壓逐漸升高。當升高到某一電壓時，場管關閉，斷開后級電路供電。

總結

以上，就是我們對這個延時關機電路的分析。理解的關鍵就是知道有時會出現：隨著電容放電，電容一端的電壓逐漸增高的情況。

審核編輯：湯梓紅