简易RC延时电路设计及原理分享

图一是最简单的RC延时电路，目的是延时点亮LED。R1给C1充电，等电容电压到达三极管基极导通电压大概0.7V时，三极管开通，LED点亮，二极管D1是让C1可以快速放电的作用。

延时时间 ，其中V1为电源电压，V0为电容初始时刻电压，Vt为t时刻电容电压。在这个电路里，V1=5V，V0=0V，Vt=0.7V。延时大概1.5S。 电路虽然结构简单，但是要实现较大的延时就要选用大容量的电容，而且充电电阻R1不能太大，否则三极管不能处于开关状态。

图一

图二 再看图二，主要是多加了一个2.7V的稳压二极管D2，这时候情况就有所改观。可以看到，令三极管开通的电容电压提高了2.7V，也就是说Vt=0.7+2.7=3.4V。代入公式算得延时t=5.7S。 图二中R3电阻是为了把稳压二极管的反向漏电流导走，防止充电过程中三极管微导通。

图三 最后看图三，为了提高延时精度，使用了电压比较器。电容电压作为反相端输入，R3和R2对电源的分压作为同相端输入。初始状态时，V+ > V- ，比较器输出高电平，LED不亮；当电容电压升高到Vt时，V- > V+ ，比较器输出低电平，LED被点亮。 R5是正反馈电阻，可以有效消除输出抖动。要算出延时时间就要先算出Vt，初始状态下，比较器输出高电平，R5相当于与R3并联，于是算出。

这里分压电阻R3和R2采用了特殊的比值，使得取ln刚好为1，这样延时时间仅仅由R1和C1来决定，给计算带来了简便，同时与电源电压V1也没有任何关系。这个电路可以用在延时精度较高的场合。RC延时电路计算详解

简易RC延时电路

RC延时原理：

如图，3.3V电源通过R1之后会给C1充电，A点的电压会从0开始升高，对于后续电路来讲，A点升高到后续电路所需有效电压的时间t就可以认为是延时的时间。

计算RC延时电路的时间常数

在电路设计时，不需要太精确时，RC延时电路所产生的时间延时，直接使用RC来计算即可，例如图中R1=10K，C1=0.1uf。R*C=1ms。注意RC中R化为欧姆（Ω），C化为法拉（F）。之后乘积为秒（s）

如上图所示，如通过实验的方法绘出电容的充放电曲线，在起点处做一条充放电切线，则切线与横轴的交点就是时间常数RC。

计算RC延时电路延时时间

RC延时的过程就是电容C充电的过程，这就用到电容充放电公式：

Vt=V0+（V1-V0）* [1-exp(-t/RC)]

V0 为电容上的初始电压值，V1 为电容最终可充到或放到的电压值，Vt为t时刻电容上的电压值。

例如电压为E的电容通过阻值为R的电阻向初值为0的电容C充电，则此时V0=0，V1=E，经过t时刻电容上的电压为：Vt=E*[1-exp(-t/RC)]。

如果是放电过程，初始电压为E的电容通过阻值为R的电阻放电，对照公式V0=E，V1=0，故放到t时刻电容上的电压为：Vt=E*exp(-t/RC)。

对于上图来讲，V0=0，V1=3.3V，RC=1ms。所以Vt=3.3*[1-exp(-t/1ms)]。如果对于后续电路，需要A点升到1.5V。则可计算出t这个延时时间。

又或者我们想要延时3ms的时间，确定延时时间后，我们通过配置电源，电阻和电容这三个可变量中的任意两个，就可以计算RC电路中另外一个的参数。

优缺点

RC延时电路简易实用，成本低。但是只适合不精确场景下的短暂延时。根据原理来讲，受限于电容的存储容量，无法实现长时间延时。实际使用中若需要延时时间较长，且需要具有一定准确的场合，可以选用时间继电器。

自动控制中，常用RC和继电器，开关组合成缓放缓吸或者缓慢释放，快速吸合等不同功能的电路。总之，根据实际使用场景和功能，又或是实际设计时的需求，选用合适的延时电路即可。

审核编辑：黄飞