3.1 輸入電路的設計

　　輸入電路的原理圖如圖4 所示。R1 為下拉電阻， 將限時保護繼電器輸入端的高阻態轉化為低阻態， 實現ECU 對負載端的低阻態要求； V6 為反向保護二極管， 當輸入端出現反向電壓時， 通過二極管的單向導電性， V6 將反向電壓隔斷， 避免反向電壓對后端電路造成影響； V1 為5V 穩壓管， 輸入電壓通過穩壓管降壓后， 加在限流電阻R2 上，給后級電路提供恒流供電， 驅動限時保護繼電器工作。

　　其電流IR2的計算如下（按額定電壓計算）：

　　下拉電阻R1 的電流值IR1的計算如下：

　　輸入電流I輸入的電流值為：

　　3.2 延時濾波電路的設計

　　限時保護繼電器使用在汽車發動機上， 其使用條件比較惡劣， 發動機工作時會產生大量的干擾電壓， 干擾電壓加到限時保護繼電器的輸入端可能會造成限時保護繼電器的誤動作。因此， 在限時保護繼電器的輸入電路之后， 設計一個延時濾波電路，延時濾波電路的原理圖如圖5 所示。當干擾電壓小于一定值時（200ms， 干擾電壓的持續時間較短，在1μs 左右）， 限時保護繼電器不工作， 只有輸入端持續供電超過200ms， 才認為是輸入端正常供電， 限時保護繼電器正常工作。

　　延時濾波電路的具體工作原理是： 當輸入端添加一個上升沿電壓信號時， 電流經過R6、R7 給電容C 充電。當電容C 充電到一定的門限值V 限時，反向器的“10” 引腳輸出高電平， 限時保護繼電器開始工作。充電時間（即延時時間） 由下式計算：

　　當反相器的“13” 引腳電壓充電到3.8V 時，反相器開始工作， 其中V5 為5V 穩壓管。

　　因此， V （t） 為3.8V， E 為5V， 代入上式：

　　3.3 限時保護電路的設計

　　為了避免起動機單次過長時間起動， 起動機因過熱損壞絕緣層而燒毀定轉子， 進而損壞起動機，在限時保護繼電器的輸入端設計出限時保護電路（如圖6 所示）。輸入端加電， 由于電容器C1 兩端的電壓不能夠突變， 因此， 反相器的“1” 引腳為高電平， 通過兩級反向門， 反相器的“4” 腳為高電平， 三極管V7 接通， 限時保護繼電器開始工作。此時， 通過C1、R5 回路給電容C1 充電， 當反相器“1” 腳電壓低于3.8V 時（即電容C1 兩端的電壓為1.2V）， 反相器的“4” 腳輸出低電平信號， 此時三極管V7 關斷， 限時保護器停止工作。

　　其中， 充電時間的計算公式如下：