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驅(qū)動(dòng)單線圈保持繼電器的電路

2009年12月08日 09:19 www.brongaenegriffin.com 作者:佚名 用戶評(píng)論(0

驅(qū)動(dòng)單線圈保持繼電器的電路

單線圈保持繼電器是一種帶存儲(chǔ)器的繼電器,通常帶一種能提供兩個(gè)穩(wěn)定位置的磁性結(jié)構(gòu),用于保持可動(dòng)觸點(diǎn)的銜鐵。一個(gè)永磁鐵提供將這些銜鐵保持在穩(wěn)定位置上的力。給繼電器線圈施加電流,可將銜鐵從一個(gè)位置移至另一個(gè)位置,從而改變觸點(diǎn)的位置。

  向線圈施加一個(gè)方向的電流脈沖,持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)于該型號(hào)繼電器規(guī)定的最小值,就將繼電器設(shè)為了兩個(gè)穩(wěn)定位置之一,它會(huì)在電流停止循環(huán)后仍保持在這個(gè)位置。相反方向的電流將繼電器重置到另一個(gè)位置,沒(méi)有電流也能穩(wěn)定在這里。然后繼電器會(huì)無(wú)限期地保持在這個(gè)位置,直到有一個(gè)新的電流脈沖將其切換到另一個(gè)位置。

  從邏輯信號(hào)驅(qū)動(dòng)這些繼電器的電路可以是一個(gè)半橋(如果有雙電源),或者是全橋(即H型功率驅(qū)動(dòng)器,如果只有單電源可用的話)。產(chǎn)生用于雙端線圈可逆電流脈沖的需求是采用這些橋式結(jié)構(gòu)的原因。由于繼電器本身在靜態(tài)條件下并不消耗電能,因此相同情況下的驅(qū)動(dòng)電路也應(yīng)消耗最低的功率。

  圖1表示各種驅(qū)動(dòng)電路,它們有不同的輸入信號(hào)邏輯電平、編碼,以及可用電源的幅度。圖1a至圖1c中的電路可驅(qū)動(dòng)從4V至15V電壓的繼電器。圖1c中電路需要兩個(gè)獨(dú)立的控制線:置位線用于設(shè)定繼電器,復(fù)位線將其重置??梢詫⒅梦恍盘?hào)和復(fù)位信號(hào)編碼為正(高有效)或負(fù)(低有效)。電路中的兩個(gè)輸入必須采用相同的邏輯約定。

  置位信號(hào)與復(fù)位信號(hào)的寬度必須大于繼電器的最小工作時(shí)間,這個(gè)時(shí)間一般為3 ms至5ms。為了可靠地工作,一次應(yīng)只加一個(gè)信號(hào),另一個(gè)應(yīng)保持為非活動(dòng)邏輯值。例如,使用正邏輯時(shí),信號(hào)必須升高3 ms至5 ms,而另一個(gè)輸入必須保持為低,直到第一個(gè)信號(hào)脈沖結(jié)束。IC的選擇決定了邏輯電平:TTL(晶體管-晶體管邏輯)或電源電平CMOS(圖1c)。

  圖1a和圖1b中的電路采用單一on/off信號(hào)線,每次輸入信號(hào)的變換生成一個(gè)線圈電流脈沖。線圈電流脈沖的極性依賴(lài)于生成時(shí)的輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換極性(圖1a、圖1b和圖1d)。圖1a中的電路工作在CMOS邏輯電平,圖1b中的電路工作在TTL電平。每次轉(zhuǎn)換后,信號(hào)保持穩(wěn)定的時(shí)間都必須大于繼電器的最小工作時(shí)間。圖1a和圖1c中電路的典型靜態(tài)電流為40μA,而圖1b中電路的典型耗電約為50μA。圖1d和圖1e中電路與圖1a、圖1b和圖1c中電路類(lèi)似,但它們的電源范圍為2.7V至5.5V,并且它們的最大靜態(tài)電流只有50 nA。

  由于單線圈保持繼電器有自己的存儲(chǔ)器,因此必須在上電后將其位置初始化到一個(gè)確定狀態(tài),這可以通過(guò)輸入邏輯,也可以通過(guò)分析并響應(yīng)來(lái)自觸點(diǎn)電路的信號(hào)。所有這些電路都可以在用脈沖驅(qū)動(dòng)繼電器線圈時(shí),在兩個(gè)方向上提供高達(dá)數(shù)百毫安電流。這些電路中IC的技術(shù)信息與數(shù)據(jù)表可以在Maxim Integrated Products公司找到。


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