CN103325523B - 电磁铁保护电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电磁铁保护电路，包括驱动电路、主控制电路和从控制电路，主控制电路包括晶体管Q3，晶体管包括第一端、第二端及用于控制所述第一端和第二端导通或截止的控制端，晶体管Q3的第一端分别与电源VCC和电阻R1的一端电连接，电阻R1的另一端与二极管D1的正极电连接，二极管D1的负极分别与晶体管Q3的控制端和电容C1的一端电连接，电容C1的另一端接地，晶体管Q3的第二端经电阻R2接地；主控制电路经晶体管Q3的第二端与驱动电路电连接；从控制电路与MCU的驱动信号电连接。本发明的保护电路设计简单，有效地解决了MCU输出驱动信号持续为高电平时，电磁铁持续通过大电流所造成电磁铁过热损坏的问题。
Description
技术领域
本发明涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种电磁铁保护电路。
背景技术
通常线圈绕制的电磁铁，在使用时如果不加合适的保护电路，当控制驱动信号的软件发生故障使驱动信号始终输出高电平时，就会造成电磁铁有持续电流通过，导致电磁铁过热毁坏自身，甚至造成人身危险。
如图1所示，图中电路为传统的电磁铁的驱动电路。图中电磁铁的正极与二极管D的负极连接再与电源VCC电连接，电磁铁的负极与二极管D的正极连接再与三极管Q1的集电极连接，三极管Q1的发射极接地，且三极管Q1的基极接MCU的驱动信号PulseInput。当三极管Q1的基极输入高电平时，即MCU（微控制器）的驱动信号PulseInput为高电平时，三极管Q1导通，使电磁铁的负极即“-”极对地，此时电磁铁工作。但是在实际应用中，当MCU的驱动信号Pulse Input出现故障，持续输出高电平时，那么三极管Q1始终处于导通状态，电磁铁一直处于工作状态；同时电磁铁的线圈回路由于持续通过大电流，而线圈的阻抗又很小，很容易造成电磁铁过热损坏，甚至造成人身伤害。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电磁铁保护电路，旨在解决电磁铁的驱动电路因驱动信号故障，导致电磁铁持续通过大电流，而过热损坏的问题。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种电磁铁保护电路包括驱动电路和控制电路，所述控制电路包括主控制电路和从控制电路，
所述主控制电路包括晶体管Q3，所述晶体管包括第一端、第二端及用于控制所述第一端和所述第二端导通或截止的控制端，所述晶体管Q3的第一端分别与电源VCC和电阻R1的一端电连接，所述电阻R1的另一端与二极管D1的正极电连接，所述二极管D1的负极分别与所述晶体管Q3的控制端和电容C1的一端电连接，所述电容C1的另一端接地，所述晶体管Q3的第二端经电阻R2接地；
所述主控制电路经所述晶体管Q3的第二端与所述驱动电路电连接；
所述从控制电路包括第一控制端和第二控制端，所述第二控制端分别与所述主控制电路和所述驱动电路电连接，所述第一控制端与MCU的驱动信号电连接。
优选方式为，所述从控制电路包括晶体管Q2，所述第一控制端为晶体管Q2的控制端，所述第二控制端为晶体管Q2的第一端，所述晶体管Q2的第二端接地。
优选方式为，所述晶体管Q1为三极管，其第一端为集电极，其第二端为发射极，其控制端为基极。
优选方式为，所述晶体管Q1为场效应管，其第一端为漏极，其第二端为源极，其控制端为栅极。
优选方式为，所述驱动电路包括电磁铁，所述电磁铁的正极分别与二极管D的负极和电源VCC电连接；所述电磁铁的负极分别与所述二极管D的正极和晶体管Q1的第一端电连接；所述晶体管Q1的控制端与所述主控制电路的所述晶体管Q3的第二端电连接；所述晶体管Q1的第二端与所述从控制电路的所述第二控制端电连接。
优选方式为，所述晶体管Q2为三极管，其第一端为集电极，其第二端为发射极，其控制端为基极。
优选方式为，所述晶体管Q2为场效应管，其第一端为漏极，其第二端为源极，其控制端为栅极。
优选方式为，所述晶体管Q3为三极管，其第一端为集电极，其第二端为发射极，其控制端为基极。
优选方式为，所述晶体管Q3为场效应管，其第一端为漏极，其第二端为源极，其控制端为栅极。
采用上述技术方案后，本发明的有益效果是：由于本发明所述电磁铁保护电路包括驱动电路和控制电路，该控制电路包括主控制电路和从控制电路，其中从控制电路的第一控制端接入MCU的驱动信号pulse input，第二控制端分别与驱动电路和主控制电路电连接。当MCU的驱动信号pulse input为低电平时，从控制电路给驱动电路输入禁止启动信号，电磁铁不工作，同时主控制电路的电源VCC经二极管D1给电容C1充电；当MCU的驱动信号pulse input为高电平时，从控制电路给驱动电路输入允许启动信号，二极管D1被截止，电容C1放电，晶体管Q3暂时导通，启动驱动电路，电磁铁工作。当电容C1放电至晶体管Q3导通电压以下，则晶体管Q3截止，即使MCU的驱动信号持续为高电平，驱动电路也不会被启动，从而实现了在MCU的驱动信号持续为高电平时驱动电路不会被启动，电磁铁不工作，避免了因驱动信号持续为高电平而导致电磁铁过热损坏的危险。
由于从控制电路包括晶体管Q2，所述第一控制端为晶体管Q2的控制端，所述第二控制端为晶体管Q2的第一端，所述晶体管Q2的第二端接地，当MCU的驱动信号pulse input为低电平时，晶体管Q2截止输出高电平，禁止驱动电路启动；当MCU的驱动信号pulse input为高电平时，晶体管Q2导通，允许驱动电路准备启动。该从控制电路结构简单，电路性能稳定。
由于驱动电路包括电磁铁，电磁铁的正极分别与二极管D的负极和电源VCC电连接；电磁铁的负极分别与所述二极管D的正极和晶体管Q1的第一端电连接；所晶体管Q1的控制端与主控制电路的晶体管Q3的第二端电连接；晶体管Q1的第二端与从控制电路的第二控制端电连接。通过晶体管Q1与主控制电路和从控制电路电连接，实现了在MCU的驱动信号pulse input持续为高电平时，电磁铁不持续通过大电流工作，避免了电磁铁因自身发热而毁坏的危险。该保护电路结构简单，操作方便，成本低。
附图说明
图1是本发明背景技术电路图；
图2是本发明实施例的电磁铁保护电路图；
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图2所示，一种电磁铁保护电路包括驱动电路和控制电路，所述控制电路包括主控制电路和从控制电路，所述主控制电路包括晶体管Q3，所述晶体管包括第一端、第二端及用于控制所述第一端和所述第二端导通或截止的控制端，所述晶体管Q3的第一端分别与电源VCC和电阻R1的一端电连接，所述电阻R1的另一端与二极管D1的正极电连接，所述二极管D1的负极分别与所述晶体管Q3的控制端和电容C1的一端电连接，所述电容C1的另一端接地，所述晶体管Q3的第二端经电阻R2接地；所述主控制电路经所述晶体管Q3的第二端与所述驱动电路电连接；所述从控制电路包括第一控制端和第二控制端，所述第二控制端分别与所述主控制电路和所述驱动电路电连接，所述第一控制端与MCU的驱动信号电连接。
其中晶体管Q1和Q2均采用场效应管,场效应管噪声低、受温度和辐射影响小，利于电磁铁保护电路稳定；其中Q3采用三极管。
其中从控制电路包括晶体管Q2，第一控制端为晶体管Q2的栅极，第二控制端为晶体管Q2的漏极，晶体管Q2的源极接地。
其中驱动电路包括电磁铁，该电磁铁的正极即“+”极分别与二极管D的负极和电源VCC电连接；该电磁铁的负极即“-”极分别与二极管D的正极和晶体管Q1的漏极电连接；该晶体管Q1的栅极与上述主控制电路的晶体管Q3的发射极电连接；该晶体管Q1的源极与上从控制电路的第二控制端电连接。
工作时，当MCU的驱动信号pulse input为低电平时，场效应管Q1和Q2都截止，电磁铁不工作，电源VCC通过二极管D1给电容C1充电；当MCU的驱动信号pulse input为高电平时，场效应管Q2导通，由于电容C1放电使三极管Q3短时间内导通，场效应管Q1也导通，电磁铁的负极电平被拉低，电磁铁正常工作。当电容C1放电至三极管Q3导通电压以下，三极管Q3截止，同时场效应管Q1截止，电磁铁停止工作，此时无论MCU的驱动信号pulse input是高电平还是低电平，电磁铁都不会工作，实现了当MCU的驱动信号持续为高电平时，电磁铁不持续通过大电流，进而避免了电磁铁因过热而损坏的危险。
本发明的电磁铁保护电路也适用于螺线管和电感等线圈电路。
以上所述本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.电磁铁保护电路，其特征在于：包括驱动电路和控制电路，所述控制电路包括主控制电路和从控制电路，
所述主控制电路包括晶体管Q3，所述晶体管包括第一端、第二端及用于控制所述第一端和所述第二端导通或截止的控制端，所述晶体管Q3的第一端分别与电源VCC和电阻R1的一端电连接，所述电阻R1的另一端与二极管D1的正极电连接，所述二极管D1的负极分别与所述晶体管Q3的控制端和电容C1的一端电连接，所述电容C1的另一端接地，所述晶体管Q3的第二端经电阻R2接地；
所述主控制电路经所述晶体管Q3的第二端与所述驱动电路电连接；
所述从控制电路包括第一控制端和第二控制端，所述第二控制端分别与所述主控制电路和所述驱动电路电连接，所述第一控制端与MCU的驱动信号电连接。
2.根据权利要求1所述的电磁铁保护电路，其特征在于：所述从控制电路包括晶体管Q2，所述第一控制端为晶体管Q2的控制端，所述第二控制端为晶体管Q2的第一端，所述晶体管Q2的第二端接地。
3.根据权利要求2所述的电磁铁保护电路，其特征在于：所述晶体管Q2采用三极管，其第一端为集电极，其第二端为发射极，其控制端为基极。
4.根据权利要求2所述的电磁铁保护电路，其特征在于：所述晶体管Q2为场效应管，其第一端为漏极，其第二端为源极，其控制端为栅极。
5.根据权利要求1或2所述的电磁铁保护电路，其特征在于：所述驱动电路包括电磁铁，所述电磁铁的正极分别与二极管D的负极和电源VCC电连接；所述电磁铁的负极分别与所述二极管D的正极和晶体管Q1的第一端电连接；所述晶体管Q1的控制端与所述主控制电路的所述晶体管Q3的第二端电连接；所述晶体管Q1的第二端与所述从控制电路的所述第二控制端电连接。
6.根据权利要求5所述的电磁铁保护电路，其特征在于：所述晶体管Q1为三极管，其第一端为集电极，其第二端为发射极，其控制端为基极。
7.根据权利要求5所述的电磁铁保护电路，其特征在于：所述晶体管Q1为场效应管，其第一端为漏极，其第二端为源极，其控制端为栅极。
8.根据权利要求1或2所述的电磁铁保护电路，其特征在于：所述晶体管Q3采用为三极管，其第一端为集电极，其第二端为发射极，其控制端为基极。
9.根据权利要求1或2所述的电磁铁保护电路，其特征在于：所述晶体管Q3为场效应管，其第一端为漏极，其第二端为源极，其控制端为栅极。
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