CN108346548B - 一种单线圈磁保持继电器及其驱动电路 - Google Patents

一种单线圈磁保持继电器及其驱动电路 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种单线圈磁保持继电器及其驱动电路，其中的驱动电路包括第一驱动单元和第二驱动单元，第一驱动单元和第二驱动单元的输出端分别用于连接单线圈磁保持继电器的线圈的两端，该驱动电路还包括使能控制单元，该使能控制单元包括使能开关管(Q1)，使能开关管(Q1)用于串设在第一驱动单元和第二驱动单元的电源回路中，使能开关管(Q1)的触发端用于连接使能信号(EN)。本发明采用第一驱动单元和第二驱动单元驱动继电器的线圈，并通过使能控制单元控制第一驱动单元和第二驱动单元的工作状态，有效提高了磁保持继电器的控制灵活性。

Description

一种单线圈磁保持继电器及其驱动电路
技术领域
本发明涉及一种单线圈磁保持继电器及其驱动电路，属于电子电路技术领域。
背景技术
磁保持继电器是一种自动开关。和其他电磁继电器一样，对电路起着自动接通和切断作用。所不同的是，磁保持继电器的常闭或常开状态完全是依赖永久磁钢的作用，其开关状态的转换是靠通过给线圈通正和负直流电压使其切换保持。单线圈磁保持继电器驱动时既需要正向电压，也需要反相电压，给用户带来诸多不便。
发明内容
本发明的目的是提供一种单线圈磁保持继电器及其驱动电路，以解决磁保持继电器驱动不便的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种单线圈磁保持继电器驱动电路，包括以下方案：
驱动电路方案一：包括第一驱动单元和第二驱动单元，所述第一驱动单元和第二驱动单元的输出端分别用于连接单线圈磁保持继电器的线圈的两端，该驱动电路还包括使能控制单元，所述使能控制单元包括使能开关管(Q1)，所述使能开关管(Q1)用于串设在所述第一驱动单元和第二驱动单元的电源回路中，所述使能开关管(Q1)的触发端用于连接使能信号(EN)。
驱动电路方案二：在驱动电路方案一的基础上，所述第一驱动单元包括由第一运放(U1)构成的第一跟随电路，所述第一运放(U1)的同向输入端用于连接控制信号(CTR)，所述第一运放(U1)的输出端即为所述第一驱动单元的输出端。
驱动电路方案三：在驱动电路方案一的基础上，所述第二驱动单元包括控制开关管(Q2)和由第二运放(U2)构成的第二跟随电路，所述控制开关管(Q2)的触发端用于连接控制信号(CTR)，所述控制开关管(Q2)的输出端连接所述第二跟随电路，所述第二运放(U2)的输出端即为所述第二驱动单元的输出端。
驱动电路方案四、五、六：分别在驱动电路方案一、二、三的基础上，所述使能开关管(Q1)为三极管。
驱动电路方案七：在驱动电路方案三的基础上，所述控制开关管(Q2)为三极管。
驱动电路方案八：在驱动电路方案二的基础上，所述第一运放(U1)的反相输入端与输出端相连后通过第一电阻(R1)接地，所述第一运放(U1)的反相输入端与输出端之间还串接有第二电阻(R2)。
本发明还提供了一种单线圈磁保持继电器，包括以下方案：
继电器方案一：包括一个线圈和驱动电路，所述驱动电路包括第一驱动单元和第二驱动单元，所述第一驱动单元和第二驱动单元的输出端分别用于连接单线圈磁保持继电器的线圈的两端，该驱动电路还包括使能控制单元，所述使能控制单元包括使能开关管(Q1)，所述使能开关管(Q1)用于串设在所述第一驱动单元和第二驱动单元的电源回路中，所述使能开关管(Q1)的触发端用于连接使能信号(EN)。
继电器方案二：在继电器方案一的基础上，所述第一驱动单元包括由第一运放(U1)构成的第一跟随电路，所述第一运放(U1)的同向输入端用于连接控制信号(CTR)，所述第一运放(U1)的输出端即为所述第一驱动单元的输出端。
继电器方案三：在继电器方案一的基础上，所述第二驱动单元包括控制开关管(Q2)和由第二运放(U2)构成的第二跟随电路，所述控制开关管(Q2)的触发端用于连接控制信号(CTR)，所述控制开关管(Q2)的输出端连接所述第二跟随电路，所述第二运放(U2)的输出端即为所述第二驱动单元的输出端。
继电器方案四、五、六：分别在继电器方案一、二、三的基础上，所述使能开关管(Q1)为三极管。
继电器方案七：在继电器方案三的基础上，所述控制开关管(Q2)为三极管。
继电器方案八：在继电器方案二的基础上，所述第一运放(U1)的反相输入端与输出端相连后通过第一电阻(R1)接地，所述第一运放(U1)的反相输入端与输出端之间还串接有第二电阻(R2)。
本发明的有益效果是：通过使能控制单元控制第一驱动单元和第二驱动单元的工作状态，当使能控制单元导通时，第一驱动单元和第二驱动单元正常工作，进而通过控制信号来控制继电器状态的变化情况；当使能控制单元断开时，第一驱动单元和第二驱动单元闭锁，继电器状态保持不变，有效提高了磁保持继电器的控制灵活性。
附图说明
图1是本发明的实施例电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图以及具体的实施例对本发明做进一步详细的说明。
单线圈磁保持继电器，包括继电器触点、线圈和驱动电路，其中驱动电路包括第一驱动单元、第二驱动单元和使能控制单元。第一驱动单元和第二驱动单元的输出端分别连接单线圈磁保持继电器的线圈的两端。该使能控制单元包括使能开关管Q1，使能开关管Q1串设在第一驱动单元和第二驱动单元的电源回路中，该使能开关管Q1的触发端用于连接使能信号EN。
具体的，第一驱动单元包括由第一运放U1构成的第一跟随电路，第一运放U1的同向输入端用于连接控制信号CTR，第一运放U1的输出端即为第一驱动单元的输出端。第二驱动单元包括控制开关管Q2和由第二运放U2构成的第二跟随电路，控制开关管Q2的触发端用于连接控制信号CTR，控制开关管Q2的输出端连接第二跟随电路，第二运放U2的输出端即为第二驱动单元的输出端。
如图1所示，CTR为控制信号，来自于控制器，如单片机等。R1、R2、R3、R4、R5、R6为电阻，使能开关管Q1、控制开关管Q2为NPN三极管，U1、U2为运算放大器，K1为磁保持继电器，包括触点和线圈，VCC为供电电源，GND为电源地。在第一驱动单元中，控制信号CTR连接第一运放U1的同向输入端，第一运放U1的反相输入端与输出端相连后通过第一电阻R1接地，第一运放U1的反相输入端与输出端之间还串接由第二电阻R2，构成了第一跟随电路，第一运放U1的电源端连接供电电源VCC。在第二驱动单元中，控制信号CTR经电阻R5接三极管Q2的基极，三极管Q2的射极接地，三极管Q2的集电极经电阻R6接电源VCC，三极管Q2的集电极还与第二运放U2的同相输入端相连，第二运放U2的反相输入端与输出端相连，构成了第二跟随电路，第二运放U2的电源端连接供电电源VCC。在使能控制单元中，使能信号EN经电阻R3接三极管Q1的基极，三极管Q1的基极经电阻R4接地，三极管Q1的射极接地，三极管Q1的集电极连接第一运放U1和第二运放U2的接地端。
本发明单线圈磁保持继电器的工作原理如下：正常情况下使能信号EN为低电平，三极管Q1截止，运放U1、U2不工作，继电器保持原来状态；需要改变继电器状态时，使能信号EN置为高电平，运放U1、U2正常工作，若CTR为低电平，CTR信号经运算放大器U1放大后输出仍为低电平，运算放大器U2的输入端经电阻R6上拉为高电平，输出为高电平；反之若CTR为高电平，U1输出为高电平，U2输出为低电平，继电器K1达到预置状态后，控制EN为低即可保持该状态。
需要指出的是，以上给出了本发明涉及的具体实施方式，其中的使能开关管Q1、控制开关管Q2才可以采用其他功率开关管，例如CMOS、IGBT等。在相同的控制信号的控制作用下，在保证第一驱动单元和第二驱动单元的输出端的输出位相反的情况下，第一驱动单元和第二驱动单元也可以采用现有技术中其他的电路结构。

Claims (8)

1.一种单线圈磁保持继电器驱动电路，包括第一驱动单元和第二驱动单元，所述第一驱动单元和第二驱动单元的输出端分别用于连接单线圈磁保持继电器的线圈的两端，其特征在于，该驱动电路还包括使能控制单元，所述使能控制单元包括使能开关管(Q1)，所述使能开关管(Q1)用于串设在所述第一驱动单元和第二驱动单元的电源回路中，所述使能开关管(Q1)的触发端用于连接使能信号(EN)；
所述第一驱动单元包括由第一运算放大器(U1)构成的第一跟随电路，所述第一运算放大器(U1)的同相输入端用于连接控制信号(CTR)，所述第一运算放大器(U1)的输出端即为所述第一驱动单元的输出端；
所述第二驱动单元包括控制开关管(Q2)和由第二运算放大器(U2)构成的第二跟随电路，所述控制开关管(Q2)的触发端用于连接控制信号(CTR)，所述控制开关管(Q2)的输出端连接所述第二跟随电路，所述第二运算放大器(U2)的输出端即为所述第二驱动单元的输出端。
2.根据权利要求1所述的单线圈磁保持继电器驱动电路，其特征在于，所述使能开关管(Q1)为三极管。
3.根据权利要求1所述的单线圈磁保持继电器驱动电路，其特征在于，所述控制开关管(Q2)为三极管。
4.根据权利要求1所述的单线圈磁保持继电器驱动电路，其特征在于，所述第一运算放大器(U1)的反相输入端与所述第一运算放大器(U1)的输出端相连后通过第一电阻(R1)接地，所述第一运算放大器(U1)的反相输入端与所述第一运算放大器(U1)的输出端之间还串接有第二电阻(R2)。
5.一种单线圈磁保持继电器，包括一个线圈和驱动电路，所述驱动电路包括第一驱动单元和第二驱动单元，所述第一驱动单元和第二驱动单元的输出端分别用于连接单线圈磁保持继电器的线圈的两端，其特征在于，该驱动电路还包括使能控制单元，所述使能控制单元包括使能开关管(Q1)，所述使能开关管(Q1)用于串设在所述第一驱动单元和第二驱动单元的电源回路中，所述使能开关管(Q1)的触发端用于连接使能信号(EN)；
所述第一驱动单元包括由第一运算放大器(U1)构成的第一跟随电路，所述第一运算放大器(U1)的同相输入端用于连接控制信号(CTR)，所述第一运算放大器(U1)的输出端即为所述第一驱动单元的输出端；
所述第二驱动单元包括控制开关管(Q2)和由第二运算放大器(U2)构成的第二跟随电路，所述控制开关管(Q2)的触发端用于连接控制信号(CTR)，所述控制开关管(Q2)的输出端连接所述第二跟随电路，所述第二运算放大器(U2)的输出端即为所述第二驱动单元的输出端。
6.根据权利要求5所述的单线圈磁保持继电器，其特征在于，所述使能开关管(Q1)为三极管。
7.根据权利要求5所述的单线圈磁保持继电器，其特征在于，所述控制开关管(Q2)为三极管。
8.根据权利要求5所述的单线圈磁保持继电器，其特征在于，所述第一运算放大器(U1)的反相输入端与所述第一运算放大器(U1)的输出端相连后通过第一电阻(R1)接地，所述第一运算放大器(U1)的反相输入端与所述第一运算放大器(U1)的输出端之间还串接有第二电阻(R2)。
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