CN209071233U - 一种双稳态继电器和一种线路板模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双稳态继电器和一种线路板模块。所述双稳态继电器包括接入触点、导磁底板、吸合结构和接出触点，所述吸合结构包括上磁铁结构、下磁铁结构、设置在所述上磁铁结构和下磁铁结构之间的电磁铁结构，所述上磁铁结构和下磁铁结构面向所述电磁铁结构的面均为S极或N极，当所述电磁铁结构和下磁铁结构/上磁铁结构吸合时，当所述电磁铁结构和接出触点吸合时，所述接入触点、导磁底板、电磁铁结构以及接出触点依次电连接，所述双稳态继电器结构紧凑，能源消耗小。所述线路板模块包括上述双稳态继电器和线路板，所述线路板模块通过双稳态继电器的双稳态磁性系统，实现双稳态，低功耗的效果。

Description

一种双稳态继电器和一种线路板模块

技术领域

本实用新型涉及继电器领域，特别涉及一种双稳态继电器，以及涉及一种线路板模块。

背景技术

继电器是一种电控制器件，是当输入量的变化达到规定要求时，在电气输出电路中使被控制发生预定的阶跃变化的电器。它具有控制系统和被控制系统之间的相互关系，通常应用于自动化的控制电路中，它实际上是用小电流控制大电流运作的一种自动开关，故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。

双稳态继电器是继电器中的一种，具有两个稳定状态。现有技术中双稳态继电器有两种结构，一种是采用机械机构保持和释放工作触点，另一种是采用双线圈来控制继电器实现双稳态效果。然而上述双稳态继电器都存在着较大弊端，首先机械机构容易疲劳，其可靠性不是很好，往往几十次、几百次工作就不能保持同步状态，不能使用于高度自动化的设备、机器单元里。而采用双线圈来控制驱动，在制造和应用范畴内又十分复杂，生产成本高。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种双稳态继电器，结构简单，成本低，体积小，控制能力强等优点。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：

一种双稳态继电器，包括接入触点、导磁底板、吸合结构和接出触点，所述吸合结构包括上磁铁结构、下磁铁结构以及设置在所述上磁铁结构和下磁铁结构之间的电磁铁结构，所述上磁铁结构包括导磁体和上磁铁，所述下磁铁结构包括下磁铁，所述导磁体设置在所述导磁底板上，所述上磁铁设置在所述导磁体上，所述下磁铁设置在所述导磁底板上，所述上磁铁和下磁铁上下对应设置，所述电磁铁结构设置在所述上磁铁和下磁铁之间，所述上磁铁和下磁铁面向所述电磁铁结构的面均为S极或N极，当所述电磁铁结构和接出触点吸合时，所述接入触点、导磁底板、电磁铁结构和接出触点依次电连接形成通路。

作为优选，所述电磁铁结构包括衔铁、衔铁座和线圈结构，所述衔铁座设置在所述导磁底板上，所述衔铁一端设置在所述衔铁座上，另一端设置在所述上磁铁和下磁铁之间，所述线圈包括相互连接的线圈主体和电流控制器，所述线圈主体套设在所述衔铁上，所述电流控制器控制所述线圈主体内的电流通断。

作为优选，所述电流控制器，交流控制时，设置两个按钮，每个按钮串联一只二极管，两只二极管方向相反，直流控制时，采用多触点同步按键切换线圈主体正负电极。

作为优选，所述上磁铁结构还包括上垫片，所述上垫片位于所述上磁铁和衔铁之间，并设置在所述上磁铁上。

作为优选，所述下磁铁结构还包括下垫片，所述下垫片位于所述下磁铁和衔铁之间，并设置在所述下磁铁上。

作为优选，所述双稳态继电器还包括盒盖，所述盒盖盖合在所述导磁底板上。

本实用新型还公开了一种线路板模块，包括所述线路板和上述双稳态继电器，所述双稳态继电器设置在所述线路板上，所述接入触点、线路板和导磁底板依次电连接。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：本实用新型所述双稳态继电器，包括接入触点、导磁底板、吸合结构和接出触点，所述吸合结构包括上磁铁结构、下磁铁结构、设置在所述上磁铁结构和下磁铁结构之间的电磁铁结构，所述上磁铁结构包括导磁体和上磁铁，所述下磁铁结构包括下磁铁，所述导磁体设置在所述导磁底板上，所述上磁铁设置在所述导磁体上，所述下磁铁设置在所述导磁底板上，所述上磁铁和下磁铁上下对应设置，所述电磁铁结构设置在所述上磁铁和下磁铁之间，所述上磁铁和下磁铁面向所述电磁铁结构的面均为S极或N极，当所述电磁铁结构和下磁铁/上磁铁吸合时，所述接入触点、导磁底板、电磁铁结构、上磁铁结构/下磁铁结构，和接出触点依次电连接形成通路。所述双稳态继电器结构紧凑，当所述电磁铁结构和上磁铁结构/下磁铁机构吸合时，继电器保持稳态，所述电磁铁结构中通入微小的电流，电磁铁结构产生磁性，打破电磁铁结构在磁场中原有的平衡，与另一极吸合，进入另一种稳态，此时切断所述电磁铁结构中的电流，继电器保持稳态，继电器稳态时不消耗电能，节电效果明显。另外，所述双稳态继电器中采用永磁铁结构，不使用拉簧、拉簧等反作用力元件，不会出现疲劳现象，且吸合动作迅速，吸合更加可靠。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本实用新型公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本实用新型的理解，并不是具体限定本实用新型各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本实用新型的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本实用新型。在附图中：

图1是本实用新型一具体实施例的双稳态继电器的结构示意图；

图2是本实用新型一具体实施例的双稳态继电器的结构爆炸图。

图中所示：1-接入触点、2-导磁底板、31-导磁体、32-上磁铁、33-下磁铁、 34-衔铁、35-衔铁座、36-线圈主体、37-上垫片、38-下垫片、39-盒盖、4-接出触点、5-线路板。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施例。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参见图1和图2，一种双稳态继电器，包括接入触点1、导磁底板2、吸合结构和接出触点4。

所述吸合结构包括上磁铁结构、下磁铁结构和电磁铁结构，所述电磁铁结构设置在所述上磁铁结构和下磁铁结构之间。

所述上磁铁结构包括导磁体31和上磁铁32，所述下磁铁结构包括下磁铁 33，所述导磁体31为拱门结构架设在所述导磁底板2上，所述上磁铁32设置在拱门结构中，所述下磁铁33设置在所述导磁底板2上，所述上磁铁32和下磁铁33上下对应设置，所述电磁铁结构设置在所述上磁铁32和下磁铁33之间，所述上磁铁32和下磁铁33同向加磁，面向所述电磁铁结构的面均为S极或N 极。当所述电磁铁结构和接出触点4吸合时，所述接入触点1、导磁底板2、电磁铁结构以及接出触点4电连接形成通路。

所述电磁铁结构包括衔铁34、衔铁座35和线圈结构，所述衔铁座35设置在所述导磁底板2上，所述衔铁34一端设置在所述衔铁座35上，另一端设置在所述上磁铁32和下磁铁33之间，所述衔铁34为T型，所述衔铁34包括横向端部和竖向端部，所述横向端部设置在所述衔铁座35上，增加接触面积，提高牢固度，所述竖向端部设置在所述上磁铁32和下磁铁33之间。所述线圈包括相互连接的线圈主体36和电流控制器(未图示)，所述线圈主体36套设在所述衔铁34的竖向端部上，所述电流控制器控制所述线圈主体36中电流方向。以所述电磁铁结构和下磁铁结构吸合时，所述接入触点1、导磁底板2、电磁铁结构以及接出触点4为通路为例，当通路断开时，所述电磁铁结构和上磁铁结构吸合，形成稳态，此时所述电磁铁结构中没有电流，向所述电磁铁结构通入电流，所述衔铁34磁性发生变化，所述电磁铁结构推开所述上磁铁结构，同时吸引所述下磁铁结构，最终与所述下磁铁结构吸合，形成另一个稳态，此时暂停向电磁铁结构中通入电流，因此，只有在一个稳态向另一个稳态转变过程中需要通入电流，形成稳态之后，就不需要通入电流，能够减少能源的消耗，节约生产成本，并且所述双稳态继电器结构简单，进一步降低了生产成本。另外，所述双稳态继电器的上磁铁32和下磁铁33采用永磁铁，不使用弹簧、拉簧等反作用力元件，采用永磁铁增加了衔铁34在变化状态时的活动距离，衔铁34 和接出触头4之间的距离加大，提高了灭弧能力，且永磁铁不会产生疲劳，吸合更加可靠。

所述电流控制器控制所述线圈主体36中电流方向可以采用交流控制和直流控制两种方法。交流控制时，设置两个按钮，每个按钮分别串联一只二极管，两只二极管方向相反。直流控制时，采用多触点同步按键切换线圈主体正负电极。

为了防止永磁铁和电磁铁吸合时由于撞击而损坏，设置垫片对所述衔铁34 的活动距离进行限位，使电磁铁和永磁铁吸合时保持一定的虚位。在所述上磁铁结构中设置上垫片37，所述上垫片37位于所述上磁铁32和衔铁34之间，并设置在所述上磁铁32上，所述上垫片37采用不导磁材料制备，如树脂、陶瓷等绝缘不导磁材料，如胶水、铜片、铝片等其它不导磁材料。同样的，在所述下磁铁结构中设置下垫片38，所述下垫片38位于所述下磁铁33和衔铁34之间，并设置在所述下磁铁33上。

所述双稳态继电器中，各个元器件之间的固定均使用粘接，例如所述导磁底板2、导磁体31和上磁铁32之间，所述下磁铁33和导磁底板2之间，所述导磁底板2、衔铁座35和衔铁34之间，均采用胶水粘接。

基于安全的考虑，所述双稳态继电器还设置一个盒盖39，所述盒盖39盖合在所述导磁底板2上，保护继电器中各个元器件不暴露，防止损伤，同时也保护使用者接触不到元器件。所述盒盖39粘接在所述导磁底板2上，密封。

进一步参见图2，所述双稳态继电器可以作为一种PCB继电器，能够接入线路板电路中，所述双稳态继电器设置在线路板5上，所述接入触点1、线路板 5和导磁底板2依次电连接，通过双稳态继电器的双稳态磁性系统，实现双稳态，低功耗的效果。

应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施例和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。

Claims (7)

1.一种双稳态继电器，其特征在于，包括接入触点、导磁底板、吸合结构和接出触点，所述吸合结构包括上磁铁结构、下磁铁结构以及设置在所述上磁铁结构和下磁铁结构之间的电磁铁结构；所述上磁铁结构包括导磁体和上磁铁，所述下磁铁结构包括下磁铁，所述导磁体设置在所述导磁底板上，所述上磁铁设置在所述导磁体上，所述下磁铁设置在所述导磁底板上，所述上磁铁和下磁铁上下对应设置，所述电磁铁结构设置在所述上磁铁和下磁铁中间，所述上磁铁和下磁铁同向加磁，面向所述电磁铁结构的面为S极或N极，当所述电磁铁结构和接出触点吸合时，所述接入触点、底板、电磁铁结构以及接出触点依次电连接。

2.根据权利要求1所述的双稳态继电器，其特征在于，所述电磁铁结构包括衔铁、衔铁座和线圈结构，所述衔铁座设置在所述导磁底板上，所述衔铁一端设置在所述衔铁座上，另一端设置在所述上磁铁和下磁铁之间，所述线圈包括相互连接的线圈主体和用于控制所述线圈主体电流通断的电流控制器，所述线圈主体套设在所述衔铁上。

3.根据权利要求2所述的双稳态继电器，其特征在于，所述电流控制器，可以提供极性相反的直流信号，切换线圈主体正负电极。

4.根据权利要求1所述的双稳态继电器，其特征在于，所述上磁铁结构还包括上垫片，所述上垫片位于所述上磁铁和衔铁之间，并设置在所述上磁铁上。

5.根据权利要求1所述的双稳态继电器，其特征在于，所述下磁铁结构还包括下垫片，所述下垫片位于所述下磁铁和衔铁之间，并设置在所述下磁铁上。

6.根据权利要求1所述的双稳态继电器，其特征在于，所述双稳态继电器还包括盒盖，所述盒盖盖合在所述导磁底板上。

7.一种线路板模块，其特征在于，包括线路板和如权利要求1～6任一所述的双稳态继电器，所述双稳态继电器设置在所述线路板上，所述接入触点、线路板和导磁底板依次电连接。