CN209434100U - 一种磁保持继电器的驱动控制电路 - Google Patents

Abstract

一种磁保持继电器的驱动控制电路，包括动作信号电路、储能电路、555集成电路、动作信号电源检测开关电路、动作信号电源检测阻断电路、通电动作脉冲输出电路及通电复归脉冲输出电路；储能电路与动作信号电路并联，动作信号电源检测开关电路的输入端及输出端分别与动作信号电路及通电动作脉冲输出电路连接，动作信号电源检测阻断电路的输入端及输出端分别与动作信号电路及通电复归脉冲输出电路连接；555集成电路的输入端与动作信号电路连接，555集成电路的输入端与阈值端短接，555集成电路复位端及供电端均与储能电路连接，555集成电路输出端接于动作信号电源检测开关电路中，555集成电路放电端与通电复归脉冲输出电路连接。

Description

一种磁保持继电器的驱动控制电路

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，尤其指一种磁保持继电器的驱动控制电路。

背景技术

磁保持继电器是近几年发展起来的一种新型继电器，与电磁继电器、接触器一样，磁保持继电器对电路起着自动接通和切断作用，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一定宽度的脉冲电信号触发而完成，之后无需保持该电信号，其相比电磁继电器和接触器会更加节能、省电。另外，磁保持继电器还具有性能稳定、体积小、承载能力大，比一般电磁继电器性能优越的特点。

鉴于此，界内技术人员一直希望能用磁保持继电器代替电磁继电器或接触器工作。然而，事实上，目前的磁保持继电器驱动技术大大限制了磁保持继电器的应用范围，在现有技术中，主要采用单片机组成的驱动控制电路来驱动磁保持继电器的通电动作和复归，这种驱动控制电路不仅需要单独给单片机供电，还需要在单片机中编写程序，比较复杂，如此一来，对于很多电路结构简单的场合，磁保持继电器并不适合代替电磁继电器或接触器使用。

实用新型内容

本实用新型提供的磁保持继电器的驱动控制电路结构简单、无需编程，采用该驱动控制电路的磁保持继电器应用范围广，基本可以代替电磁继电器或接触器使用。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种磁保持继电器的驱动控制电路，包括动作信号电路，还包括储能电路、555集成电路、动作信号电源检测开关电路、动作信号电源检测阻断电路、通电动作脉冲输出电路及通电复归脉冲输出电路；所述储能电路与动作信号电路并联，所述动作信号电源检测开关电路的输入端及输出端分别与动作信号电路及通电动作脉冲输出电路连接，所述动作信号电源检测阻断电路的输入端及输出端分别与动作信号电路及通电复归脉冲输出电路连接；所述555集成电路的输入端与动作信号电路连接，所述555集成电路的输入端与阈值端短接，所述555集成电路的复位端及供电端均与储能电路连接，所述555集成电路的输出端接于动作信号电源检测开关电路中，所述555集成电路的放电端接于动作信号电源检测阻断电路及通电复归脉冲输出电路之间；

当动作信号电路通路时，所述储能电路充电，所述动作信号电源检测开关电路通路，所述555集成电路的输出端输出方波，经过通电动作脉冲输出电路后输出通电动作脉冲信号，所述动作信号电源检测阻断电路通路持续输出高电平，经过通电复归脉冲输出电路后保持低电平输出；当动作信号电路断路时，所述储能电路为555集成电路提供电源，所述动作信号电源检测开关电路断路，所述通电动作脉冲输出电路保持低电平输出，所述动作信号电源检测阻断电路断路，所述555集成电路的放电端输出方波，经过通电复归脉冲输出电路后输出通电复归脉冲信号。

进一步地，所述555集成电路包括555时基芯片N1、电阻R3、电阻R4、电容C1、电容C2、电阻R5和电阻R6；所述电阻R3与动作信号电路并联，所述电阻R4与电容C1串联后与电阻R3并联，所述555时基芯片N1的2号引脚接于电阻R4和电容C1之间，所述555时基芯片N1的2号引脚与6号引脚短接，所述555时基芯片N1的4号引脚、8号引脚均与储能电路连接，所述555时基芯片N1的5号引脚串联电容C2后接地，所述555时基芯片N1的1号引脚接地，所述555时基芯片N1的3号引脚接于动作信号电源检测开关电路中，所述555时基芯片N1的7号引脚依次串联电阻R6和电阻R5后与储能电路连接，所述通电复归脉冲输出电路的输入端接于电阻R6和电阻R5之间，且所述通电复归脉冲输出电路的输入端还与动作信号电源检测阻断电路的输出端连接。

更进一步地，所述储能电路包括二极管D1和超级电容C3，所述二极管D1与超级电容C3串联后与动作信号电路并联，所述555时基芯片N1的4号引脚及8号引脚均接于二极管D1与超级电容C3之间。

更进一步地，所述动作信号电源检测开关电路包括电阻R2和三极管Q2，所述电阻R2的两端分别与动作信号电路及三极管Q2的基极连接，所述三极管Q2的集电极与555时基芯片N1的3号引脚连接，所述三极管Q2的发射极与通电动作脉冲输出电路的输入端连接，所述三极管Q2为NPN型三极管。

更进一步地，所述通电动作脉冲输出电路包括电阻R8、三极管Q5、电阻R9和三极管Q6，所述三极管Q5的基极串联电阻R8后与三极管Q2的发射极连接，所述三极管Q5的发射极接地、集电极串联电阻R9后与三极管Q6的基极连接，所述三极管Q6的发射极接于二极管D1和超级电容C3之间，所述三极管Q6的集电极与磁保持继电器连接，所述三极管Q5为NPN型三极管，所述三极管Q6为PNP型三极管。

更进一步地，所述动作信号电源检测阻断电路包括电阻R1和三极管Q1，所述电阻R1的两端分别与动作信号电路及三极管Q1的基极连接，所述三极管Q1的集电极与动作信号电路连接，所述三极管Q1的发射极与通电复归脉冲输出电路的输入端连接，所述三极管Q1为NPN型三极管。

优选地，所述通电复归脉冲输出电路包括三极管Q3、电阻R7和三极管Q4，所述三极管Q3的基极与三极管Q1的发射极连接，所述三极管Q3的基极还接于电阻R6和电阻R5之间，所述三极管Q3的集电极接地，所述三极管Q3的发射极串联电阻R7后与三极管Q4的基极连接，所述三极管Q4的发射极接于二极管D1和超级电容C3之间，所述三极管Q4的集电极与磁保持继电器连接，所述三极管Q3和三极管Q4均为PNP型三极管。

在前述磁保持继电器的驱动控制电路中，可以采用三极管Q7替换所述二极管D1，所述三极管Q7与超级电容C3串联后与动作信号电路并联，所述三极管Q7的集电极与基极短接或串联一电阻后基极连接，所述三极管Q7为NPN型三极管或PNP型三极管，当所述三极管Q7为NPN型三极管时，所述三极管Q7的发射极与超级电容C3连接，当所述三极管Q7为PNP型三极管时，所述三极管Q7的集电极与超级电容C3连接。

另外，还可以采用场效应管替换所述三极管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5和Q6。

与传统的磁保持继电器驱动控制电路不一样，本实用新型中的驱动控制电路不需要额外提供稳定电源，其储能电路能通过连接动作信号电路进行快速充电，而在断开动作信号时能为本驱动控制电路进行供电，而与常用的接触器或继电器一样，当在本驱动控制电路上加载动作信号时，磁保持继电器动作接通电路，当加载的动作信号撤销时，磁保持继电器复归切断电路，该驱动控制电路结构简单、无需编程，采用该驱动控制电路的磁保持继电器可以被应用在多种类型的电路场合中，其不仅应用范围广，还省电，基本可以代替电磁继电器或接触器使用。

附图说明

图1为磁保持继电器驱动方式结构示意图；

图2为本实用新型中的磁保持继电器的驱动控制电路图；

图3为本实用新型中的驱动控制电路的驱动脉冲时序图；

图4为将本实用新型中的二极管D1替换成三极管Q7的电路图；

图5为将本实用新型中的二极管D1替换成三极管Q7的电路图；

图6为将本实用新型中的三极管全部替换成场效应管的电路图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。

常用的接触器（或继电器）工作时，先由动作信号电路通路加载动作信号给接触器，使得接触器的线圈通电，接触器的常开开关才会闭合，反之，动作信号电路断路没有加载动作信号给接触器时，接触器的线圈断电，接触器的常开开关则随之断开。

为将磁保持继电器代替常用的接触器、继电器使用，本实用新型要设计一种磁保持继电器的驱动控制电路以适应我们常用的接触器、继电器的驱动方式，即有动作信号时磁保持继电器动作接通电路，无动作信号时需磁保持继电器复归可靠切断电路，标准的极性磁保持继电器驱动方式有两种，如图1所示，第一种为单线圈驱动方式，通过改变单线圈两端的电压方向来实现磁保持继电器的通电动作或复归，第二种为双线圈驱动方式，下线圈通电，磁保持继电器通电动作，上线圈通电，磁保持继电器通电复归，本实用新型提供的磁保持继电器的驱动控制电路采用第二种驱动方式。

一种磁保持继电器的驱动控制电路，包括动作信号电路，还包括储能电路、555集成电路、动作信号电源检测开关电路、动作信号电源检测阻断电路、通电动作脉冲输出电路及通电复归脉冲输出电路；储能电路与动作信号电路并联，动作信号电源检测开关电路的输入端及输出端分别与动作信号电路及通电动作脉冲输出电路连接，动作信号电源检测阻断电路的输入端及输出端分别与动作信号电路及通电复归脉冲输出电路连接；555集成电路的输入端与动作信号电路连接，555集成电路的输入端与阈值端短接，555集成电路的复位端及供电端均与储能电路连接，555集成电路的输出端接于动作信号电源检测开关电路中，555集成电路的放电端接于动作信号电源检测阻断电路及通电复归脉冲输出电路之间。

当动作信号电路通路时，储能电路充电，动作信号电源检测开关电路通路，555集成电路的输出端输出方波，经过通电动作脉冲输出电路后输出通电动作脉冲信号，动作信号电源检测阻断电路通路持续输出高电平，经过通电复归脉冲输出电路后保持低电平输出；当动作信号电路断路时，储能电路为555集成电路提供电源，动作信号电源检测开关电路断路，通电动作脉冲输出电路保持低电平输出，动作信号电源检测阻断电路断路，555集成电路的放电端输出方波，经过通电复归脉冲输出电路后输出通电复归脉冲信号。

由上述实施方式可知，与传统的磁保持继电器驱动控制电路不一样，本实施方式中的驱动控制电路不需要额外提供稳定电源，其储能电路能通过连接动作信号电路进行快速充电，而在断开动作信号时为本电路进行供电，而与常用的接触器或继电器一样，当在本实施方式中的驱动控制电路上加载动作信号时，磁保持继电器动作接通电路，当加载的动作信号撤销时，磁保持继电器复归切断电路，该驱动控制电路结构简单、无需编程，采用该驱动控制电路的磁保持继电器可以应用在多种类型的电路场合中，不仅应用范围广，还省电，基本可以代替电磁继电器或接触器使用。

进一步地，如图2所示，555集成电路包括555时基芯片N1、电阻R3、电阻R4、电容C1、电容C2、电阻R5和电阻R6；电阻R3与动作信号电路（图中用电源符号IN“+、-”表示动作信号电路与其他电路的连接关系，未示出动作信号电路的具体电路连接图）并联，电阻R4与电容C1串联后与电阻R3并联，555时基芯片N1的2号引脚接于电阻R4和电容C1之间，555时基芯片N1的2号引脚与6号引脚短接，555时基芯片N1的4号引脚、8号引脚均与储能电路连接，555时基芯片N1的5号引脚串联电容C2后接地，所述555时基芯片N1的1号引脚接地，555时基芯片N1的3号引脚接于动作信号电源检测开关电路中，555时基芯片N1的7号引脚依次串联电阻R6和电阻R5后与储能电路连接，通电复归脉冲输出电路的输入端接于电阻R6和电阻R5之间，且通电复归脉冲输出电路的输入端还与动作信号电源检测阻断电路的输出端连接。

进一步地，如图2所示，储能电路包括二极管D1和超级电容C3，二极管D1与超级电容C3串联后与动作信号电路并联，555时基芯片N1的4号引脚及8号引脚均接于二极管D1与超级电容C3之间。当动作信号电路接通时，超级电容C3进行充电，当动作信号电路断开时，超级电容C3作为555集成电路的电源。

更进一步地，如图2所示，动作信号电源检测开关电路包括电阻R2和三极管Q2，电阻R2的两端分别与动作信号电路及三极管Q2的基极连接，三极管Q2的集电极与555时基芯片N1的3号引脚连接，三极管Q2的发射极与通电动作脉冲输出电路的输入端连接，三极管Q2为NPN型三极管。通电动作脉冲输出电路包括电阻R8、三极管Q5、电阻R9和三极管Q6，三极管Q5的基极串联电阻R8后与三极管Q2的发射极连接，三极管Q5的发射极接地、集电极串联电阻R9后与三极管Q6的基极连接，三极管Q6的发射极接于二极管D1和超级电容C3之间，三极管Q6的集电极与磁保持继电器的通电动作线圈连接，三极管Q5为NPN型三极管，三极管Q6为PNP型三极管。

更进一步地，如图2所示，动作信号电源检测阻断电路包括电阻R1和三极管Q1，电阻R1的两端分别与动作信号电路及三极管Q1的基极连接，三极管Q1的集电极与动作信号电路连接，三极管Q1的发射极与通电复归脉冲输出电路的输入端连接，三极管Q1为NPN型三极管。通电复归脉冲输出电路包括三极管Q3、电阻R7和三极管Q4，三极管Q3的基极与三极管Q1的发射极连接，三极管Q3的基极还接于电阻R6和电阻R5之间，三极管Q3的集电极接地，三极管Q3的发射极串联电阻R7后与三极管Q4的基极连接，三极管Q4的发射极接于二极管D1和超级电容C3之间，三极管Q4的集电极与磁保持继电器的通电复归线圈连接，三极管Q3和三极管Q4均为PNP型三极管。

上述实施方式提供的磁保持继电器的驱动控制电路的工作原理如下：

一、当动作信号电路通电时：

动作信号电路中的电源经二极管D1为超级电容C3充电，使得超级电容C3能作为驱动控制电路的辅助备用电源；

电阻R4、电容C1、555时基芯片N1组成的定时电路开始计时工作，改变该电阻R4、电容C1的大小，可以调节计时长短；

R1、Q1组成的动作信号电源检测阻断电路通路，持续为三极管Q3输入高电平，经过三极管Q3、电阻R7、三极管Q4后，三极管Q4的集电极保持输出低电平，无法驱动磁保持继电器的通电复归线圈工作；

关于通电动作：电阻R2、三极管Q2组成的动作信号电源检测开关电路一直处于通路状态，在电容C1两端的电压从1/3VCC升高至2/3VCC的过程中（VCC是指555时基芯片N1的供电端电压），555时基芯片N1的3号引脚输出高电平，经三极管Q2、电阻R8、三极管Q5、电阻R9和三极管Q6后仍是输出高电平，而在电容C1两端的电压从2/3VCC降低至1/3VCC的过程中，555时基芯片N1的3号引脚输出低电平，经三极管Q2、电阻R8、三极管Q5、电阻R9和三极管Q6后仍是输出低电平。在动作信号电路处于通路状态时，三极管Q6的集电极如上述呈周期性的输出高、低电平，从而形成用于驱动磁保持继电器通电动作线圈工作的通电动作脉冲。

二、当动作信号电路断路时：

超级电容C3为驱动控制电路供电，且二极管D1阻断超级电容C3向电阻R1、电阻R2提供电压信号；

电阻R2、三极管Q2组成的动作信号电源检测开关电路断路，阻断555时基芯片N1的3号引脚至三极管Q6的信号通路，三极管Q6输出保持低电平，无法驱动磁保持继电器的通电动作线圈工作；

关于通电复归：电阻R1、三极管Q1组成动的动作信号电源检测阻断电路呈现高阻态，在电容C1两端的电压从2/3VCC降低至1/3VCC的过程中，555时基芯片N1的7号引脚导通接地，电阻R5和电阻R6组成一个分压电路，三极管Q3的基极输入低电平，经三极管Q3、电阻R7、三极管Q4后输出高电平，而在电容C1两端的电压从1/3VCC升高至2/3VCC的过程中，555时基芯片N1的7号引脚处于高阻态，三极管Q3的基极输入高电平，经过三极管Q3、电阻R7、三极管Q4后输出低电平。在动作信号电路处于断路状态时，三极管Q4的集电极如上述呈周期性的输出高、低电平，从而形成用于驱动磁保持继电器通电复归线圈工作的通电复归脉冲。

上述实施方式中的磁保持继电器的驱动控制电路工作时的驱动脉冲时序如图3所示，图中第一条橙色的线为超级电容C3的电压波形，第二条紫色的线为通电复归脉冲，第三条蓝色的线为通电动作脉冲。

更进一步地，在上述实施方式中，如图4和图5所示，可以采用三极管Q7替换二极管D1，三极管Q7与超级电容C3串联后与动作信号电路并联，三极管Q7的集电极与基极短接或串联一电阻后基极连接，三极管Q7为NPN型三极管或PNP型三极管，当三极管Q7为NPN型三极管时，三极管Q7的发射极与超级电容C3连接，当三极管Q7为PNP型三极管时，三极管Q7的集电极与超级电容C3连接。

优选地，如图6所示，还可以采用场效应管替换驱动控制中的三极管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5和Q6。

上述实施例为本实用新型较佳的实现方案，除此之外，本实用新型还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本实用新型的保护范围之内。

为了让本领域普通技术人员更方便地理解本实用新型相对于现有技术的改进之处，本实用新型的一些附图和描述已经被简化，并且为了清楚起见，本申请文件还省略了一些其它元素，本领域普通技术人员应该意识到这些省略的元素也可构成本实用新型的内容。

Claims (9)

1.一种磁保持继电器的驱动控制电路，包括动作信号电路，其特征在于：还包括储能电路、555集成电路、动作信号电源检测开关电路、动作信号电源检测阻断电路、通电动作脉冲输出电路及通电复归脉冲输出电路；所述储能电路与动作信号电路并联，所述动作信号电源检测开关电路的输入端及输出端分别与动作信号电路及通电动作脉冲输出电路连接，所述动作信号电源检测阻断电路的输入端及输出端分别与动作信号电路及通电复归脉冲输出电路连接；所述555集成电路的输入端与动作信号电路连接，所述555集成电路的输入端与阈值端短接，所述555集成电路的复位端及供电端均与储能电路连接，所述555集成电路的输出端接于动作信号电源检测开关电路中，所述555集成电路的放电端接于动作信号电源检测阻断电路及通电复归脉冲输出电路之间；

当动作信号电路通路时，所述储能电路充电，所述动作信号电源检测开关电路通路，所述555集成电路的输出端输出方波，经过通电动作脉冲输出电路后输出通电动作脉冲信号，所述动作信号电源检测阻断电路通路持续输出高电平，经过通电复归脉冲输出电路后保持低电平输出；当动作信号电路断路时，所述储能电路为555集成电路提供电源，所述动作信号电源检测开关电路断路，所述通电动作脉冲输出电路保持低电平输出，所述动作信号电源检测阻断电路断路，所述555集成电路的放电端输出方波，经过通电复归脉冲输出电路后输出通电复归脉冲信号。

2.根据权利要求1所述的磁保持继电器的驱动控制电路，其特征在于：所述555集成电路包括555时基芯片N1、电阻R3、电阻R4、电容C1、电容C2、电阻R5和电阻R6；所述电阻R3与动作信号电路并联，所述电阻R4与电容C1串联后与电阻R3并联，所述555时基芯片N1的2号引脚接于电阻R4和电容C1之间，所述555时基芯片N1的2号引脚与6号引脚短接，所述555时基芯片N1的4号引脚、8号引脚均与储能电路连接，所述555时基芯片N1的5号引脚串联电容C2后接地，所述555时基芯片N1的1号引脚接地，所述555时基芯片N1的3号引脚接于动作信号电源检测开关电路中，所述555时基芯片N1的7号引脚依次串联电阻R6和电阻R5后与储能电路连接，所述通电复归脉冲输出电路的输入端接于电阻R6和电阻R5之间，且所述通电复归脉冲输出电路的输入端还与动作信号电源检测阻断电路的输出端连接。

3.根据权利要求2所述的磁保持继电器的驱动控制电路，其特征在于：所述储能电路包括二极管D1和超级电容C3，所述二极管D1与超级电容C3串联后与动作信号电路并联，所述555时基芯片N1的4号引脚及8号引脚均接于二极管D1与超级电容C3之间。

4.根据权利要求3所述的磁保持继电器的驱动控制电路，其特征在于：所述动作信号电源检测开关电路包括电阻R2和三极管Q2，所述电阻R2的两端分别与动作信号电路及三极管Q2的基极连接，所述三极管Q2的集电极与555时基芯片N1的3号引脚连接，所述三极管Q2的发射极与通电动作脉冲输出电路的输入端连接，所述三极管Q2为NPN型三极管。

5.根据权利要求4所述的磁保持继电器的驱动控制电路，其特征在于：所述通电动作脉冲输出电路包括电阻R8、三极管Q5、电阻R9和三极管Q6，所述三极管Q5的基极串联电阻R8后与三极管Q2的发射极连接，所述三极管Q5的发射极接地、集电极串联电阻R9后与三极管Q6的基极连接，所述三极管Q6的发射极接于二极管D1和超级电容C3之间，所述三极管Q6的集电极与磁保持继电器连接，所述三极管Q5为NPN型三极管，所述三极管Q6为PNP型三极管。

6.根据权利要求5所述的磁保持继电器的驱动控制电路，其特征在于：所述动作信号电源检测阻断电路包括电阻R1和三极管Q1，所述电阻R1的两端分别与动作信号电路及三极管Q1的基极连接，所述三极管Q1的集电极与动作信号电路连接，所述三极管Q1的发射极与通电复归脉冲输出电路的输入端连接，所述三极管Q1为NPN型三极管。

7.根据权利要求6所述的磁保持继电器的驱动控制电路，其特征在于：所述通电复归脉冲输出电路包括三极管Q3、电阻R7和三极管Q4，所述三极管Q3的基极与三极管Q1的发射极连接，所述三极管Q3的基极还接于电阻R6和电阻R5之间，所述三极管Q3的集电极接地，所述三极管Q3的发射极串联电阻R7后与三极管Q4的基极连接，所述三极管Q4的发射极接于二极管D1和超级电容C3之间，所述三极管Q4的集电极与磁保持继电器连接，所述三极管Q3和三极管Q4均为PNP型三极管。

8.根据权利要求3-7任意一项所述的磁保持继电器的驱动控制电路，其特征在于：采用三极管Q7替换所述二极管D1，所述三极管Q7与超级电容C3串联后与动作信号电路并联，所述三极管Q7的集电极与基极短接或串联一电阻后基极连接，所述三极管Q7为NPN型三极管或PNP型三极管，当所述三极管Q7为NPN型三极管时，所述三极管Q7的发射极与超级电容C3连接，当所述三极管Q7为PNP型三极管时，所述三极管Q7的集电极与超级电容C3连接。

9.根据权利要求7所述的磁保持继电器的驱动控制电路，其特征在于：采用场效应管替换所述三极管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5和Q6。