CN210837600U

CN210837600U - 磁保持继电器驱动装置

Info

Publication number: CN210837600U
Application number: CN201921433692.3U
Authority: CN
Inventors: 唐荣梅
Original assignee: Nanning College for Vocational Technology
Current assignee: Nanning College for Vocational Technology
Priority date: 2019-08-30
Filing date: 2019-08-30
Publication date: 2020-06-23
Anticipated expiration: 2029-08-30

Abstract

本实用新型揭示了一种磁保持继电器驱动装置，包括组合逻辑电路、光耦合器和H桥电路，其中，组合逻辑电路的输出端与光耦合器的发光器耦接，该组合逻辑电路为两输入变量一输出变量，光耦合器的受光器的一端耦接电源、另一端耦接H桥电路和地，H桥电路与继电器线圈耦接，其包括两个NMOS管和两个PMOS管。本实用新型结构简洁，在输入电路与H桥驱动电路之间采用了光耦合器，避免电压反激，保证了整个电路的安全性。

Description

磁保持继电器驱动装置

技术领域

本实用新型的实施例涉及一种继电器驱动电路，具体而言，涉及一种磁保持继电器驱动装置。

背景技术

磁保持继电器是一种新型继电器，和其他电磁继电器一样，磁保持继电器的动作是在驱动线圈两端施加一定电压，通过电流在线圈中产生电磁力，使衔铁运动，实现触点的断开或闭合，对电路起着自动接通和切断作用。但是，磁保持继电器也有其所不同之处，其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，即，磁保持继电器跟普通直流继电器的区别是它需要正向驱动电压和反向驱动电压。

申请号为2010201973551的实用新型专利文献中，公开了一种单线圈磁保持继电器驱动电路，该电路包括组合逻辑电路与桥式驱动电路，其中组合逻辑电路为两输入变量四输出变量，由74HC08与门、74HC04非门组成；桥式驱动电路由增强型P沟道MOS管、增强型N沟道MOS管组成。上述驱动电路虽然能稳定可靠地驱动继电器，但是其整体电路结构不够简洁，而且还可能存在电压反激的情况。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术中的上述缺陷，提供一种电路结构简洁，防止电压反激的磁保持继电器驱动装置。

为实现上述实用新型目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种磁保持继电器驱动装置，包括组合逻辑电路、光耦合器和H桥电路，其中，组合逻辑电路的输出端与光耦合器的发光器耦接，该组合逻辑电路为两输入变量一输出变量，光耦合器的受光器的一端耦接电源、另一端耦接H桥电路和地，H桥电路与继电器线圈耦接，其包括两个NMOS管和两个PMOS管。

此外，本实用新型还提供如下附属技术方案：

磁保持继电器驱动装置还包括四个RCD吸收电路，该四个RCD吸收电路分别与所述两个NMOS管和所述两个PMOS管一对一耦接。

四个RCD吸收电路均包括二极管、电阻和电容，二极管和电阻相互并联组成并联回路，该并联回路与电容串联。

组合逻辑电路包括相互串联的第一与非门和第二与非门，第一与非门的输出变量作为第二与非门的输入变量。

第一与非门和所述第二与非门的型号均为SN74HC132D。

光耦合器的发光器的阳极端耦接组合逻辑电路，阴极端接地；所述光耦合器的受光器的集电极耦接电源，发射极耦接H桥电路和地。

光耦合器的型号为4N25。

两个NMOS管为第一NMOS管和第二NMOS管，两个PMOS管为第一PMOS管和第二PMOS管；其中，第一PMOS管的栅极耦接光耦合器，源极耦接电源，漏极耦接继电器线圈J1端；第一NMOS管的栅极耦接光耦合器，源极耦接地，漏极耦接继电器线圈J1端；第二NMOS管的栅极耦接光耦合器，源极耦接继电器线圈J2端，漏极耦接电源；第二PMOS管的栅极耦接光耦合器，源极耦接继电器线圈J2端，漏极耦接地。

两个NMOS管为增强型N沟道场效应管；所述两个PMOS管为增强型P沟道场效应管。

两个NMOS管的型号均为STP100N8F6型场效应管；所述两个PMOS管的型号均为APM4953型场效应管。

相比于现有技术，本实用新型的优势在于：本实用新型结构简洁，在输入电路与H桥之间采用了光耦合器，保证了电路的安全性；同时组合逻辑电路使得电路更稳定可靠和精准。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本实用新型的一些实施例，并非对本实用新型的限制。

图1是磁保持继电器驱动装置的电路原理图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型技术方案作进一步非限制性的详细描述。

如图1所示，一种磁保持继电器驱动装置包括组合逻辑电路、光耦合器U3、H桥电路和四个电路结构相同的RCD吸收电路。

组合逻辑电路包括相互串联的第一与非门U1和第二与非门U2,第一与非门U1和第二与非门U2的型号均为SN74HC132D。第一与非门U1的输入端接收两个输入变量，第一与非门U1的输出变量作为第二与非门U2输入端的两个输入变量，第二与非门U2的输出变量输出至光耦合器U3。采用组合逻辑电路，其任意时刻的输出仅取决于该时刻的输入，使电路更精准。第一与非门U1的两个输入变量可以由但不限于89C51型单片机(图未示)输出。

光耦合器U3的型号为4N25，光耦合器U3的发光器的阳极端与第二与非门U2的输出端连接、阴极端接地，光耦合器U3的受光器的集电极耦接电源、发射极耦接H桥电路和地。光耦合器U3耦合在组合逻辑电路与H桥电路之间，当组合逻辑电路输出高电平时，光耦合器U3的发光器有电压差，因而发光，受光器受光导通，向H桥输入高电平；当组合逻辑电路输出低电平时，光耦合器U3的发光器有电压差，因而不发光，受光器无法导通，H桥接地，电平拉低。

H桥电路与继电器线圈耦接，其包括两个NMOS管、两个PMOS管，两个NMOS管为增强型N沟道场效应管，型号均为STP100N8F6型场效应管；两个PMOS管为增强型P沟道场效应管，型号均为APM4953型场效应管。两个NMOS管分别为第一NMOS管Q2和第二NMOS管Q3，两个PMOS管分别为第一PMOS管Q1和第二PMOS管Q4；其中，第一PMOS管Q1的栅极耦接光耦合器U1的受光器的发射极，源极耦接电源，漏极耦接继电器线圈J1端；第一NMOS管Q2的栅极耦接光耦合器U1的受光器的发射极，源极耦接地，漏极耦接继电器线圈J1端；第二NMOS管Q3的栅极耦接光耦合器U1的受光器的发射极，源极耦接继电器线圈J2端，漏极耦接电源；第二PMOS管Q4的栅极耦接光耦合器U1的受光器的发射极，源极耦接继电器线圈J2端，漏极耦接地。低电平时，第一NMOS管Q2和第二NMOS管Q3导通，第一PMOS管Q1和第二PMOS管Q4断开；高电平时，第一PMOS管Q1和第二PMOS管Q4导通，第一NMOS管Q2和第二NMOS管Q3断开。J1端为正极端，J2为负极端。

四个RCD吸收电路均包括二极管、电阻和电容，其中，二极管和电阻相互并联组成并联回路，该并联回路与电容串联，其中二极管、电容和电阻的数值依实际情况而定。四个RCD吸收电路分别与第一NMOS管Q2、第二NMOS管Q3、第一PMOS管Q1、第二PMOS管Q4一对一耦接，RCD吸收电路可以减缓MOS管关断时电压的上升速度，减小关断损耗。本实施例中，四个RCD吸收电路的二极管均选用UF4007，电阻阻值选39K,电容容值选10nF。

本实用新型的工作原理是：当第一与非门U1的两个输入变量均为低电平(0)或一个为低电平(0)另一个为高电平(1)时，其输出变量为高电平(1)，则第二与非门U2的两个输入变量均为高电平(1)，其输出变量为低电平(0)，光耦合器U3的发光器无电压差，不发光，受光器不导通，此时Q1、Q2、Q3、Q4的栅极为低电平，Q1导通、Q2断开、Q3断开、Q4导通，电流经VCC依次流向Q1、J1、J2、Q4、GND，继电器线圈获得正向驱动电压。当第一与非门U1的两个输入变量均为高电平(1)时，其输入变量为低电平(0)，则第二与非门U2的两个输入变量为低电平(0)，其输出电平为高电平(1)，光耦合器U3的发光器获得电压差，有电流通过并发光，受光器则受光导通，与受光器连接的电源输入高电平，此时Q1、Q2、Q3、Q4的栅极为高电平，Q1断开、Q2导通、Q3导通、Q4断开，电流经VCC依次流向Q3、J2、J1、Q2、GND，继电器线圈获得反向驱动电压。

需要指出的是，上述较佳实施例仅为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种磁保持继电器驱动装置，其特征在于：包括组合逻辑电路、光耦合器和H桥电路，其中，组合逻辑电路的输出端与光耦合器的发光器耦接，该组合逻辑电路为两输入变量一输出变量，光耦合器的受光器的一端耦接电源、另一端耦接H桥电路和地，H桥电路与继电器线圈耦接，其包括两个NMOS管和两个PMOS管。

2.根据权利要求1所述的磁保持继电器驱动装置，其特征在于：还包括四个RCD吸收电路，该四个RCD吸收电路分别与所述两个NMOS管和所述两个PMOS管一对一耦接。

3.根据权利要求2所述的磁保持继电器驱动装置，其特征在于：所述四个RCD吸收电路均包括二极管、电阻和电容，二极管和电阻相互并联组成并联回路，该并联回路与电容串联。

4.根据权利要求1所述的磁保持继电器驱动装置，其特征在于：所述组合逻辑电路包括相互串联的第一与非门和第二与非门，第一与非门的输出变量作为第二与非门的输入变量。

5.根据权利要求4所述的磁保持继电器驱动装置，其特征在于：所述第一与非门和所述第二与非门的型号均为SN74HC132D。

6.根据权利要求1所述的磁保持继电器驱动装置，其特征在于：所述光耦合器的发光器的阳极端耦接组合逻辑电路，阴极端接地；所述光耦合器的受光器的集电极耦接电源，发射极耦接H桥电路和地。

7.根据权利要求1或6所述的磁保持继电器驱动装置，其特征在于：所述光耦合器的型号为4N25。

8.根据权利要求1所述的磁保持继电器驱动装置，其特征在于：所述两个NMOS管为第一NMOS管和第二NMOS管，所述两个PMOS管为第一PMOS管和第二PMOS管；其中，第一PMOS管的栅极耦接光耦合器，源极耦接电源，漏极耦接继电器线圈J1端；第一NMOS管的栅极耦接光耦合器，源极耦接地，漏极耦接继电器线圈J1端；第二NMOS管的栅极耦接光耦合器，源极耦接继电器线圈J2端，漏极耦接电源；第二PMOS管的栅极耦接光耦合器，源极耦接继电器线圈J2端，漏极耦接地。

9.根据权利要求1或8所述的磁保持继电器驱动装置，其特征在于：所述两个NMOS管为增强型N沟道场效应管；所述两个PMOS管为增强型P沟道场效应管。

10.根据权利要求9所述的磁保持继电器驱动装置，其特征在于：所述两个NMOS管的型号均为STP100N8F6型场效应管；所述两个PMOS管的型号均为APM4953型场效应管。