CN216487867U - 磁保持继电器隔离驱动电路及磁保持继电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电路设计技术领域，具体涉及一种磁保持继电器隔离驱动电路及磁保持继电器。其中，磁保持继电器隔离驱动电路包括两个驱动信号输入端、两个驱动信号输出端和电源输入端；还包括：两个双刀双掷继电器，驱动端连接对应的一个驱动信号输入端，一个常开触点与一个驱动信号输出端，另一个常开触点与另一个驱动信号输出端连接；一个双刀双掷继电器的两个动触头分别连接电源输入端的正极和负极，另一个双刀双掷继电器的两个动触头分别连接电源输入端的负极和正极。本实用新型即可保持磁保持继电器的线圈动作，又可以将磁保持继电器的线圈供电和驱动控制部分隔离开来，大大降低了驱动控制部分的损坏。

Description

磁保持继电器隔离驱动电路及磁保持继电器

技术领域

本实用新型属于电路设计技术领域，具体涉及一种磁保持继电器隔离驱动电路及磁保持继电器。

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，也是一种自动开关。和其他电磁继电器一样，对电路起着接通和切断作用。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一定宽度的脉冲电信号触发而完成的。磁保持继电器其触点开、合状态平时由永久磁铁所产生的磁力所保持。当继电器的触点需要开或合状态时，只需要用正(反)直流脉冲电压激励线圈，继电器在瞬间就完成了开与合的状态转换。通常触点处于保持状态时，线圈不需要继续通电，仅靠永久磁铁的磁力就能维持继电器的状态不变。因此，具有省电、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。

在《仪器仪表用户》杂志中有篇名为《一种磁保持继电器驱动电路的设计》的文章，文章编号：1671-1041(2008)03-0066-02。该文章介绍了一种通用的驱动电路，中央控制单元输出的两路信号触发IR2110组成的驱动电路，驱动电路控制由MOSFET搭接的H桥主电路，实现磁保持继电器在两个稳态之间相互切换。当输入信号IN1为高电平有效时，U1的HO1和U2的LO2要同时输出驱动电平，进而控制T1与T4管同时开通；反之，当IN2为高电平有效时，通过此种逻辑关系，可以使T2与T3同时开通，H桥电路在驱动信号的驱动下，使继电器线圈通过双向脉冲电流，从而改变继电器的通断状态。中央控制单元只需要根据具体环境条件控制IN1和IN2两个引脚输出一定宽度的脉冲，就可以控制磁保持继电器的两个稳态切换。

在实用新型专利CN 213905246 U中，公开了一种简单方便的单线圈磁保持继电器驱动电路，该实用新型通过输入周期性的控制信号给第二三极管Q2，第二三极管Q2控制第一三极管Q1周期性通断，从而实现对第一电容C1周期性充放电，使磁保持继电器线圈L产生方向周期性变化的电流，从而实现磁保持继电器线圈产生方向周期性变化的磁场，实现磁保持作用。

在上述两种方案中，主要都是通过MCU或者专用芯片驱动分立器件(二三极管、MOS管等)来从而来驱动磁保持继电器。这种应用环境下，MCU等小电压控制部分与继电器线圈在同一电源系统中，没有进行隔离，且在磁保持继电器的线圈电压较大(如48V、60V)时，很容易造成控制部分损坏。

实用新型内容

本实用新型针对现有的磁保持继电器在进行驱动时，控制部分和继电器线圈供电部分因没有进行隔离，容易造成控制部分损坏的技术问题，目的在于提供一种磁保持继电器隔离驱动电路及磁保持继电器。

一种磁保持继电器隔离驱动电路，包括两个驱动信号输入端、两个驱动信号输出端和电源输入端；

还包括：

两个双刀双掷继电器，驱动端连接对应的一个所述驱动信号输入端，一个常开触点与一个所述驱动信号输出端，另一个常开触点与另一个所述驱动信号输出端连接；

一个所述双刀双掷继电器的两个动触头分别连接所述电源输入端的正极和负极，另一个所述双刀双掷继电器的两个动触头分别连接所述电源输入端的负极和正极。

本实用新型具体使用时，磁保持继电器的线圈两端分别与两个驱动信号输出端连接，驱动控制器(MCU)的信号输出端与两个驱动信号输入端连接，电源输入端与磁保持继电器的线圈电源连接。通过增设两个双刀双掷继电器的方式，可将磁保持继电器的线圈和驱动控制器部分隔离开来，由于两个双刀双掷继电器的动触头部分与电源输入端的正负极之间是相反的方式连接的，因此在驱动控制器提供一个高电平给一个驱动信号输入端时，其中一个双刀双掷继电器经两个驱动信号输出端将正向电流导通至磁保持继电器的线圈，磁保持继电器的线圈动作。在驱动控制器提供另一个高电平给另一个驱动信号输入端时，另一个双刀双掷继电器经两个驱动信号输出端将反向电流导通至磁保持继电器的线圈，磁保持继电器的线圈动作。可见，本实用新型在不影响磁保持继电器的线圈动作情况下，不使用任何传统的MOS管等器件，将控制部分与磁保持继电器的线圈供电部分通过两个双刀双掷继电器隔离，大大降低了控制部分的损坏。

两个所述驱动信号输出端分别为第一驱动信号输出端和第二驱动信号输出端；

两个所述双刀双掷继电器分别为第一双刀双掷继电器和第二双刀双掷继电器；

所述第一双刀双掷继电器的两个所述动触头分别为第一负动触头和第一正动触头，所述第一负动触头与所述电源输入端的负极连接，所述第一正动触头与所述电源输入端的正极连接，与所述第一负动触头接触的常开触点为第一负常开触点，所述第一负常开触点与所述第一驱动信号输出端连接，与所述第一正动触头接触的常开触点为第一正常开触点，所述第一正常开触点与所述第二驱动信号输出端连接；

所述第二双刀双掷继电器的两个所述动触头分别为第二正动触头和第二负动触头，所述第二正动触头与所述电源输入端的正极连接，所述第二负动触头与所述电源输入端的负极连接，与所述第二正动触头接触的常开触点为第二正常开触点，所述第二正常开触点与所述第一驱动信号输出端连接，与所述第二负动触头接触的常开触点为第二负常开触点，所述第二负常开触点与所述第二驱动信号输出端连接。

优选的，两个所述驱动信号输出端分别为第一驱动信号输出端和第二驱动信号输出端；

两个所述双刀双掷继电器分别为第一双刀双掷继电器和第二双刀双掷继电器；

所述第一双刀双掷继电器的两个所述动触头分别为第一负动触头和第一正动触头，所述第一负动触头与所述电源输入端的负极连接，所述第一正动触头与所述电源输入端的正极连接，与所述第一负动触头接触的常开触点为第一负常开触点，所述第一负常开触点与所述第一驱动信号输出端连接，与所述第一正动触头接触的常开触点为第一正常开触点，所述第一正常开触点与所述第二驱动信号输出端连接，与所述第一负动触头接触的常闭触点为第一负常闭触点，与所述第一正动触头接触的常闭触点为第一正常闭触点；

所述第二双刀双掷继电器的两个所述动触头分别为第二正动触头和第二负动触头，所述第二正动触头与所述第一正常闭触点连接，所述第二负动触头与所述第一负常闭触点连接，与所述第二正动触头接触的常开触点为第二正常开触点，所述第二正常开触点与所述第一驱动信号输出端连接，与所述第二负动触头接触的常开触点为第二负常开触点，所述第二负常开触点与所述第二驱动信号输出端连接。

所述磁保持继电器隔离驱动电路还包括：

两个驱动部分，连接于所述驱动信号输入端和所述双刀双掷继电器的驱动端之间。

每个所述驱动部分均包括：

一第一电阻，一端与对应的一个所述驱动信号输入端连接；

一第二电阻，一端与所述第一电阻的另一端连接，另一端接地；

一驱动三极管，基极与所述第一电阻和第二电阻的公共端连接，发射集接地，集电极与所述双刀双掷继电器的驱动端负极连接；

一驱动二极管，正极与所述驱动三极管的集电极连接，负极分别与所述双刀双掷继电器的驱动端正极连接、与外部供电电源端连接。

优选的，所述第一电阻采用1K电阻。

所述第二电阻采用100K电阻。

所述驱动三极管采用NPN型三级管。

一种磁保持继电器，包括线圈、线圈电源和驱动控制器，还包括所述磁保持继电器隔离驱动电路。

本实用新型的积极进步效果在于：本实用新型采用磁保持继电器隔离驱动电路及磁保持继电器，即可保持磁保持继电器的线圈动作，又可以将磁保持继电器的线圈供电和驱动控制部分隔离开来，大大降低了驱动控制部分的损坏。

附图说明

图1为本实用新型的一种电路连接示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本实用新型。

参照图1，一种磁保持继电器，包括线圈J1、线圈电源和驱动控制器和磁保持继电器隔离驱动电路。其中，驱动控制器给出的驱动信号为IN1和IN2。磁保持继电器隔离驱动电路采用两个双刀双掷继电器来代替传统的MOS管等器件，通过两个双刀双掷继电器将线圈J1供电和驱动控制器部分隔离开来。

本实用新型的磁保持继电器隔离驱动电路包括两个驱动信号输入端、两个驱动信号输出端、两个驱动部分、电源输入端和两个双刀双掷继电器，两个双刀双掷继电器分别为第一双刀双掷继电器K1和第一双刀双掷继电器K2。

两个驱动信号输入端分别连接驱动控制器的两个信号输出端，两个驱动信号输入端分别接收驱动控制器给出的驱动信号IN1和驱动信号IN2。

两个驱动信号输出端分别连接线圈J1两端分别，两个驱动信号输出端分别将正向电流或反向电流送至线圈J1。

驱动部分连接于驱动信号输入端和双刀双掷继电器的驱动端之间。两个驱动部分采用相同电路，如图1中所示，第一电阻R1、第二电阻R3、驱动三极管Q1和驱动二极管D1构成了双刀双掷继电器K1的驱动部分，第一电阻R2、第二电阻R4、驱动三极管Q2和驱动二极管D2构成了双刀双掷继电器K2的驱动部分。以双刀双掷继电器K1的驱动部分为例采用如下电路连接关系：

第一电阻R1的一端与对应的一个驱动信号输入端连接，可以将第一电阻R1的一端作为驱动信号输入端，此时第一电阻R1的一端直接连接驱动控制器的一个信号输出端。第一电阻R1的另一端与第二电阻R3的一端连接，第二电阻R3的另一端接地。优选的，第一电阻R1采用1K电阻。第二电阻R3采用100K电阻。

驱动三极管Q1的基极与第一电阻R1和第二电阻R3的公共端连接，驱动三极管Q1的发射集接地，驱动三极管Q1的集电极与双刀双掷继电器K1的驱动端负极(K1的第8引脚)连接。优选的，驱动三极管Q1采用NPN型三级管。更优选的，驱动三极管Q1采用S9013/NPN型三级管。

驱动二极管D1的正极与驱动三极管Q3的集电极连接，驱动二极管D1的负极与双刀双掷继电器K1的驱动端正极(K1的第1引脚)连接，驱动二极管D1的负极与外部供电电源端VCC连接。

两个双刀双掷继电器的驱动端分别经对应的一个驱动部分连接对应的一个驱动信号输入端，每个双刀双掷继电器的一个常开触点与一个驱动信号输出端，每个双刀双掷继电器的另一个常开触点与另一个驱动信号输出端连接。一个双刀双掷继电器的两个动触头分别连接电源输入端的正极和负极，另一个双刀双掷继电器的两个动触头分别连接电源输入端的负极和正极。即两个双刀双掷继电器的两个动触头采用反向连接的方式，在驱动控制器提供一个高电平给一个驱动信号输入端时，其中一个双刀双掷继电器经两个驱动信号输出端将正向电流导通至磁保持继电器的线圈，磁保持继电器的线圈动作。在驱动控制器提供另一个高电平给另一个驱动信号输入端时，另一个双刀双掷继电器经两个驱动信号输出端将反向电流导通至磁保持继电器的线圈，磁保持继电器的线圈动作。

具体的，两个驱动信号输出端分别为第一驱动信号输出端和第二驱动信号输出端；两个双刀双掷继电器分别为第一双刀双掷继电器K1和第二双刀双掷继电器K2；第一双刀双掷继电器K1的两个动触头分别为第一负动触头(K1的第3引脚)和第一正动触头(K1的第6引脚)，第一负动触头与电源输入端的负极连接，第一正动触头与电源输入端的正极连接，与第一负动触头接触的常开触点为第一负常开触点(K1的第4引脚)，第一负常开触点与第一驱动信号输出端连接，与第一正动触头接触的常开触点为第一正常开触点(K1的第5引脚)，第一正常开触点与第二驱动信号输出端连接。第二双刀双掷继电器K2的两个动触头分别为第二正动触头(K2的第3引脚)和第二负动触头(K2的第6引脚)，第二正动触头与电源输入端的正极连接，第二负动触头与电源输入端的负极连接，与第二正动触头接触的常开触点为第二正常开触点(K2的第4引脚)，第二正常开触点与第一驱动信号输出端连接，与第二负动触头接触的常开触点为第二负常开触点(K2的第5引脚)，第二负常开触点与第二驱动信号输出端连接。

优选的，与第一负动触头接触的常闭触点为第一负常闭触点(K1的第2引脚)，与第一正动触头接触的常闭触点为第一正常闭触点(K1的第7引脚)。第二正动触头可以不直接与电源输入端的正极连接，而是与第一正常闭触点连接。第二负动触头可以不直接与电源输入端的负极连接，而是与第一负常闭触点连接。

参照图1，本实用新型在使用时，当驱动控制器给出的驱动信号IN1为高电平信号时，经驱动部分的驱动，第一双刀双掷继电器K1的两个动触头动作，使得K1的第3引脚和第4引脚短接，K1的第5引脚和第6引脚短接，此时线圈J1的第1引脚为负，线圈J1的第2引脚为正，线圈J1具有正向电流，从而动作。当驱动控制器给出的驱动信号IN2为高电平信号时，经驱动部分的驱动，第二双刀双掷继电器K2的两个动触头动作，使得K2的第3引脚和第4引脚短接，K2的第5引脚和第6引脚短接，此时线圈J1的第1引脚为正，线圈J1的第2引脚为负，线圈J1具有反向电流，从而动作。

简而言之，当驱动信号IN1为高电平信号时，线圈J1具有正向电流。当驱动信号IN2为高电平信号时，线圈J1具有反向电流。这样就可以控制磁保持继电器的通断。

当驱动信号IN1和驱动信号IN2同时给到高电平时，也只有第一双刀双掷继电器K1部分起作用，第二双刀双掷继电器K2部分和电源线圈断开不起作用。当驱动信号IN1和驱动信号IN2同时给到低电平时，第一双刀双掷继电器K1部分和第二双刀双掷继电器K2部分都和电源线圈断开，线圈J1无电流，不会动作。这种如图1中所示的优选方式，可以直接避免在软件程序方面出现逻辑错误时线圈J1短路造成损坏。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种磁保持继电器隔离驱动电路，包括两个驱动信号输入端、两个驱动信号输出端和电源输入端；

其特征在于，还包括：

两个双刀双掷继电器，驱动端连接对应的一个所述驱动信号输入端，一个常开触点与一个所述驱动信号输出端，另一个常开触点与另一个所述驱动信号输出端连接；

一个所述双刀双掷继电器的两个动触头分别连接所述电源输入端的正极和负极，另一个所述双刀双掷继电器的两个动触头分别连接所述电源输入端的负极和正极。

2.如权利要求1所述的磁保持继电器隔离驱动电路，其特征在于，两个所述驱动信号输出端分别为第一驱动信号输出端和第二驱动信号输出端；

两个所述双刀双掷继电器分别为第一双刀双掷继电器和第二双刀双掷继电器；

所述第一双刀双掷继电器的两个所述动触头分别为第一负动触头和第一正动触头，所述第一负动触头与所述电源输入端的负极连接，所述第一正动触头与所述电源输入端的正极连接，与所述第一负动触头接触的常开触点为第一负常开触点，所述第一负常开触点与所述第一驱动信号输出端连接，与所述第一正动触头接触的常开触点为第一正常开触点，所述第一正常开触点与所述第二驱动信号输出端连接；

所述第二双刀双掷继电器的两个所述动触头分别为第二正动触头和第二负动触头，所述第二正动触头与所述电源输入端的正极连接，所述第二负动触头与所述电源输入端的负极连接，与所述第二正动触头接触的常开触点为第二正常开触点，所述第二正常开触点与所述第一驱动信号输出端连接，与所述第二负动触头接触的常开触点为第二负常开触点，所述第二负常开触点与所述第二驱动信号输出端连接。

3.如权利要求1所述的磁保持继电器隔离驱动电路，其特征在于，两个所述驱动信号输出端分别为第一驱动信号输出端和第二驱动信号输出端；

两个所述双刀双掷继电器分别为第一双刀双掷继电器和第二双刀双掷继电器；

所述第一双刀双掷继电器的两个所述动触头分别为第一负动触头和第一正动触头，所述第一负动触头与所述电源输入端的负极连接，所述第一正动触头与所述电源输入端的正极连接，与所述第一负动触头接触的常开触点为第一负常开触点，所述第一负常开触点与所述第一驱动信号输出端连接，与所述第一正动触头接触的常开触点为第一正常开触点，所述第一正常开触点与所述第二驱动信号输出端连接，与所述第一负动触头接触的常闭触点为第一负常闭触点，与所述第一正动触头接触的常闭触点为第一正常闭触点；

所述第二双刀双掷继电器的两个所述动触头分别为第二正动触头和第二负动触头，所述第二正动触头与所述第一正常闭触点连接，所述第二负动触头与所述第一负常闭触点连接，与所述第二正动触头接触的常开触点为第二正常开触点，所述第二正常开触点与所述第一驱动信号输出端连接，与所述第二负动触头接触的常开触点为第二负常开触点，所述第二负常开触点与所述第二驱动信号输出端连接。

4.如权利要求1所述的磁保持继电器隔离驱动电路，其特征在于，所述磁保持继电器隔离驱动电路还包括：

两个驱动部分，连接于所述驱动信号输入端和所述双刀双掷继电器的驱动端之间。

5.如权利要求4所述的磁保持继电器隔离驱动电路，其特征在于，每个所述驱动部分均包括：

一第一电阻，一端与对应的一个所述驱动信号输入端连接；

一第二电阻，一端与所述第一电阻的另一端连接，另一端接地；

一驱动三极管，基极与所述第一电阻和第二电阻的公共端连接，发射集接地，集电极与所述双刀双掷继电器的驱动端负极连接；

一驱动二极管，正极与所述驱动三极管的集电极连接，负极分别与所述双刀双掷继电器的驱动端正极连接、与外部供电电源端连接。

6.如权利要求5所述的磁保持继电器隔离驱动电路，其特征在于，所述第一电阻采用1K电阻；

所述第二电阻采用100K电阻。

7.如权利要求5所述的磁保持继电器隔离驱动电路，其特征在于，所述驱动三极管采用NPN型三级管。

8.一种磁保持继电器，包括线圈、线圈电源和驱动控制器，其特征在于，还包括权利要求1至7中任意一项所述磁保持继电器隔离驱动电路。

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