CN216902433U - 一种低功耗电磁铁驱动电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种低功耗电磁铁驱动电路,包括控制信号S1、输入电源U0、继电器LS1、三极管Q1和Q2、升压电路以及延时电路,输入电源U0经过升压电路升压后给电磁铁提供驱动电压U3,控制信号S1通过三极管Q1和Q2的通断,控制升压电路、延时电路和继电器LS1分时工作。在电磁铁需要大电压时,控制升压IC送出大电压,使电磁铁动作,当电磁铁动作完成时,降低电压,使电磁铁维持此工作状态,降低功耗,当电磁铁需要关闭时,切断电磁铁与升压IC的连接,使电磁铁关闭,用最少的电源,最少的控制信号,达到降低功耗的功能。
Description
技术领域
本实用新型涉及电磁铁驱动技术领域,特别是涉及一种低功耗电磁铁驱动电路。
背景技术
电磁铁是利用通过线圈的电流产生磁场,控制磁芯运动的一种器件,当电压大时,通过线圈的电流较大,产生的磁力强,便于吸合,但功耗较大;当电压小时,通过线圈的电流较小,产生的磁力弱,不便于吸合,但功耗较小。要使电磁铁动作,必须有大的磁力,势必使用大的电压,产生大的电流,此时功耗比较大,电压转化芯片会发热,需要使用大功率电压转换元件,并且增加散热装置,导致增加了驱动电路的体积,因此,在保证能够正常驱动电磁铁的情况下,亟需提供一种小体积、低功耗的电磁铁驱动电路。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是:为了克服现有技术中的不足,本实用新型提供一种低功耗电磁铁驱动电路。
本实用新型解决其技术问题所要采用的技术方案是:一种低功耗电磁铁驱动电路,包括输入电源U0、升压芯片H1、继电器LS1、三极管Q1和Q2、二极管D1和D2、电感L1、电阻R1、R2、R3和R6、电容C1、C2和C4,其中,所述升压芯片H1、二极管D1、电感L1、电阻R1和R2共同构成升压电路;所述电容C4、电阻R3和R6共同构成RC延时电路,
所述输入电源U0分为两路,其中,一路连接至升压芯片H1的输入端VIN,另一路串联电阻R3后输出升压控制信号EN1连接至升压芯片H1的使能端;电感L1两端并联在升压芯片H1的输入端VIN和震荡信号端SW之间,且电感L1和震荡信号端SW的公共引出端连接至二极管D1的阳极,二极管D1的阴极输出电压信号U1连接至继电器LS1的S1B引脚,继电器LS1的S2B引脚接地GND,电阻R1和R2串联后的公共端连接至升压芯片H1的反馈信号端FB,电阻R1的另一端连接至二极管D1的阴极,电阻R2的另一端接地GND;三极管Q1和Q2的基极均连接至控制信号S1,三极管Q2的集电极连接升压控制信号EN1,三极管Q2的发射极串联电阻R6后连接至继电器LS1的S2引脚,继电器LS1的S1引脚输出电磁铁驱动电压U3;三极管Q1的集电极连接二极管D2的阳极,二极管D2的阴极连接输入电源U0,三极管Q1的发射极接地GND;继电器LS1的电源负极V-连接至三极管Q1的集电极与二极管D2的阳极之间的公共端,继电器LS1的电源正极V+连接至输入电源U0。
作为优选,所述升压芯片H1的型号为LT1930。
作为优选,所述继电器LS1的型号为IM03。
进一步,为了提高信号的稳定性,所述升压电路还包括电容C1和C2,所述电容C1连接在升压芯片H1的输入端VIN和地GND之间,用于滤波,电容C2并联在电阻R1和R2串联电路的两端。
本实用新型的有益效果是:本实用新型提供的一种低功耗电磁铁驱动电路,在电磁铁需要大电压时,控制升压IC送出大电压,使电磁铁动作,当电磁铁动作完成时,降低电压,使电磁铁维持此工作状态,降低功耗,当电磁铁需要关闭时,切断电磁铁与升压IC的连接,使电磁铁关闭,用最少的电源,最少的控制信号,达到降低功耗的功能。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型低功耗电磁铁驱动电路的原理示意图。
具体实施方式
现在结合附图对本实用新型作详细的说明。此图为简化的示意图,仅以示意方式说明本实用新型的基本结构,因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
如图1所示,本实用新型的一种低功耗电磁铁驱动电路,包括输入电源U0、升压芯片H1、继电器LS1、三极管Q1和Q2、二极管D1和D2、电感L1、电阻R1、R2、R3和R6、电容C1、C2和C4,其中,所述升压芯片H1、二极管D1、电感L1、电阻R1和R2、电容C1和C2共同构成升压电路;所述电容C4、电阻R3和R6共同构成RC延时电路,所述输入电源U0分为两路,其中,一路连接至升压芯片H1的输入端VIN,且电容C1连接在升压芯片H1的输入端VIN和地GND之间,用于滤波;另一路串联电阻R3后输出升压控制信号EN1连接至升压芯片H1的使能端;电感L1两端并联在升压芯片H1的输入端VIN和震荡信号端SW之间,且电感L1和震荡信号端SW的公共引出端连接至二极管D1的阳极,二极管D1的阴极输出电压信号U1连接至继电器LS1的S1B引脚,继电器LS1的S2B引脚接地GND,电阻R1和R2串联后的公共端连接至升压芯片H1的反馈信号端FB,电阻R1的另一端连接至二极管D1的阴极,电阻R2的另一端接地GND,且电容C2并联在电阻R1和R2串联电路的两端;三极管Q1和Q2的基极均连接至控制信号S1,三极管Q2的集电极连接升压控制信号EN1,三极管Q2的发射极串联电阻R6后连接至继电器LS1的S2引脚,继电器LS1的S1引脚输出电磁铁驱动电压U3;三极管Q1的集电极连接二极管D2的阳极,二极管D2的阴极连接输入电源U0,三极管Q1的发射极接地GND;继电器LS1的电源负极V-连接至三极管Q1的集电极与二极管D2的阳极之间的公共端,继电器LS1的电源正极V+连接至输入电源U0。作为优选,所述升压芯片H1的型号为LT1930,继电器LS1的型号为IM03,二极管D1的型号为SS26,电感L1的型号为IND_0630_6RS。
工作原理:
当电源供电时,控制信号S1输入低电平,Q2不导通,继电器LS1不工作,升压控制信号EN1为高电平,此时,升压芯片H1的使能端被拉高,升压芯片H1升压正常工作,升压芯片H1、电感L1、二极管D1以及周边电路配合完成升压动作,输出电压信号U1到继电器LS1第4引脚S1B,因继电器LS1未工作,输出到电磁铁的驱动电压U3被拉低,电磁体不启动。
当控制信号S1输入高电平时,三极管Q1和Q2导通工作,继电器LS1启动,继电器LS1的第3引脚S1与第4引脚S1B导通,第5引脚S2B与第6引脚S2导通,输出到电磁铁驱动电压U3=U1,电磁铁启动,在S1拉high时,Q2同时工作,升压控制信号EN1被拉低,由R3、R6和电容C4组成的RC延时电路可以控制升压控制信号EN1由高电平拉低到低电平的时间,使电磁铁在正常驱动到完全工作状态后,再关闭升压电路,虽然升压芯片H1升压功能被关闭,但升压芯片H1输出电压U1=U0,此电压可以维持电磁铁维持当前工作状态,不会关闭电磁铁。
当控制信号S1拉低时,三极管Q1和Q2不工作,继电器LS1关闭,继电器LS1第3引脚S1与第4引脚S1B断开并与第2引脚S1A导通;第5引脚S2B与第6引脚S2断开并与第7引脚导通,输出到电磁铁的驱动电压U3拉低,电磁铁关闭,同时,因为三极管Q2不工作,升压控制信号EN1信号拉高,升压芯片H1继续做升压,但输出驱动电压U3的负载电磁铁因为继电器LS1关闭,导致驱动电压U3无负载,没有电流。
以24V电磁铁为例:
U0=5V,升压后U1=24V,电磁铁内阻是固定的,设定为R,当升压后24V电压给到电磁铁,U3=24V,电磁铁工作,此时电磁铁电流为I1=24/R;当元件U1升压关闭后,U3=U0=5V,电磁铁维持工作,此时电磁铁电流为I2=5/R;由此可见,I2远小于I1,可以节省功耗,防止元件发热,提供元件寿命。
以上述依据本实用新型的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关的工作人员完全可以在不偏离本实用新型的范围内,进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (4)
1.一种低功耗电磁铁驱动电路,其特征在于:包括控制信号S1、输入电源U0、升压芯片H1、继电器LS1、三极管Q1和Q2、二极管D1和D2、电感L1、电阻R1、R2、R3和R6、电容C1、C2和C4,其中,所述升压芯片H1、二极管D1、电感L1、电阻R1和R2共同构成升压电路;所述电容C4、电阻R3和R6共同构成RC延时电路,
所述输入电源U0分为两路,其中,一路连接至升压芯片H1的输入端VIN,另一路串联电阻R3后输出升压控制信号EN1连接至升压芯片H1的使能端;电感L1两端并联在升压芯片H1的输入端VIN和震荡信号端SW之间,且电感L1和震荡信号端SW的公共引出端连接至二极管D1的阳极,二极管D1的阴极输出电压信号U1连接至继电器LS1的S1B引脚,继电器LS1的S2B引脚接地GND,电阻R1和R2串联后的公共端连接至升压芯片H1的反馈信号端FB,电阻R1的另一端连接至二极管D1的阴极,电阻R2的另一端接地GND;三极管Q1和Q2的基极均连接至控制信号S1,三极管Q2的集电极连接升压控制信号EN1,三极管Q2的发射极串联电阻R6后连接至继电器LS1的S2引脚,继电器LS1的S1引脚输出电磁铁驱动电压U3;三极管Q1的集电极连接二极管D2的阳极,二极管D2的阴极连接输入电源U0,三极管Q1的发射极接地GND;继电器LS1的电源负极V-连接至三极管Q1的集电极与二极管D2的阳极之间的公共端,继电器LS1的电源正极V+连接至输入电源U0。
2.如权利要求1所述的低功耗电磁铁驱动电路,其特征在于:所述升压芯片H1的型号为LT1930。
3.如权利要求1所述的低功耗电磁铁驱动电路,其特征在于:所述继电器LS1的型号为IM03。
4.如权利要求1所述的低功耗电磁铁驱动电路,其特征在于:所述升压电路还包括电容C1和C2,所述电容C1连接在升压芯片H1的输入端VIN和地GND之间,电容C2并联在电阻R1和R2串联电路的两端。
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