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轻松把单线圈继电器转为双线圈应用

时间:2019-02-20 作者:KC Yang 阅读:
继电器(relay)是电路中常见的机电组件,有两种类型:闩锁(latched)或非闩锁(non-latched);闩锁继电器即使在完全断电后仍会保持其最后的开关位置,无论单线圈还是双线圈类型都可以。
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继电器(relay)是电路中常见的机电组件,有两种类型:闩锁(latched)或非闩锁(non-latched);闩锁继电器即使在完全断电后仍会保持其最后的开关位置,无论单线圈还是双线圈类型都可以。kv6EETC-电子工程专辑

单线圈闩锁继电器仅使用一个线圈来设置或复位开关位置,但需要正负电压。当施加正电压时,电流沿一个方向流动并让继电器进入设定状态(即继电器开关闭合)。若施加负电压,则反转电流方向,使继电器进入重设(reset)模式(即开关打开)。kv6EETC-电子工程专辑

而双线圈闩锁继电器仅使用正电压,但需要两个电源或驱动器。这种继电器有一个设定线圈和一个重设线圈,当设定线圈通电时,继电器进入设定状态;相反,当重设线圈通电时,继电器进入重设模式。但两个线圈永远不会同时通电。kv6EETC-电子工程专辑

如果你想使用双线圈继电器,但手头可用的唯一驱动器是用于单线圈继电器的,有一个办法可以轻松地将单线圈驱动器转换为可以驱动双线圈继电器,如图1 (文章上方大图)所示。这种只有正向电压驱动的转换对于继电器测试特别有用,因为它只需要一个电压极性而不是两个。这种办法可以大大简化继电器的测试设置。kv6EETC-电子工程专辑

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图1:二极管将单圈继电器驱动转换为双圈使用。kv6EETC-电子工程专辑

运作的原理很简单。当线圈驱动器输出电压为正时,电流流过二极管D1以激发设定线圈,而重设线圈不供电,因为D2阻断电流。继电器进入设定状态。当电压为负时,二极管D1阻断流过设定线圈的电流,二极管D2开始激发重设线圈。kv6EETC-电子工程专辑

图1中的闩锁继电器有两个独立的线圈连结,使用4支接脚。然而,有些双线圈继电器只使用三支接脚,还有一个公共的线圈连结,如图2所示。这时候配置稍微复杂一些,涉及四个二极管。kv6EETC-电子工程专辑

如前所述,当驱动器电压为正时,电流流过二极管D2、设定线圈和D3。二极管D1和D4反向偏置,阻止电流到重设线圈。类似地,当电压为负时,电流流过二极管D4、重设线圈和D1,同时设定线圈断电。同样,一次只能给一个线圈通电。kv6EETC-电子工程专辑

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图2:当线圈共享一个连结时,需要4个二极管来转换单线圈信号以提供双线圈应用。kv6EETC-电子工程专辑

转换电路的另一个好处是可以比较容易测试双线圈继电器的AC性能,例如操作时间(开启时间)、反弹时间、断开时间和最大频率等,只需用方波电压信号产生器替换继电器驱动器即可。由于许多继电器线圈需要高电压(高达48V),在某些情况下还需要从20mA到1000mA以上的大电流,只有信号产生器可能是不够的。在这种情况下,就需要一个高压信号产生器放大器,比如美商Accel Instruments的TS250,以提升电压和电流(见图3)。kv6EETC-电子工程专辑

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图3:仅使用一个信号产生器和一个高压驱动器来测试双线圈继电器。kv6EETC-电子工程专辑

二极管电路可以提供一种简便方法,将单线圈继电器驱动信号转换为双线圈使用;这种方法可让系统设计人员选择使用单线圈或双线圈闩锁继电器,而无需更换驱动器。此外,它只需一个信号驱动器即可实现双线圈闩锁继电器的测试。kv6EETC-电子工程专辑

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