具有滯回特性的直流固態(tài)繼電器設(shè)計(jì)
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1．2 隔離電路
本文采用光電耦合器(Optical Coupler，OC)作為繼電器的隔離電路，光電耦合器是一種半導(dǎo)體光電器件，它具有體積小、壽命長、抗干擾能力強(qiáng)、工作溫度寬及無觸點(diǎn)輸入與輸出、在電氣上完全隔離等特點(diǎn)。本設(shè)計(jì)選用型號為TLP127的光耦合器，該芯片適用于表面貼裝。 TLP127由砷化鎵紅外發(fā)光二極管，光耦合到達(dá)林頓光敏三極管與一個不可分割的基地發(fā)射電阻器組成，廣泛應(yīng)用于可編程控制器、直流輸出模塊、電信等方面。
1．3 輸出電路
輸出電路由開關(guān)管T3，T4組成的兩級放大電路和續(xù)流二極管D3組成，輸出電路的通斷完全由輸入電路控制，輸入電壓使光電耦合器導(dǎo)通則輸出回路導(dǎo)通，即繼電器導(dǎo)通，反之則截止。可見，該繼電器的輸出穩(wěn)定在一定值，不受負(fù)載的影響，端口相對獨(dú)立。
從以上的各部分電路原理分析可以看出，上述設(shè)計(jì)方案從理論上講，可以以小電流控制大電流，同時能夠分離繼電器的導(dǎo)通電壓和截止電壓，具備固態(tài)繼電器的開關(guān)功能。
2 電路仿真與參數(shù)測試
考慮到系統(tǒng)的可實(shí)現(xiàn)性，本文利用Multisim進(jìn)行仿真。Multisim是加拿大Interactive Image Technologies公司推出的Windows環(huán)境下的電路仿真軟件，不僅具有電路瞬態(tài)分析和穩(wěn)態(tài)分析、時域和頻域分析、噪聲分析和直流分析等基本功能，而且還提供了離散傅里葉分析、電路零極點(diǎn)分析、交直流靈敏度分析和電路容差分析等電路分析方法。由于仿真軟件與現(xiàn)實(shí)元器件之間的差別，仿真實(shí)驗(yàn)只對電路設(shè)計(jì)做定性分析，具體參數(shù)在實(shí)物電路板上進(jìn)行測試。
2．1 電路仿真
按照設(shè)計(jì)方案在Multisim中搭建電路原理圖，輸入為線性電壓源，電壓范圍是0～24 V。仿真電路中用24 V直流電源與電阻R模擬受控回路連接在繼電器輸出端。輸入電壓上升過程中，當(dāng)電路導(dǎo)通時，輸出端電壓會迅速下降；在輸入電壓下降過程中，當(dāng)電路截止時，輸出端電壓會迅速上升。輸入電壓上升過程和下降過程波形分別如圖2、圖3所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/179092.htm
分析圖2、圖3可以得出當(dāng)輸入電壓從0 V逐漸增加到24 V時，電路動作電壓值約為17．887 V，而當(dāng)電壓從24 V逐漸減小到0 V時，電路電壓返回值約為10．212 V。仿真動作值與上述計(jì)算動作值相近，考慮到仿真誤差，二者的結(jié)果吻合。
2．2 電路參數(shù)測量
在實(shí)物電路板上進(jìn)行參數(shù)測量，主要進(jìn)行通斷電壓測量和導(dǎo)通時間測量。實(shí)物電路板如圖4所示。
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