降低繼電器線圈功耗的電路
繼電器的繼電特性如圖2所示
本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/246374.htm其中,橫坐標(biāo)Ia是吸合電流;Ir是釋放電流;Iw是工作電流;Ik是維持電流。它們的關(guān)系是Ir
通常為了繼電器可靠工作,必須Iw>Ia ,否則就不可能使繼電器吸合。
本電路的巧妙之處就在于:晶體管一旦有輸入,就使其成為開關(guān)狀態(tài),流過(guò)繼電器電流大于Ia則繼電器吸合。當(dāng)電容器充滿電之后,流過(guò)繼電器線圈的電流則減小至Ik,仍保持繼電器在吸合狀態(tài)。
下面分兩種情況進(jìn)行分析
穩(wěn)定狀態(tài)
其中,U=12V為電源電壓;Uce為硅管的集電極到發(fā)射極的管壓降,通常取Uce=0.3V;Rr為繼電器線圈電阻,可通過(guò)測(cè)試得到Ik=1.2Ir; 。
據(jù)開關(guān)條件,要滿足在穩(wěn)態(tài)時(shí)晶體管可靠導(dǎo)通,必須要,
則有
其中,Ube硅管的基極到發(fā)射極的壓降,對(duì)于硅管來(lái)說(shuō)Ube=0.7V;而β經(jīng)測(cè)試得到。
過(guò)渡狀態(tài)
當(dāng)施加輸入電壓Ui的瞬間,晶體管立即進(jìn)入開關(guān)狀態(tài)而開通。電源電壓U通過(guò)繼電器和晶體管向電容器C注入電流,隨著C上電壓的升高,R2上也有部分電流流過(guò)。剛接入U(xiǎn)i的瞬間,繼電器流過(guò)一尖端脈沖電流為
隨著Ue的上升,ik下降,直到ik達(dá)到穩(wěn)態(tài)值Ik為止。
當(dāng)Ui撤消后,C通過(guò)R2放電,已準(zhǔn)備下一個(gè)Ui的到來(lái)。
為了通俗好懂,不列寫過(guò)渡過(guò)程的微分方程了。但電容器C的容量要合適,太大了使成本增加,又C還沒(méi)有放電完畢,下一個(gè)Ui到來(lái),使電路失效;太小了會(huì)因?yàn)槔^電器還來(lái)不及吸合,電容器就已經(jīng)充滿電了,也使電路失效。
圖中D為消磁二極管,以免輸入U(xiǎn)i 斷開時(shí),晶體管截止,繼電器應(yīng)磁通迅速消失產(chǎn)生一反電勢(shì)e(指向集電極)而將晶體管擊穿。
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評(píng)論