大功率磁保持继电器起动电路的设计.doc

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1、大功率磁保持继电器起动电路的设计严新忠摘要：为了从硬件上增加起动电路的自我保护，减少继电器起动时对控制电路中智能芯片的干扰，对双极性大功率磁保持继电器起动电路的常见方案进行了改进。关键词：磁保持继电器；　双极性继电器1　大功率磁保持继电器简介　　磁保持继电器也是由信号电流通过继电器的电磁线圈产生电磁力，吸动衔铁，实现触点的开、闭；但与非磁保持继电器不同的是，信号电流在驱动了触点之后就可切断，触点的工作状态完全靠永久磁铁对衔铁的吸引力来保持。因此线圈功耗几乎为零。大功率磁保持继电器如BST-902，触点负载能力可达250VAC，30～100A，作为大电流切换元件，近年来在电力部门，尤其是在智能

2、电表中得到了应用。BST-902规格数据表［1］：规格线圈电阻（±10%）动作电压（正反极性）线圈额定电流30～60A　80A，100A30～100A30～60A80A9V80Ω40Ω3.6～6.75V0.1A0.3A12V145Ω72Ω4.8～9.0V0.08A0.16A24V575Ω288Ω9.6～18V0.04A0.08A图1　常见的起动电路［1］2　常见的起动电路　　当Ua=1,Ub=0时：T1导通，T2导通，T6导通；T4截止，T5截止，T3截止。继电器加的是正极性电压，触点闭合。　　当Ua=0，Ub=1时：T1截止，T2截止，T6截止；T4导通，T5导通，T3导通。继电器加的是反

3、极性电压，触点打开。　　当Ua=0，Ub=0时：所有三极管全截止，继电器线圈上没有电压，触点处于保持状态。3　问题的提出　　上述常见起动电路的优点是：结构简单。但是在有干扰的情况下有可能出现Ua、Ub同时为1的情况，势必导致T2、T3；T5、T6同时导通，导致电源电压突然下降。在有智能芯片的应用场合下会引起智能芯片复位，导致数据丢失；严重时由于电源电压的异常使智能芯片工作不正常，又可能使继电器T2、T3；T5、T6同时导通，结果出现恶性循环，直至烧坏三极管。图2　改进后的起动电路4　改进后的起动电路4.1　工作原理　　改进后的电路增加了二个三极管T7、T8，二个电阻和六个二极管D1～D6，P

4、5U为稳压前电压。　　当Ua/=0，Ub/=1时：T7截止，T1导通，T2导通，T6导通；T8导通，T4截止，T5截止，T3截止。继电器加的是正极性电压，触点闭合。由于T8的导通使D5截止，由于T4截止使D6截止。　　当Ua/=1，Ub/=0时：T7导通，T1截止，T2截止，T6截止；T8截止，T4导通，T2导通，T6导通。继电器加的是反极性电压，触点打开。由于T7导通使D6截止，由于T1截止使D5截止。　　当Ua/=1，Ub/=1时：T7、T8导通，T1～T6均截止，继电器线圈上没有电压，触点于保持状态。　　当Ua/=0，Ub/=0时：T7截止，T8截止，T1、T4都有可能导通，但不会同时

5、导通。　　如果T1先导通，通过D5会使T4、T3截止，D3的作用就是为了在这种情况下，使T4可靠截止保证T5截止，D4的作用（不用电阻的原因）也是为了在这种情况下使T3可靠截止。如果T4先导通，通过D6会使T1、T6截止，D1的作用是使T1可靠截止，保证T2的截止，D2的作用是使T6可靠截止。　　上述分析表明：在Ua、Ub的所有四种取值状态下均不会有T2、T6、T5、T3同时导通的情况发生，D5、D6构成了复锁电路。4.2　讨论　　为什么D1串电阻而D2没有串电阻？　　这是因为T6导通时IC6会远大于T1导通时的IC1，因此要求IB6也比较大才能保证T6处于饱和导通，使VCE6降低，使继电器

6、线圈得到充足的电压。同样的道理D3串电阻而D4没有串电阻。　　实测数据：　　T2、T6导通时，VCE2=-0.36V，VCE6=0.24V,线圈电压8.6V，P5U=9.2V。5　结束语　　实测数据显示，该起动电路的效率是比较高的。应用在智能电表中，经长期的实践证明这种电路是安全的可靠的。作者简介：严新忠(1965-)，男，硕士研究生，讲师，从事新型电能表的研究。作者单位：严新忠(天津轻工业学院96信箱，天津　300222)收稿日期：1999-05-10