本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種電磁繼電器電路。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中電源及其他電器設(shè)備通常使用直流線圈電磁繼電器。該直流線圈電磁繼電器的工作原理主要為：只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會(huì)流過一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，內(nèi)部開關(guān)觸點(diǎn)就會(huì)在電磁力的作用下，克服彈簧的拉力，進(jìn)行吸合或釋放的動(dòng)作。當(dāng)線圈斷電后，線圈電流為零，電磁力消失，觸點(diǎn)會(huì)在彈簧的作用下恢復(fù)原來位置。

繼電器觸點(diǎn)在切換時(shí)，需要一定的動(dòng)作時(shí)間，上述電路的控制信號(hào)為高電平吸合、低電平釋放。繼電器觸點(diǎn)從吸合到釋放的過程，所需時(shí)間較長(zhǎng)，不能應(yīng)用在需要快速切換動(dòng)作的場(chǎng)合。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種電磁繼電器電路，解決了現(xiàn)有技術(shù)中繼電器觸點(diǎn)從吸合到釋放的過程中所需的時(shí)間較長(zhǎng)的問題。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供一種電磁繼電器電路，包括：

電磁線圈，所述電磁線圈的第一端通過第一電阻與電源電壓連接；

晶體管，所述晶體管包括第一電極、第二電極和第三電極；所述晶體管的第一電極與所述電磁線圈的第二端連接，所述晶體管的第二電極接地，所述晶體管的第三電極通過第二電阻與一控制信號(hào)連接，所述控制信號(hào)用于控制所述晶體管的導(dǎo)通或關(guān)斷；以及，

與所述電磁線圈并聯(lián)連接的去磁電路，所述去磁電路包括串聯(lián)連接的鉗位二極管和穩(wěn)壓二極管；

其中，所述鉗位二極管的正極與穩(wěn)壓二極管的正極連接，鉗位二極管的負(fù)極與電磁線圈的第一端連接，穩(wěn)壓二極管的負(fù)極與電磁線圈的第二端連接；或者，

所述鉗位二極管的負(fù)極與穩(wěn)壓二極管的負(fù)極連接，鉗位二極管的正極與電磁線圈的第二端連接，穩(wěn)壓二極管的正極與電磁線圈的第一端連接。

其中，所述晶體管為雙極性晶體管或者場(chǎng)效應(yīng)晶體管；

當(dāng)晶體管為雙極性晶體管時(shí)，所述晶體管的第一電極為集電極，所述晶體管的第二電極為發(fā)射極，所述晶體管的第三電極為基極；其中，所述集電極與所述電磁線圈的第二端連接，所述發(fā)射極接地，所述基極通過第二電阻與所述控制信號(hào)連接；

當(dāng)晶體管為場(chǎng)效應(yīng)晶體管時(shí)，所述晶體管的第一電極為漏極，所述晶體管的第二電極為源極，所述晶體管的第三電極為柵極；其中，所述漏極與所述電磁線圈的第二端連接，所述源極接地，所述柵極通過第二電阻與所述控制信號(hào)連接。

其中，所述穩(wěn)壓二極管為一個(gè)目標(biāo)穩(wěn)壓二極管；或者，

所述穩(wěn)壓二極管由多個(gè)串聯(lián)的分立穩(wěn)壓二極管組成；其中，

目標(biāo)穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓值與串聯(lián)的多個(gè)分立穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓值之和相等。

其中，所述目標(biāo)穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓值小于所述晶體管的第一電極至第二電極的最大反向截止電壓；或者，

串聯(lián)的多個(gè)分立穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓值之和小于所述晶體管的第一電極至第二電極的最大反向截止電壓。

其中，當(dāng)所述控制信號(hào)為低電平信號(hào)時(shí)，所述晶體管關(guān)斷；當(dāng)所述控制信號(hào)為高電平信號(hào)時(shí)，所述晶體管導(dǎo)通。

其中，所述電磁繼電器電路還包括：

與第一電阻并聯(lián)的電容；當(dāng)所述晶體管導(dǎo)通時(shí)，所述電容存儲(chǔ)電荷；當(dāng)所述晶體管關(guān)斷時(shí)，所述電容釋放存儲(chǔ)的電容。

其中，所述電磁線圈包括：線圈、彈簧以及觸點(diǎn)；其中，

當(dāng)所述晶體管導(dǎo)通時(shí)線圈通電并產(chǎn)生電磁力，在電磁力的作用下所述觸點(diǎn)克服所述彈簧的拉力從第一位置跳轉(zhuǎn)至第二位置；當(dāng)所述晶體管關(guān)斷時(shí)線圈斷電且電磁力消失，所述觸點(diǎn)在所述彈簧的作用下恢復(fù)到第一位置。

其中，當(dāng)所述晶體管關(guān)斷時(shí)，所述電磁線圈的電壓極性發(fā)生轉(zhuǎn)變產(chǎn)生反向電動(dòng)勢(shì)，擊穿所述穩(wěn)壓二極管；且所述電磁線圈的電流方向不變，則所述電磁線圈的反向去磁電壓為所述鉗位二極管的電壓值和所述穩(wěn)壓二極管的電壓值之和。

本發(fā)明的上述技術(shù)方案至少具有如下有益效果：

本發(fā)明實(shí)施例的電磁繼電器電路中，通過在電磁線圈的去磁電路中增加穩(wěn)壓二極管，使得電磁線圈的去磁電壓為穩(wěn)壓二極管的電壓和鉗位二極管的電壓之和，從而可以有效加快繼電器線圈去磁速度，減少觸點(diǎn)由吸合到打開的工作時(shí)間；該電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠且成本低，能夠滿足需要繼電器快速動(dòng)作的應(yīng)用場(chǎng)合。

附圖說明

圖1表示本發(fā)明實(shí)施例提供的電磁繼電器電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖之一；

圖2表示本發(fā)明實(shí)施例提供的電磁繼電器電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖之二。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。

如圖1、圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例提供一種電磁繼電器電路，包括：

電磁線圈L，所述電磁線圈L的第一端通過第一電阻R1與電源電壓+V連接；

晶體管Q1，所述晶體管Q1包括三個(gè)電極，分別為第一電極、第二電極和第三電極；所述晶體管Q1的第一電極與所述電磁線圈L的第二端連接，所述晶體管Q1的第二電極接地，所述晶體管Q1的第三電極通過第二電阻R2與一控制信號(hào)連接，所述控制信號(hào)用于控制所述晶體管Q1的導(dǎo)通或關(guān)斷；以及，

與所述電磁線圈L并聯(lián)連接的去磁電路，所述去磁電路包括串聯(lián)連接的鉗位二極管D1和穩(wěn)壓二極管Z1。

如圖1及圖2所示，去磁電路的具體連接關(guān)系為：鉗位二極管D1的正極與穩(wěn)壓二極管Z1的正極連接，鉗位二極管D1的負(fù)極與電磁線圈L的第一端連接，穩(wěn)壓二極管Z1的負(fù)極與電磁線圈L的第二端連接。

或者，去磁電路的具體連接關(guān)系為：鉗位二極管D1的負(fù)極與穩(wěn)壓二極管Z1的負(fù)極連接，鉗位二極管D1的正極與電磁線圈L的第二端連接，穩(wěn)壓二極管Z1的正極與電磁線圈L的第一端連接。該種連接方式在附圖中未示出。簡(jiǎn)言之，圖1及圖2中鉗位二極管D1和穩(wěn)壓二極管Z1的位置可以互換，不限于圖1及圖2中的一種連接方式。

本發(fā)明的上述實(shí)施例中，在電磁線圈L的鉗位二極管D1上，增加穩(wěn)壓管Z1與其串聯(lián)；在晶體管Q1斷開時(shí)，由于線圈為感性元件，其電流不能突變，仍維持原電流方向，但線圈電壓極性能夠發(fā)生轉(zhuǎn)變，變?yōu)榕c電源電壓的方向相反的反向電壓(如圖1及圖2所示發(fā)生轉(zhuǎn)變后的電壓為下正上負(fù))。當(dāng)反向電壓達(dá)到穩(wěn)壓二極管的電壓時(shí)，則會(huì)擊穿穩(wěn)壓二極管，此時(shí)線圈反向去磁電壓為V_Z1+V_D1，即去磁電壓增大，則減小繼電器釋放時(shí)間。

具體的，如圖1所示，繼電器正常吸合時(shí)，流過電磁線圈及三極管Q1電流為穩(wěn)態(tài)電流I1，線圈電壓為上正下負(fù)。繼電器釋放瞬間，繼電器線圈產(chǎn)生反向電動(dòng)勢(shì)，擊穿穩(wěn)壓二極管Z1，電流方向相同，流過線圈、穩(wěn)壓二級(jí)管Z1和二極管D1電流為I2；此時(shí)通過V_Z1+V_D1電壓去磁，快速釋放線圈能量，去磁電壓越高，可以明顯加快繼電器釋放速度。

需要說明的是，所述晶體管為雙極性晶體管或者場(chǎng)效應(yīng)晶體管；其中，雙極性晶體管的三個(gè)電極為集電極、基電極和發(fā)射極；場(chǎng)效應(yīng)晶體管的三個(gè)電極為源極、柵極和漏極。具體而言，雙極性晶體管為三極管，場(chǎng)效應(yīng)晶體管為MOS管。即上述晶體管Q1為三極管或者場(chǎng)效應(yīng)晶體管Mosfet。

具體的，如圖1及圖2所示，當(dāng)晶體管為雙極性晶體管時(shí)，所述晶體管的第一電極為集電極c，所述晶體管的第二電極為發(fā)射極e，所述晶體管的第三電極為基極b；其中，所述集電極c與所述電磁線圈的第二端連接，所述發(fā)射極e接地，所述基極b通過第二電阻R2與所述控制信號(hào)連接。

當(dāng)晶體管為場(chǎng)效應(yīng)晶體管時(shí)(圖中未示出)，所述晶體管的第一電極為漏極d，所述晶體管的第二電極為源極s，所述晶體管的第三電極為柵極g；其中，所述漏極d與所述電磁線圈的第二端連接，所述源極s接地，所述柵極g通過第二電阻R2與所述控制信號(hào)連接。

需要說明的是，穩(wěn)壓二極管Z1也可以由相同電壓等級(jí)、單極性TVS(瞬變抑制二極管)替代。

具體的，本發(fā)明的上述實(shí)施例中所述穩(wěn)壓二極管為一個(gè)目標(biāo)穩(wěn)壓二極管；或者，

所述穩(wěn)壓二極管由多個(gè)串聯(lián)的分立穩(wěn)壓二極管組成；其中，

目標(biāo)穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓值與串聯(lián)的多個(gè)分立穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓值之和相等。

本發(fā)明實(shí)施例提供的上述電磁繼電器電路中的穩(wěn)壓二極管可以使用一個(gè)二極管，也可以在保證總電壓不變的情況下使用多個(gè)分立穩(wěn)壓二極管串聯(lián)；在此不作具體限定。

為了保證在三極管Q1關(guān)斷時(shí)不會(huì)破壞三極管Q1，導(dǎo)致三極管Q1的損壞。故雖然穩(wěn)壓二極管Z1選取的電壓越高，繼電器釋放時(shí)間越短，但是本發(fā)明實(shí)施例中所述目標(biāo)穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓值小于所述晶體管的第一電極至第二電極的最大反向截止電壓；或者，串聯(lián)的多個(gè)分立穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓值之和小于所述晶體管的第一電極至第二電極的最大反向截止電壓。

具體而言，當(dāng)晶體管為三極管時(shí)，所述目標(biāo)穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓值小于所述三極管的集電極至發(fā)射極的最大反向截止電壓；或者，串聯(lián)的多個(gè)分立穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓值之和小于所述三極管的集電極至發(fā)射極的最大反向截止電壓。即在三極管Q1關(guān)斷時(shí)，三極管c-e端最大反向截止電壓不能超過規(guī)格最大值；即該電磁繼電器電路中的穩(wěn)壓二極管的總電壓不能大于三極管的Vc-emax。

當(dāng)晶體管為MOS管時(shí)，所述目標(biāo)穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓值小于該MOS管的漏極至源極的最大反向截止電壓；或者，串聯(lián)的多個(gè)分立穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓值之和小于該MOS管的漏極至源極的最大反向截止電壓。

具體的，晶體管Q1的關(guān)斷或?qū)ㄓ煽刂菩盘?hào)控制，即當(dāng)所述控制信號(hào)為低電平信號(hào)時(shí)，所述晶體管Q1關(guān)斷；當(dāng)所述控制信號(hào)為高電平信號(hào)時(shí)，所述晶體管Q1導(dǎo)通。

進(jìn)一步的，本發(fā)明實(shí)施例中所述電磁繼電器電路還包括：

與第一電阻R1并聯(lián)的電容(圖中未示出)；當(dāng)所述晶體管Q1導(dǎo)通時(shí)，所述電容存儲(chǔ)電荷；當(dāng)所述晶體管Q1關(guān)斷時(shí)，所述電容釋放存儲(chǔ)的電容。

本發(fā)明實(shí)施例中為分壓限流電阻R1并聯(lián)電容，在保證有效吸合的基礎(chǔ)上，可以降低Q1開通時(shí)，降低繼電器穩(wěn)態(tài)工作的供電電流，降低待機(jī)損耗。

較佳的，本發(fā)明的上述實(shí)施例中所述電磁線圈L包括：線圈、彈簧以及觸點(diǎn)；其中，

當(dāng)所述晶體管導(dǎo)通時(shí)線圈通電并產(chǎn)生電磁力，在電磁力的作用下所述觸點(diǎn)克服所述彈簧的拉力從第一位置跳轉(zhuǎn)至第二位置；當(dāng)所述晶體管關(guān)斷時(shí)線圈斷電且電磁力消失，所述觸點(diǎn)在所述彈簧的作用下恢復(fù)到第一位置。

具體的，本發(fā)明的上述實(shí)施例中當(dāng)所述晶體管關(guān)斷時(shí)，所述電磁線圈的電壓極性發(fā)生轉(zhuǎn)變產(chǎn)生反向電動(dòng)勢(shì)，擊穿所述穩(wěn)壓二極管；且所述電磁線圈的電流方向不變，則所述電磁線圈的反向去磁電壓為所述鉗位二極管的電壓值和所述穩(wěn)壓二極管的電壓值之和。

綜上，本發(fā)明實(shí)施例通過增加繼電器線圈的去磁電壓，來增加去磁速度，減小觸點(diǎn)釋放所需要的時(shí)間。即Q1關(guān)斷時(shí)，通過繼電器線圈反向電動(dòng)勢(shì)，擊穿穩(wěn)壓管，把繼電器線圈電壓鉗位到穩(wěn)壓管電壓加二極管壓降的，通過這個(gè)電壓對(duì)線圈快速退磁，加快繼電器觸點(diǎn)的釋放速度。

以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。