双线圈磁保持继电器自复位电路的制作方法

本实用新型涉及电力控制领域，特别是涉及双线圈磁保持继电器自复位电路。

背景技术：

双线圈磁保持继电器是一种采用脉冲电信号驱动的双稳态继电器，具有能耗低、稳定可靠等优点，被广泛的运用于航天、铁路、电气测量等邻域。双线圈磁保持继电器开合状态的转换是靠一定宽度的脉冲电信号触发断开线圈或闭合线圈完成的。通过将断开控制电路的第一端与断开线圈连接，第二端接地，控制断开线圈的触发，使双线圈磁保持继电器断开；通过将闭合控制电路的第一端与闭合线圈连接，第二端接地，控制闭合线圈的触发，使双线圈磁保持继电器闭合。

双线圈磁保持继电器常开或常闭状态依赖永久磁铁的磁吸合作用保持，这时即使线圈断电，它的开合仍然会继续在原状态。因此，当控制回路失电时，双线圈磁保持继电器不能自动复位断开。若控制回路再次上电，可能会出现电路误投，使电路运行不稳定。

技术实现要素：

基于此，有必要针对双线圈磁保持继电器不能自动复位断开的问题，提供一种双线圈磁保持继电器自复位电路。

一方面，本实用新型实施例提供了一种双线圈磁保持继电器自复位电路，包括：控制电路、驱动电源以及储能单元；

控制电路的第一端连接驱动电源，控制电路的第二端连接储能单元的第一端，并用于连接双线圈磁保持继电器的公共端，控制电路的第三端用于连接双线圈磁保持继电器的复位端，控制电路的第四端接地，并且连接储能单元的第二端，还用于连接断开控制电路的第二端、闭合控制电路的第二端，控制电路的第五端用于连接控制电源；断开控制电路用于触发双线圈磁保持继电器的断开线圈，闭合控制电路用于触发双线圈磁保持继电器的闭合线圈；

当控制电源正常供电时，控制电路的第一端和控制电路的第二端接通，控制电路的第三端和控制电路的第四端断开；当控制电源掉电时，控制电路的第一端和控制电路的第二端断开，控制电路的第三端和控制电路的第四端接通。

在其中一个实施例中，控制电路为双刀双掷继电器；

双刀双掷继电器的第一动触点连接驱动电源，双刀双掷继电器的第二动触点接地，并且连接储能单元的第二端、还用于分别连接断开控制电路的第二端、闭合控制电路的第二端，双刀双掷继电器的第一静触点连接储能单元的第一端，并用于连接双线圈磁保持继电器的公共端，双刀双掷继电器的第四静触点用于连接双线圈磁保持继电器的复位端，双刀双掷继电器的第二静触点和第三静触点悬空，双刀双掷继电器第一控制触点用于连接控制电源，双刀双掷继电器的第二控制触点接地；

当控制电源正常供电时，双刀双掷继电器的第一动触点与第一静触点导通，双刀双掷继电器的第二动触点与第三静触点导通；当控制电源掉电时，双刀双掷继电器的第一动触点与第二静触点导通，双刀双掷继电器的第二动触点与第四静触点导通。

在其中一个实施例中，还包括放电调节电路；

放电调节电路第一端连接储能单元的第二端，放电调节电路的第二端用于连接闭合控制电路的第二端，放电调节电路用于在储能单元供电时调节储能单元的供电时长。

在其中一个实施例中，放电调节电路包括第一电阻；第一电阻的第一端连接储能单元的第二端，第一电阻的第二端用于连接闭合控制电路的第二端。

在其中一个实施例中，储能单元为第一电容；第一电容的正极连接双刀双掷继电器的第二静触点，第一电容的负极连接第一电阻的第二端。

在其中一个实施例中，还包括第一保护电路；

第一保护电路的第一端用于连接双线圈磁保持继电器的复位端，第一保护电路的第二端用于连接双线圈磁保持继电器的公共端，第一保护电路的第三端用于连接双线圈磁保持继电器的置位端，第一保护电路的第四端用于连接第一电容的正极。

在其中一个实施例中，第一保护电路包括第一二极管和第二二极管；

第一二极管的正极用于连接双线圈磁保持继电器的复位端，第一二极管的负极分别连接第二二极管的负极和第一电容的正极，并用于连接双线圈磁保持继电器的公共端；第二二极管的正极用于连接双线圈磁保持继电器的置位端。

在其中一个实施例中，还包括第二保护电路；第二保护电路的第一端连接双刀双掷继电器的第一控制触点，第二保护电路的第二端连接双刀双掷继电器的第二控制触点。

在其中一个实施例中，第二保护电路包括第三二极管；第三二极管的负极连接双刀双掷继电器的第一控制触点，第三二极管的正极连接双刀双掷继电器的第二控制触点。

在其中一个实施例中，还包括第二电容；第二电容的正极连接第三二极管的负极，第二电容的负极接地。

上述的双线圈磁保持继电器自复位电路，在控制电源掉电时，控制电路的第一端和第二端断开，双线圈磁保持继电器不再由驱动电源供电，而是由储能单元供电；控制电路第三端和第四端接通，断开控制电路的两端被控制电路短路。之后，双线圈磁保持继电器的断开线圈由储能单元短暂供电，相当于接入一个脉冲电信号，双线圈磁保持继电器的断开线圈被储能单元触发，双线圈磁保持继电器断开复位，从而实现双线圈磁保持继电器在控制电源掉电之后能够自动断开复位。

附图说明

通过附图中所示的本实用新型的优选实施例的更具体说明，本实用新型的上述及其它目的、特征和优势将变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分，且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本实用新型的主旨。

图1为一个实施例中双线圈磁保持继电器自复位电路的电路示意图；

图2为另一个实施例中双线圈磁保持继电器自复位电路的工作模块图；

图3为另一个实施例中双线圈磁保持继电器自复位电路原理图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的首选实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“安装”、“一端”、“另一端”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本实用新型实施例提供一种双线圈磁保持继电器自复位电路，如图1所示，包括：控制电路110、驱动电源120和储能单元130。

控制电路110的第一端连接驱动电源120，控制电路110的第二端连接储能单元130的第一端，用于连接双线圈磁保持继电器210的公共端，控制电路110的第三端连接双线圈磁保持继电器210的复位端，控制电路110的第四端接地，并且连接储能单元130的第二端，还用于连接断开控制电路220的第二端、闭合控制电路230的第二端，控制电路110的第五端用于连接控制电源240。断开控制电路220用于触发双线圈磁保持继电器210的断开线圈J1，闭合控制电路230用于触发双线圈磁保持继电器210的闭合线圈J2。

当控制电源240正常供电时，控制电路110的第一端和控制电路110的第二端接通，控制电路110的第三端和控制电路110的第四端断开；当控制电源240掉电时，控制电路110的第一端和控制电路110的第二端断开，控制电路110的第三端和控制电路110的第四端接通。

具体的，在双线圈磁保持继电器中，断开线圈J1的一端与闭合线圈J2的一端相连，是双线圈磁保持继电器的公共端，断开线圈J1的另一端是双线圈磁保持继电器的复位端，闭合线圈J2的另一端是双线圈磁保持继电器的置位端。

正常运行情况下，控制电源240正常供电，控制电路110的第一端和控制电路110的第二端接通，控制电路110的第三端和控制电路110的第四端断开，驱动电源120为储能单元130充电，并且为双线圈磁保持继电器210的线圈触发提供电能。这时，断开控制电路220可以通过控制自身第一端和第二端以一定规律接通和断开，使流过双线圈磁保持继电器210的断开线圈J1的电流为脉冲电流，触发断开线圈J1，从而使双线圈磁保持继电器210转换为断开状态；闭合控制电路230可以通过控制自身第一端和第二端以一定规律接通和断开，使流过双线圈磁保持继电器210的闭合线圈J2的电流为脉冲电流，触发闭合线圈J2，从而使双线圈磁保持继电器210转换为闭合状态。

当控制电源240掉电时，控制电路110的第一端和控制电路110的第二端断开，控制电路110的第三端和控制电路110的第四端接通，驱动电源120的供电回路断开，储能单元130为双线圈磁保持继电器210的线圈供电，断开控制电路220的两端被控制电路110的第三端和第四端短路。这时闭合控制电路230和断开控制电路220也因为控制电源240掉电而处于常开状态。储能单元130的供电电流经过双线圈磁保持继电器210的断开线圈J1接地形成回路，储能单元130的短暂供电相当于为断开线圈J1接入一个脉冲电流，触发断开线圈J1，从而使双线圈磁保持继电器210转换为断开状态。

上述的闭合控制电路230和断开控制电路220，可以由多种现有技术实现，下面以闭合控制电路230为例进行说明。闭合控制电路230可以包括脉冲信号产生电路和开关电路；开关电路的第一端连接双线圈磁保持继电器的置位端，开关电路的第二端连接脉冲信号产生电路的输出端，开关电路的第三端分别连接断开控制电路220的第二端、控制电路110的第四端、储能单元130的第二端，并且接地；脉冲信号产生电路的供电端连接控制电源240，脉冲信号产生电路通过输出脉冲电信号控制开关电路的第一端与第三端接通或关断。脉冲信号产生电路可以是单片机、DSP等控制芯片，开关电路可以是三极管、场效应管等具有开关特性的三端元器件。断开控制电路220也可以采用与上述闭合控制电路230相同的电路实现。

本实施例的双线圈磁保持继电器自复位电路，在控制电源240掉电时，通过控制电路110将双线圈磁保持继电器210的公共端供电从驱动电源120供电切换为储能单元130供电，并将断开控制电路220短路，使储能单元130放电，触发双线圈磁保持继电器210的断开线圈J1，从而实现双线圈磁保持继电器210在控制电源240掉电之后自动断开复位。而且由于永久磁铁的磁吸合作用，双线圈磁保持继电器210会保持在断开状态，当控制电源240再次上电时也不会发生误投动作，使电路更加稳定。

在一个实施例中，如图2、3所示，上述控制电路110为双刀双掷继电器。双刀双掷继电器的第一动触点a连接驱动电源120，双刀双掷继电器的第二动触点b接地，并且连接储能单元130的第二端、还用于分别连接断开控制电路220的第二端、闭合控制电路230的第二端，双刀双掷继电器的第一静触点c连接储能单元130的第一端，并用于连接双线圈磁保持继电器210的公共端，双刀双掷继电器的第四静触点f用于连接双线圈磁保持继电器210的复位端，双刀双掷继电器的第二静触点d和第三静触点e悬空，双刀双掷继电器的第一控制触点g用于连接控制电源，双刀双掷继电器的第二控制触点h接地。

当控制电源240正常供电时，双刀双掷继电器的第一动触点a与第一静触点c导通，双刀双掷继电器的第二动触点b与第三静触点e导通；当控制电源240掉电时，双刀双掷继电器的第一动触点a与第二静触点d导通，双刀双掷继电器的第二动触点b与第四静触点f导通。

具体的，双刀双掷继电器的置位和复位由它的控制线圈J3控制。控制线圈J3的一端为双刀双掷继电器的第一控制触点g，另一端为双刀双掷继电器的第二控制触点h。当控制线圈J3通电时，双刀双掷继电器处于置位状态，第一动触点a与第一静触点c导通，第二动触点b与第三静触点e导通。当控制线圈J3不通电时，双刀双掷继电器处于复位状态，第一动触点a与第二静触点d导通，第二动触点b与第四静触点f导通。

在一个实施例中，当储能单元130的放电时长形成的电流脉冲宽度与触发双线圈磁保持继电器210的断开线圈J1所需的电流脉冲宽度不匹配时，如图2所示，上述双线圈磁保持继电器自复位电路还包括放电调节电路140。

放电调节电路140第一端连接储能单元130的第二端，放电调节电路140的第二端用于连接闭合控制电路230的第二端。放电调节电路140用于在储能单元130供电时调节储能单元130的供电时长，使储能单元130的放电电流脉冲宽度能够触发双线圈磁保持继电器210的断开线圈J1。

在一个实施例中，如图3所示，上述放电调节电路140包括第一电阻R1。第一电阻R1的第一端连接储能单元130的第二端，第一电阻R1的第二端用于连接闭合控制电路230的第二端。

在一个实施例中，如图2、3所示，储能单元130为第一电容C1。第一电容C1的正极连接双刀双掷继电器的第二静触点d，第一电容C1的负极连接第一电阻R1的第二端。

在一个实施例中，如图2所示，上述双线圈磁保持继电器自复位电路还包括第一保护电路150。第一保护电路150的第一端用于连接双线圈磁保持继电器210的复位端，第一保护电路150的第二端用于连接双线圈磁保持继电器210的公共端，第一保护电路150的第三端用于连接双线圈磁保持继电器210的置位端，第一保护电路150的第四端用于连接第一电容C1的正极。第一保护电路150用于保护双线圈磁保持继电器210的线圈不因为电压电流的突变而损坏。

在一个实施例中，如图3所示，上述第一保护电路150包括第一二极管D1和第二二极管D2。第一二极管D1的正极用于连接双线圈磁保持继电器210的复位端，第一二极管D1的负极分别连接第二二极管D2的负极连接和第一电容C1的正极，并用于连接双线圈磁保持继电器210的公共端；第二二极管D2的正极用于连接双线圈磁保持继电器210的置位端。

具体的，以断开线圈J1和第一二极管D1为例说明：当断开线圈J1通电时电流方向为从下往上，第一二极管D1截止；当断开线圈J1断电时，断开线圈J1产生上正下负的反向电动势，这时第一二极管D1导通，构成回路，大大减小反向电动势，起到保护断开线圈J1的作用。第二二极管D2对于闭合线圈J2的保护也是同理。

在一个实施例中，如图2所示，上述双线圈磁保持继电器自复位电路还包括第二保护电路160。第二保护电路160的第一端连接双刀双掷继电器的第一控制触点g，第二保护电路160的第二端连接双刀双掷继电器的第二控制触点h。第二保护电路160用于保护双刀双掷继电器的控制线圈J3不因为电压电流的突变而损坏。

在一个实施例中，如图3所示，第二保护电路160包括第三二极管D3。第三二极管D3的负极连接双刀双掷继电器的第一控制触点g，第三二极管D3的正极连接双刀双掷继电器的第二控制触点h。

在一个实施例中，如图3所示，上述双线圈磁保持继电器自复位电路还包括第二电容C2。第二电容C2的正极连接第三二极管D3的负极，第二电容C2的负极接地。第二电容C2起到滤波作用，使控制电源240的供电电压更稳定。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。