一种电磁铁快速释放电路的制作方法

1.本实用新型涉及电气控制技术领域，具体涉及一种电磁铁快速释放电路。


背景技术：

2.实现电磁铁快速吸合的控制手段大都是通过提高电磁铁的电源输入电压，电磁铁吸合后转入pwm（脉冲宽度调制）控制模式，以减小电磁铁保持吸合后的维持电流，降低损耗；当不要求电磁铁衔铁的情况下会使用续流二极管续流，这样可以有效的抑制反向电动势的产生，但是在续流的过程会形成续流回路，续流回路会使电磁铁线圈产生磁场，但磁场强度逐渐衰减，直到磁场衰减到一定值后，衔铁在负载的作用下进行释放，这样会造成衔铁释放时间较长。
3.cn101800470b实现电磁铁快速吸合和释放的主电路，当主控制功率管m1 和附加功率管m2 同时关断时，电磁铁线圈l 的电流经续流二极管d2 给储能电容充电c，储能电容电压快速升高，电磁铁线圈l电流快速减小为零，电磁铁快速释放。电磁铁线圈l在给储能电容充电时，电磁铁线圈l的磁场强度依然存在逐渐衰减的过程，导致电磁铁释放时间较长。


技术实现要素：

4.针对现有技术中的问题，本实用新型提供一种电磁铁快速释放电路，目的在于在反向电动势产生的磁场衰减前释放磁铁，实现电磁铁快速释放衔铁的目的。
5.一种电磁铁快速释放电路，包括电磁铁线圈和主控制功率管m1，所述电磁铁线圈的两端分别与接线端子j1和接线端子j2连接，所述接线端子j2与所述主控制功率管m1的漏极连接，所述主控制功率管m1的源极与接线端子n1连接，所述主控制功率管m1的栅极与接线端子g1连接，所述接线端子g1 和所述接线端子n1 分别与所述主控制功率管m1外部控制信号的两个输出端连接，所述接线端子j1与肖特基二极管d1的负极电连接，所述肖特基二极管d1的正极分别与瞬态抑制二极管d2的正极和续流功率管m2的漏极连接，所述接线端子j2分别与瞬态抑制二极管d2的负极和续流功率管m2的源极连接，所述续流功率管m2的漏极和栅极之间串联有电阻r1，所述续流功率管m2的栅极经电阻r2后与所述主控制功率管m1外部控制信号的输出端连接。
6.为负责故障处理，进一步为：在所述主控制功率管m1的源极与接线端子n1之间串联有常导通状态的安全控制功率管m3。
7.本实用新型的有益效果：通过瞬态抑制二极管d2对电磁铁线圈的反向电动势电压进行箝位，流过瞬态抑制二极管pn结的反向电流引起损耗，反向电压逐渐增大时，对应于一定的反向电流所损耗的功率也增大，这将产生大量热量，电磁铁线圈中的能量以热能的形式迅速释放，从而使得电磁铁衔铁被快速释放。
附图说明
8.图1为本实用新型的电路图。
具体实施方式
9.下面结合附图对本实用新型做详细说明。下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。本实用新型实例中的左、中、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。
10.一种电磁铁快速释放电路，包括电磁铁线圈和主控制功率管m1，所述电磁铁线圈的两端分别与接线端子j1和接线端子j2连接，所述接线端子j2与所述主控制功率管m1的漏极连接，安全控制功率管m3的漏极与主控制功率管m1的源极连接，安全控制功率管m3的源极与接线端子n1连接，安全控制功率管m3为常导通状态，所述安全控制功率管m3的漏极和栅极之间串联有电阻r6，所述安全控制功率管m3的栅极经电阻r5后与所述安全控制功率管m3外部控制信号的输出端连接；所述主控制功率管m1的栅极与接线端子g1连接，所述接线端子g1 和所述接线端子n1 分别与所述主控制功率管m1外部控制信号的两个输出端连接，所述接线端子j1与肖特基二极管d1的负极电连接，所述肖特基二极管d1的正极分别与瞬态抑制二极管d2的正极和续流功率管m2的漏极连接，所述接线端子j2分别与瞬态抑制二极管d2的负极和续流功率管m2的源极连接，所述续流功率管m2的漏极和栅极之间串联有电阻r1，所述续流功率管m2的栅极经电阻r2后与所述主控制功率管m1外部控制信号的输出端连接。其中，主控制功率管m1、续流功率管m2和安全控制功率管m3均为场效应管，接线端子j1与供应电源连接，肖特基二极管d1为整流作用，瞬态抑制二极管d2为吸收尖峰作用。
11.另外，附图中，肖特基二极管d1、瞬态抑制二极管d2、主控制功率管m1、续流功率管m2和安全控制功率管m3均为protel软件里面的符号。
12.本实用新型的工作原理：第一阶段，主控制功率管m1和安全控制功率管m3导通，电磁铁全功率工作，同时续流功率管m2导通，这时续流功率管m2和肖特基二极管d1形成续流电路；
13.第二阶段，采用pwm控制主控制功率管m1，调制电磁铁驱动电流，此时第一阶段续流电路对反向电动势进行抑制；
14.第三阶段，关闭续流功率管m2，关闭主控制功率管m1；
15.第四阶段，电磁铁线圈产生反向电动势，主控制功率管m1的漏极电压逐渐上升，当反向电动势电压大于瞬态抑制二极管d2的最小击穿电压、供电电压vcc和肖特基二极管d1的正向导通电压三者之和时，瞬态抑制二极管d2被击穿并将电压箝位到该电压，此时瞬态抑制二极管d2和肖特基二极管d1形成有条件续流，同时流过瞬态抑制二极管pn结的反向电流要引起损耗，反向电压逐渐增大时，对应于一定的反向电流所损耗的功率也增大，这将产生大量热量，电磁铁线圈中的能量以热能的形式迅速释放，从而达到快速释放掉电磁铁衔铁的目的。
16.该电路中主控制功率管m1和续流功率管m2建议选择同一规格产品，主控制功率管m1也可用耐高压三极管代替，在场效应管选定的情况下，依据目前行业内对于场效应管的使用，击穿电压参数一般选取80%的降额，故瞬态抑制二极管d2的选择应符合以下要求：
17.瞬态抑制二极管d2的最大击穿电压+肖特基二极管d1的正向导通电压 + 供电电
压vcc的最大电压 《 续流功率管m2的漏源击穿电压*80%，瞬态抑制二极管d2击穿电压在合理范围内越大，电磁铁衔铁释放越快。
18.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。


技术特征：
1.一种电磁铁快速释放电路，包括电磁铁线圈和主控制功率管m1，所述电磁铁线圈的两端分别与接线端子j1和接线端子j2连接，所述接线端子j2与所述主控制功率管m1的漏极连接，所述主控制功率管m1的源极与接线端子n1连接，所述主控制功率管m1的栅极与接线端子g1连接，所述接线端子g1 和所述接线端子n1 分别与所述主控制功率管m1外部控制信号的两个输出端连接，其特征在于：所述接线端子j1与肖特基二极管d1的负极电连接，所述肖特基二极管d1的正极分别与瞬态抑制二极管d2的正极和续流功率管m2的漏极连接，所述接线端子j2分别与瞬态抑制二极管d2的负极和续流功率管m2的源极连接，所述续流功率管m2的漏极和栅极之间串联有电阻r1，所述续流功率管m2的栅极经电阻r2后与所述主控制功率管m1外部控制信号的输出端连接。2.根据权利要求1所述的一种电磁铁快速释放电路，其特征在于：在所述主控制功率管m1的源极与接线端子n1之间串联有常导通状态的安全控制功率管m3。

技术总结
一种电磁铁快速释放电路，电磁铁线圈的两端分别与接线端子J1和接线端子J2连接，接线端子J2与主控制功率管M1的漏极连接，主控制功率管M1的源极与接线端子N1连接，接线端子J1与肖特基二极管D1的负极电连接，肖特基二极管D1的正极分别与瞬态抑制二极管D2的正极和续流功率管M2的漏极连接，接线端子J2分别与瞬态抑制二极管D2的负极和续流功率管M2的源极连接。通过瞬态抑制二极管对电磁铁线圈的反向电动势电压进行箝位，同时流过瞬态抑制二极管PN结的反向电流要引起损耗，反向电压逐渐增大时，对应于一定的反向电流所损耗的功率也增大，这将产生大量热量，电磁铁线圈中的能量以热能的形式迅速释放，从而使得电磁铁衔铁被快速释放。从而使得电磁铁衔铁被快速释放。从而使得电磁铁衔铁被快速释放。


技术研发人员：李胜涛 赵建彬
受保护的技术使用者：新乡市恒润机电有限公司
技术研发日：2022.08.10
技术公布日：2023/2/16