[發明專利]電磁鐵高速驅動電路

無效

• 申請號: 201010611322.1
• 申請日: 2010-12-29
• 公開（公告）號: CN102136342A
• 公開（公告）日: 2011-07-27
• 發明（設計）人: 陳俊;彭章軍;鄭春橋;梁隆軍
• 申請（專利權）人: 浙江南瑞科技有限公司
• 主分類號: H01F7/18
• 分類號: H01F7/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種電磁鐵高速驅動電路，用于驅動電磁鐵高速動作，可以廣泛應用于以電磁鐵為動作(脫扣)機構的設備或裝置中。

背景技術

電磁鐵在工業控制中具有廣泛的用途，如電磁閥、繼電器、接觸器，它是一種典型的電能-機械能轉換裝置。圖1是一個傳統的典型電磁鐵驅動電路，它通過三極管Q3的開關作用將電能注入電磁鐵L2，完成電能-磁能-機械能的轉換。

在一些應用領域(如斷路器、高精度工業過程控制設備)中，要求電磁鐵具有較高、甚至很高的動作速度。典型的做法是提高電磁鐵的驅動電壓。但在圖1所示的典型電磁鐵驅動電路中，驅動電壓往往受到電源電壓的限制而不能隨意升高。如何在電源電壓一定的條件下有效提升電磁鐵的驅動電壓以達成其高速動作的目標，是本發明解決的問題。

在電源電壓一定條件下，提升電磁鐵驅動電壓有多種途徑。如采用升壓型DC/DC電路，但這樣的電路結構復雜、成本偏高。

發明內容

本發明要解決的技術問題是在電源電壓不變的條件下提供一種結構簡單、成本低廉的電磁鐵高速驅動電路。

根據電磁學基本原理，要實現電磁鐵的高速驅動，就必須在電磁鐵驅動的初始時刻向其線圈中盡可能高速地注入能量，以產生足夠大的電磁力。根據這一思路，本發明在典型電磁鐵驅動電路之基礎上設計了一個倍壓電路，該電路在電磁鐵驅動初始時刻將線圈兩端的電壓提升至電源電壓的兩倍，實現能量的高速注入，達成電磁鐵高速動作的目的。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種電磁鐵高速驅動電路，其包括：電磁鐵驅動電路和倍壓電路。

所述電磁鐵驅動電路包括：第一三極管和第一二極管；第一二極管的陰極接直流電源，第一二極管的陽極與第一三極管的電流輸入端相連，第一二極管的陰極和陽極分別與電磁鐵的兩端相連；所述倍壓電路包括：第二三極管、電容、第一電阻和第二二極管；第二三極管的控制端與一限流電阻的一端相連，該限流電阻的另一端為觸發信號輸入端，第二三極管的電流輸入端與第一電阻的一端和電容的陽極相連，第一電阻的另一端接直流電源；電容的陰極與第二二極管的陽極相連，第二二極管的陰極接地，第二三極管的電流輸出端接地；第一三極管的控制端與第二三極管的控制端相連，第一三極管的電流輸出端與電容的陰極相連。

當從所述觸發信號輸入端輸入的觸發信號為低電平時，第一三極管和第二三極管截止，所述直流電源通過第一電阻向電容充電，電容兩端的電壓為所述直流電源的輸出電壓與所述第二二極管的陽極電壓的壓差V。

當從所述觸發信號輸入端輸入的觸發信號為高電平時，第二三極管飽和導通，使第二三極管的電流輸入端的電壓接近0.6伏，由于電容兩端的電壓不能突變，及第二二極管對電容放電回路的阻斷及第一三極管導通的共同作用，使得瞬間施加在電磁鐵兩端的電壓為所述直流電源的輸出電壓與所述壓差V之和。由于電磁鐵導通瞬間其兩端電壓比只有所述直流電源供電時的電壓提高了近一倍，即將瞬時注入電磁鐵線圈的能量比只有所述直流電源供電時注入的能量提高了近一倍，從而提高了電磁鐵的動作速度。

進一步，所述的第一三極管為場效應管，也可以是雙極型晶體管；

進一步，所述的第二三極管為雙極性晶體管，也可以是場效應管；

本發明與傳統的典型電磁鐵驅動電路相比，明顯的優勢就是提高了電磁鐵動作速度。與采用升壓DC/DC電路的方案相比，具有電路簡潔、成本低的優勢。

附圖說明

為了使本發明的內容更容易被清晰地理解，下面根據的具體實施例并結合附圖，對本發明作進一步詳細的說明，其中

圖1為傳統的典型電磁鐵驅動電路原理圖；

圖2為本發明的電磁鐵高速驅動電路原理圖。

具體實施方式

見圖2，本實施例的電磁鐵高速驅動電路，其包括：電磁鐵驅動電路和倍壓電路。