單線圈閂鎖繼電器僅使用一個線圈來設置或重定開關位置,但需要正負電壓。當施加正電壓時,電流沿一個方向流動並讓繼電器進入設定狀態(即繼電器開關閉合)。若施加負電壓,則反轉電流方向,使繼電器進入重設(reset)模式(即開關打開)。

而雙線圈閂鎖繼電器僅使用正電壓,但需要兩個電源或驅動器。這種繼電器有一個設定線圈和一個重設線圈,當設定線圈通電時,繼電器進入設定狀態;相反,當重設線圈通電時,繼電器進入重設模式。但兩個線圈永遠不會同時通電。

如果你想使用雙線圈繼電器,但手頭可用的唯一驅動器是用於單線圈繼電器的,有一個辦法可以輕鬆地將單線圈驅動器轉換為可以驅動雙線圈繼電器,如圖1 (文章上方大圖)所示。這種只有正向電壓驅動的轉換對於繼電器測試特別有用,因為它只需要一個電壓極性而不是兩個。這種辦法可以大大簡化繼電器的測試設置。

運作的原理很簡單。當線圈驅動器輸出電壓為正時,電流流過二極體D1以激發設定線圈,而重設線圈不供電,因為D2阻斷電流。繼電器進入設定狀態。當電壓為負時,二極體D1阻斷流過設定線圈的電流,二極體D2開始激發重設線圈。

圖1中的閂鎖繼電器有兩個獨立的線圈連結,使用4支接腳。然而,有些雙線圈繼電器只使用三支接腳,還有一個公共的線圈連結,如圖2所示。這時候配置稍微複雜一些,涉及四個二極體。

如前所述,當驅動器電壓為正時,電流流過二極體D2、設定線圈和D3。二極體D1和D4反向偏置,阻止電流到重設線圈。類似地,當電壓為負時,電流流過二極體D4、重設線圈和D1,同時設定線圈斷電。同樣,一次只能給一個線圈通電。

EDNT190111_relay_TA31P2

圖2:當線圈共用一個連結時,需要4個二極體來轉換單線圈訊號以提供雙線圈應用。

轉換電路的另一個好處是可以比較容易測試雙線圈繼電器的AC性能,例如操作時間(開啟時間)、反彈時間、斷開時間和最大頻率等,只需用方波電壓訊號產生器替換繼電器驅動器即可。由於許多繼電器線圈需要高電壓(高達48V),在某些情況下還需要從20mA到1000mA以上的大電流,只有訊號產生器可能是不夠的。在這種情況下,就需要一個高壓函數產生器放大器,比如美商Accel Instruments的TS250,以提升電壓和電流(見圖3)。

EDNT190111_relay_TA31P3

圖3:僅使用一個函數產生器和一個高壓驅動器來測試雙線圈繼電器。

二極體電路可以提供一種簡便方法,將單線圈繼電器驅動訊號轉換為雙線圈使用;這種方法可讓系統設計人員選擇使用單線圈或雙線圈閂鎖繼電器,而無需更換驅動器。此外,它只需一個訊號驅動器即可實現雙線圈閂鎖繼電器的測試。

本文同步刊登於2019年1月號電子技術設計平面雜誌

(參考原文:Adapt single-coil relay driver to dual-coil use,by KC Yang)