1.本实用新型涉及电磁铁驱动技术领域,特别是涉及一种低功耗电磁铁驱动电路。
背景技术:2.电磁铁是利用通过线圈的电流产生磁场,控制磁芯运动的一种器件,当电压大时,通过线圈的电流较大,产生的磁力强,便于吸合,但功耗较大;当电压小时,通过线圈的电流较小,产生的磁力弱,不便于吸合,但功耗较小。要使电磁铁动作,必须有大的磁力,势必使用大的电压,产生大的电流,此时功耗比较大,电压转化芯片会发热,需要使用大功率电压转换元件,并且增加散热装置,导致增加了驱动电路的体积,因此,在保证能够正常驱动电磁铁的情况下,亟需提供一种小体积、低功耗的电磁铁驱动电路。
技术实现要素:3.本实用新型所要解决的技术问题是:为了克服现有技术中的不足,本实用新型提供一种低功耗电磁铁驱动电路。
4.本实用新型解决其技术问题所要采用的技术方案是:一种低功耗电磁铁驱动电路,包括输入电源u0、升压芯片h1、继电器ls1、三极管q1和q2、二极管d1和d2、电感l1、电阻r1、r2、r3和r6、电容c1、c2和c4,其中,所述升压芯片h1、二极管d1、电感l1、电阻r1和r2共同构成升压电路;所述电容c4、电阻r3和r6共同构成rc延时电路,
5.所述输入电源u0分为两路,其中,一路连接至升压芯片h1的输入端vin,另一路串联电阻r3后输出升压控制信号en1连接至升压芯片h1的使能端;电感l1两端并联在升压芯片h1的输入端vin和震荡信号端sw之间,且电感l1和震荡信号端sw的公共引出端连接至二极管d1的阳极,二极管d1的阴极输出电压信号u1连接至继电器ls1的s1b引脚,继电器ls1的s2b引脚接地gnd,电阻r1和r2串联后的公共端连接至升压芯片h1的反馈信号端fb,电阻r1的另一端连接至二极管d1的阴极,电阻r2的另一端接地gnd;三极管q1和q2的基极均连接至控制信号s1,三极管q2的集电极连接升压控制信号en1,三极管q2的发射极串联电阻r6后连接至继电器ls1的s2引脚,继电器ls1的s1引脚输出电磁铁驱动电压u3;三极管q1的集电极连接二极管d2的阳极,二极管d2的阴极连接输入电源u0,三极管q1的发射极接地gnd;继电器ls1的电源负极v-连接至三极管q1的集电极与二极管d2的阳极之间的公共端,继电器ls1的电源正极v+连接至输入电源u0。
6.作为优选,所述升压芯片h1的型号为lt1930。
7.作为优选,所述继电器ls1的型号为im03。
8.进一步,为了提高信号的稳定性,所述升压电路还包括电容c1和c2,所述电容c1连接在升压芯片h1的输入端vin和地gnd之间,用于滤波,电容c2并联在电阻r1和r2串联电路的两端。
9.本实用新型的有益效果是:本实用新型提供的一种低功耗电磁铁驱动电路,在电磁铁需要大电压时,控制升压ic送出大电压,使电磁铁动作,当电磁铁动作完成时,降低电
压,使电磁铁维持此工作状态,降低功耗,当电磁铁需要关闭时,切断电磁铁与升压ic的连接,使电磁铁关闭,用最少的电源,最少的控制信号,达到降低功耗的功能。
附图说明
10.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
11.图1是本实用新型低功耗电磁铁驱动电路的原理示意图。
具体实施方式
12.现在结合附图对本实用新型作详细的说明。此图为简化的示意图,仅以示意方式说明本实用新型的基本结构,因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
13.如图1所示,本实用新型的一种低功耗电磁铁驱动电路,包括输入电源u0、升压芯片h1、继电器ls1、三极管q1和q2、二极管d1和d2、电感l1、电阻r1、r2、r3和r6、电容c1、c2和c4,其中,所述升压芯片h1、二极管d1、电感l1、电阻r1和r2、电容c1和c2共同构成升压电路;所述电容c4、电阻r3和r6共同构成rc延时电路,所述输入电源u0分为两路,其中,一路连接至升压芯片h1的输入端vin,且电容c1连接在升压芯片h1的输入端vin和地gnd之间,用于滤波;另一路串联电阻r3后输出升压控制信号en1连接至升压芯片h1的使能端;电感l1两端并联在升压芯片h1的输入端vin和震荡信号端sw之间,且电感l1和震荡信号端sw的公共引出端连接至二极管d1的阳极,二极管d1的阴极输出电压信号u1连接至继电器ls1的s1b引脚,继电器ls1的s2b引脚接地gnd,电阻r1和r2串联后的公共端连接至升压芯片h1的反馈信号端fb,电阻r1的另一端连接至二极管d1的阴极,电阻r2的另一端接地gnd,且电容c2并联在电阻r1和r2串联电路的两端;三极管q1和q2的基极均连接至控制信号s1,三极管q2的集电极连接升压控制信号en1,三极管q2的发射极串联电阻r6后连接至继电器ls1的s2引脚,继电器ls1的s1引脚输出电磁铁驱动电压u3;三极管q1的集电极连接二极管d2的阳极,二极管d2的阴极连接输入电源u0,三极管q1的发射极接地gnd;继电器ls1的电源负极v-连接至三极管q1的集电极与二极管d2的阳极之间的公共端,继电器ls1的电源正极v+连接至输入电源u0。作为优选,所述升压芯片h1的型号为lt1930,继电器ls1的型号为im03,二极管d1的型号为ss26,电感l1的型号为ind_0630_6rs。
14.工作原理:
15.当电源供电时,控制信号s1输入低电平,q2不导通,继电器ls1不工作,升压控制信号en1为高电平,此时,升压芯片h1的使能端被拉高,升压芯片h1升压正常工作,升压芯片h1、电感l1、二极管d1以及周边电路配合完成升压动作,输出电压信号u1到继电器ls1第4引脚s1b,因继电器ls1未工作,输出到电磁铁的驱动电压u3被拉低,电磁体不启动。
16.当控制信号s1输入高电平时,三极管q1和q2导通工作,继电器ls1启动,继电器ls1的第3引脚s1与第4引脚s1b导通,第5引脚s2b与第6引脚s2导通,输出到电磁铁驱动电压u3=u1,电磁铁启动,在s1拉high时,q2同时工作,升压控制信号en1被拉低,由r3、r6和电容c4组成的rc延时电路可以控制升压控制信号en1由高电平拉低到低电平的时间,使电磁铁在正常驱动到完全工作状态后,再关闭升压电路,虽然升压芯片h1升压功能被关闭,但升压芯片h1输出电压u1=u0,此电压可以维持电磁铁维持当前工作状态,不会关闭电磁铁。
17.当控制信号s1拉低时,三极管q1和q2不工作,继电器ls1关闭,继电器ls1第3引脚
s1与第4引脚s1b断开并与第2引脚s1a导通;第5引脚s2b与第6引脚s2断开并与第7引脚导通,输出到电磁铁的驱动电压u3拉低,电磁铁关闭,同时,因为三极管q2不工作,升压控制信号en1信号拉高,升压芯片h1继续做升压,但输出驱动电压u3的负载电磁铁因为继电器ls1关闭,导致驱动电压u3无负载,没有电流。
18.以24v电磁铁为例:
19.u0=5v,升压后u1=24v,电磁铁内阻是固定的,设定为r,当升压后24v电压给到电磁铁,u3=24v,电磁铁工作,此时电磁铁电流为i1=24/r;当元件u1升压关闭后,u3=u0=5v,电磁铁维持工作,此时电磁铁电流为i2=5/r;由此可见,i2远小于i1,可以节省功耗,防止元件发热,提供元件寿命。
20.以上述依据本实用新型的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关的工作人员完全可以在不偏离本实用新型的范围内,进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
技术特征:1.一种低功耗电磁铁驱动电路,其特征在于:包括控制信号s1、输入电源u0、升压芯片h1、继电器ls1、三极管q1和q2、二极管d1和d2、电感l1、电阻r1、r2、r3和r6、电容c1、c2和c4,其中,所述升压芯片h1、二极管d1、电感l1、电阻r1和r2共同构成升压电路;所述电容c4、电阻r3和r6共同构成rc延时电路,所述输入电源u0分为两路,其中,一路连接至升压芯片h1的输入端vin,另一路串联电阻r3后输出升压控制信号en1连接至升压芯片h1的使能端;电感l1两端并联在升压芯片h1的输入端vin和震荡信号端sw之间,且电感l1和震荡信号端sw的公共引出端连接至二极管d1的阳极,二极管d1的阴极输出电压信号u1连接至继电器ls1的s1b引脚,继电器ls1的s2b引脚接地gnd,电阻r1和r2串联后的公共端连接至升压芯片h1的反馈信号端fb,电阻r1的另一端连接至二极管d1的阴极,电阻r2的另一端接地gnd;三极管q1和q2的基极均连接至控制信号s1,三极管q2的集电极连接升压控制信号en1,三极管q2的发射极串联电阻r6后连接至继电器ls1的s2引脚,继电器ls1的s1引脚输出电磁铁驱动电压u3;三极管q1的集电极连接二极管d2的阳极,二极管d2的阴极连接输入电源u0,三极管q1的发射极接地gnd;继电器ls1的电源负极v-连接至三极管q1的集电极与二极管d2的阳极之间的公共端,继电器ls1的电源正极v+连接至输入电源u0。2.如权利要求1所述的低功耗电磁铁驱动电路,其特征在于:所述升压芯片h1的型号为lt1930。3.如权利要求1所述的低功耗电磁铁驱动电路,其特征在于:所述继电器ls1的型号为im03。4.如权利要求1所述的低功耗电磁铁驱动电路,其特征在于:所述升压电路还包括电容c1和c2,所述电容c1连接在升压芯片h1的输入端vin和地gnd之间,电容c2并联在电阻r1和r2串联电路的两端。
技术总结本实用新型提供一种低功耗电磁铁驱动电路,包括控制信号S1、输入电源U0、继电器LS1、三极管Q1和Q2、升压电路以及延时电路,输入电源U0经过升压电路升压后给电磁铁提供驱动电压U3,控制信号S1通过三极管Q1和Q2的通断,控制升压电路、延时电路和继电器LS1分时工作。在电磁铁需要大电压时,控制升压IC送出大电压,使电磁铁动作,当电磁铁动作完成时,降低电压,使电磁铁维持此工作状态,降低功耗,当电磁铁需要关闭时,切断电磁铁与升压IC的连接,使电磁铁关闭,用最少的电源,最少的控制信号,达到降低功耗的功能。低功耗的功能。低功耗的功能。
技术研发人员:谢勇 王凯弘 梁献光
受保护的技术使用者:苏州广林达电子科技有限公司
技术研发日:2022.01.11
技术公布日:2022/7/5