双线圈控制电路及双线圈脱扣器的制作方法

本技术涉及一种双线圈控制电路。

背景技术：

1、脱扣器是工业自动化控制中的一种执行元件，用于在电气控制系统中实现对被控对象的控制，当系统需要使某部件动作或断开时，将信号输入到脱扣器的线圈中使其闭合或断开电路，其中双线圈脱扣器应用尤其广泛，它包括有动作线圈和保持线圈，其中，动作线圈用于提供较大电磁力用于使负载动作，而保持线圈用于在负载动作之后使负载保持在一定状态，其工作电流较小；例如以断路器中的合闸脱扣器为例，脱扣器的动作线圈得电使铁芯动作从而使得断路器机构完成合闸动作，合闸动作完成后功耗大的动作线圈失电而功耗低的保持线圈得电，使得铁芯保持在动作后的位置，即脱扣器保持在吸合状态，这样的设计常被用作断路器的防跳设计中，当断路器完成合闸动作后，由于脱扣器保持在吸合状态，此时如果断路器因为故障跳闸，即使合闸命令存在也会因为断路器脱扣器未复位而无法完成再次合闸，可以防止跳跃性合闸。

2、在上述设计中，对于动作线圈和保持线圈有切换时间以及切换顺序的要求，当动作线圈工作时，保持线圈不工作，动作线圈使负载的动作完成之后，立即或者经一小段延时后停止工作，在动作线圈停止工作时，保持线圈投入工作。在现有技术方案中，通常是利用控制器以特定的时间和顺序分别控制对应线圈所在回路中的开关管来达到上述目的，但是这种方式需要硬件与软件开发进行配合，成本较高，开发难度也较高。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种纯硬件实现的双线圈控制电路，其无需采用控制器进行时序控制，以简化设计，节约系统成本。

2、本实用新型具体采用以下技术方案解决上述技术问题：

3、一种双线圈控制电路，包括：三极管q1～q4，电阻r1、r4，rc充电电路，电阻分压电路，以及用于控制所述双线圈电路通断的开关s；其中，三极管q1、q3、q4为npn型，三极管q2为pnp型；三极管q3、q4分别串接于该双线圈控制电路所控制的两个线圈的供电回路中，三极管q3的基极连接所述电阻分压电路的输出端，所述电阻分压电路的输入端与三极管q2的基极以及所述rc充电电路的中点连接，所述rc充电电路的输入端与电阻r1的一端连接，电阻r1的另一端连接三极管q1的基极，三极管q1的集电极连接控制电源输入端，三极管q1的发射极连接三极管q2的集电极，三极管q2的发射极连接电阻r4的一端，电阻r4的另一端连接三极管q4的基极；所述rc充电电路及电阻分压电路被配置为：当rc充电电路中充电电容上的电压到达三极管q2的关断电压时,电阻分压电路输出的电压达到三极管q3的开通电压。

4、优选地，所述rc充电电路由电阻r2与电容c所构成，电阻r2的一端作为所述rc充电电路的输入端与电阻r1连接，电阻r2的另一端与电容c的一端连接形成所述rc充电电路的中点，电容c的另一端接地。

5、优选地，所述电阻分压电路由电阻r5、r6构成，电阻r5的一端作为所述电阻分压电路的输入端与三极管q2的基极以及所述rc充电电路的中点连接，电阻r5的另一端与电阻r6的一端以及三极管q3的基极连接，电阻r6的另一端接地。

6、优选地，所述开关s的一端与控制电源输入端连接，开关s的另一端与三极管q1的集电极以及所述rc充电电路的输入端连接。

7、优选地，所述开关s的一端连接所述rc充电电路的输入端，开关s的另一端连接控制电源输入端以及三极管q1的集电极。

8、进一步地，所述双线圈控制电路还包括电阻r3，其一端连接三极管q2的发射极，另一端接地。

9、基于同一发明构思还可以得到以下技术方案：

10、一种双线圈脱扣器，包括动作线圈、保持线圈以及用于对动作线圈和保持线圈进行控制的控制电路；所述控制电路为以上任一技术方案所述双线圈控制电路。

11、相比现有技术，本实用新型具有以下有益效果：

12、本实用新型巧妙地基于npn型三极管与pnp型三极管的组合，并利用电容的充电特性，对两种三极管控制端所施加的电压进行分配，从而达到对导通时序的灵活控制，其无需采用逻辑控制部件进行时序控制，简化了设计，节约了成本。

技术特征：

1.一种双线圈控制电路，其特征在于，包括：三极管q1～q4，电阻r1、r4，rc充电电路，电阻分压电路，以及用于控制所述双线圈控制电路通断的开关s；其中，三极管q1、q3、q4为npn型，三极管q2为pnp型；三极管q3、q4分别串接于该双线圈控制电路所控制的两个线圈的供电回路中，三极管q3的基极连接所述电阻分压电路的输出端，所述电阻分压电路的输入端与三极管q2的基极以及所述rc充电电路的中点连接，所述rc充电电路的输入端与电阻r1的一端连接，电阻r1的另一端连接三极管q1的基极，三极管q1的集电极连接控制电源输入端，三极管q1的发射极连接三极管q2的集电极，三极管q2的发射极连接电阻r4的一端，电阻r4的另一端连接三极管q4的基极；所述rc充电电路及电阻分压电路被配置为：当rc充电电路中充电电容上的电压到达三极管q2的关断电压时,电阻分压电路输出的电压达到三极管q3的开通电压。

2.如权利要求1所述双线圈控制电路，其特征在于，所述rc充电电路由电阻r2与电容c所构成，电阻r2的一端作为所述rc充电电路的输入端与电阻r1连接，电阻r2的另一端与电容c的一端连接形成所述rc充电电路的中点，电容c的另一端接地。

3.如权利要求1所述双线圈控制电路，其特征在于，所述电阻分压电路由电阻r5、r6构成，电阻r5的一端作为所述电阻分压电路的输入端与三极管q2的基极以及所述rc充电电路的中点连接，电阻r5的另一端与电阻r6的一端以及三极管q3的基极连接，电阻r6的另一端接地。

4.如权利要求1所述双线圈控制电路，其特征在于，所述开关s的一端与控制电源输入端连接，开关s的另一端与三极管q1的集电极以及所述rc充电电路的输入端连接。

5.如权利要求1所述双线圈控制电路，其特征在于，所述开关s的一端连接所述rc充电电路的输入端，开关s的另一端连接控制电源输入端以及三极管q1的集电极。

6.如权利要求1～5任一项所述双线圈控制电路，其特征在于，还包括电阻r3，其一端连接三极管q2的发射极，另一端接地。

7.一种双线圈脱扣器，包括动作线圈、保持线圈以及用于对动作线圈和保持线圈进行控制的控制电路；其特征在于，所述控制电路为如权利要求1～6任一项所述双线圈控制电路。

技术总结
本技术公开了一种双线圈控制电路。该双线圈控制电路包括：三极管Q1～Q4，电阻R1、R4，RC充电电路，电阻分压电路、开关S；其中，三极管Q1、Q3、Q4为NPN型，三极管Q2为PNP型；三极管Q3、Q4分别串接于两个线圈的供电回路中，三极管Q3的基极连接电阻分压电路的输出端，电阻分压电路的输入端与三极管Q2的基极以及RC充电电路的中点连接，RC充电电路的输入端与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端连接三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极连接控制电源输入端，三极管Q1的发射极连接三极管Q2的集电极，三极管Q2的发射极连接电阻R4的一端，电阻R4的另一端连接三极管Q4的基极。本技术还公开了一种双线圈脱扣器。本技术无需采用控制器进行时序控制。

技术研发人员：魏宇中,王云峰,李福
受保护的技术使用者：常熟开关制造有限公司（原常熟开关厂）
技术研发日：20230620
技术公布日：2024/1/15