一种宽压交流继电器设计

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摘 要 本文介绍了宽压交流继电器的原理，阐述了宽压交流继电器电路参数设计过程与方法。

关键词 继电器；工作电压；电路参数

中图分类号TM77 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）89-0200-02

0引言

一般，交流继电器的工作电压范围为160V～240V，且在低电压区域容易出现颤动现象。而在一些电能转换场合，如双电源转换控制，需要交流继电器在85V～250V电压范围内能正常工作。为满足这种需求，可以用直流继电器转换而成。

1电路原理

图1为宽压交流继电器的原理图。其中，J为直流继电器。85～250V的交流电压经C1交流限流，由二极管D1进行整流，将交流电压转换成直流电压，经C2滤波后，加在直流继电器线圈J上，驱动继电器J动作。稳压二极管D2为电压限幅电路，防止直流继电器线圈两端电压过高。

2电路参数设计

1）直流继电器J的选择

直流继电器J选择DS2Y-S-5V直流继电器，其线圈电阻为120?，最低吸合电压为2V。

2）滤波电容C2的选择

a 滤波电容C2的容量选择

为取得较好的滤波效果，有经验公式：

RC≥（3～5）T 式1

其中，R为直流继电器线圈电阻，C为滤波电容C2电容量，T为交流电压周期，3～5为经验系数。

取经验系数3得：

。

b 滤波电容C2的耐压选择

根据直流继电器J的线圈，滤波电容C2的耐压取为10V。

因此，滤波电容C2为470μF/10V的电解电容。

3）整流二极管D1的选择

由电源电压和继电器线圈参数知，整流二极管D1的正向平均整流电流约为50mA，最高反向工作电压约为360V。二极管IN4007的正向整流电流允许值为1A，反向峰值电压为不小于1000V，满足电路工作条件。

4）稳压二极管D2的稳定电压选择

根据原理电路，稳压二极的稳定电压应为：5V+0.7V=5.7V，其中，5V为继电器线圈电压，0.7V为整流二极管的正向导通电压。取稳压二极的稳定电压值5.6V。

5）限流电容C1的选择

a 限流电容C1的容量选择

根据继电器的吸合电压及工作条件，当交流电压u的有效值为85V时，继电器线圈两端电压应不小于2V；当交流电压u的有效值为250V时，继电器线圈两端电压应不大于5V。

根据原理电路得下述电压、电流方程。

依式2～6建立计算程序，并取u的有效值85V进行程序扫描，当c1大于1.5μF时，uc2的平均值大于2V。c1取标称值1.5μF。取u的有效值250V进行验算。根据程序计算，uc2没有超过5V，流过稳压二极管的最大工作电流为122mA。

b 限流电容C1的耐压选择

当u的有效值250V时，其最大值为354V。取限流电容C1的耐压值400V。

因此，限流电容C1为1.5μF/400V。

6）稳压二极管D2的最大稳定电流选择

由程序计算知，稳压二极管D2的最大工作电流为122mA。稳压二极管2CW103-5V6的稳定电压为5.6V，最大稳定电流为162 mA，满足电路工作条件。

3结论

按照上述设计，形成电路，并进行实际测试。当交流电压为85V时，继电器能可靠吸合，用万用表测得继电器线圈两端电压为2.1V；当交流电压为250V时，用万用表测得继电器线圈两端电压为4.4V，且长期工作时，稳压二极管无过热现象。因此，该交流继电器能够在85V～250V电压范围内可靠、稳定工作。