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开关设备应用中螺线管线圈的驱动方法

上网日期: 2013年12月25日 ?? 作者: Sanjay Pithadia ?? 我来评论 字号:放大 | 缩小 分享到:sina weibo tencent weibo tencent weibo


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关键字:螺线管线圈? 过流保护? 电感器?

需要注意的另一点是,就特定线圈而言,在任何条件下拾取电流都保持不变。拾取电流取决于拾取电压和线圈电阻(IPick-up= VPick-up/RCoil)。大多数继电器均由铜线制成。根据方程式2,由于线圈温度上升,线圈电阻增加。因此,热线圈的拾取电压应更高,以产生要求的拾取电流。例如,如果一个12VDC继电器的拾取电压为9.6VDC,并且20℃下线圈电阻为400Ω,则IPick-up= 24 mA。当线圈温度上升至40℃时,线圈电阻增加至432Ω。因此,拾取电压为10.36 VDC。(拾取电流保持不变。)换句话说,温度增加20℃,拾取电压上升0.76VDC。继电器使用更高占空比时,由于线圈的温度上升,每个连续周期的拾取电压可能会稍微上升。图3表明,如果使用电压驱动,则用户可能不得不对线圈进行超裕度设计。

开关设备应用中螺线管线圈的驱动方法(电子工程专辑)
图3:螺线管电压驱动的超裕量设计

简而言之,由于电流随线圈电阻、温度、电源电压等变化而变化,因此电压驱动迫使我们只能进行超裕度设计。所以,对于许多螺线管的器件来说,使用电流驱动是最佳方式。

功耗优化

关闭一个继电器或者阀门,要求使用大量的能量。激活螺线管致动器的瞬间电流(称作“峰值电流”,Ipeak)会非常高。但是,一旦继电器或者阀门关闭,将其维持在这种状态下所要求的电流(称作“保持电流”,IHold)则大大小于峰值电流。一般而言,保持电流均小于峰值电流:IHoldPeak。

使用电压驱动时,螺线管线圈的电流持续,并且高于使用电流驱动的情况(图4)。与电压驱动不同,电流驱动无需为温度或者螺线管差异引起的参数变化留出余量。这种设计要求使用单独的峰值电流值(大小可能为数安培),并同时使用固态保持电流(可能仅为峰值电流值的1/20)。

开关设备应用中螺线管线圈的驱动方法(电子工程专辑)
图4:电压驱动和电流驱动的螺线管电流


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