双向磁保持继电器
新型继电器_磁保持继电器简介_刘祖明
电子报/2017年/7月/9日/第010版
电子文摘
新型继电器——磁保持继电器简介
广州刘祖明
一、磁保持继电器的简介
磁保持继电器是一种新型继电器,也是一种自动开关。
和其他电磁继电器一样,对电路起着自动接通和切断作用。
区别在于磁保持继电器的常闭或常开状态完全是依赖永久磁钢的作用,其开关状态的转换是靠一定宽度的脉冲电信号触发而完成的,磁保持继电器都是双稳态继电器。
磁保持继电器分为单相和三相。
目前市场上的磁保持继电器的触点转换电流最大可达200A;控制线圈电压分为DC5、DC6V、DC9V、DC12V、DC24V、DC48V等。
寿命2x104次;触点≤100m Ω。
磁保持继电器具有省电、性能稳定、体积小、承载能力大,比一般电磁继电器性能优越的特点。
磁保持继电器出厂状态通常为触点闭合状态,但因运输或继电器安装时受到冲击等因素影响,可能会改变状态。
在使用前有必要采取措施使触点重新复位。
二、磁保持继电器驱动电路的简介
磁保持继电器动作示意图,如图1所示。
IFV8023S用于控制直流电机、磁保持继电器等的工作,具有输出电流大,静态功耗小的特点,可广泛用于智能电表及其他用脉冲、电平控制应用领域。
IFV8023S引脚及时序图,如图2所示。
IFV8023S驱动电路,如图3所示。
附表为常见磁保持继电器型号及参数的摘录,供应用时参考。
磁保持继电器
磁保持继电器磁保持继电器是近几年发展起来的一种新型继电器，也是一种自动开关。
和其他电磁继电器一样，对电路起着自动接通和切断作用。
所不同的是，磁保持继电器的常闭或常开状态完全是依赖永久磁钢的作用，其开关状态的转换是靠一定宽度的脉冲电信号触发而完成的。
工作原理和特性电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。
只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。
当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）吸合。
这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。
对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”；处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。
当输入量(如电压、电流、温度等)达到规定值时，使被控制的输出电路导通或断开的电器。
可分为电气量(如电流、电压、频率、功率等)继电器及非电气量(如温度、压力、速度等)继电器两大类。
具有动作快、工作稳定、使用寿命长、体积小等优点。
广泛应用于电力保护、自动化、运动、遥控、测量和通信等装置中。
继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。
故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。
热敏干簧继电器是一种利用热敏磁性材料检测和控制温度的新型热敏开关。
它由感温磁环、恒磁环、干簧管、导热安装片、塑料衬底及其他一些附件组成。
热敏干簧继电器不用线圈励磁，而由恒磁环产生的磁力驱动开关动作。
恒磁环能否向干簧管提供磁力是由感温磁环的温控特性决定的。
固态继电器是一种两个接线端为输入端，另两个接线端为输出端的四端器件，中间采用隔离器件实现输入输出的电隔离。
磁保持继电器原理
磁保持继电器动作原理分析
动作原理：磁保持继电器其触点开、合状态平时由永久磁铁所产生的磁力所保持。
当继电器的触点需要开或合状态时，只需要用正（反）直流脉冲电压激励线圈，继电器在瞬间就完成了开与合的状态转换。
通常触点处于保持状态时，线圈不需要继续通电，仅靠永久磁铁的磁力就能维持继电器的状态不变。
下面是，当继电器的触点需要置位时，只需要用正直流脉冲电压激励线圈J2，线圈J2励磁后产生的磁极与永磁铁的磁极相互作用，同极性相互吸引，异极性相互排斥，使得继电器在瞬间就完成了复位到置位的状态转换。
示意图1-4演示了具体状态转换过程。
磁保持继电器由置位状态转换为复位状态的过程同理。
+ -
+ -J2
+ -
+ -
-
J2图1 继电器复位状态
图2 J2线圈脉冲励磁瞬间
图3 J2
线圈脉冲励磁瞬间
+ -
+
-
J2图4 继电器置位成功。
磁保持继电器内部结构
磁保持继电器内部结构
磁保持继电器是一种电磁装置，用于控制电路中的电流流动。
它由
内部结构所组成，这个结构起着关键的作用，实现开关的功能。
磁保持继电器内部结构主要包括以下部分：
1.磁路系统：磁保持继电器的磁路系统包括铁芯、线圈和磁导路径。
铁芯是由软磁材料制成的，通过其内部传导磁场。
线圈通常由导线绕
制而成，当通电时产生磁场。
磁导路径将磁场引导到合适的位置，使
其产生力。
2.触点系统：触点是磁保持继电器中起关键作用的部分。
它通常由
固定触点和可动触点组成。
当线圈通电时，磁场引起可动触点的吸引，使之与固定触点接触，形成电路通断。
这种触点系统能够承受较大的
电流，并具有良好的切换特性。
3.辅助电路：为了进一步增强磁保持继电器的功能，一些辅助电路
也被添加到内部结构中。
例如，过载保护电路、继电器状态指示灯、
电气间隔器等。
辅助电路的添加可以使继电器更安全可靠，并提供额
外的功能。
总体而言，磁保持继电器内部结构的设计旨在实现可靠的开关控制。
通过使用合适的材料和构造，确保其正常工作并承受一定的负荷。
这
样的结构使得磁保持继电器在各种电路中被广泛应用，在电力系统、
自动化控制和电子设备中发挥重要作用。
BL8023-产品介绍
正向驱动/开 100ms 100ms
输入 B
脉冲触发应用示意图
第 3 页 / 共 3页
BL8023 说明书
2) 电平触发
输入端 A，B 使用电平触发应在输入端加电阻 R1，R2 到地，保持低电平的静态 状态。在输入端按真值表加相应的高电平，继电器就可以相应的动作。（R1， R2=30K-100K，R3,R4=100k,C1,C2=10n 用于滤除输入毛刺;Rs：5-10 欧姆， VDD 应小于 BL8023 供电电压）
输出 OA
1
空脚
2
输入 A
3
接地
4
8
电源
7
输入 B
6
空脚
5
输出 OB
第 2 页 / 共 2页
BL8023 说明书
6. 应用电路
1) 脉冲触发
输入端 A，B 用脉冲触发，只要直接把输入端与相应器件的输出端连接就可以 工作。只要触发脉冲按功能表状态触发，继电器就会相应地动作(Rs=5-10 欧 姆,VDD 应小于 BL8023 供电电压)。
推荐脉冲宽度 100 毫秒。正向驱动和反向驱动脉冲；正向驱动和下一个正向驱 动脉冲；反向驱动和正向驱动脉冲；以及反向驱动和下一个反向驱动脉冲之间 最小间隔 100 毫秒。脉冲示意图如下：
输入 A 输入 B
正向驱动/开 100ms 100ms
反向驱动/关 100ms 100ms
输入 A
正向驱动/开 100ms 100ms
2. 主要指标
1) 工作电压在 5-16V，静态功耗电流<10nA 2) 输入高低转换电平在 2V 左右，与各种单片机兼容 3) 典型驱动电流 100mA，并根据继电器本身线圈内阻不同，最大 200mA。
磁保持继电器主要参数
磁保持继电器主要参数解读继电器是当输入量(如电压、电流、温度等)达到规定值时，使被控制的输出电路导通或断开的电器。
电子式电能表用的是磁保持继电器，利用永久磁铁或具有很高的剩磁特性的铁芯，使电磁继电器的衔铁在其线圈断电后仍能够保持在线圈通电时的位置上的一种双稳态继电器。
磁保持继电器优点在于具有保持功能，在发生倒电等情况时，供电恢复后马上播出，而不需等控制系统重新启动后再开始工作。
磁保持继电器主要特性有线圈电阻、动作电压、动作时间、接触电阻（回路阻抗）、介质耐压、绝缘电阻。
除以上主要电气性能外还有一些可靠性试验，如环境适应性、安全性和寿命。
1.线圈电阻：线圈电阻一般体现在功耗上面，电阻值允许偏差范围为：±10%额定电阻值。
磁保持继电器是靠磁钢提供吸力使产品保持在所需的工作状态，线圈加脉冲电压，铁芯产生磁场，当产生的吸力大于磁钢的磁力时，会推动磁钢动作以改变产品的工作状态，线圈产生的吸力大小取决于线圈功耗，由P=U²/R,线圈电阻越小功耗越大。
继电器不允许出现断相、误动作现象，因此为了使继电器触点接触的更可靠，设计时，在功耗允许范围之内，应尽可能选取功率较大的继电器。
2.动作电压：指使磁保持继电器产生动作状态改变的激励脉冲电压，也就是给线圈施加的电压。
我公司所用继电器额定动作电压有9VDC和12VDC两种，测试时要求不大于70%额定动作电压，而同样额定电压的继电器，功率越大一般动作电压越小，功率越小则需要的动作电压越大。
在利用继电器综合测试仪测试 60A 300uΩ单相继电器时，经常会出现触点抖动现象，实际上就是线圈产生的磁力比磁钢本身的磁力略小或接近，克服磁钢磁力的线圈吸力处于临界值，引起衔铁的抖动，对产生抖动的继电器做以下测试：进一步对正常继电器（设备设置动作电压下线为3.6V无抖动）和有抖动继电器利用稳压电源进行测试，正常继电器动作电压为3.8V时开始动作，而有抖动的继电器动作电压达到5V时才能动作。
8023双向驱动继电器电路
8023双向驱动继电器电路深圳市申欣电子有限公司1. 概述8023是双向继电器驱动集成电路，用于控制磁保持继电器的工作，具有输出电流大，静态功耗小的特点，可广泛用于智能电表的生产行业及其他用用该类继电器的行业。
2. 主要指标1) 工作电压在5-16V ，静态功耗电流<10nA2) 输入高低转换电平在2V 左右，与各种单片机兼容3) 典型驱动电流300mA ，并根据继电器本身线圈内阻不同（驱动电流等于电源电压除以芯片本身驱动内阻和继电器线圈内阻之合芯片本身驱动内阻:电源电压8V 时为15Ω，电源电压14V 时为10Ω）。
4) 最大驱动电流800mA （是指芯片能承受的继电器线圈电感反冲电流的值。
该值与电源电压有关，800mA 是值一般工作电压12V 的情况。
在极限工作电压16V 时，驱动电流应小于300mA ）。
5) 工作温度适用范围：−40o C － 80oC6) 可以驱动贝斯特磁保护继电器902系列的所有产品，特别是在电源电压7.5-15V 下可以驱动100A 的产品。
7) 可以驱动温州万佳WJ301-306产品，特别是在电源电压9.5-14.5V 下，驱动内阻为16欧姆左右的WJ306三相继电器。
3. 功能框图4. 逻辑功能表输入端A 输入端B 输出端OA 输出端OB 继电器动作（OA 连接正向驱动端）1 0 1 0 继电器开0 1 0 1 继电器关 0 0 高阻 高阻 继电器状态保持 1 1高阻高阻继电器状态保持输入输入输出OA输出OB5. 封装形式封装形式，，管脚排列及功能有两种封装形式可选：DIP8脚封装 SOP8脚封装6. 应用电路1) 脉冲触发输入端A ，B 用脉冲触发，只要直接把输入端与相应器件的输出端连接就可以工作。
只要触发脉冲按功能表状态触发，继电器就会相应地动作(VDD 应小于8023供电电压，Rs 为限流电阻，在电压低于16V 时，可以忽略，即Rs=0)。
推荐脉冲宽度100毫秒。
磁保持继电器基础知识
※接触电阻是继电器最重要的参数
电压（％）
额定电压
动作电压
C
不动作电压
B
A
触点状态
磁保持继电器的主要参数
3．动作、释放电压 不动作、保持电压
D 释放电压 E 保持电压
• 吸合电压：使继电器触点闭合需要 的最小电压叫做吸合电压。左图中 的动作电压指吸合电压的上限，不 动作电压指吸合电压下限。
磁保持继电器基础知识培训
目录
一、磁保持继电器的定义 二、磁保持继电器的工作原理 三、磁保持继电器的主要参数 四、磁保持继电器的应用及注意事项
磁保持继电器的定义
磁保持继电器是一种依靠自身永磁力保持触点断开或闭合状态的 双稳态继电器。
永磁力：衔铁组件中的磁铁产生的力。所有的磁保持继电器中都 有永磁，一般的电磁继电器则没有。
磁保持继电器的主要参数
• 线圈(COIL) ：线圈是继电器的动力部分， 漆包线绕制在骨架上，然后将漆包线两 端锡焊在引脚上，形成一个线圈。
• 线圈电阻(R)：用直径为Φ的漆包线绕T 圈产生的电阻。 R=£*（ T / Φ ）
• 温度对线圈电阻的影响：温度越高电阻 越大，越低电阻越小。通常说的线圈电 阻指的是20 ℃时的线圈电阻。当温度高 于或低于20 ℃时，有一个换算公式： Rt=R20[1+（TºC-20ºC）X0.004]
磁力线的特点
衔铁组件过中点后，排 斥力消失，永磁力方向 改变与电磁力相同，叠 加后衔铁组件加速运动。
电磁感应原理
磁保持继电器的工作原理
磁力线的特点
衔铁组件在排斥力、电 磁力、永磁力的共同作 用下，完成换向。
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BST-902-50A
常规数据
环境温度 -25℃~+55℃
环境湿度≤95% at +40℃
大气压力 86~106 kPA
外形尺寸39.5×31×17.8mm 认证情况VDE
技术数据
线圈数据
额定电压9 VDC/12 VDC 额定功率 1.0 W
动作功率0.8 W
吸合时间20 ms
释放时间15 ms
触点数据
最大转换功率12.5 kVA
最大转换电压250VAC
最大转换电流50 A
电器寿命1×104次
机械寿命1×106次
接触压降<100 mV
绝缘电阻
测试电压
线圈–触点≥4000 V eff.
触点–触点≥1500 V eff.
标准线圈
单线圈
常规线圈电压(VDC) 线圈电阻(Ohm) 公差(±%)
9 V 80 10
12 V 145 10
磁保持继电器常识及使用须知
一．一般常识
二．激励方式
三．使用须知
一般常识
磁保持继电器作为继电器的一种，也是一种自动开关，对电路起自动接通和切断作用。
所不同的是，磁保持继电器的常闭常开作用完全是依赖永久磁钢的作用，其开关状态的转换是靠一定量的脉冲电信号的触发而完成的。
因此，具有省电、性能稳定、体积小、承载能力大的特点，比一般电磁继电器性能优越。
二、激励方式
该继电器的激励需要有专用的启动芯片或设计的电路可以参照下图设计，以下为专用芯片的资料
BH3023 双向驱动继电器电路（仅供参考）
（一）、概述
BH3023是在BH3022的基础上增加了输入端"A、B"同时为"1"状态时，判别保护电路。
确保输出驱动级在"A、B"同时为"1"时状态时，输出为高阻态。
它是由输入门控电路，输入端"A、B"同时为"1"状态时，判别保护电路，输出端二级管保护电路，及驱动电路组成。
它主要用于控制BST-902系列磁保持继电器工作，是理想的双向驱动继电器电路。
其主要特点如下：
1. 静态功耗电流低。
（小时1μA）
2. 高输入阻抗，与TTL、CMOS及单片机兼容。
3. 输入触发方式可以用脉冲，也可用电平触发。
4. 输出驱动级内部加二极管正向、反向保护。
5. 输出驱动有足够大的电流输出。
（大于80mA）
（二）、逻辑框图
（三）、真值
输入端A 输入端B 输出端QA 输出端QB
1 0 1 0
0 1 0 1
0 0 高阻高阻
1 1 高阻高阻（四）、管脚排列及管脚功能：
输出QA——
空——输入A——
Vss——1 8
2 7
3 6
4 5
——Vdd
——输入B
——空
——输出QB
（1）输入A.接触发脉冲，也可接电平触发。
（2）输入B.接触发脉冲，也可接电平触发。
（3）2脚、6脚是空脚。
（4）输出QA接继电器的线包一端。
（5）输入QB接继电器的线包另一端。
（6）Vdd加继电器工作电压正端。
（7）V ss加继电器工作电压负端。
（五）、实际应用：
1、输入A、B用脉冲触发就可以直接与相应器件输出端连接就可以了。
只要触发脉冲按功能表状态触发，继电器就会工作。
2、输入A.B用电平触发应在输入加入R1、R2到地，保持低电平。
这样需要继电器工作就可以在A端加高电平，反之在B端加高电平，按功能表状态工作。
（R1 R2=30K-100K）
3、推荐使用
电网电压：160V~280V正常工作
变压器功率：1.5W
三、使用须知
a．认真阅读本公司的产品说明书，正确选用不同规格和型式的继电器，切忌超出性能范围选用继电器。
b．启动功率和电压值
我公司各类磁保持继电器，其启动和转换动作均是在瞬间完成的，所以一定要保证加在线圈两端的激励电压为（100%~150%）额定电压值。
（与国际著名的磁保持继电器厂商---德国GRUNER公司的指标完成相同。
）
c．脉冲宽度
脉冲宽度尽可能宽一点，建议：脉冲宽100~500ms，连续发三组。
这样产品动作会更可
靠。
d．连接线
产品使用时设计的连接线，长度一定要留有余地。
e．尽量不用硬连接
与产品负载端的连接，尽量不要采用硬连接，至少一端要用软连接。
f．禁止擅自扳动、焊接继电器的负载引出端。