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RELAY关断时波形对比

时间:2014-05-22 22:07来源:www.ictest8.com 作者:ictest8 点击:
RELAY关断时感应波形对比
 
一、对象
RELAY_A:OMRON 2097N2        +12V 双刀双掷白色继电器
RELAY_B:TPM 20R-1A11N1       +5V 单刀单掷银色继电器
 
RELAY 线包可等效为电阻与电感并联,RELAY_A电阻约1K,RELAY_B电阻约150欧。

二、波形对比
分别给relay_A的V+端接12V,relay_B 的V+端接5V,控制端接地,然后将控制端断开,测控制端波形(黄线)。同时在控制端旁边1mm对地接1米长线,测量该线上的感应电压波形(绿线)。
 
Relay_A: (黄线:50V/div,   绿线:2V/div)

 
 
Relay_B: (黄线:50V/div,   绿线:2V/div)

 
 
Relay_B(外壳接地): (黄线:50V/div,   绿线:2V/div)

  RL 控制端反冲电压 1米线感应电压
RELAY  A 1K 260V 6V
RELAY  B 150 ohm 190V 12V
RELAY  B(外壳接地) 150 ohm 170V 10V
三、分析
从以上波形可以看出,当控制端与地断开后,线包产生反冲电压,由于抖动,控制端的再次与地接触,此时相当于反冲电压被强行接地,因此产生瞬间大电流(I=Vctrl/(RL+ZL),Vctrl为反冲电压,150~300V,RL为线包等效电阻,ZL为线包等效电感),引起感应电压。relay B由于RL,ZL均较小,产生的瞬变电流较大,因此1米线上的感应电压高,外壳接地屏蔽由于无法屏蔽Vctrl接线,因此作用不大。
在避免控制端因抖动重复接地后,再次检测relayA,波形如下(黄线:50V/div, 绿线:2V/div):

此时,1米线感应电压已小于1V,这是因为此时线包电流很小(I=Vctrl/(RL+ZL+Zopen, Zopen为Vctrl开路时的等效容抗及阻抗,I近似为0),瞬变电流为12V/1K-I(0A)。
因此,要减小感应电压的影响,只能通过减小开关电流I,又因I=Vctrl/(RL+ZL),RL与ZL为relay固有参数,无法改变,只能改变Vctrl。
四、解决方法:
  1. 增加钳位二极管,将反冲电压Vctrl钳位在V+ +0.6V。

 
  1. 增加防抖动电路,避免控制端因抖动使反冲电压未泄放时再次接地。

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