单瞬动按钮控制继电器电路设计
头条号铁马道场
2023-03-29 15:16:06
(资料图片)
【任务】通过一个瞬动按钮（不自锁）控制一个24VDC继电器：按下按钮，继电器吸合；再次按下按钮，继电器释放；如此反复交替动作。
【构思】设计的起点当然是继电器自锁电路(对于设计电气控制的电子电路的表达，用EPLAN或ECAD比较合适，这里勉为其难使用proteus，当然也可使用AD或kicad或PADS等软件，只要能将设计思路描述清楚便可)：
上图中，合上SW给电路提供24VDC，按下再松开SB，继电器KA得电动作，常开触点闭合自锁保持。
为使电路尽可能简单，我们不妨去掉SW，尝试只通过SB控制继电器的动作。由于RC电路兼具延时、分压、放电驱动的特性，我们不妨尝试使用RC电路来实现单按钮对继电器的控制功能。
考虑使用电容的放电脉冲驱动继电器线圈，即按一下按钮，电容提供继电器瞬间吸合保持的电压：
上图中的电容C1还得有充电回路，故要使用一个电阻连接到+24V端，而且为使电容形成单次脉冲放电，须在RC回路串入继电器的常闭触点。这样，在按下SB之前，24V通过继电器的常闭触点和电阻给C1充饱电，随时为驱动继电器做准备。一旦按下SB，电容C1对继电器线圈放电，使继电器动作，常开自锁保持，常闭断开充电回路，电容上的电荷全部消耗干净。
继电器动作后并保持的状态如下图：
接下来的目标是：按下SB松开，继电器KA断电释放。由于此时C1上没有电压（相当于短接），而继电器上方的常开点已闭合，按下SB必然会导致+24V与GND短路，这会烧毁电源，是绝对不允许的。可以给继电器上方的触点串联一个电阻，这个电阻即可以避免电源对地短路，又可以在SB按下的瞬间使继电器失压释放，因为此时与继电器并联的C1上的分压为0，从而使继电器线圈的电压也为0，24V电压全被新增加的电阻分掉：
回到继电器未动作的初始状态（电路设计图通常给出电路的初始未激励状态），考虑到操作者按下按钮并释放的动作时间存在差异，有可能使电容C1上的电荷未被继电器线圈消耗干净，因此可给C1的并联一个电阻形成放电回路，为了使C1是在继电器吸合后放电，可给C1的并联放电电阻串联继电器的常开触点：
【元件参数】本电路中的电阻及电容的选型与继电器线圈的直流电阻及电源电压有关，这里C1取1000~2200uF 50V，R3=1M，其他元件参数需要实际搭接电路来确定（必须保证继电器的动作电压不低于24V的80%）。
