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DESIGN IDEAS
利用繼電器遲滯特性實現開關功能
作者:Larry Stabile，EDN 特約作者
在本設計實例中，我們將研究機電 繼電器為何表現出與固態施密特 (Schmitt)觸發器電路驚人相似的 遲滯行為，以及它們為何能用於許 多類似的應用。本設計實例的靈感 來自於Vladimir Oleynik所發表的 「利用施密特觸發器實現開關功
圖1:暫態接觸按鈕開關。
圖2:一種四位元二進位計數器，它由變頻張弛振盪器驅動。
能」(Schmitt trigger provides toggle function)一文。Anthony Smith也有幾篇相關的設計實例。
與Schmitt觸發器一樣，繼 電器是非線性元件並具有遲滯 效應。此處所使用的繼電器是商 用HK-19F DPDT DIP繼電器，工 作電壓為12V。其典型吸合電壓 為7.3V(10mA)，典型釋放電壓為 2.7V(3mA)。這是在十幾個繼電 器批次中所測得的資料。此類型 繼電器所具有的指定典型接通時 間為5ms。
圖1中所示的電路採用機電方 法來實現開關功能，它用繼電器 取代了Olenyik設計中的Schmitt 觸發器IC。
上電時，大約會有6mA的偏 置電流通過R1流過K1的線圈。這 並不足以產生吸合，因此繼電器 保持關閉狀態。K1第1極(Pole 1) 的常閉端給電阻R2的上端提供 12V電壓。當按下按鈕時，C1因此 在大約60ms內被充電到V+。當鬆 開按鈕時，將會有一個峰值為12V 的電流脈衝施加到K1的線圈上。 這將使繼電器接通，然後由於遲 滯和偏置電流，在電容器放電至 偏置電壓後，其將保持接通狀態。 接通時，Pole 1常開觸點閉合，從 而將電阻R2上端接地。因此，當再 次按下按鈕時，電容器將被完全放 電，釋放時則會有效地將繼電器線 圈分流到地而使其關斷。因為線 圈電流現在低於吸合閾值，它將 保持關閉。
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該電路的一個優點是保持狀 態不依賴於閉鎖，因此可使繼電 器的一個極隔離而可以自由地開 關負載。它以一種最小的自控制 封裝提供了按開/按關電源功能。