BB贝博艾:电磁锁控制电路
来源:BB贝博艾    发布时间:2025-11-04 23:35:57
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  1.一种电磁锁控制电路,其特征是,包括供电电源、开关模块、驱动模块和定时充放

  所述开关模块包括第一连接端、第二连接端、和第三连接端,其中,第三连接端为控制

  端,所述开关模块的第一连接端与供电电源连接,所述开关模块的第二连接端与电磁锁的

  所述定时充放电模块包括第一端子、第二端子和第三端子,其中,定时充放电模块的第

  一端子连接在开关模块与供电电源的公共端上,第二端子与开关模块的控制端连接;

  所述驱动模块包括单片机信号端、第一端和第二端,其中,驱动模块的第一端与定时充

  当驱动模块单片机信号端接收到单片机驱动信号时,通过驱动模块控制定时充放电模

  块的预设时间内的充电或放电,控制开关模块的导通与断开,为电磁锁提供预设时间内的

  2.如权利要求1所述的电磁锁控制电路,其特征是,所述定时充放电模块包括:第一

  其中,第一电阻的第一端、第二电阻的第一端、第一二极管的负极均连接在开关模块与

  供电电源的公共端上;储能电容的两头分别与开关模块的控制端、驱动模块的第一端连接;

  第一电阻的第二端、第一二极管的正极均连接在储能电容与开关模块的公共端上;第二电

  3.如权利要求1所述的电磁锁控制电路,其特征是,所述驱动模块包括NPN型三极管、

  其中,第一偏置电阻的第一端连接单片机的引脚,第一偏置电阻的第二端与NPN型三极

  管的基极连接,第二偏置电阻的第一端连接在第一偏置电阻与NPN型三极管的公共端上,第

  二偏置电阻的第二端与NPN型三极管的发射极连接,并共同接地;NPN型三极管的集电极与

  4.如权利要求1所述的电磁锁控制电路,其特征是,所述驱动模块包括N沟道的场效

  其中,第一偏置电阻的第一端连接单片机的引脚,第一偏置电阻的第二端与N沟道的场

  效应管的栅极连接,第二偏置电阻的第一端连接在第一偏置电阻与N沟道的场效应管的公

  共端上,第二偏置电阻的第二端与N沟道的场效应管的源极连接,并共同接地;N沟道的场效

  5.如权利要求1~4任一所述的电磁锁控制电路,其特征是,所述开关模块包括P沟道

  的场效应管,其源极与供电电源连接,其漏极与电磁锁的第一端连接,其栅极与定时充放电

  6.如权利要求1~4任一所述的电磁锁控制电路,其特征是,所述电路还包括:依次第

  五电阻、第六电阻和LED,其中第五电阻两头分别与开关模块的第一连接端、第二连接端连

  紧地吸住吸附铁板达到锁门的效果。目前,电磁锁的应用十分广泛,如快递柜、超市存放柜、

  电瓶车换电柜等各种应用场景。以电瓶车换电柜为例,由于电动自行车出行方便

  快捷,市场急剧扩张,与此同时带来的充电安全问题,一直是该行业的痛点。近期,主流企业

  已通过充(换、租)电柜的方式,将设备放置户外,用来降低充电对人身安全的风险。换电柜

  配置多个舱体(箱体),满足多个电池同时充电的需求,为管理充电电池属于特定人使用,必

  须配置电磁锁,该锁止装置工作原理为:手动推力机械结构上锁,通过电磁铁产生磁场控制

  电磁锁的解锁供电要求在一段时间内的脉冲,如1s以内的脉冲,市场上现有产品

  通用做法是使用单片机产生1s脉冲,经驱动电路后,驱动电磁锁解锁,其电路图如图1所示。

  控制电路依赖于软件和单片机的稳定可靠性,导致设备的可靠性较低的技术问题。

  本发明提供一种电磁锁控制电路,包括供电电源、开关模块、驱动模块和定时充放

  所述开关模块包括第一连接端、第二连接端、和第三连接端,其中,第三连接端为

  控制端,所述开关模块的第一连接端与供电电源连接,所述开关模块的第二连接端与电磁

  所述定时充放电模块包括第一端子、第二端子和第三端子,其中,定时充放电模块

  的第一端子连接在开关模块与供电电源的公共端上,第二端子与开关模块的控制端连接;

  所述驱动模块包括单片机信号端、第一端和第二端,其中,驱动模块的第一端与定

  电模块的预设时间内的充电或放电,控制开关模块的导通与断开,为电磁锁提供预设时间

  优选的,所述定时充放电模块包括:第一电阻、第二电阻、储能电容和第一二极管;

  其中,第一电阻的第一端、第二电阻的第一端、第一二极管的负极均连接在开关模

  块与供电电源的公共端上;储能电容的两头分别与开关模块的控制端、驱动模块的第一端

  连接;第一电阻的第二端、第一二极管的正极均连接在储能电容与开关模块的公共端上;第

  二电阻的第二端连接在储能电容与驱动电路的公共端上;所述预设时间受控于储能电容的

  其中,第一偏置电阻的第一端连接单片机的引脚,第一偏置电阻的第二端与NPN型

  三极管的基极连接,第二偏置电阻的第一端连接在第一偏置电阻与NPN型三极管的公共端

  上,第二偏置电阻的第二端与NPN型三极管的发射极连接,并共同接地;NPN型三极管的集电

  其中,第一偏置电阻的第一端连接单片机的引脚,第一偏置电阻的第二端与N沟道

  的场效应管的栅极连接,第二偏置电阻的第一端连接在第一偏置电阻与N沟道的场效应管

  的公共端上,第二偏置电阻的第二端与N沟道的场效应管的源极连接,并共同接地;N沟道的

  优选的,所述开关模块包括P沟道的场效应管,其源极与供电电源连接,其漏极与

  优选的,所述电路还包括防护模块,所述防护模块的第一端接地,第二端连接在所

  述开关模块与电磁锁的公共端上,其中,所述防护模块为第一端向第二端导通的单向导通

  优选的,所述电路还包括:依次第五电阻、第六电阻和LED,其中第五电阻两头分别

  控制定时充放电模块的一段时间内的充电或放电,控制开关模块的导通与断开,为电磁锁

  提供一段时间内的脉冲信号。本发明能实现确保电磁锁工作于一段时间内的脉冲条件,不

  有技术描述中所需要用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本

  发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以

  方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的

  实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获

  于软件和单片机的稳定可靠性,导致设备的可靠性较低的技术问题,实现确保电磁锁工作

  本发明实施例提供一种电磁锁控制电路,该电磁锁控制电路的结构如图2所示,包

  所述开关模块包括第一连接端、第二连接端、和第三连接端,其中,第三连接端为

  控制端,所述开关模块的第一连接端与供电电源连接,所述开关模块的第二连接端与电磁

  所述定时充放电模块包括第一端子、第二端子和第三端子,其中,定时充放电模块

  的第一端子连接在开关模块与供电电源的公共端上,第二端子与开关模块的控制端连接;

  所述驱动模块包括单片机信号端、第一端和第二端,其中,驱动模块的第一端与定

  电模块的预设时间内的充电或放电,控制开关模块的导通与断开,为电磁锁提供预设时间

  在一实施例中,由于电磁锁内部为线圈,其电流不能突变,为避免产生电压尖峰而

  设置防护模块,该电路的结构图如图3所示。在具体实施过程中,一般都会采用一个续流二极管

  图4给出一种电磁锁控制电路的定时充放电模块的具体电路图,在该电路图中,定

  时充放电模块包括第一电阻R1、第二电阻R2、储能电容C1和第一二极管D1。其中,第一电阻

  R1的第一端、第二电阻R2的第一端、第一二极管D1的负极均连接在开关模块与供电电源的

  公共端上;储能电容C1的两头分别与开关模块的控制端、驱动模块的第一端连接;第一电阻

  R1的第二端、第一二极管D1的正极均连接在储能电容C1与开关模块的公共端上;第二电阻

  图5给出一种电磁锁控制电路的电路图,在该电路图中,定时充放电模块的电路和

  图4一致,连接方式一致。驱动模块包括三极管Q1(该实施中选用NPN型三极管)、第一偏置电

  阻R3和第二偏置电阻R4。开关模块包括P沟道的场效应管Q2。其中,偏置电阻R3的第一端连

  接单片机的引脚,偏置电阻R3的第二端与三极管Q1的基极连接,偏置电阻R4的第一端连接

  在偏置电阻R3与三极管Q1的公共端上,偏置电阻R4的第二端与三极管Q1的发射极连接,并

  共同接地。三极管Q1的集电极经由储能电容C1与场效应管Q2的栅极连接。场效应管Q2的源

  图5中,VCC为驱动电磁锁的供电电源,一般为12VDC。JP1外接电磁锁驱动线圈的端

  电路的初始状态:单片机驱动信号为低电平或高阻状态,经电阻R3、R4偏置后,Q1

  的集电极c与发射极e之间处于截止状态。电源经R1、R2分别到达C1的两端,无电流流通路

  径,即C1的两端电位相等。Q2的源极S与其栅极G之间也为等电位,即Q2的源极S与漏极D之间

  驱动脉冲为高电平时:当单片机驱动脉冲输出高电平时,经R3限流驱动Q1,Q1的C、

  E导通,即C极低电平,C1两端的电位不能突变(电容特性决定),C1与R1相连接的一端也为低

  电平,而Q2的S极为电源电压,即Q2的G、S之间产生压差而驱动D、S之间导通,驱动电磁锁解

  锁。在这期间,VCC通过R1对C1进行充电,C1的电位随之增高,导致Q2的S、G的电压差随之减

  小,直到电压差高于截止值(P型MOS驱动值为负压)时Q2的D、S截止。当该单片机驱动脉冲持

  续为高电平时,C1已完成充电,电磁锁驱动输出已降低到0V,此时的高电平已经失效,电磁

  锁驱动时间(即Q2的D、S导通时间、即预设时间)受控于C1的充电时间,时间可根据电磁锁的

  驱动脉冲为低电平时:持续的高电平已经失效,如果单片机此时需要再次解锁,即

  输出高电平,此电路已无响应,原因主要在于C1已完成充电。为满足再次解锁的需要,在下一

  次解锁前,需要单片机输出低电平。当单片机输出低电平时,Q1的C、E截止,C1的放电路径为

  D1、R2。放电完成后,电路恢复到初始状态。放电时间受控于R2、C1的值,能够准确的通过需要设置。

  为了清楚的电路状态,如图6所示,图5的电路还包括R5、R6、LED构成的电路开路、

  驱动指示电路。当未连接电磁锁或电磁锁内部断线(开路)时,电源通过R5、R6、LED构成回

  路,LED发出弱光,指示未连接电磁锁或电磁锁回路开路。当连接电磁锁且电磁锁未断线时,

  效电磁锁线圈两端)产生的压降不足以驱动LED发光,即当电磁锁连接正常时,LED指示灯

  灭。当正常连接时,驱动电路产生高电平,即Q2的D、S导通,R5被短接,R6和LED支路的电压基

  本为电源电压,驱动LED发出强光。同时,为避免产生电压尖峰而设置防护模块续流二极管

  D2。各个器件的组可根据自身的需求设置,如用于电瓶车的换电柜多个舱体时,各个器件的值

  可设置如图7所示。同时,设置了C1充电时间约等于放电时间,即0.8s。Q2的G、S之间电容,Q1

  的C、E之间的电容,对C1的充放电时间都有影响,本例参数根据试验结果调整了C1的值为

  元器件,如图8所示,D1和D2选用稳压二极管,D2还可选用瞬变二极管,D2当选用稳压二极管

  1、在本发明实施例中,当驱动模块单片机信号端接收到单片机驱动信号时,通过

  驱动模块控制定时充放电模块的一段时间内的充电或放电,控制开关模块的导通与断开,

  为电磁锁提供一段时间内的脉冲信号。本发明实施例能实现确保电磁锁工作于一定时间内

  2、当本发明实施例中的单片机驱动脉冲持续为高电平时,C1已完成充电,电磁锁

  驱动输出已降低到0V,此时的高电平已经失效,电磁锁驱动时间(即Q2的D、S导通时间)受控

  于C1的充电时间,时间可根据电磁锁的驱动需求调整R1、C1的值。避免了单片机程序陷入某

  体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存

  在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖

  非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要

  素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备

  所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在

  对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施

  例所记载的技术方案做修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者

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