驱动一个锁存继电器

控制应用经常要求将一只继电器锁存定位，直到需要改变其状态时为止。完成这个任务的是锁存继电器。当给它们发送一个脉冲时，它们可能保持在当前状态，也可能改变状态，具体取决于脉冲的极性以及继电器当前状态。图1中电路会根据一个脉冲，切换一个DPDT（双刀双掷）锁存继电器的状态。它包括一个瞬动开关至步进电压信号发生器，一个差分脉冲转换器，一个继电器驱动器，以及一个继电器线圈。

瞬动开关提供的步进电压信号。电路使用一个简单的下拉开关动作（按下/释放），如由RS、CS和S2构成，或一个触发器的锁存动作（按下/按起），如由IC1A、IC1B、R1、R2、C1和S1构成。对简单的下拉情况，我们还可以增加一个去抖动电路。在电路连接到其它输入源以前，可以用按键开关对其作测试。
   
差分脉冲转换器由IC1C、IC1D、IC1E和IC1F组成。CD4069六反相器的  后两级自偏置在大约VDD/2的线性模式，其中VDD是漏漏电压，对应于IC1F的Pin 14。电路获得IC1C的一个上升或下降，将其转换为在IC1E 和 IC1F输出端的等长相反脉冲。脉冲的次序与IC1C输入的边沿方向同步。
       
输出驱动级缓冲IC1E和IC1F的电压输出，用于驱动继电器线圈。运放为负载提供差分电流转储，而不致在空闲模式造成大的浪费。由R4 和 D1组成的LED指示灯电路给出继电器开关的方向。
       
假设C1未充电时电路上电， IC1A与IC1B开始工作时R1两端为VDD。所有反相级都工作在数字模式，除了IC1E和IC1F。
       
当为电路加电时，这两级自偏在约VDD/2，并工作在线性模式。接成跟随器的运算放大器也将输出偏置在接近VDD/2。这个动作使继电器线圈有一个可忽略的偏移/误差电压，这是因为六反相器IC中的器件匹配，以及运放的高开环增益。
       
IC1E与IC1F级分别通过电容C5和C3交流耦合。电容从IC1C和IC1D的步进输出，为IC1E与IC1F的输入端提供一个脉冲。有损积分器IC1E和IC1F延长了输出端的反相脉冲。在这些事件后，IC1E和IC1F的输出端  终返回到自己的均衡状态，这有助于防止继电器线圈内形成一个反向场，并且转换回去。图2显示了脉冲的形状与时序。