利用multisim仿真软件分析继电器续流电路

经过这一段时间对继电器续流电路的深入分析，对该电路设计、器件以其参数选型加深了理解。

最后，利用multisum仿真软件进一步模拟分析，确保理论分析的正确性；

电路如下图所示：

仿真电路

继电器K1为软件提供的虚拟继电器，可以设计其吸合电流、断开电流、电感量、电阻值；

Q1为NPN三极极，通过频率为1Hz的方波信 控制继电器通断；

采用虚拟示波器观测Q1集电极的电压；

继电器K1的参数设置为：吸合电流I=50mA，断开电流=25mA，电感量L=1mH，电阻值R=50Ω。

继电器参数

仿真分析

当继电器线圈两端没有并联续流二极管时，multisim会给出怎么样的反向电动势呢？

不接续流二极管时的反向电动势

结论：当不接续流二极管时，断开时的反向电动势高达几千伏。

当继电器线圈两端并联续流二极管时，结果如下：

并联续流二极管之后的电压波形

进一步展开之后，Q1的集电压被续流二极管钳位至5.0+0.7=5.7V，持续时间为40uS；

展开之后的波形

等效电路为：

线圈放电等效电路

当放电至0.7V时，续流二极管截止，对应的时间为：

与仿真结果一致。

当线圈电感增加至10mH，线圈电阻降低至20Ω时，反向电动势的衰减时间增加至960us。

如何缩短电流以及反向电动的衰减

由上述分析，衰减时间与续流电路的电阻成反比，电阻越大，衰减越快。

对于大功率的继电器，为了加快电流的衰减，可以在续流二极管上串联电阻。

如下图，当续流二极管串入200Ω时，衰减时间缩短至110us左右。

串联电阻之后的波形

当接入电阻以加速电流衰减之后，为了降低Q1集电极的电压，以避免Q1被击穿，在电阻R4两端并联电容C1，构成RCD吸收电路。

仍以上述仿真电路为例，比如，最大允许抬升的电压为20V，则得到：

RCD吸收电路的波形

并联电容之后，衰减时间由于电容影响增加于200uS，但是峰值电压下降至17V左右，与理论分析基本一致。

当电容C1的容量减小时，Q1集电极的电压也随之增加，以0.1uF为例，峰值电压上升至37V。

减小电容，峰值电压增加