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1 引言
继电器是一种电子控制器件，它包含控制系统和被控制系统，通常应用于自动控制电路。继电器实际上是一种用小电流控制大电流的自动开关，具有自动调节、安全保护、转换电路等功能。
磁保持继电器是一种新型继电器。它与一般继电器的区别：第一，大多数磁保持继电器有两个线圈，一个是置位线圈，另一个是复位线圈；第二，置位端和复位端可连续通电，也可用脉冲触发；第三，具有保持功能，一旦置位或复位，即使线圈断电，继电器仍保持原状态。磁保持继电器优点在于具有保持功能，缺点在于有两个控制端，控制较繁琐。
2 松下NλiS TQ系列磁保持继电器
松下NλiS TO系列磁保持继电器属于微型密封磁保持继电器，具有体积小、重量轻、耐震动和冲击、节省电能和断电后保持原状态等特点。以开关组合方式可分为2种开关组合和4种开关组合；而以线圈方式可分为单稳态(single side stable type)、单线圈锁存(1 coil latching)和双线圈锁存(1 coillatching)。其工作电压有直流3 V、4.5 V、5 V、6 V、9 V、12 V、24 V、48 V(只支持单稳态)，浪涌电压达1 500 V，引脚选用自紧(self-clinching terminal)形式。此外，松下NλiS TQ系列磁保持继电器高性价比。
2.1 命名方式
松下NλiS TQ系列磁保持继电器的型号命名方式为TQ N H-L2-2M-3V，其中N表示触点形式：2组开关或4组开关；H表示引脚形式：标准PCB板插脚或自紧插脚方式；L2表示线圈类型：单稳态、单线圈锁存以及双线圈锁存；2M表示B.B.M形式或2M.B.B形式：3 V表示线圈的直流电压。比如TQ4-L2-9V是具有4组开关组合、标准PCB板插脚、双线圈锁存、标准B.B.M形式、工作电压为直流3 V的磁保持继电器。
以磁保持继电器TQ2-L2-3V为例，介绍磁保持继电器的结构组成，其结构图如图1所示。
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选择松下TQ系列磁保持继电器，主要参数指标为继电器工作电压、负载电流以及开关组合种类或形式，此外还需考虑其导通后的接触电阻以及启动、释放的响应时间。
2.2 工作原理
松下TQ系列磁保持继电器的内部结构如图2所示，这里仅介绍一组开关组合的结构原理，多组开关组合的结构原理与之相同。
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假如此时磁保持继电器的右侧线圈加入电流I，产生的磁通量φk贯穿两侧气隙，由"右手定律"判定其方向，如图2中空心箭头所示。此时左侧的磁通量为φ1=φm1-φk，右侧的磁通为φ2=φm2+φk，衔铁左右两侧的吸力分别为：
其中S为气隙截面积，μ0为空气磁导率。当电流I较小时，φk也较小。当φm1>φm2+2φk时，有φ1>φ2，F1>F2，衔铁仍然停在左侧；当电流I增大到φml<φm2+2φk时，则有φ1<φ2，F1<F2，衔铁开始向右侧倾斜，左侧气隙增大，右侧气隙减小，衔铁最终向右侧倾斜，当衔铁使触点B、O接触，即使去除电流I，磁保持继电器仍处于触点B、O接触状态。同样，当左侧线圈加入电流，可使磁保持继电器的衔铁向左侧倾斜，触点A通过衔铁与触点O接通。
3 在电阻焊设备中的应用
3.1 在电阻焊测试仪中的应用
为方便汽车焊装车间使用，电阻焊测试仪通常为电池供电的手持型，其系统要求节电并具有自动关电的功能，开、关机采用薄膜开关轻触式。图3为一种国内普遍使用的智能电阻焊参数测试仪的开、关机部分原理图，核心器件为松下磁保持继电器TQ2-L2-3V，具有2组开关组合，20℃时，工作电压为直流3 V，最大允许电压为直流4.5 V，正常工作电流66.7 mA(±10％)，线圈阻值45 Ω(±10％)，启动电压最大2.25 V，释放电压最小2.25 V，正常工作功率200 mW。
如图3所示，当按下开关ON，磁保持继电器的一个线圈1-5间施加3 V的电压，2-3接通、9-8接通，即使此时释放开关ON，磁保持继电器仍维持该状态，即3 V电压由A输出，输出A接至电源的DC／DC模块，完成系统所需要的不同电压；当按下开关OFF，磁保持继电器的另一个线圈10-6间施加3 V电压，3-4接通、8-7接通，而相应的2-3和9-8断开，同样此时即使释放开关OFF，磁保持继电器仍保持原来状态不变，即电池电压3 V通过磁保持继电器的2、7引脚与系统完全隔离。图中的B点用于系统自动掉电，上电后置为高阻状态，当180 s系统无需检测的信号到来则将B点切换至高电平状态，其作用与按下开关OFF相同，从而完成自动掉电功能。
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对电阻焊控制器进行改造，使每个单台的控制器具有四种车型选择功能，同时还要求对指定区域内的所有控制器可以集中控制，即统一选择车型功能。选择车型的实现：2路经过光耦的输入口，组成00、01、10、11四种状态分别表示车型一、车型二、车型三和车型四，要求断电后状态在下次上电后保持不变。在单台控制器选车型时，光耦的输入电源是由控制器的内部+12 V电源提供；而集中控制选车型时则由外部集中控制器的+24 V电源提供。由于磁保持继电器具有掉电状态保持特性，解决问题的实质就是电源与控制线的切换问题，具体实现如图4所示，其核心器件为松下磁保持继电器TQ4-L2-9V，为4组开关组合，20℃时，工作电压直流9 V，最大允许电压为直流13.5 V，正常工作电流44.4 mA(±10％)，线圈阻值202.5 Ω(±10％)，启动电压最大值为6.75 V，释放电压最小值为6.75 V，正常工作功率为400 mW。
如图4所示，集中控制器的电源+24 V接至磁保持继电器的3引脚、GND2接至18引脚；单台控制器的电源+12 V接至5引脚、CNDl接至16引脚；2路与集中控制器相连的光耦INPUT输入分别接至磁保持继电器的6引脚和15引脚；2路单台控制器光耦INPUT输入分别接入8引脚和13引脚；2组控制线圈的"-"端10引脚和11引脚均连接至控制电源+9 V的地，线圈1的"+"1引脚通过开关S1连接至+9 V，线圈2的"+"端20引脚通过开关S2连接至+9 V。磁保持继电器的4引脚作为车型选择控制电源的正输入端；17引脚作为电源地输人端；7引脚和14引脚作为判断车型的输入信号，这4个引脚分别接入主控制板的相应接头。
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由于磁保持继电器的保持功能，系统掉电后再次上电时能保持掉电之前的状态，满足电阻焊控制器改造车型选择的要求。
4 结束语
介绍了松下NλiS TQ系列磁保持继电器的两种型号TQ2-L2-3V、TQ4-L2-9V的实际使用情况，其中TQ2-L2-3V在电阻焊测试仪表上的应用已经成功替代了JMW-1MA型磁保持继电器，运行稳定可靠且成本低；TQ4-L2-9V在车型转换中已应用近800套，现场运行良好。