8路继电器输出模块设计方案

8通道继电器输出模块设计方案

1.功能和技术规格

1.1功能

8通道继电器输出模块的代号为HMTDIOM-8RE，能实现8通道的TTL数字量输入，和继电器触点输出。

1.2用途

用于需要将电压开关量信号或TTL电平信号输入转成继电器触点开关量信号的各种系统，同时能保证控制设备与执行设备的电气隔离。

1.3技术规格

▪8-ch SPDT继电器输出

▪触点容量：125V AC @ 0.5A，24VDC @ 1A

▪隔离电压：5000Vrms

▪触点动作时间：8ms

▪控制信号：TTL电平

▪输入阻抗：TTL负载

▪电源电压：24VDC & 83mA max

▪安装方式：35mm导轨安装.

▪接口：接线端子与插针可选

2电路结构

2.1概述

HMTDIOM-8RE的电路采用电源级、输入级、中间级和输出级三个部分。同时也设有相应的保护电路。

2.3电源供电

电源供电采用24V±10％供电模式，为了防止外部电源影响模块的正常工作，电源供电采用LC滤波的方式滤波。同时为了防止外部电源浪涌造成内部电路损坏，采用并联瞬变二极管的方式来保护。为了保护误操作将电源反接损坏电路，在电源线上串联二极管并串有自复位保险丝作为限流保护。并采用金升阳B2412D－2W的隔离电源模块将24V转换为12V电压，同时此电源模块提供1000V的隔离。

电源的输入范围：21.6~26.4V

典型转换效率：79％

具体电路如下：

2.2输入级

输入级采集TTL电平信号其输出逻辑关Array系为：考虑到当控制器或多功能数据采集卡出

现故障或突然断电时，所有的输出TTL电平

全部为0，则此时所有的继电器都断开，能够

有效的对设备进行保护。继电器驱动器采用了

一片8输出的集电极开漏达林顿复合管TI公司ULN2803A来实现，其主要参数如下：

实现电路如下：

继电器同时采用达林顿阵列ULN2803A驱动，其主要参数如下：

▪V ceo：Max 50VDC

▪输入电压：Max 60VDC

▪V ce(str)：Max.1.1VDC

▪Ic：Max 500mADC

继电器欧姆龙G5V-1型继电器，其主要参数如下：

▪触点形式：1Z

▪触点电阻：100mΩ

▪触点材料：AgNi＋镀金

▪触点负载（阻性）：0.5A@125V AC/1A@30VDC

▪最大切换电压：125VAC/60VDC

▪最大切换电流：2A

▪最大切换功率：62.5VA/30W

▪最小容许负载：1mA@5V

▪机械寿命：1×107次（300次/min.）

▪电气寿命：1×105次（30次/min.）

▪线圈电流：12V@12.5mA

▪动作时间：Max.5ms

▪释放时间：Max.5ms

▪回跳时间：Max.5ms

▪湿度范围：35－85％RH

▪温度范围：-30~+70℃

2.4功耗计算

8个继电器线圈最大功耗为12.5mA×12V×8＝1.2W 电源模块的损耗：1.53/79% -1.53=0.47W

总最大功耗：0.33+1.2+0.47＝2W

外部最大输入电流：2/24＝83mA

3结构设计

3.1外形

外形采用开板式导轨安装的结构，规格如下：

▪宽：85mm

▪长：根据线路板长度确定

▪高：根据线路板上安装的最高元器件确定

▪与标准35mm导轨连接

3.2外部接口

电气外部接口采用端子连接的方式与外部电路连接，采用5.08mm间距的端子排，可兼容各种端子和插针，电气接口如下：

其中，IN为TTL信号，GND为电压信号公共端，5V为为外部供电的5V电源。24V＋与24V－为24V电源，COM RL与ON RL为继电器的一组常开触点端子。