一种继电器控制电路及电源论文和设计-朱毅

全文摘要

一种继电器控制电路，其包括电源模块、吸收模块、复位模块、控制模块、第一驱动模块以及第二驱动模块，电源模块输出电源信号；吸收模块吸收线圈关断时产生的尖峰漏感电压；复位模块减小继电器启动后经过线圈的电流和释放线圈断开时产生的尖峰漏感能量，以使线圈复位；控制模块输出第一开关控制信号和第二开关控制信号；第一驱动模块根据第一开关控制信号导通线圈以控制继电器启动，并在继电器启动后根据第一开关控制信号关断；第二驱动模块在继电器启动后根据第二开关控制信号导通，以使继电器维持处于工作状态；在继电器启动之后通过第二驱动模块和复位模块控制减小流过线圈的电流以维持启动状态，节省了继电器在启动后不必要消耗的能量。

主设计要求

1.一种继电器控制电路，与继电器的线圈连接，用于控制启动和关断所述继电器，其特征在于，所述继电器控制电路包括：用于输出电源信号的电源模块；与所述电源模块和所述线圈连接，用于吸收所述线圈关断时产生的尖峰漏感电压的吸收模块；与所述吸收模块和所述线圈连接，用于减小所述继电器启动后经过所述线圈的电流和用于释放所述线圈断开时产生的尖峰漏感能量，以使所述线圈复位的复位模块；用于输出第一开关控制信号和第二开关控制信号的控制模块；与所述控制模块、所述线圈以及所述复位模块连接，用于根据所述第一开关控制信号导通所述线圈以控制所述继电器启动，并在所述继电器启动后根据所述第一开关控制信号关断的第一驱动模块；及与所述复位模块和所述控制模块连接，用于在所述继电器启动后根据所述第二开关控制信号进行导通，以使所述继电器维持处于工作状态的第二驱动模块。

设计方案

1.一种继电器控制电路，与继电器的线圈连接，用于控制启动和关断所述继电器，其特征在于，所述继电器控制电路包括：

用于输出电源信号的电源模块；

与所述电源模块和所述线圈连接，用于吸收所述线圈关断时产生的尖峰漏感电压的吸收模块；

与所述吸收模块和所述线圈连接，用于减小所述继电器启动后经过所述线圈的电流和用于释放所述线圈断开时产生的尖峰漏感能量，以使所述线圈复位的复位模块；

用于输出第一开关控制信号和第二开关控制信号的控制模块；

与所述控制模块、所述线圈以及所述复位模块连接，用于根据所述第一开关控制信号导通所述线圈以控制所述继电器启动，并在所述继电器启动后根据所述第一开关控制信号关断的第一驱动模块；及

与所述复位模块和所述控制模块连接，用于在所述继电器启动后根据所述第二开关控制信号进行导通，以使所述继电器维持处于工作状态的第二驱动模块。

2.如权利要求1所述的继电器控制电路，其特征在于，所述继电器控制电路还包括：

与所述电源模块连接，用于对所述电源信号进行限流的限流模块。

3.如权利要求1所述的继电器控制电路，其特征在于，所述第一驱动模块包括：第一电阻和第一场效应管；

所述第一电阻的第一端和所述第一场效应管的控制端共接构成所述第一驱动模块的输入端，所述第一电阻的第二端和所述第一场效应管的输入端共接于地，所述第一场效应管的输出端为所述第一驱动模块的输出端。

4.如权利要求1所述的继电器控制电路，其特征在于，所述第二驱动模块包括：第二电阻和第二场效应管；

所述第二电阻的第一端和所述第二场效应管的控制端共接构成所述第二驱动模块的输入端，所述第二电阻的第二端和所述第二场效应管的输入端共接于地，所述第二场效应管的输出端为所述第二驱动模块的输出端。

5.如权利要求1所述的继电器控制电路，其特征在于，所述复位模块包括：第三电阻和第一二极管；

所述第三电阻的第一端为所述复位模块的输入端并与所述线圈的第一端连接，所述第三电阻的第二端和所述第一二极管的正极共接并与所述第二驱动模块连接，所述第一二极管的负极为所述复位模块的输出端并与所述线圈的第二端连接。

6.如权利要求1所述的继电器控制电路，其特征在于，所述吸收模块包括第一电容；

所述第一电容的第一端为所述吸收模块的输入端并与所述线圈的第一端连接，所述第一电容的第二端为所述吸收模块的输出端并与所述线圈的第二端连接。

7.如权利要求2所述的继电器控制电路，其特征在于，所述限流模块包括第四电阻；

所述第四电阻的第一端为所述限流模块的输入端，所述第四电阻的第二端为所述限流模块的输出端。

8.一种电源，包括继电器，其特征在于，还包括用于控制启动和关断所述继电器的如上述权利要求1至7任一项所述的继电器控制电路。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于继电器技术领域，尤其涉及一种继电器控制电路及电源。

背景技术

目前，继电器控制电路将驱动电压直接作用在继电器的线圈，通过开关管控制驱动电压的通断以实现控制继电器的开关，具体为：当开关管导通时，将驱动电压直接施加在线圈上以使继电器的开关吸合，并且在继电器吸合之后继续维持该驱动电压，当开关管断开时，关断施加在线圈上的驱动电压以使继电器的开关断开；即现有的继电器控制电路的控制方式在继电器的开关的吸合瞬间和吸合之后，继电器的线圈两端始终维持相同的驱动电压，使得继电器在吸合瞬间和吸合之后消耗的能量几乎相同；然而，控制继电器开关的吸合瞬间需要的能量较大，而在继电器开关在吸合之后维持继电器开关的吸合状态所需要的能量较小；因此，没有必要在继电器开关吸合瞬间和吸合之后始终保持相同的驱动电压。

因此，传统的技术方案中的继电器控制电路存在能量损耗高的问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种继电器控制电路及电源，旨在解决传统的技术方案中的继电器控制电路存在能量损耗高的问题。

本实用新型是这样实现的，一种继电器控制电路，与继电器的线圈连接，用于控制启动和关断所述继电器，所述继电器控制电路包括：

用于输出电源信号的电源模块；

与所述电源模块和所述线圈连接，用于吸收所述线圈关断时产生的尖峰漏感电压的吸收模块；

用于输出第一开关控制信号和第二开关控制信号的控制模块；

在其中一个实施例中，所述继电器控制电路还包括：与所述电源模块连接，用于对所述电源信号进行限流的限流模块。

在其中一个实施例中，所述第一驱动模块包括：第一电阻和第一场效应管；所述第一电阻的第一端和所述第一场效应管的控制端共接构成所述第一驱动模块的输入端，所述第一电阻的第二端和所述第一场效应管的输入端共接于地，所述第一场效应管的输出端为所述第一驱动模块的输出端。

在其中一个实施例中，所述第二驱动模块包括：第二电阻和第二场效应管；所述第二电阻的第一端和所述第二场效应管的控制端共接构成所述第二驱动模块的输入端，所述第二电阻的第二端和所述第二场效应管的输入端共接于地，所述第二场效应管的输出端为所述第二驱动模块的输出端。

在其中一个实施例中，所述复位模块包括：第三电阻和第一二极管；所述第三电阻的第一端为所述复位模块的输入端并与所述线圈的第一端连接，所述第三电阻的第二端和所述第一二极管的正极共接并与所述第二驱动模块连接，所述第一二极管的负极为所述复位模块的输出端并与所述线圈的第二端连接。

在其中一个实施例中，所述吸收模块包括第一电容；所述第一电容的第一端为所述吸收模块的输入端并与所述线圈的第一端连接，所述第一电容的第二端为所述吸收模块的输出端并与所述线圈的第二端连接。

在其中一个实施例中，所述限流模块包括第四电阻；所述第四电阻的第一端为所述限流模块的输入端，所述第四电阻的第二端为所述限流模块的输出端。

此外，还提供一种电源，包括继电器，还包括用于控制启动和关断所述继电器的如上述的继电器控制电路。

上述的继电器控制电路，通过设置电源模块输出电源信号和控制模块输出第一开关控制信号和第二开关控制信号，使得第一驱动模块根据第一开关控制信号导通线圈以控制继电器启动，并在继电器启动后根据第一开关控制信号关断，使第二驱动模块在继电器启动后根据第二开关控制信号导通以使继电器维持处于工作状态，使得继电器在启动后通过第二驱动模块和复位模块减小经过继电器线圈的电流，从而节省了继电器在启动后不必要消耗的能量，进而解决了继电器存在能量损耗高的问题。

附图说明

图1为本实用新型一实施例提供的继电器控制电路的模块示意图；

图2为本实用新型另一实施例提供的继电器控制电路的模块示意图；

图3为本实用新型另一实施例提供的继电器控制电路的电路原理图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1示出了本实用新型较佳实施例提供的继电器控制电路的模块示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

参考图1，一种继电器控制电路，与继电器的线圈连接，用于控制启动和关断继电器，该继电器控制电路包括：电源模块10、吸收模块20、复位模块30、控制模块60、第一驱动模块40以及第二驱动模块50。

其中，电源模块10用于输出电源信号；吸收模块20与电源模块10和线圈连接，用于吸收线圈关断时产生的尖峰漏感电压；复位模块30与吸收模块20和线圈连接，用于减小继电器启动后经过线圈的电流和用于释放线圈断开时产生的尖峰漏感能量，以使线圈复位；控制模块60用于输出第一开关控制信号和第二开关控制信号；第一驱动模块40与控制模块60、线圈以及复位模块30连接，用于根据第一开关控制信号导通线圈以控制继电器启动，并在继电器启动后根据第一开关控制信号关断；第二驱动模块50与复位模块30和控制模块60连接，用于在继电器启动后根据第二开关控制信号进行导通，以使继电器维持处于工作状态。

在本实施例中，通过设置电源模块10输出电源信号和控制模块60输出第一开关控制信号和第二开关控制信号，使得第一驱动模块40根据第一开关控制信号导通线圈以控制继电器启动，并在继电器启动后根据第一开关控制信号关断，使第二驱动模块50在继电器启动后根据第二开关控制信号导通以使继电器维持处于工作状态，使得继电器在启动后通过第二驱动模块50和复位模块30减小经过继电器线圈的电流，从而节省了继电器在启动后不必要消耗的能量，进而解决了继电器存在能量损耗高的问题。

在其中一个实施例中，参考图2，继电器控制电路还包括限流模块70，该限流模块70与电源模块10连接，用于对电源信号进行限流。本实施例通过限流模块70可以实现对电源模块10输出的电流进行限流处理，以防止电路的电流过大以损坏器件。

在其中一个实施例中，参考图3，第一驱动模块40包括：第一电阻R1和第一场效应管Q1；第一电阻R1的第一端和第一场效应管Q1的控制端共接构成第一驱动模块40的输入端，第一电阻R1的第二端和第一场效应管Q1的输入端共接于地，第一场效应管Q1的输出端为第一驱动模块40的输出端。本实施例的第一场效应管Q1可以为NMOS管，NMOS管的栅极、NMOS管的源极以及NMOS管的漏极分别为第一场效应管Q1的控制端、第一场效应管Q1的输入端以及第一场效应管Q1的输出端。本实施例通过第一场效应管Q1根据高电平的开关控制信号导通线圈，使电源模块10输出的电流通过电源模块10、第四电阻R4、线圈、第一场效应管Q1以及大地构成的第一回路，由于电流没有经过复位模块30，可以为继电器线圈提供足够大的电流，使继电器导通。

在其中一个实施例中，参考图3，第二驱动模块50包括：第二电阻R2和第二场效应管Q2；第二电阻R2的第一端和第二场效应管Q2的控制端共接构成第二驱动模块50的输入端，第二电阻R2的第二端和第二场效应管Q2的输入端共接于地，第二场效应管Q2的输出端为第二驱动模块50的输出端。本实施例的第二场效应管Q2可以为NMOS管，NMOS管的栅极、NMOS管的源极以及NMOS管的漏极分别为第一场效应管Q1的控制端、第一场效应管Q1的输入端以及第一场效应管Q1的输出端。本实施例通过第二场效应管Q2控制根据高电平的第二开关控制信号导通，并且在继电器启动后，第一场效应管Q1关断，使电源模块10输出的电流通过电源模块10、第四电阻R4、线圈、第三电阻R3、第二场效应管Q2以及大地构成的第二回路，由于输出电流经过复位模块30，使得流过继电器线圈减小，从而节约了继电器在启动之后不必要消耗的能量，进而解决了继电器存在能量损耗高的问题。

在其中一个实施例中，参考图3，复位模块30包括：第三电阻R3和第一二极管D1；第三电阻R3的第一端为复位模块30的输入端并与线圈的第一端连接，第三电阻R3的第二端和第一二极管D1的正极共接并与第二驱动模块50连接，第一二极管D1的负极为复位模块30的输出端并与线圈的第二端连接。本实施例通过第三电阻R3可以有效减小在继电器启动后通过继电器线圈的电流，可以为继电器线圈提供能够维持继电器开启状态的合适电流，从而节约了继电器在启动之后不必要消耗的能量，进而解决了继电器存在能量损耗高的问题。

在其中一个实施例中，参考图3，吸收模块20包括第一电容C1；第一电容C1的第一端为吸收模块20的输入端并与线圈的第一端连接，第一电容C1的第二端为吸收模块20的输出端并与线圈的第二端连接。本实施例的第一电容C1可以由一个或者多个电容器串联或者并联构成，通过第一电容C1吸收线圈导通时产生的尖峰漏感电压，可以有效保护漏感尖峰对第一场效应管Q1和第二场效应管Q2不被损坏。

在其中一个实施例中，参考图3，限流模块70包括第四电阻R4；第四电阻R4的第一端为限流模块70的输入端，第四电阻R4的第二端为限流模块70的输出端。本实施例的第四电阻R4可以由一个或者多个电阻器串联或者并联构成。

此外，还提供一种电源，包括继电器，还包括用于控制启动和关断继电器的如上述的继电器控制电路。

下面以图3为例对本实用新型的继电器控制电路的工作原理进行说明，详述如下：

当继电器需要启动时，通过控制电源模块10输出电源信号，控制模块60向第一场效应管Q1的控制端输出高电平的第一开关控制信号和向第二场效应管Q2的控制端输出高电平的第二开关控制信号，以使第一场效应管Q1和第二场效应管Q2导通，且由于第三电阻R3的阻抗作用，使电源模块10输出的电流通过电源模块10、第四电阻R4、线圈、第一场效应管Q1以及大地形成的第一回路，而没有电流经过第三电阻R3，使得第三电阻R3没有损耗能量，从而使线圈能够获得足够大的能量去瞬间吸合继电器开关以使继电器启动。

在继电器启动后，维持继电器开关吸合状态只需要较小的能量，通过控制模块60向第一场效应管Q1输出低电平的第一开关控制信号，以使第一场效应管Q1关断，且由于第一场效应管Q1为导通状态，从而使电源模块10输出的电流通过电源模块10、第四电阻R4、线圈、第三电阻R3、第二场效应管Q2以及大地形成的第二回路，此时由于第三电阻R3的限流作用，使得经过线圈的电流较小，从而使得继电器消耗的能量较小，因此减小了继电器的能量损耗。

本实用新型的有益效果：

(1)通过电源模块输出电源信号和控制模块输出第一开关控制信号和第二开关控制信号，使得第一驱动模块根据第一开关控制信号导通线圈以控制继电器启动，并在继电器启动后根据第一开关控制信号关断，使第二驱动模块在继电器启动后根据第二开关控制信号导通以使继电器维持处于工作状态，使得继电器在启动后通过第二驱动模块和复位模块减小经过继电器线圈的电流。

(2)通过第一驱动模块控制经过继电器线圈的电流较大，以使继电器能够启动，并在继电器启动之后通过第二驱动模块和复位模块控制减小流过继电器线圈的电流，以使继电器维持处于的工作状态，从而节省了继电器在启动之后不必要消耗的能量，进而解决了继电器存在能量损耗高的问题。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

设计图

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