本实用新型专利技术公开了一种降低待机功耗的继电器开关电路，包括电路ACIN_L及ACIN_N端输入AC220V电压，继电器REL1控制ACOUT_L及ACOUT_N输出交流电压驱动灯具，其特征在于，还包括电容式降压电路、整流电路、共模抑制电路、稳压电路、继电器驱动电路和单片机U2控制电路，其中：单片机控制电路由单片机U2连接稳压电路、轻触开关SW1和指示LED，稳压电路连接继电器REL1、降压电路及整流电路。通过本电路设计的改进，实现相较于传统的继电器开关电路更具稳定性和降低了待机时的功耗，同时也降低了稳压IC成本，提高了稳定性。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及开关电路领域，特别是涉及一种降低待机功耗为目的的串联式电容降压继电器开关电路。
技术介绍
图1是现在市面上大部分继电器开关所采用的电路，ACIN_L& ACIN_N输入AC220V电压，AC0UT_L&AC0UT_N输出交流电压；C4为电容降压电容，电阻Rll为C4残留电压泄放电阻；R13为限流电阻，Dl桥式整流；Z1稳压二极管EC2滤波电容；U1稳压IC将12V电压稳压到3V提供给模块工作电压；Q2为继电器驱动晶体管，单片机U2的3脚输出高电平时继电器打开。该电路具有以下缺陷:一是待机功耗高，器件发热升温较高，220VAC/50Hz 时待机功耗计算:容抗 Z=I/(2 Π fc)=l/(2x3.14x50x0.47x10-6) =6.78Kohm，其中可提供电流是:I=U/R=220/6.78=32mA。由于纯电容在AC电路不做有用功不消耗有功功率，所以电路的待机功耗取决于串联在电容后面的Zl、Ul并联负载。由于Ul及单片机U2消耗的电流小于3m A则剩下的电流将在Zl上消耗掉，所以消耗在Zl上待机功耗Wz=UI=12x0.032=0.38W。由于器件的偏差，实测在0.35-0.38W范围内。由于待机时大部份电流被Zl转换成热量所以Zl温升大，实测温升在15度左右(长时间工作2小时后比环境温度高15度)，整机待机功耗仪器实测在0.7-0.8W。二是容易烧坏Rll，Rll为C4残留电压泄放电阻，正常工作时电阻两端电压可达220x1.41-12x1.41 ^ 293V，这个电压直接加在Rll两端，当电阻的体积比较小时极易产生打火而烧坏。三是稳压IC成本较高，由于待机电路中直流电压不能低于继电器的工作电压所的稳压芯片Ul必需选择耐压18-24V的芯片，而这种芯片的成本会比耐压6V的高一倍左右。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本技术提供了一种降低待机功耗的继电器开关电路，在现有技术的基础上的一个改进。本技术所采用的技术方案是:一种降低待机功耗的继电器开关电路，包括电路ACIN_L及ACIN_N端输入AC220V电压，继电器RELl控制AC0UT_L及AC0UT_N输出交流电压驱动灯具，其特征在于，还包括降压电路、整流电路、共模抑制电路、稳压电路、驱动电路和单片机U2控制电路，其中:单片机控制电路由单片机U2连接稳压电路和开关SWl和指示LED及输出继电器驱动信号，稳压电路连接继电器REL1、降压电路及整流电路。所述降压电路包括电阻R5、R10、R11串联与电容C4连接，为电路断电后电容C4残留电压提供放电回路。所述整流电路包括限流电阻R4、R13并联，电阻R4的一端连接桥式整流器Dl的2脚，同时桥式整流器Dl的I脚连接电容C2和共模环形电感TRAN1，电容C2和共模环形电感TRANl组成共模抑制电路，减小开关负载时产生的脉冲对单片机的影响。所述稳压电路包括稳压管Zl、Z2，滤波电容EC2、EC3，稳压管Zl、Z2串联，同时与滤波电容EC2、EC3串联，再连接一稳压芯片U1。所述驱动电路包括电阻R1、R2、R6、R19和NPN三极管Q1、PNP三极管Q2，电阻R1、R2、R6和PNP三极管Q2串联，电阻R19连接NPN三极管Q1，NPN三极管Ql通过电阻R19连接单片机U2的3脚，单片机U2的5脚连接电阻R9和指示灯LEDl，单片机U2的6脚连接轻触开关SWl。所述单片机U2的VCC端连接抗干扰磁珠FB3、单片机U2的GND端连接抗干扰磁珠FB4。本电路设计具有以下优点:待机功耗小且器件发热升温小，通过稳压管Zl、Z2串联，同时与滤波电容EC2、EC3串联，目的是降低待机时整机功耗；待机时Ql在导通状态Zl两端电压为零不消耗功率，所以消耗在Z2上的总待机功耗约Wz=UI=4.3x0.032=0.14W,实测在0.12-0.14W范围内，为了进一步降低功耗可将Z2改成3.6V，则总待机功耗WI=UI=3.6x0.032=0.12W，由于Z2两端的电压低所以转换成的热量也低温升也就很小，实测温升在5度左右，整机待机功耗仪器实测在0.3-0.45W。C4残留电压泄放电阻由三个电阻R5、R10、Rll串联，正常工作时三个电阻端电压220x1.41-4.3x1.41 ~ 304V，这个电压落在R5两端为39V，RlO两端为86V，Rll两端为178V，由三个电阻分配了压降所以不易因端电压高而产生打火烧坏，使整个电路系统更具稳定性，降低了产品的故障率。在电路中串联共模环形电感有效减少继电器开关负载带来的干扰，增加系统的稳定性。继电器驱动采用NPN三级管Ql和PNP三极管Q2连接开关，特点是可以用低电压驱动Q2导通，然后Ql导通，Ql两端的电压不与单片机直接关联；基于单片机工作直流电压不超过5V，可以选用低压降耐压6V稳压IC( ME 6206A30)，其成本为0.1元，相较于现常用的稳压IC (M E 6201A30)成本约0.28元，从而节省成本。【附图说明】图1为现有传统继电器开关电路图。图2为本技术所改进的电路图。【具体实施方式】下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步的说明。请参照图2，一种降低待机功耗的继电器开关电路，包括电路ACIN_L及ACIN_N端输入AC220V电压，继电器RELl控制AC0UT_L及AC0UT_N输出交流电压驱动灯具，其特征在于，还包括降压电路、整流电路、共模抑制电路、稳压电路、驱动电路和单片机U2控制电路，其中:单片机控制电路由单片机U2连接稳压电路和开关SWl和指示LED及输出继电器驱动信号，稳压电路连接继电器RELl、降压电路及整流电路。所述降压电路包括限流电阻R5、R10、R11串联与电容C4连接，为电路断电后电容C4残留电压提供放电回路，C4降压电容给后面继电器RELl及所有低压电路提供工作电流及电压。R5、R10、R11串联目的是减小单个电阻两端的压降，防止单个电阻压降过大而烧坏，电阻R4和R13为限流电阻，并联以增加电阻功率，防止电容C4在上电瞬间短路效应大电流高电压缓冲对后级电路的冲击。所述整流电路包括电阻R4、R13并联，电阻R4的一端连接桥式整流器Dl的2脚，同时桥式整流器Dl的I脚连接电容C2和共模环形电感TRANl，电容C2和共模环形电感TRANl组成共模抑制电路，减小继电器开关负载产生的共模噪声对单片机RFMl稳定性的影响，减少复位死机等问题。所述稳压电路包括稳压管Z1、Z2，滤波电容EC2、EC3，稳压管Z1、Z2串联，同时与滤波电容EC2、EC3串联，再连接一稳压芯片Ul，ZU EC2为继电器打开时提供稳定12V电压，Z2、EC3为单片机电路及指示灯LEDl提供稳压4.3V电压；EC3为低压4.3V滤波电容，EC2为继电器线圈电压滤波电容减小继电器打开时12V电压的纹波。所述驱动电路包括电阻R1、R2、R6、R19和NPN三极管Q1、PNP三极管Q2，电阻R1、R2、R6和PNP三极管Q2串联，电阻R19连接NPN三极管Q1，NPN三极管Ql通过电阻R19连接单片机U2的D2脚，单片机U2的5脚连接电阻R9和指示灯LEDl，单片机U2的6脚连接开关SWl。所述单片机U2的VC本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种降低待机功耗的继电器开关电路，包括电路ACIN_L及ACIN_N端输入AC220V电压，继电器REL1控制ACOUT_L及ACOUT_N输出交流电压驱动灯具，其特征在于，还包括降压电路、整流电路、共模抑制电路、稳压电路、驱动电路和单片机RFM1控制电路，其中： 单片机控制电路由单片机U2连接稳压电路和开关SW1和指示LED以及输出继电器驱动信号；稳压电路连接继电器REL1、降压电路及整流电路。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：黄世勇，
申请(专利权)人：黄世勇，
类型：新型
国别省市：江西;36
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