直流继电器线圈节能控制电路制造技术

本发明专利技术公开了一种直流继电器线圈节能控制电路，包括：输入保护电路、稳压电源电路、输入电压采样电路、输出电压采样电路、控制回路、PWM驱动电路、PWM斩波降压型稳压输出电路、继电器御铁位置检测电路和继电器御铁释放加速回路，其中，所述PWM驱动电路的一输入端连接至输入正极VIN+，另一输入端连接至控制回路的输出端，所述PWM驱动电路的输出端连接至所述PWM斩波降压型稳压输出电路的输入端；继电器御铁位置检测电路用于检测继电器御铁的位置；继电器御铁释放加速回路用于确保继电器御铁快速释放。本发明专利技术的节能控制电路可以对直流继电器线圈进行节能控制，同时可以避免继电器故障，延长继电器触点的使用寿命。

DC relay coil energy saving control circuit

The invention discloses a DC relay coil energy-saving control circuit, which comprises an input protection circuit, a voltage-stabilizing power supply circuit, an input voltage sampling circuit, an output voltage sampling circuit, a control circuit, a PWM drive circuit, a PWM chopper buck voltage-stabilizing output circuit, a relay imperial iron position detection circuit and a relay imperial iron release circuit. The output end of the PWM drive circuit is connected to the input end of the PWM chopper buck voltage stabilized output circuit, and the relay guard position detection circuit is used to detect the relay guard. The position of the iron; the relay iron release acceleration loop is used to ensure the rapid release of relay iron. The energy-saving control circuit of the invention can carry out energy-saving control for DC relay coil, avoid relay failure and prolong the service life of relay contacts.

【技术实现步骤摘要】
直流继电器线圈节能控制电路
本专利技术涉及继电器制造领域，特别涉及一种直流继电器线圈节能控制电路。
技术介绍
新能源汽车用继电器对工作环境和可靠性要求较高，如在震动冲击试验中需要承受持续10ms以上、加速度峰值为200m/s的考验，同时保证触点不脱离。为了增强产品的可靠性，需要增大线圈的匝数，使得继电器的御铁需要克服较大的反作用力，来完成吸合，同时又能在震动和冲击环境下可靠的吸合，在理想的情况下，要克服机械反力使触点吸合，而且更为快速的吸合，对减小触点黏连和提高触点寿命也有一定的作用。此过程中，由于线圈匝数的增多，导致其电力消耗也较多，因此，如何在确保继电器御铁快速吸合的前提下，节省线圈能耗，是本领域技术人员亟待解决的一个技术问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种直流继电器线圈节能控制电路，以解决现有技术中存在的上述技术问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种直流继电器线圈节能控制电路，包括：输入保护电路，设置在输入正极VIN+和输入负极VIN-之间；稳压电源电路，该稳压电源电路的一端与输入正极VIN+连接，另一端与输出负极VOUT-连接；模拟信号采样输入回路，包括与输入正极VIN+连接的输入电压采样电路和与所述输入电压采样电路连接的输出电压采样电路；控制回路，与所述输入电压采样电路和输出电压采样电路分别连接；斩波降压电路，包括PWM驱动电路和PWM斩波降压型稳压输出电路，其中，所述PWM驱动电路的一输入端连接至输入正极VIN+，另一输入端连接至控制回路的输出端，所述PWM驱动电路的输出端连接至所述PWM斩波降压型稳压输出电路的输入端；继电器御铁位置检测电路，设置在所述输入正极VIN+与所述控制回路之间，用于检测继电器御铁的位置；以及继电器御铁释放加速回路，设置在所述控制回路与输出负极VOUT-之间，用于确保继电器御铁快速释放。作为优选，所述输入保护电路包括设置在输入正极VIN+和输入负极VIN-之间的双向瞬态二极管D3和设置在输入正极VIN+与输入电压采样电路之间的第一二极管D1。作为优选，所述稳压电源电路包括第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第一电阻R1、第二电阻R2、第二二极管D2以及稳压器U1，其中，所述第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3相互并联，且并联后的一端连接至第一二级管D1与所述稳压器U1之间，另一端接地；所述稳压器U1的调节端通过第一电阻R1接地，所述第二电阻R2和第二二极管D2并联后连接至稳压器U1的调节端与输出端之间，所述第四电容C4的一端连接所述稳压器U1的输出端，另一端接地，所述第五电容C5的一端接至所述稳压器U1的调节端，另一端接地。作为优选，所述控制回路包括：微处理器U2、第五电阻R5、第十四电容C14、第六电容C6和第七电容C7，其中，所述第五电阻R5和第十四电容C14的一端均接入所述微处理器U2的P5端口，所述第五电阻R5的另一端接电源VCC，所述第六电容C6和第七电容C7并联后一端接地，另一端与所述第五电阻R5的另一端连接。作为优选，所述输入电压采样电路包括：第四电阻R4、第十二电阻R12和第十三电容C13，其中，所述第四电阻R4、第十二电阻R12和第十三电容C13的一端均连接至所述微处理器U2的P4端口，所述第四电阻R4的另一端连接至输入正极VIN+，所述第十二电阻R12和第十三电容C13的另一端均连接至所述输出电压采样电路。作为优选，所述输出电压采样电路包括：第七电阻R7、第十电阻R10、第十五电阻R15和第十五电容C15，其中，所述第七电阻R7和第十五电容C15的一端均连接至所述微处理器U2的P0端，所述第十五电容C15的另一端和所述第十五电阻R15的一端均连接至所述微处理器U2的P3端，所述第七电阻R7和第十五电阻R15的另一端均连接至所述第十电阻R10的一端，所述第十电阻R10的另一端连接至输出正极VOUT+。作为优选，所述PWM驱动电路包括：第三电阻R3、第八电阻R8、第九电阻R9、第二三极管Q2、电感L1以及第十一电阻R11，其中，所述第二三极管Q2的基极通过第八电阻R8连接至所述微处理器U2的P1端口，所述第二三级管Q2的集电极通过所述第九电阻R9和第三电阻R3连接至所述输入正极VIN+，所述第二三级管Q2的发射极连接至所述输出电压采样电路。作为优选，所述PWM斩波降压型稳压输出电路包括：第一三极管Q1、第四二极管D4、第十五电阻R15、第九电容C9、第十电容C10、第十一电容C11和第十二电容C12；其中，所述第一三极管Q1的基极连接至所述第九电阻R9和第三电阻R3之间，所述第一三极管Q1的集电极连接至所述输入正极VIN+，所述第一三极管Q1的发射极通过所述电感L1连接至所述输出正极VOUT+，所述第九电容C9、第十电容C10、第十一电容C11和第十二电容C12均并联在所述输出正极VOUT+和输出负极VOUT-之间。作为优选，所述继电器御铁位置检测电路包括：第六电阻R6、御铁位置检测器U3和第八电容C8，其中，所述御铁位置检测器U3的电源端接电源VCC，接地端通过所述第八电容C8接电源VCC，所述第六电阻R6的一端接电源VCC，另一端接御铁位置检测器U3的输出端，所述御铁位置检测器U3的输出端连接至所述微处理器U2的P2端。作为优选，所述继电器御铁释放加速回路包括：第十一电阻R11、第十三电阻R13和第三三极管Q3，其中，所述第三三极管Q3的基极通过所述第十三电阻R13连接至所述微处理器U2的P3端，所述第三三极管Q3的集电极连接至输出正极VOUT+，所述第三三极管Q3的发射极连接至输出负极VOUT-。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：1、采用输入保护电路确保元件不受瞬态高压尖峰电压脉冲的冲击，同时采用稳压电源电路为控制电路提供稳压供电电源；2、采用PWM驱动电路和PWM斩波降压型稳压输出电路配合，对直流继电器线圈进行节能控制，又由于PWM斩波降压型稳压输出电路存在，可以在输入端的电压在0.2秒内出现电压跌落现象时，对其进行电压跌落处理，避免容易引起继电器故障，从而可以延长继电器主触点的使用寿命；3、本专利技术通过继电器御铁位置检测电路检测到御铁的状态，进而控制在触点吸合时的吸合电流来实现快速吸合，并且减小保持过程中的保持电流，达到降低线圈发热、节约能量、保证性能的目的；4、本专利技术采用微处理器实行程序控制，可以有效消除温漂和时漂的影响，所以无论是输入电压的缓慢上升或快速上升(阶跃供电方式)，均能保证继电器的有效吸合和工作，提高了节能控制的可靠性。附图说明图1为本专利技术的直流继电器线圈节能控制电路的原理图；图2为本专利技术的直流继电器线圈节能控制电路中输入电压与输出电压的对应时序图；图3为本专利技术的直流继电器线圈节能控制电路中输入电压跌落时输出电压的时序图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。需说明的是，本专利技术附图均采用简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。本专利技术提供一种直流继电器线圈节能控制电路，设置在直流继电器线圈的输入端，用于对直流继电器线圈进行节能控制。具体如图1所示，该直流继电器线圈节能控制电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直流继电器线圈节能控制电路，其特征在于，包括：输入保护电路，设置在输入正极VIN+和输入负极VIN‑之间；稳压电源电路，该稳压电源电路的一端与输入正极VIN+连接，另一端与输出负极VOUT‑连接；模拟信号采样输入回路，包括与输入正极VIN+连接的输入电压采样电路和与所述输入电压采样电路连接的输出电压采样电路；控制回路，与所述输入电压采样电路和输出电压采样电路分别连接；斩波降压电路，包括PWM驱动电路和PWM斩波降压型稳压输出电路，其中，所述PWM驱动电路的一输入端连接至输入正极VIN+，另一输入端连接至控制回路的输出端，所述PWM驱动电路的输出端连接至所述PWM斩波降压型稳压输出电路的输入端；继电器御铁位置检测电路，设置在所述输入正极VIN+与所述控制回路之间，用于检测继电器御铁的位置；以及继电器御铁释放加速回路，设置在所述控制回路与输出负极VOUT‑之间，用于确保继电器御铁快速释放。

【技术特征摘要】
1.一种直流继电器线圈节能控制电路，其特征在于，包括：输入保护电路，设置在输入正极VIN+和输入负极VIN-之间；稳压电源电路，该稳压电源电路的一端与输入正极VIN+连接，另一端与输出负极VOUT-连接；模拟信号采样输入回路，包括与输入正极VIN+连接的输入电压采样电路和与所述输入电压采样电路连接的输出电压采样电路；控制回路，与所述输入电压采样电路和输出电压采样电路分别连接；斩波降压电路，包括PWM驱动电路和PWM斩波降压型稳压输出电路，其中，所述PWM驱动电路的一输入端连接至输入正极VIN+，另一输入端连接至控制回路的输出端，所述PWM驱动电路的输出端连接至所述PWM斩波降压型稳压输出电路的输入端；继电器御铁位置检测电路，设置在所述输入正极VIN+与所述控制回路之间，用于检测继电器御铁的位置；以及继电器御铁释放加速回路，设置在所述控制回路与输出负极VOUT-之间，用于确保继电器御铁快速释放。2.如权利要求1所述的直流继电器线圈节能控制电路，其特征在于，所述输入保护电路包括设置在输入正极VIN+和输入负极VIN-之间的双向瞬态二极管D3和设置在输入正极VIN+与输入电压采样电路之间的第一二极管D1。3.如权利要求2所述的直流继电器线圈节能控制电路，其特征在于，所述稳压电源电路包括第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第一电阻R1、第二电阻R2、第二二极管D2以及稳压器U1，其中，所述第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3相互并联，且并联后的一端连接至第一二级管D1与所述稳压器U1之间，另一端接地；所述稳压器U1的调节端通过第一电阻R1接地，所述第二电阻R2和第二二极管D2并联后连接至稳压器U1的调节端与输出端之间，所述第四电容C4的一端连接所述稳压器U1的输出端，另一端接地，所述第五电容C5的一端接至所述稳压器U1的调节端，另一端接地。4.如权利要求1所述的直流继电器线圈节能控制电路，其特征在于，所述控制回路包括：微处理器U2、第五电阻R5、第十四电容C14、第六电容C6和第七电容C7，其中，所述第五电阻R5和第十四电容C14的一端均接入所述微处理器U2的P5端口，所述第五电阻R5的另一端接电源VCC，所述第六电容C6和第七电容C7并联后一端接地，另一端与所述第五电阻R5的另一端连接。5.如权利要求4所述的直流继电器线圈节能控制电路，其特征在于，所述输入电压采样电路包括：第四电阻R4、第十二电阻R12和第十三电容C13，其中，所述第四电阻R4、第十二电阻R12和第十三电容C13的一端均连接至所述微处理器U2的P4端口，所述第四电阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈乐萌，薛星星，李少华，
申请(专利权)人：苏州恒美电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32