一种继电器驱动电路制造技术

本实用新型专利技术提供一种继电器驱动电路，包括：输入电阻R，开关管Q，继电器RELAY；其特征在于，还包括：隔直电容C和二极管D1；所述隔直电容C设置于所述输入电阻R与所述开关管Q基极之间；所述二极管D1阴极与所述开关管Q基极相连；所述二极管D1阳极接地。采用本实用新型专利技术在保证继电器工作稳定的前提下，不但可以降低继电器的驱动损耗、延长继电器的使用寿命，同时还可以有效的增强继电器驱动电路抗干扰能力和对开关器件的保护能力、尤其提高系统在恶劣情况下的自我保护能力和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
—种继电器驱动电路
本技术涉及电力电子
，尤其涉及一种继电器驱动电路。
技术介绍
目前，继电器作为一种通过弱电信号控制强电信号开关元件，以可靠性高、可提供电气隔离等优点而广泛应用于电力电子、能源变换等领域。继电器种类很多，但工作原理大致相同。下面以常开型继电器为例阐述其工作原理:一般情况下，继电器一端是多匝线圈缠绕的磁性材料，另一端是多组触点簧片，线圈中有电流流过便会产生电磁吸力，簧片之间的电磁吸力大于机械应力时，簧片便吸合；同理，簧片之间不存在电磁吸力或者电磁吸力小于机械应力时，簧片便脱开。实际上，继电器从脱开状态转换至吸合状态时，由于簧片间存在一定的距离，弹簧应力很大，因此需要较大的电流才能使簧片吸合；之后，簧片间距离很小，要维持吸合状态，只需要较小的维持电流即可。所以，在维持继电器吸合状态时，可以适当调小线圈的激励电压。现在继电器控制方案硬件电路如图1所示，DRIVE端输出PWM波的方式来控制继电器工作状态，具体工作过程为=DRIVE端先输出高电平，使开关管Q有效导通时间足够长，继电器由断开状态转换为吸合状态；然后输出一定占空比的PWM波，以减少线圈激励电流，维持继电器吸合状态；当需要继电器断开时，DRIVE端输出低电平。然而，在实现所述驱动电路的设计过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题:现有技术中继电器工作在电磁环境复杂的工业现场时，低频或者直流干扰信号从DRIVE端进入驱动电路影响继电器的正常使用，从而导致整个系统可靠性不高。
技术实现思路
本技术的实施例提供一种继电器驱动电路。为达到上述目的，本技术的实施例采用如下技术方案:本技术提供的一种继电器驱动电路，包括:输入电阻R，开关管Q，继电器RELAY ;其特征在于，还包括:隔直电容C和二极管Dl ；所述隔直电容C设置于所述输入电阻R与所述开关管Q基极之间；所述二极管Dl阴极与所述开关管Q基极相连；所述二极管Dl阳极接地。其中，所述继电器驱动电路还包括:开关管保护电路；所述开关管保护电路包括:二极管D2 ;所述二极管D2阴极与直流电源源VCC相连，阳极与所述开关管Q集电极相连。本技术实施例提供的一种继电器驱动电路；通过设置隔直电容C防止直流或者低频干扰信号对继电器的干扰，通过设置开关管保护电路可以有效防止继电器关断瞬间线圈感应电压尖峰对开关管Q造成损害；采用本技术在保证继电器工作稳定的前提下，不但可以降低继电器的驱动损耗、延长继电器的使用寿命，同时还可以有效的增强继电器驱动电路抗干扰能力和对开关器件的保护能力、尤其提高系统在恶劣情况下的自我保护能力和可靠性。【附图说明】图1为现有技术中的一种继电器驱动电路图；图2为本技术实施例提供的一种继电器驱动电路示意图；图3为本技术实施例提供的一种继电器驱动电路图；图4为本技术实施例提供的当PWM波为高电平时，继电器驱动电路的信号流向示意图；图5为本技术实施例提供的当PWM波为低电平时，继电器驱动电路的信号流向示意图；图6为本技术实施例提供的一种应用于光伏逆变器直流输入侧和交流输出侧的继电器驱动电路图。【具体实施方式】下面结合附图对本技术实施例提供的一种继电器驱动电路进行详细描述。如图2所示，为本技术提供的一种继电器驱动电路；该继电器驱动电路包括:包括:输入电阻R，开关管Q，继电器RELAY ;其特征在于，还包括:隔直电容C和二极管Dl ；所述隔直电容C设置于所述输入电阻R与所述开关管Q基极之间；所述二极管Dl阴极与所述开关管Q基极相连；所述二极管Dl阳极接地。需要说明的是，所述继电器驱动电路还可以包括:开关管保护电路；所述开关管保护电路包括:二极管D2 ;所述二极管D2阴极与直流电源源VCC相连，阳极与所述开关管Q集电极相连。如图3所示，为本技术实施例提供的一种继电器驱动电路图；所述继电器驱动电路具体包括:输入电阻R，开关管Q，继电器RELAY，所述隔直电容C，二极管Dl和二极管D2 ；所述隔直电容C设置于所述输入电阻R与所述开关管Q之间。所述二极管Dl阴极与所述开关管Q基极相连，阳极与所述开关管Q发射极相连；所述二极管D2阴极与直流电源源VCC相连，阳极与所述开关管Q集电极相连。以上所述继电器驱动电路的具体工作原理如图4和图5所示；所述继电器驱动电路的驱动信号是系统控制芯片发出的占空比可动态调整的PWM波。具体的驱动工作过程如下所述:驱动电路上电后，DRIVE端先发出占空比很高的PWM波，使开关管Q的有效导通时间足够长、施加在继电器线圈上的电压足够大，以产生足够的电流激励磁场完成继电器的吸合；然后待继电器吸合状态稳定后，调低DRIVE端发出PWM波占空比、降低线圈两端电压和流过线圈的电流来维持继电器的吸合状态，减少驱动的能耗；当需要继电器关闭时直接将PWM波的占空比调至0，此时DRIVE端的驱动信号为直流信号，由于电容对直流信号具有隔离特性，所以可确保此时能关断继电器。(I)PWM波为高电平时，信号流向如图4所示。Q导通，DRIVE控制端电源地为GND，故DRIVE端口、R、C、Q共同构成驱动侧的电流回路，电流流向是C的右极板-Q-GND-DRIVE端口 -R-C左极板，该过程C右极板被PN结钳位，电压为0.7v左右，C左极板电压逐渐上升，完成对电容C充电；同时VCC、继电器、Q、GND形成继电器测电流回路，电流流向为VCC-继电器线圈-Q-GND，继电器依靠该电流形成磁场来保证继电器吸合；(2)PWM波为低电平时，信号流向如图5所示。Q关断，Dl导通，DRIVE端口、R、C、Dl共同构成驱动侧的电流回路，电流流向:C左极板-GND-Dl-C右极板，电容C通过该过程将PWM波为高电平时极板上储存的电能释放，以防止PWM波再次为高电平时电容上能量继续增加，破坏驱动电路的稳定；同时继电器线圈、D2也形成续流回路，一方面保证继电器线圈内电流回路完整，另一方面，防止继电器关断时产生电压尖峰而对Q造成损害。本方案充分利用电容对直流信号的隔离特性，只有交流信号才能驱动继电器，直流信号都视为干扰，使用电容对其进行有效的隔离；DRIVE端误发高、低电平或恶劣情况下控制芯片失控时能迅速将继电器脱开，形成安全防护，防止不可控范围扩大，同时在继电器线圈两端并入二极管，有效防止继电器关断瞬间线圈感应电压对开关管造成损害。下面结合附图6对本技术实施例提供的继电器驱动电路进行详细描述。如图6所示，为本技术的一种应用于光伏逆变器直流输入侧和交流输出侧的继电器驱动电路。所述光伏逆变器包括前级电路、后级电路、CPU检测控制电路。前级电路是由太阳能电池PV、电阻R1、继电器RELAYl、电感L1、开关管S1、二极管D、电容Cl和相应的驱动电路组成的BOOST升压电路；后级电路是由开关管S2、S3、S4、S5、电感L2、电阻R2、继电器RELAY2、交流电网和相应的驱动电路组成的全桥逆变输出电路。(I)逆变器开机以后，CPU先不对继电器和各开关管输出驱动信号，使继电器和开关管处于关断状态，交直流信号分别经过R2、Rl限制仅有很小的电流信号进入逆变器供CPU进行当前状态检测。(2)待各信号正常符合开机条件后，CPU向继电器驱动电路发占空本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种继电器驱动电路，包括：输入电阻R，开关管Q，继电器RELAY；其特征在于，还包括：隔直电容C和二极管D1；所述隔直电容C设置于所述输入电阻R与所述开关管Q基极之间；所述二极管D1阴极与所述开关管Q基极相连；所述二极管D1阳极接地。

【技术特征摘要】
1.一种继电器驱动电路，包括:输入电阻R，开关管Q，继电器RELAY;其特征在于，还包括:隔直电容C和二极管Dl ； 所述隔直电容C设置于所述输入电阻R与所述开关管Q基极之间；所述二极管Dl阴极与所述开关管Q基极相连；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文学，周香全，周永贵，
申请(专利权)人：北京动力源科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11