一种高安全性开关控制继电器驱动电路制造技术

本发明专利技术提供一种高安全性开关控制继电器驱动电路，包括单片机、电源正极开关模块和接地开关模块；继电器一端通过电源正极开关模块与电源正极连接；继电器另一端通过接地开关模块与地端连接；电源正极开关模块和接地开关模块均与单片机连接；单片机与电源正极开关模块之间通过PWM信号驱动；单片机与接地开关模块采用输出口驱动。本发明专利技术提供的高安全性开关控制继电器驱动电路，通过设立两组电子开关即电源正极开关模块和接地开关模块分别控制继电器的电源正极和接地端；大大降低了电路故障导致的继电器异常导通的概率；同时，通过设置的两个模块的不同控制信号，解决了单片机死机造成的继电器异常问题，提高了继电器驱动电路的安全性。

A high safety switch control relay drive circuit

The present invention provides a high security switch control relay driver circuit, including single-chip microcomputer, power source switch module and grounding switch module; one end of the relay connects the power positive pole through the power source switch module; the other end of the relay connects to the ground end through the grounding switch module; the power cathode switch module and the grounding device are connected to the ground. The switch module is connected with the single chip microcomputer; the MCU and the power source switch module are driven by the PWM signal, and the MCU and the grounding switch module are driven by the output port. The high security switch control relay drive circuit provides two sets of electronic switches, the positive pole switch module and the grounding switch module, respectively, to control the positive and ground ends of the relay, and greatly reduce the probability of the abnormal conduction of the relay caused by the circuit failure; at the same time, the two modules are set up. The different control signals of the block solve the abnormal problems caused by the single chip microcomputer crash and improve the safety of the relay driving circuit.

【技术实现步骤摘要】
一种高安全性开关控制继电器驱动电路
本专利技术涉及继电器控制电路领域，特别涉及一种高安全性开关控制继电器驱动电路。
技术介绍
在电加热控制的几种方式中通过继电器控制开或关是一种普遍方式。而对于类如电加热设备(具有一定危险性的高温大电流等设备)开关，需要更严格的安全预防控制，否则当加热到本来应该停止加热但是实际因为故障无法断开加热设备的电源，可能发生由于高温继而引发严重火灾的问题。现有技术中的电加热控制的继电器驱动电路如图1所示，包括三极管Q4、二极管D2、电阻R8和R9，其存在的风险如下:一方面，当三极管Q4损坏集电极和发射极之间短路之后，继电器REL2将长时间处于吸和状态，即继电器REL2触点也将长时间处于接通的状态，使电加热设备持续在不需要加热时持续加热，而持续的高温易导致加热设备的烧坏，引发火灾事故的发生；另一方面，三极管Q4的驱动信号来自MCU，在使用过程中，常出现MCU因为程序设计瑕疵、外部高频尖峰脉冲、静电、强电磁干扰等原因造成MCU死机的问题，而MCU死机之后原驱动信号是高电平或者是低电平信号是不确定的，即三极管Q4的驱动信号Heat-Driver2在MCU死机之后有可能是高电平的有效驱动信号，那么带来的问题就是继电器REL2持续的吸和，导继电器REL2触点持续的接通，使电加热设备持续在不需要加热时持续加热，导致加热设备的烧毁。为解决现有技术中的电加热控制的继电器驱动电路的安全缺陷，迫切需要研究出一种能解决以上安全缺陷的更安全、更可靠的电加热开关控制继电器驱动电路。
技术实现思路
为解决上述
技术介绍
中提到的问题，本专利技术提供一种高安全性开关控制继电器驱动电路，包括单片机、电源正极开关模块和接地开关模块；其中：继电器一端通过电源正极开关模块与电源正极连接；所述继电器另一端通过接地开关模块与地端连接；所述电源正极开关模块和接地开关模块均与单片机连接；所述单片机与电源正极开关模块之间通过PWM信号驱动；所述单片机与接地开关模块采用输出口驱动。进一步地，所述电源正极开关模块包括三极管Q1、三极管Q2和极性电容C2；所述三极管Q2和三极管Q1依次连接于所述单片机与继电器之间；所述三极管Q2与三极管Q1之间通过极性电容C2与电源正极连接；所述电源正极还通过三极管Q1与继电器连接。进一步地，所述三极管Q2与极性电容C2通过电阻R4连接；所述三极管Q2与三极管Q1通过电阻R6连接。进一步地，所述三极管Q1还与电源正极通过电阻R5连接。进一步地，所述单片机依次通过电容C1和电阻R2与所述三极管Q2连接。进一步地，所述电容C1与单片机之间以及所述电阻R2与所述三极管Q2之间均设有下拉电阻。进一步地，所述三极管Q1为PNP型；所述三极管Q2为NPN型。本专利技术提供的高安全性开关控制继电器驱动电路，通过设立两组电子开关即电源正极开关模块和接地开关模块分别控制继电器的电源正极和接地端；大大降低了电路故障导致的继电器异常导通的概率；同时，通过设置的两个模块的不同控制信号，解决了单片机死机造成的继电器异常问题，提高了电路的安全性。本专利技术提供的高安全性开关控制继电器驱动电路，结构简单、提高了继电器驱动电路的安全性，在继电器电加热驱动控制电路领域具有广泛的应用前景。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有技术中的电加热继电器驱动电路的电路图；图2为本专利技术提供的高安全性开关控制继电器驱动电路的示意图；图3为高安全性开关控制继电器驱动电路的具体电路图。附图标记：10单片机20电源正极开关模块30继电器40接地开关模块50负载具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“连接”或者“相连”等类似词语并非限定与物理或者机械的连接，而是可以包括电性的连接、光连接等，不管是直接的还是间接的。本专利技术实施例提供一种高安全性开关控制继电器驱动电路，包括单片机10、电源正极开关模块20和接地开关模块40；其中：继电器30一端通过电源正极开关模块20与电源正极连接；所述继电器30另一端通过接地开关模块40与地端连接；所述电源正极开关模块20和接地开关模块40均与单片机10连接；所述单片机10与电源正极开关模块20之间通过PWM信号驱动；所述单片机10与接地开关模块40采用输出口驱动。具体实施时，如图2、图3所示，继电器30线圈一端通过电源正极开关模块20与电源正极连接；继电器30线圈另一端通过接地开关模块40与地端连接；继电器30触点两端连接负载50；电源正极开关模块20和接地开关模块40均与单片机10连接；单片机10与电源正极开关模块20之间通过PWM信号驱动；单片机10与接地开关模块40采用输出口驱动。通过设立两组电子开关即电源正极开关模块20和接地开关模块40分别控制继电器30的电源正极和接地端，任意一组的电子开关出现短路故障都不会使得继电器30异常吸合导通。本专利技术申请中PWM信号驱动为脉冲宽度调制，即PWM输出10ms高电平10ms低电平，连续重复下去，形成的脉冲信号；通过连续的低电平和高电平有规律变动的脉冲信号才能有效作用于本专利技术申请中的电路；同时，通过PWM信号驱动方式也增强了驱动端可靠性。本专利技术申请中采用的输出口驱动为输出高电平或低电平驱动。由于单片机10死机时出现的是持续的高电平或低电平，则原本输出的PWM信号的端口输出的是持续的高电平或低电平，这与PWM信号不同，无法使电源正极开关模块20将+24V电压导通到继电器30，而电路中必须是电源正极开关模块20和接地开关模块40同时导通才能使继电器30工作。故在单片机10死机的情况下，继电器30会断开，从而起到保护断开的作用；并且，当三极管Q3的集电极和发射极之间发生短路，则单片机10通过对控制电源正极开关模块20输入非PWM信号，将电源正极开关模块20断开，即可实现对继电器30的保护。本专利技术提供的高安全性开关控制继电器驱动电路，通过设立两组电子开关即电源正极开关模块和接地开关模块分别控制继电器的电源正极和接地端；大大降低了电路故障导致的继电器异常导通的概率；同时，通过设置的两个模块的不同导通控制信号，解决了单片机死机造成的继电器异常问题，提高了电路的安全性。本专利技术提供的高安全性开关控制继电器驱动电路，结构简洁、提高了继电器驱动电路的安全性，具有广泛的应用前景。优选地，所述电源正极开关模块20包括三极管Q1、三极管Q2和极性电容C2；所述三极管Q2和三极管Q1依次连接于所述单片机10与继电器30之间；所述三极管Q2与三极管Q1之间通过极性电容C2与电源正极连接；所述电源正极还通过三极管Q1与继电器30连接。具体实施时，电源正极开关模块20包括三极管本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高安全性开关控制继电器驱动电路，其特征在于：包括单片机(10)、电源正极开关模块(20)和接地开关模块(40)；其中：继电器(30)一端通过电源正极开关模块(20)与电源正极连接；所述继电器(30)另一端通过接地开关模块(40)与地端连接；所述电源正极开关模块(20)和接地开关模块(40)均与单片机(10)连接；所述单片机(10)与电源正极开关模块(20)之间通过PWM信号驱动；所述单片机(10)与接地开关模块(40)采用输出口驱动。

【技术特征摘要】
1.一种高安全性开关控制继电器驱动电路，其特征在于：包括单片机(10)、电源正极开关模块(20)和接地开关模块(40)；其中：继电器(30)一端通过电源正极开关模块(20)与电源正极连接；所述继电器(30)另一端通过接地开关模块(40)与地端连接；所述电源正极开关模块(20)和接地开关模块(40)均与单片机(10)连接；所述单片机(10)与电源正极开关模块(20)之间通过PWM信号驱动；所述单片机(10)与接地开关模块(40)采用输出口驱动。2.根据权利要求1所述的高安全性开关控制继电器驱动电路，其特征在于：所述电源正极开关模块(20)包括三极管Q1、三极管Q2和极性电容C2；所述三极管Q2和三极管Q1依次连接于所述单片机(10)与继电器(30)之间；所述三极管Q2与三极管Q1之间通过极性电容C2与电源正极连接；所述电...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘双春，王志勇，魏肃，柴智，黄志强，刘全喜，
申请(专利权)人：厦门芯阳科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35