一种驱动继电器快速通断的控制电路制造技术

一种驱动继电器快速通断的控制电路，包括继电器，继电器的线圈第一节点通过升压电路连接电源，继电器的线圈第二节点通过开关控制电路接收继电器驱动信号，升压电路包括PNP型三极管、第一电阻、第二电阻、储能电容、第一二极管，PNP型三极管的发射极、第一二极管的正极与电源连接，PNP型三极管的基极经第一电阻与电源连接，PNP型三极管的集电极、储能电容的负极经第三电阻接地，第一二极管的负极、储能电容的正极连接继电器的线圈第一节点，开关控制电路包括NPN型三极管、第四电阻，PNP型三极管的基极经第二电阻、稳压管连接NPN型三极管的集电极、继电器的线圈第二节点，NPN型三极管的基极经第四电阻接收继电器驱动信号，NPN型三极管的发射极接地。

【技术实现步骤摘要】
一种驱动继电器快速通断的控制电路
本专利技术涉及继电器的驱动控制
，特别涉及一种驱动继电器快速通断的控制电路。
技术介绍
继电器在我们的日常生活及各行各业中都扮演着重要的角色，例如生活中的插卡取电开关、触摸门铃，以及轨道交通中的屏蔽门的驱动、电力设备中低压小电流控制高压大电流、变频器及有源电力滤波器电路的预充电保护等。继电器由线圈和触点构成，具有开通和关断两种工作状态，当开通继电器时，在触点吸合的过程中需要较高的电压为触点吸合提供足够的能量，而触点吸合后只需要较低的电压就能使触点保持吸合状态，如果为了保证继电器的可靠开通，在触点吸合时以及触点吸合后一直保持高电压，很容易导致继电器的线圈发热严重，从而造成继电器损坏。针对这种情况，目前常用的解决方法如下：方法一：如图3所示，利用继电器关闭时线圈的短暂续流吸合保持原理，在吸合时通过持续数秒的高电平保证继电器能可靠吸合，继电器吸合后，采用PWM驱动，当PWM波处于波谷时，由线圈的续流特性使继电器仍然保持吸合状态。这种方法虽然能降低继电器线圈的发热，且不需要使用双电压，但是需要在继电器的两端并联二极管，容易导致继电器关断延迟，若继电器在设备发生故障时不能迅速关断，容易造成设备损坏，而且，采用PWM控制继电器开通和关断时，需要PWM波形的高低电平的驱动时间相同，因此正常驱动的时间较长，对PWM驱动信号的波形要求较高。方法二：如图4所示，采用双电压驱动的方式，高驱动电压VH经限流电阻R8连接储能电容C4，低驱动电压VL经二极管D5连接储能电容C4。继电器未工作时，高驱动电压VH为储能电容C4充电，保证有足够的电压能驱动继电器的触点吸合；继电器吸合后，高驱动电压VH在限流电阻R8的作用下停止驱动继电器，由低驱动电压VL继续对继电器供电，从而降低继电器线圈的发热情况，但是这种方式需要双电源供电，对电源的要求较高。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种驱动继电器快速通断的控制电路，其能实现继电器的快速开通、快速关断，降低继电器的线圈损耗以及线圈发热。本专利技术的技术方案是：一种驱动继电器快速通断的控制电路，包括继电器，所述继电器的线圈第一节点通过升压电路连接电源，继电器的线圈第二节点通过开关控制电路接收继电器驱动信号，所述升压电路包括一PNP型三极管、第一电阻、第二电阻、储能电容、第一二极管，所述PNP型三极管的发射极、第一二极管的正极与电源连接，PNP型三极管的基极经第一电阻与电源连接，PNP型三极管的集电极、储能电容的负极经第三电阻接地，第一二极管的负极、储能电容的正极连接继电器的线圈第一节点，PNP型三极管的基极依次经第二电阻、稳压管连接开关控制电路，所述开关控制电路包括NPN型三极管、第四电阻，所述NPN型三极管的集电极分别连接稳压管的负极、继电器的线圈第二节点，NPN型三极管的基极经第四电阻接收继电器驱动信号，NPN型三极管的发射极接地。所述第一二极管采用肖特基二极管。所述NPN型三极管的集电极与发射极之间并联第二二极管，该第二二极管的正极与NPN型三极管的发射极连接，第二二极管的负极与NPN型三极管的集电极连接。所述储能电容为电解电容。所述NPN型三极管可采用N型场效应管，该N型场效应管的栅极与继电器驱动信号连接，N型场效应管的漏极连接继电器的线圈第二节点，N型场效应管的源极接地。所述NPN型三极管的基极与地之间并联一RC滤波电路，该RC滤波电路由并联的第五电阻、第二电容构成。采用上述技术方案：所述继电器的线圈第一节点通过升压电路连接电源，继电器的线圈第二节点通过开关控制电路接收继电器驱动信号，即通过这两个电路来实现继电器的开通和关断。升压电路包括一PNP型三极管、第一电阻、第二电阻、储能电容、第一二极管，所述PNP型三极管的发射极、第一二极管的正极与电源连接，PNP型三极管的基极经第一电阻与电源连接，PNP型三极管的集电极、储能电容的负极经第三电阻接地，第一二极管的负极、储能电容的正极连接继电器的线圈第一节点，通过该升压电路可以对储能电容充电，为开通继电器储备足够大的能量，并且在继电器开通后由低电压使继电器保持开通状态。PNP型三极管的基极依次经第二电阻、稳压管连接开关控制电路，所述开关控制电路包括NPN型三极管、第四电阻，所述NPN型三极管的集电极分别连接稳压管的负极、继电器的线圈第二节点，NPN型三极管的基极经第四电阻接收继电器驱动信号，NPN型三极管的发射极接地，该开关控制电路通过接收继电器驱动信号，对继电器的开通、关断进行控制，由于采用的是NPN型三极管，因此当继电器驱动信号为低电平时，NPN型三极管关断，通过升压电路对储能电容充电，当继电器驱动信号为高电平时，NPN型三极管开通，继电器的线圈第一节点的瞬时电压上升，从而使继电器快速开通，且继电器开通后线圈第一节点的电压同时下降，使继电器在较小的电压下保持开通状态。当继电器驱动信号由高电平转为低电平时，NPN型三极管关断，继电器也关断，由于稳压管连接在第二电阻与继电器的线圈第二节点之间，在继电器关断时该稳压管能阻断线圈的续流作用，从而加快继电器的关断。由此可知，本控制电路能实现继电器的快速开通和关断，并且在通过高电压驱动继电器开通后，能使继电器在低电压下保持开通状态，降低继电器的线圈损耗和发热情况，还能防止继电器关断时的反向电动势对NPN型三极管造成冲击，对电路器件起到保护作用，此外，本控制电路只需通过单电源供电，极大地简化了电源电路。所述第一二极管采用肖特基二极管，开关速度快，当继电器线圈断电时，可以很快建立续流通道，防止线圈过高的反向电动势冲击NPN型三极管。所述NPN型三极管的集电极与发射极之间并联第二二极管，该第二二极管的正极与NPN型三极管的发射极连接，第二二极管的负极与NPN型三极管的集电极连接，避免NPN型三极管反向导通，起到保护电路器件的作用。所述NPN型三极管的基极与地之间并联一RC滤波电路，该RC滤波电路由并联的第五电阻、第二电容构成，对继电器驱动信号起到滤波作用。下面结合说明书附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明。附图说明图1为本专利技术的电路原理图；图2为本专利技术的一种实施例的电路原理图；图3为现有的PWM驱动继电器的电路原理图；图4为现有的双电压驱动继电器的电路原理图。具体实施方式参见图1至图2，一种驱动继电器快速通断的控制电路，包括继电器Y1，所述继电器Y1的线圈第一节点通过升压电路连接电源，继电器Y1的线圈第二节点通过开关控制电路接收继电器驱动信号，即通过升压电路和开关控制电路共同实现继电器Y1的开通和关断。所述升压电路包括一PNP型三极管Q1、储能电容C1、第一二极管D1，以及用于分压的第一电阻R1和第二电阻R2，所述PNP型三极管Q1的发射极、第一二极管D1的正极与电源连接，PNP型三极管Q1的基极经第一电阻R1与电源连接，PNP型三极管Q1的集电极、储能电容C1的负极经第三电阻R3接地，该第三电阻R3对PN本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种驱动继电器快速通断的控制电路，包括继电器，其特征在于：所述继电器的线圈第一节点通过升压电路连接电源，继电器的线圈第二节点通过开关控制电路接收继电器驱动信号，所述升压电路包括一PNP型三极管、第一电阻、第二电阻、储能电容、第一二极管，所述PNP型三极管的发射极、第一二极管的正极与电源连接，PNP型三极管的基极经第一电阻与电源连接，PNP型三极管的集电极、储能电容的负极经第三电阻接地，第一二极管的负极、储能电容的正极连接继电器的线圈第一节点，PNP型三极管的基极依次经第二电阻、稳压管连接开关控制电路，所述开关控制电路包括NPN型三极管、第四电阻，所述NPN型三极管的集电极分别连接稳压管的负极、继电器的线圈第二节点，NPN型三极管的基极经第四电阻接收继电器驱动信号，NPN型三极管的发射极接地。/n

【技术特征摘要】
1.一种驱动继电器快速通断的控制电路，包括继电器，其特征在于：所述继电器的线圈第一节点通过升压电路连接电源，继电器的线圈第二节点通过开关控制电路接收继电器驱动信号，所述升压电路包括一PNP型三极管、第一电阻、第二电阻、储能电容、第一二极管，所述PNP型三极管的发射极、第一二极管的正极与电源连接，PNP型三极管的基极经第一电阻与电源连接，PNP型三极管的集电极、储能电容的负极经第三电阻接地，第一二极管的负极、储能电容的正极连接继电器的线圈第一节点，PNP型三极管的基极依次经第二电阻、稳压管连接开关控制电路，所述开关控制电路包括NPN型三极管、第四电阻，所述NPN型三极管的集电极分别连接稳压管的负极、继电器的线圈第二节点，NPN型三极管的基极经第四电阻接收继电器驱动信号，NPN型三极管的发射极接地。


2.根据权利要求1所述的一种驱动继电器快速通断的控制电路，其特征在于：所述第一二极管...

【专利技术属性】
技术研发人员：房占凯，徐光健，杨自清，陈果，方浩，马辉，刘霜，
申请(专利权)人：重庆川仪自动化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50