一种继电器闭环控制系统技术方案

技术编号:9157111 阅读:287 留言:0更新日期:2013-09-12 21:48
本实用新型专利技术提出一种继电器闭环控制系统,包括单片机、场效应管、电阻R1、电阻R2、电阻R3、三极管和反相器,单片机的控制端连接到场效应管的栅极,场效应管的漏极连接于继电器的输入回路线圈,场效应管的源极连接到电阻R1和电阻R2,电阻R1的另一端接地,电阻R2的另一端连接到所述三极管的基极,三极管的集电极连接到电阻R3和反相器的输入端,三极管的发射极接地,电阻R3的另一端连接到电压源,反相器的反向输出端连接到单片机的反馈端。本实用新型专利技术所述的继电器闭环控制系统,通过利用反馈信号来进一步确认当前继电器是否按照要求处于真正吸合或断开的控制状态,提高了继电器控制系统的工作可靠性。(*该技术在2023年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及继电器控制
,更具体的涉及一种继电器的闭环控制系统。 
技术介绍
继电器是一种用小电流去控制大电流运作的“自动开关”,当其输入控制回路的输入量(激励量)变化达到规定要求时,在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化。通常情况下当继电器的输入控制系统中输入有电流时,其产生的磁场吸附衔铁触点,从而导通被控制系统工作。因此继电器的输入控制系统能否正常工作是继电器工作的关键所在,现有的继电器都只能做开环控制,没有利用反馈信号来检测继电器是否处于正常的工作状态,也就是说继电器是否按照控制要求处于真正的吸合状态或断开状态,比如当继电器内部的输入控制系统发生故障,尽管向其提供了驱动电信号,但是其并不能进行正常工作,从而无法实现对输出电路的控制,这样会导致整个电路系统的可靠性降低,严重影响其控制性能。 
技术实现思路
本技术为克服上述现有技术中继电器只能开环控制、无法保证继电器是否真正处于正常工作状态的缺陷,引入了继电器的闭环控制系统,通过利用反馈信号来进一步确认当前继电器是否按照要求处于真正吸合或断开的控制状态,以提高继电器控制系统的工作可靠性。  本技术解决上述技术问题所采取的技术方案如下:     一种继电器闭环控制系统,包括单片机、场效应管、电阻R1、电阻R2、电阻R3、三极管和反相器,所述单片机的控制端连接到场效应管的栅极,所述场效应管的漏极连接于继电器的输入回路线圈,场效应管的源极连接到电阻R1和电阻R2,电阻R1的另一端接地,电阻R2的另一端连接到所述三极管的基极,所述三极管的集电极连接到电阻R3和反相器的输入端,三极管的发射极接地,电阻R3的另一端连接到电压源,反相器的反向输出端连接到单片机的反馈端。进一步的根据本技术所述的继电器闭环控制系统,其中所述三极管为NPN型三极管。 进一步的根据本技术所述的继电器闭环控制系统,其中所述场效应管为N沟道场效应管。 进一步的根据本技术所述的继电器闭环控制系统,其中所述电阻R1、电阻R2和电阻R3的电阻值相同。 进一步的根据本技术所述的继电器闭环控制系统,其中所述电压源为5V或12V或24V。     通过本技术的技术方案至少能够达到以下技术效果: 1)引入了反馈电路,来使MCU得到继电器的实时工作状态,保证了继电器按照要求处于真正吸合或断开的控制状态,极大地提高了继电器控制系统的工作可靠性;2)通过对继电器工作状态的反馈检测,保证了控制电路的整体工作安全。附图说明附图1为本技术所述继电器闭环控制系统的电路结构图。 具体实施方式以下结合附图对本技术所述的继电器闭环控制系统及其工作原理进行详细的描述,但并不以此限制本技术的保护范围。 如附图1所示,本技术所述的继电器闭环控制系统包括单片机、场效应管M1、电阻R1、R2和R3、三极管Q1和反相器, 所述单片机的控制端连接到场效应管M1的栅极,场效应管M1的漏极连接到继电器的输入控制系统中电磁线圈的第2脚,继电器的输入控制系统中电磁线圈的第1脚接到VCC电压源,场效应管M1的源极连接到电阻R1和R2,电阻R1的另一端接地,电阻R2的另一端连接到三极管Q1的基极,三极管Q1的集电极连接到R3和反相器的第1脚(输入端),三极管Q1的发射极接地,电阻R3的另一端连接到电压源VCC,反相器的第2脚(反向输出端)连接到单片机的反馈端。其中,VCC电压源可以是5V或12V或24V,具体应看选择的继电器与三极管Q1的可承受电压;其中优选的所述三极管Q1为NPN型三极管,所述场效应管为N沟道场效应管;其中优选的所述电阻R1、电阻R2和电阻R3的电阻值相同。 本技术提供的上述继电器闭环控制系统的工作原理如下: 如图1所示,当单片机要使继电器吸合时,单片机在“控制”脚输出高电平,则场效应管M1导通,从而在继电器的线圈两端(第1脚和第2脚)加入了正向电压源VCC,继电器的线圈通电,当继电器的线圈能够正常工作时,线圈内形成有电流并产生磁场使得继电器吸合从而去控制输出电路,同时线圈中的电流将通过场效应管M1,这时电阻R2端便得到了电流,则三极管Q1的基极变为高电平,导致三极管Q1导通,电流从三极管Q1的集电极流向发射极,而不流向反相器的1脚,亦即此时三极管Q1导通,相当于反相器的输入端-1脚接地,从而反相器的1脚由原来的高电平变为了低电平,此时反相器的反向输出端-2脚便输出高电平,并输给单片机的“反馈”脚,因此如果单片机此时检测到“反馈”脚为高电平,则表明继电器输入控制系统中的线圈中通有电流,继电器处于真正的吸合状态,工作正常。反之则继电器的线圈可能存在断路等电流无法流通的故障。同理,当单片机要使继电器断开时,单片机在“控制”脚输出低电平,则场效应管M1断开,从而继电器的线圈断电,如果此时继电器的线圈处于正常工作状态,则其应保持断开,场效应管M1无电流通过,此时相当于三极管Q1的基极经过电阻R2和R1接地,那么三极管Q1的基极变为低电平,此时Q1断开,相当于反相器的1脚经过电阻R3上拉至VCC,则反相器的1脚变为高电平,此时反相器的反向输出脚“2脚”便输出低电平,并输给单片机的“反馈”脚,因此如果单片机此时检测到“反馈”脚为低电平,表明继电器已经成功断开,处于正常工作状态。反之则继电器输入控制系统的线圈内部可能出现无法断开的故障。 因此本技术所述的闭环控制系统通过引入反馈信号来确保继电器处于正常的工作状态,极大地提供了继电器控制电路系统的工作稳定性。 以上仅是对本技术的优选实施方式进行了描述,并不将本技术的技术方案限制于此,本领域技术人员在本技术的主要技术构思的基础上所作的任何公知变形都属于本技术所要保护的技术范畴,本技术具体的保护范围以权利要求书的记载为准。 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种继电器闭环控制系统,其特征在于,包括单片机、场效应管、电阻R1、电阻R2、电阻R3、三极管和反相器,所述单片机的控制端连接到场效应管的栅极,所述场效应管的漏极连接于继电器的输入回路线圈,场效应管的源极连接到电阻R1和电阻R2,电阻R1的另一端接地,电阻R2的另一端连接到所述三极管的基极,所述三极管的集电极连接到电阻R3和反相器的输入端,三极管的发射极接地,电阻R3的另一端连接到电压源,反相器的反向输出端连接到单片机的反馈端。

【技术特征摘要】
1.一种继电器闭环控制系统,其特征在于,包括单片机、场效应管、电阻R1、电阻R2、电阻R3、三极管和反相器,所述单片机的控制端连接到场效应管的栅极,所述场效应管的漏极连接于继电器的输入回路线圈,场效应管的源极连接到电阻R1和电阻R2,电阻R1的另一端接地,电阻R2的另一端连接到所述三极管的基极,所述三极管的集电极连接到电阻R3和反相器的输入端,三极管的发射极接地,电阻R3的另一端连接到电压源,反相器的反向输出端连接到单片...

【专利技术属性】
技术研发人员:张芬
申请(专利权)人:奇瑞汽车股份有限公司
类型:实用新型
国别省市:

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