繼電器保護裝置製造方法
2023-05-26 11:44:11 2
繼電器保護裝置製造方法
【專利摘要】一種繼電器保護裝置，用以一種緩和電子電路中所謂湧浪電流(InrushCurrent)的衝擊，其特徵包括一繼電器(Relay)電路；一導通器電路，並聯該繼電器(Relay)電路；一控制器，信號連接繼電器(Relay)電路以及該導通器電路，該控制器以一驅動信號觸發該繼電器(Relay)電路以及該導通器電路啟動順序。本新型一種繼電保護裝置的設計，當一湧浪電流發生時，通過一控制器以一驅動信號優先啟動該導通器電路做防護，隨後再以另一驅動信號啟動該繼電器電路動作，此種設計將大幅減少該湧浪電流傷害電子裝置的機會，也能降低該繼電器折損。
【專利說明】繼電器保護裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型是有關於一種緩和湧浪電流(Inrush Current)衝擊的繼電器保護裝置，尤適用於電子產品或家用電器，如冷氣、電視機等的繼電器保護裝置。
【背景技術】
[0002]一電子裝置須搭配一保護電路，原因在於每個電子裝置的使用功率都不盡相同，工作所需的電壓以及電流也不同，在單一標準電源供應的情況下，為避免電源的電壓或電流對該電子裝置造成損害，因此須搭配設計一保護電路以確保該電子裝置正常運作，在電壓的保護方式包括穩電壓或變電壓電路設計，而在電流的保護方式則是限電流或整流電路設計，借該保護電路避免標準電源的電壓或電流對該電子裝置損壞機會。
[0003]一般電子裝置都會有電阻-電容(Resistor-Capacitor, RC)或電阻-電感(Resistor-1nductor, RL)電子電路結構，當該電子裝置開啟電源供應的瞬間，其RC或RL電子電路會發生短暫性短路以及開路現象，此現象容易引起湧浪電流(Inrush Current),容易造成該電子裝置受損壞，因此，須搭配設計一電源開關保護電路，最普遍是利用一繼電器(Relay)做電源開關保護元件。繼電器為一種以電流控制開關的元件，具有輸入迴路控制和輸出迴路控制的電子特性；亦即，當繼電器的輸入線圈通電後，輸出接點則導通，因此繼電器常被應用在自動控制電路中，此外，繼電器具有以較小的電流去控制較大的電流的一種自動開關特性，故常被應用在延遲開關電路的設計上，以緩衝當該電子裝置開啟電源的瞬間，湧浪電流(Inrush Current)對該電子裝置受損害。
[0004]由此可見，現有的繼電器電路對湧浪電流無法有效緩和的問題及所達到的效能不足，亟需進一步改進。
實用新型內容
[0005]本實用新型提供一種繼電器保護裝置，用以緩和電子電路中的湧浪電流對繼電器造成的衝擊，包含:
[0006]一繼電器電路；
[0007]一導通器電路，並聯該繼電器電路；以及
[0008]一控制器，其藉助一信號連接該繼電器電路以及該導通器電路，用以一驅動信號觸發該繼電器電路以及該導通器電路啟動順序。
[0009]本實用新型的一個實施例中，其中該導通器電路還包含保護繼電器的一光電耦合元件以及一雙向矽控整流器元件。
[0010]上述實施例中，其中該光電耦合元件以及該雙向矽控整流器元件還進一步保護繼電器的開關接點的構件。
[0011 ] 上述實施例中其中該光電耦合元件內設計有一過零交叉電子電路。
[0012]上述實施例中，其中當該光電耦合元件內未設計有該過零交叉電子電路，則進一步以另一方式於AC電源端加入一檢測過零交叉信號的過零交叉電子電路，以使該被檢測到的過零交叉信號傳送給控制器，進而達到控制該光電耦合器開啟或關閉以控制雙向矽控整流器元件的目的。
[0013]本實用新型的一個實施例中，其中該繼電器電路進一步設置於一感應器裝置內。
[0014]上述實施例中，其中該感應器裝置為一掛壁式感應器裝置或者一吸頂式感應器裝置。
[0015]上述實施例中，其中該感應器裝置包含一感應器單元、一放大器電路以及一控制器。
[0016]本實用新型與現有技術比較有以下有益效果:
[0017]本新型一種繼電器保護裝置利用一導通器電路搭配一繼電器(Relay)電路做保護電路設計，以緩和湧浪電流(Inrush Current)的衝擊。一電子裝置若使用單一繼電器電路作為緩和湧浪電流(Inrush Current)衝擊，其緩和效果會取決於該繼電器電路啟動反應的速度。當該電子裝置的RC電路瞬間短路現象尚未結束，若該繼電器電路啟動反應速度過慢，且製作繼電器的材質無法適當緩和湧浪電流衝擊，則湧浪電流(Inrush Current)仍舊會損壞該電子裝置。本實用新型的設計將大幅減少該湧浪電流(Inrush Current)傷害電子裝置的機會，也能降低該繼電器折損。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型的一繼電器保護裝置電路架構圖。
[0019]圖2為本實用新型的一設置有一過零交叉電路的繼電器保護裝置電路架構圖。
[0020]圖3為本實用新型的控制器啟動該繼電器保護裝置時序圖。
[0021]圖4為本實用新型的控制器關閉該繼電器保護裝置時序圖。
[0022]圖5為本實用新型的含過零信號的控制器啟動該繼電器保護裝置時序圖。
[0023]圖6為本實用新型的含過零信號的控制器關閉該繼電器保護裝置時序圖。
[0024]圖7為本實用新型的繼電器保護裝置電路的第一實施例示意圖。
[0025]圖8為本實用新型的繼電器保護裝置電路的第二實施例示意圖。
[0026]【符號簡單說明】:
[0027]Cl驅動信號端 C2驅動信號端 D導通器電路
[0028]P光電耦合元件 R繼電器電路 Rl繼電器的開關
[0029]Rla接點Rlb接點T雙向矽控整流器元件
[0030]tl時間t2時間t3時間
[0031]t4時間t5時間t6時間
[0032]Z過零交叉電子電路I感應器裝置2感應器單元
[0033]3放大器電路4控制器。
【具體實施方式】
[0034]本實用新型的實施方式藉助以下至少一具體實例加以說明，讓本領域技術人員可由本實用新型所揭示的內容輕易地了解本實用新型的其他優點與功效。在不悖離本實用新型精神的基礎，本新型也可進行各種實施內容的修飾與變更，也或藉助其他未敘明在本說明書的不同具體實例加以實現或應用，另外，本說明書中的實施細節也可由不同觀點做其他應用。
[0035]請參考圖1為本新型一繼電保護裝置，其電路特徵包括:一繼電器(Relay)電路R、一併聯該繼電器(Relay)電路R的導通器電路D、以及一控制器。該導通器電路D並聯該繼電器電路R，其中該導通器電路D以及該繼電器電路R，分別設有一驅動信號端Cl以及一驅動信號端C2供該控制器做信號連接，該控制器用以一驅動信號依序啟動該導通器電路D以及該繼電器電路R。本實用新型的繼電器保護裝置，其中該導通器電路D還包含一光電耦合(Photo coupler)元件P以及一雙向矽控整流器(TRIAC)元件T組成的電子電路，其中該光電耦合(Photo coupler)元件P並聯該雙向矽控整流器(TRIAC)元件T，以控制該雙向矽控整流器(TRIAC)元件T導通方式；而該繼電器電路R為一繼電器單元，由一電磁式繼電器與一二極體組成的電子電路。
[0036]請參考圖2所示，為本實用新型一繼電器保護裝置，其電路特徵包括:一導通器電路D並聯一繼電器電路R，其中該導通器電路D以及該繼電器電路R分別設有一驅動信號端Cl以及一驅動信號端C2供一控制器做信號連接，該控制器用以一驅動信號依序啟動該導通器電路D以及該繼電器電路R。本實用新型的該繼電器保護裝置，其中該導通器電路D還包含一光電耦合(Photo coupler)元件P ;以及一雙向矽控整流器(TRIAC)元件T組成的電子電路，其中該光電稱合(Photo coupler)元件P並聯該雙向娃控整流器(TRIAC)元件T，以控制該雙向矽控整流器(TRIAC)元件T導通方式；另外，該光電耦合(Photo coupler)元件P內設有一過零交叉(Zero Crossing Circuit)電子電路Z,用以校對電源AC過零信號(Zero Crossing)。
[0037]圖3為該控制器啟動該繼電保護裝置時序圖，其特色在該導通器電路D優先作動，然後該繼電器電路R再作動。請同時參考圖2以及圖3 ;在時間tl，該控制器從驅動信號端Cl輸入一驅動信號以啟動該導通器電路D,借該光電稱合(Photo coupler)兀件P在時間t2啟動導通該雙向矽控整流器(TRIAC)元件T，完成湧浪電流(Inrush Current)衝擊的緩和；在時間t3,該控制器從驅動信號端C2輸入另一驅動信號啟動該繼電器電路R動作,於時間t4完成繼電器動作；隨後該控制器於時間t5結束該驅動信號端Cl的驅動信號。該雙向矽控整流器(TRIAC)元件T借該光電耦合(Photo coupler)元件P在時間t6停止啟動導通，因此降低該繼電器電路R的湧浪電流(Inrush Current)衝擊。
[0038]圖4為該控制器關閉該繼電器保護裝置時序圖，其特色在該繼電器電路R優先停止動作，然後該導通器電路D再停止動作。請同時參考圖2以及圖4;在時間tl，該控制器從驅動信號端Cl輸入一驅動信號以啟動該導通器電路D,借該光電稱合(Photo coupler)兀件P在時間t2啟動導通該雙向矽控整流器(TRIAC)元件T ;在時間t3，該控制器從驅動信號端C2輸入另一驅動信號，於時間t4繼電器接點完成工作，該控制器於時間t5結束該驅動信號端Cl的驅動信號，進而關閉該導通器電路D ;在時間t6，該雙向矽控整流器(TRIAC)元件T停止啟動導通,此時湧浪電流(Inrush Current)早已消散,故暫停該繼電保護裝置的動作。
[0039]請參考圖2為本實用新型一繼電器保護裝置，其中該導通器電路D內設有一過零交叉(Zero Crossing Circuit)電子電路Z,用以校正電源AC過零信號(Zero Crossing)。若無過零交叉(Zero Crossing Circuit)電子電路Z,則該繼電器保護裝置需依賴該控制器做AC電源過零信號(Zero Crossing)校正。[0040]請參閱圖5為含有過零信號(Zero Crossing)校正啟動時序圖，其中控制器於計算zero時間點後，在時間tl從驅動信號端Cl輸入一驅動信號以啟動該導通器電路D，在時間t2 (此時為zero點)導通該雙向矽控整流器(TRIAC)元件T ;在時間t3，該控制器從驅動信號端C2輸入另一驅動信號,於時間t4(此時為zero點)停止該繼電器電路R,該控制器於時間t5結束該驅動信號端Cl的驅動信號，該雙向矽控整流器(TRIAC)元件T停止啟動導通。如此可緩和湧浪電流(Inrush Current)衝擊的效果。
[0041]若該繼電器保護裝置中的光電耦合元件無設置過零交叉(Zero CrossingCircuit)電子電路Z，則該繼電器保護裝置需依賴該控制器做AC電源過零信號(ZeroCrossing)校正；或者，進一步以另一方式於AC電源端加入一可以檢測過零交叉信號的過零交叉(Zero Crossing)電子電路，以使該被檢測到的過零交叉信號傳送給控制器，進而達至IJ控制該光電耦合器開啟或關閉以控制TRIAC的目的。請參閱圖6為含有過零信號(ZeroCrossing)校正關閉時序圖,其中控制器會計算zero時間點後,在時間tl從驅動信號端Cl輸入一驅動信號以啟動該導通器電路D，在時間t2 (此時為zero點)導通該雙向矽控整流器(TRIAC)元件T ;在時間t3，該控制器從驅動信號端C2輸入另一驅動信號，於時間t4(此時為zero點)停止該繼電器電路R，該控制器於時間t5結束該驅動信號端Cl的驅動信號，該雙向娃控整流器(TRIAC)元件T停止啟動導通。如此可緩和湧浪電流(Inrush Current)衝擊的效果。因此，由圖5與圖6的時序圖，說明該過零交叉(Zero Crossing Circuit)電子電路Z的設計，有助於該繼電器保護裝置的防護操作。
[0042]由上述可知，該繼電器保護裝置不僅可以保護繼電器電路R，更進一步可以保護該繼電器的開關Rl的接點Rla、Rlb，緩和電子電路中形成的湧浪電流所造成的衝擊。
[0043]請參考圖7，為本新型的繼電器保護裝置電路的第一實施例示意圖。該繼電器(Relay)電路進一步設置於一感應器裝置I內，其中該感應器裝置I 一掛壁式感應器裝置或者一吸頂式感應器裝置。該感應器裝置I包含一感應器單元2、一放大器電路3、以及一控制器4。當該感應器裝置I內的感應器單元2檢測到一人員或車輛在感應範圍內活動時，該感應器單元2會發出一信號通知該控制器4，此時該控制器4便會先送一驅動信號到該驅動信號端Cl讓TRIAC先導通一段時間，然後該控制器4再送一驅動信號到該驅動信號端C2，此時該繼電器導通，待該繼電器導通一段時間後，該控制器4再送一驅動信號到該驅動信號端Cl讓TRIAC停止動作。
[0044]當該感應器裝置I內的感應器單元2在感應範圍內未檢測到該人員或車輛活動時，此時即發出一信號通知該控制器4，而該控制器4便會先送一驅動信號到該驅動信號端Cl讓TRIAC先導通一段時間，然後該控制器4再送一驅動信號到該驅動信號端C2，此時使該繼電器關閉，待該繼電器關閉一段時間後，該控制器4再送一驅動信號到該驅動信號端Cl讓TRIAC停止動作。
[0045]請參考圖8，為本實用新型的繼電器保護裝置電路的第二實施例示意圖。該繼電器(Relay)電路進一步設置於感應器裝置I內以及進一步設置有該過零交叉(Zero CrossingCircuit)電子電路Z，其中該感應器裝置I 一掛壁式感應器裝置或者一吸頂式感應器裝置。該感應器裝置I包含感應器單元2、放大器電路3、以及控制器4。當該感應器裝置I內的感應器單元2檢測到一人員或車輛在感應範圍內活動時，該感應器單元2會發出一信號通知該控制器4，此時該控制器4便會先送一驅動信號到該驅動信號端Cl讓TRIAC先導通一段時間，然後該控制器4再送一驅動信號到該驅動信號端C2，此時該繼電器導通，待該繼電器導通一段時間後，該控制器4再送一驅動信號到該驅動信號端Cl讓TRIAC停止動作。
[0046]當該感應器裝置I內的感應器單元2在感應範圍內未檢測到人員或車輛活動時，該感應器單元2會發出一信號通知該控制器4，此時該控制器4便會先送一驅動信號到該驅動信號端Cl讓TRIAC先導通一段時間，然後該控制器4再送一驅動信號到該驅動信號端C2，此時使該繼電器關閉，待該繼電器關閉一段時間後，該控制器4再送一驅動信號到該驅動信號端Cl讓TRIAC停止動作。
[0047]前述實施內容僅例示性說明本實用新型的原理與其功效，以及部分運用的實施例，而非用於限制本實用新型。本領域的技術人員，對上述實施例進行修飾與改變，均屬於本實用新型的權利保護範圍。
【權利要求】
1.一種繼電器保護裝置，用以緩和電子電路中的湧浪電流對繼電器造成的衝擊，其特徵在於，包含: 一繼電器電路； 一導通器電路，並聯該繼電器電路；以及 一控制器，其藉助一信號連接該繼電器電路以及該導通器電路，用以一驅動信號觸發該繼電器電路以及該導通器電路啟動順序。
2.如權利要求1所述的繼電器保護裝置，其特徵在於，其中該導通器電路還包含保護繼電器的一光電耦合元件以及一雙向矽控整流器元件。
3.如權利要求2所述的繼電器保護裝置，其特徵在於，其中該光電耦合元件以及該雙向矽控整流器元件還進一步保護繼電器的開關接點的構件。
4.如權利要求2所述的繼電器保護裝置，其特徵在於，其中該光電耦合元件內設計有一過零交叉電子電路。
5.如權利要求4所述的繼電器保護裝置，其特徵在於，其中當該光電耦合元件內未設計有該過零交叉電子電路，則進一步以另一方式於AC電源端加入一檢測過零交叉信號的過零交叉電子電路，以使該被檢測到的過零交叉信號傳送給控制器，進而達到控制該光電耦合器開啟或關閉以控制雙向矽控整流器元件的目的。
6.如權利要求1所述的繼電器保護裝置，其特徵在於，其中該繼電器電路進一步設置於一感應器裝置內。
7.如權利要求6所述的繼電器保護裝置，其特徵在於，其中該感應器裝置為一掛壁式感應器裝置或者一吸頂式感應器裝置。
8.如權利要求6所述的繼電器保護裝置，其特徵在於，其中該感應器裝置包含一感應器單元、一放大器電路以及一控制器。
【文檔編號】H02H9/02GK203774775SQ201420156043
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年4月1日 優先權日:2014年4月1日
【發明者】黃文益 申請人:明和電子企業有限公司