具有提高吸合速度的繼電器驅動電路的製作方法
2024-01-22 05:01:15
具有提高吸合速度的繼電器驅動電路的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了具有提高吸合速度的繼電器驅動電路，繼電器驅動電路與電源和外部電路相耦接，繼電器驅動電路包括：加速單元、控制單元以及繼電器，加速單元，分別與電源和繼電器相耦接，用於在電源供電時進行蓄電，並在繼電器吸合瞬間進行增壓式供電，當繼電器吸合導通後，將供電的電壓維持在繼電器的額定電壓；控制單元，分別與外部電路和繼電器相耦接，用於接收到外部電路的輸入信號後，生成導通控制信號發送至繼電器；繼電器，用於接收控制單元的導通控制信號進行吸合導通時，接收加速單元的增壓式供電進行加速吸合，並在吸合導通後，繼續接收加速單元的供電的電壓維持導通狀態。本申請解決了繼電器驅動電路中繼電器的吸合時間過長的問題。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及溫度傳感器領域，具體地說，是涉及一種具有提高吸合速度的繼 電器驅動電路。 具有提高吸合速度的繼電器驅動電路
【背景技術】
[0002] 繼電器（relay)，是一種電控制器件，是當輸入量（激勵量，如：電流、電壓、功率、 阻抗、頻率、溫度、壓力、速度、光等）的變化達到規定要求時，在電氣輸出電路中使被控量 發生預定的階躍變化，能對被控電路實現"通"、"斷"控制的電器元件。
[0003] 繼電器的內部由線圈和金屬觸頭組成，線圈實現電能到磁能的轉換，吸合金屬觸 頭，到達閉合觸頭的目的。當電路中的輸入量滿足預置導通條件時，繼電器中的金屬觸頭 吸合後，繼電器內部閉合通路，對其應用的電路表現為導通狀態；當電路中的輸入量滿足預 置關斷條件時，繼電器中的金屬觸頭分離，繼電器內部斷路，對其應用的電路表現為斷路狀 態。
[0004] 在繼電保護產品中，有些保護需要快速動作，如：過流速斷、母線差動保護等等， 需要的動作時間越短越好。而繼電器的吸合時間一般都比較長，典型的繼電器吸合時間為 10ms 〇
[0005] 現有技術中，常用的繼電器驅動電路，如圖1所示，在驅動電路中並沒有加速電 路，從而導致在實際應用中繼電器的吸合時間較長，在特定的應用環境中，不符合要求。 實用新型內容
[0006] 本實用新型所要解決的技術問題是提供一種具有提高吸合速度的繼電器驅動電 路，以解決繼電器驅動電路中繼電器的吸合時間過長的問題。
[0007] 為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種具有提高吸合速度的繼電器驅動電 路，該繼電器驅動電路與電源和外部電路相耦接，其特徵在於，該繼電器驅動電路包括：力口 速單元、控制單元以及繼電器，其中，
[0008] 所述加速單元，分別與所述電源和繼電器相耦接，用於在所述電源供電時進行蓄 電，並在所述繼電器吸合瞬間進行增壓式供電，當所述繼電器吸合導通後，將所述供電的電 壓維持在所述繼電器的額定電壓；
[0009] 所述控制單元，分別與所述外部電路和繼電器相耦接，用於接收到所述外部電路 的輸入信號後，生成導通控制信號發送至所述繼電器；
[0010] 所述繼電器，分別與所述加速單元、控制單元以及外部電路相耦接，用於接收所述 控制單元的所述導通控制信號進行吸合導通時，接收所述加速單元的增壓式供電進行加速 吸合，並在吸合導通後，繼續接收所述加速單元的所述供電的電壓維持導通狀態。
[0011] 優選地，所述加速單元由分壓限流電阻和蓄電電容構成，其中，
[0012] 所述分壓限流電阻與所述蓄電電容並聯後接入所述電源和繼電器之間，在所述電 源供電時所述蓄電電容進行蓄電，在所述繼電器吸合瞬間，所述蓄電電容釋放電能進行增 壓式供電，當所述繼電器吸合導通後，所述分壓限流電阻進行分壓限流式供電，將所述供電 的電壓維持在所述繼電器的額定電壓。
[0013] 優選地，所述加速單元，由限流分壓電阻和電容組成。
[0014] 優選地，所述控制單元，由三極體和開關電阻組成。
[0015] 優選地，所述繼電器，進一步為型號為PAla_DC5V的繼電器。
[0016] 與現有技術相比，本實用新型所述的一種具有提高吸合速度的繼電器驅動電路， 達到了如下效果：
[0017] 1)本實用新型在外部輸入量控制繼電器吸合導通時，通過調整作用於繼電器上的 電壓使繼電器快速吸合，縮短了繼電器的吸合耗時，有效解決了繼電器驅動電路中繼電器 的吸合時間過長的問題。
[0018] 2)本實用新型的設計簡單有效，降低了電源電路的設計成本，可廣泛用於各類電 器中，尤其是應用在繼電保護產品中。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019] 此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構成本實用新型的一部 分，本實用新型的示意性實施例及其說明用於解釋本實用新型，並不構成對本實用新型的 不當限定。在附圖中：
[0020] 圖1為現有技術中的繼電器驅動電路的具體結構示意圖。
[0021] 圖2為本實用新型實施例一所述的具有提高吸合速度的繼電器驅動電路的具體 結構圖。
[0022] 圖3為本實用新型實施例二所述的具有提高吸合速度的繼電器驅動電路的具體 應用電路圖。
【具體實施方式】
[0023] 如在說明書及權利要求當中使用了某些詞彙來指稱特定組件。本領域技術人員 應可理解，硬體製造商可能會用不同名詞來稱呼同一個組件。本說明書及權利要求並不以 名稱的差異來作為區分組件的方式，而是以組件在功能上的差異來作為區分的準則。如在 通篇說明書及權利要求當中所提及的"包含"為一開放式用語，故應解釋成"包含但不限定 於"。"大致"是指在可接受的誤差範圍內，本領域技術人員能夠在一定誤差範圍內解決所述 技術問題，基本達到所述技術效果。此外，"耦接"一詞在此包含任何直接及間接的電性耦 接、光耦接、磁耦接等手段。因此，若文中描述一第一裝置耦接於一第二裝置，則代表所述第 一裝置可直接電性耦接於所述第二裝置，或通過其他裝置或耦接手段間接地電性耦接至所 述第二裝置。說明書後續描述為實施本實用新型的較佳實施方式，然所述描述乃以說明本 實用新型的一般原則為目的，並非用以限定本實用新型的範圍。本實用新型的保護範圍當 視所附權利要求所界定者為準。
[0024] 以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明，但不作為對本實用新型的限定。
[0025] 實施例一
[0026] 如圖2所示，是本實用新型實施例一所述的一種具有提高吸合速度的繼電器驅動 電路S1，該繼電器驅動電路S1與電源和外部電路相耦接，該繼電器驅動電路S1包括：加速 單元101、控制單元102以及繼電器103,其中，
[0027] 所述加速單元101，分別與所述電源和繼電器103相耦接，用於在所述電源供電時 進行蓄電，並在所述繼電器103吸合瞬間進行增壓式供電，當所述繼電器103吸合導通後， 將所述供電的電壓維持在所述繼電器103的額定電壓。
[0028] 所述控制單元102,分別與所述外部電路和繼電器103相耦接，用於接收到所述外 部電路的輸入信號後，生成導通控制信號發送至所述繼電器103。
[0029] 所述繼電器103,分別與所述加速單元101、控制單元102以及外部電路相耦接，用 於接收所述控制單元102的所述導通控制信號進行吸合導通時，接收所述加速單元101的 增壓式供電進行加速吸合，並在吸合導通後，繼續接收所述加速單元101的所述供電的電 壓維持導通狀態。
[0030] 在本實施例中，所述加速單元101，具體可以包括具有限流、分壓功能的電路元器 件（如：電阻）和具有蓄電功能的器件（如：電容）所組成的相應的電路結構，當然，本領域 技術人員可以理解，所述加速單元101還可以為具有上述電路功能的集成晶片或器件，在 此並不構成對本實用新型的限定。當所述繼電器103導通後，所述加速單元101將所述供 電的電壓維持在所述繼電器103的額定電壓，能夠使所述繼電器103繼續保持導通狀態。
[0031] 具體地，所述加速單元101由分壓限流電阻和蓄電電容構成，其中，
[0032] 所述分壓限流電阻與所述蓄電電容並聯後接入所述電源和繼電器103之間，在所 述電源供電時所述蓄電電容進行蓄電，在所述繼電器103吸合瞬間，所述蓄電電容釋放電 能進行增壓式供電，當所述繼電器103吸合導通後，所述分壓限流電阻進行分壓限流式供 電，將所述供電的電壓維持在所述繼電器103的額定電壓。
[0033] 實施例二
[0034] 如圖2所示，對所述具有提高吸合速度的繼電器驅動電路S1的具體應用進行說 明：
[0035] 在繼電器的導通過程中，由線圈的原理可知，對繼電器施加的電能量越大，繼電器 中的線圈獲得的磁力也就越大，吸合越快，耗時越短。因此，在電路結構中設置相應的分 壓限流電阻，並與蓄電電容並聯，使得繼電器加速吸合導通，達到快速吸合的目的，即如圖 3所示，為所述具有提高吸合速度的繼電器驅動電路S1在具體應用中對應的實際電路，其 中，
[0036] 所述加速單元101，由R1和C1構成，其中，R1為限流分壓電阻，C1為電容。
[0037] 所述控制單元102,由Q1和R2構成，其中，Q1為型號為8050的三極體，R2為開關 電阻。
[0038] 所述繼電器103,為型號為PAla_DC5V的繼電器。
[0039] 在圖3中，所述控制單元102可以與MCU(微控制器，圖3中並未示出）相耦接，即 所述輸入信號由MCU輸入至所述控制單元102中。
[0040] 具體地：
[0041] 如圖3所示的電路中，設VCC為1.5倍的繼電器額定電壓，通過在埠 P1.0上施 加高電平，使得三極體Q1導通，再由Q1使繼電器RL1吸合，在繼電器RL1吸合瞬間，由於蓄 電電容C1兩端的電壓不能突變，所以VCC中1.5倍的額定電壓直接施加在繼電器RL1的線 圈上，同時蓄電電容釋放電能，共同進行增壓式供電，使得繼電器RL1快速吸合，在繼電器 RL1吸合完成後，蓄電電容Cl已充滿電，所以VCC提供的供電的電壓經由限流分壓電阻R1 以後再施加在繼電器RL1上，保證繼電器兩端的電壓等於額定電壓，使繼電器RL1維持吸合 狀態。
[0042] 與現有技術相比，本實用新型所述的一種具有提高吸合速度的繼電器驅動電路， 達到了如下效果：
[0043] 1)本實用新型在外部輸入量控制繼電器吸合導通時，通過調整作用於繼電器上的 電壓使繼電器快速吸合，縮短了繼電器的吸合耗時，有效解決了繼電器驅動電路中繼電器 的吸合時間過長的問題。
[0044] 2)本實用新型的設計簡單有效，降低了電源電路的設計成本，可廣泛用於各類電 器中，尤其是應用在繼電保護產品中。
[0045] 上述說明示出並描述了本實用新型的若干優選實施例，但如前所述，應當理解本 實用新型並非局限於本文所披露的形式，不應看作是對其他實施例的排除，而可用於各種 其他組合、修改和環境，並能夠在本文所述實用新型構想範圍內，通過上述教導或相關領域 的技術或知識進行改動。而本領域人員所進行的改動和變化不脫離本實用新型的精神和範 圍，則都應在本實用新型所附權利要求的保護範圍內。
【權利要求】
1. 一種具有提高吸合速度的繼電器驅動電路，該繼電器驅動電路與電源和外部電路相 耦接，其特徵在於，該繼電器驅動電路包括：加速單元、控制單元以及繼電器，其中， 所述加速單元，分別與所述電源和繼電器相耦接，用於在所述電源供電時進行蓄電，並 在所述繼電器吸合瞬間進行增壓式供電，當所述繼電器吸合導通後，將所述供電的電壓維 持在所述繼電器的額定電壓； 所述控制單元，分別與所述外部電路和繼電器相耦接，用於接收到所述外部電路的輸 入信號後，生成導通控制信號發送至所述繼電器； 所述繼電器，分別與所述加速單元、控制單元以及外部電路相耦接，用於接收所述控 制單元的所述導通控制信號進行吸合導通時，接收所述加速單元的增壓式供電進行加速吸 合，並在吸合導通後，繼續接收所述加速單元的所述供電的電壓維持導通狀態。
2. 如權利要求1所述的具有提高吸合速度的繼電器驅動電路，其特徵在於，所述加速 單元由分壓限流電阻和蓄電電容構成，其中， 所述分壓限流電阻與所述蓄電電容並聯後接入所述電源和繼電器之間，在所述電源供 電時所述蓄電電容進行蓄電，在所述繼電器吸合瞬間，所述蓄電電容釋放電能進行增壓式 供電，當所述繼電器吸合導通後，所述分壓限流電阻進行分壓限流式供電，將所述供電的電 壓維持在所述繼電器的額定電壓。
3. 如權利要求1所述的具有提高吸合速度的繼電器驅動電路，其特徵在於，所述加速 單元，由限流分壓電阻和電容組成。
4. 如權利要求1所述的具有提高吸合速度的繼電器驅動電路，其特徵在於，所述控制 單元，由三極體和開關電阻組成。
5. 如權利要求1所述的具有提高吸合速度的繼電器驅動電路，其特徵在於，所述繼電 器，進一步為型號為PAla-DC5V的繼電器。
【文檔編號】H01H47/02GK203882885SQ201420254896
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年5月18日 優先權日:2014年5月18日
【發明者】辛劍明, 崔海順, 馬勇 申請人:北京易艾斯德科技有限公司