用於控制用戶負荷的大電流繼電器驅動電路的製作方法

2023-05-30 20:12:06

專利名稱：用於控制用戶負荷的大電流繼電器驅動電路的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種具有負荷控制功能表計的用於控制用戶負荷的大電流 繼電器驅動電路。
背景技術：
隨著電力市場對於表計管理需求，具有負荷控制功能的表計越來越受到重 視和歡迎，但這種表計要求能可靠地控制繼電器的通斷，其可靠程度除了要求 繼電器本身質量問題外，還有一個重要因素就是驅動電路的可靠性，特別是對
於大容量繼電器(比如三相表中用到的100A繼電器)。圖2所示是現有技術中普 遍使用的一種用於控制用戶負荷的大電流繼電器驅動電路，這種電路具有電源 部分和控制部分，其電源是從系統的變壓器獲取的。變壓器從電網取電降壓整 流輸出後除了要為大電流繼電器驅動電路外還要為系統其它裝置供電。這要求 變壓器的具有較大的負載能力。由於表計的結構限制，使用大容量的變壓器受 到限制，為了滿足負載能力要求，變壓器在增大容量時，另一個參數空載電壓 就需要放寬要求。空載電壓增大，意味著功耗的增加，同時下一級電路要承受 較高的電壓。為了降低在過壓情況下的功耗， 一般在變壓器的初級迴路中串入 熱敏電阻，當初級電流超過熱敏電阻閾值時，熱敏電阻起保護，切斷供電迴路， 起到保護表計作用；為了防止電壓過高， 一般採用穩壓管或者採用耐壓等級更 高的元器件。如果熱敏電阻選型偏差較大或者長時間使用性能改變，對於其他 功能模塊與繼電器驅動電路共用電源的情況，變壓器後級電路會可能在熱敏電 阻切斷供電迴路之前已經燒毀，存在一定的安全隱患，這種隱患在空載電流越 高的情況概率越大。因此現有技術的電路其電源部分很大程度上受制於變壓器 的負載能力，如何解決繼電器功耗與變壓器負載能力的矛盾是目前亟待解決的 問題
實用新型內容
本實用新型的目的在於提供一種能可靠驅動繼電器，降低功耗，並且不受 變壓器負載能力影響的用於控制用戶負荷的大電流繼電器驅動電路。
本實用新型提供的這種用於控制用戶負荷的大電流繼電器驅動電路，包括 為大電流繼電器提供電源的電源電路、大電流繼電器的控制迴路及其電源、向
所述控制迴路提供的控制信號的CPU，所述電源電路由整流電路形成，其電源直
接從電網上獲取，所述控制迴路包括兩中間繼電器，這兩個中間繼電器各有一 開關觸點、 一接地觸點、 一電源觸點，其中開關觸點與所述大電流繼電器的繞
組連接，電源觸點與電源電路提供的直流電源(Z12V)連接，開關觸點在CPU 的控制下能對接地觸點和電源觸點作出擇一接觸，所述控制迴路的電源從變壓 器整流後的輸出電源獲取。
本實用新型由於採用了兩個電源，其中大電流繼電器電源直接從電網上獲 取，控制迴路仍然從變壓器經整流後的直流輸出電源上獲取，與此同時將控制 迴路上增加了一個控制級即增加了兩個中間繼電器，而中間繼電器驅動電流要 求較小，這樣對變壓器負載能力要求降低，解決了現有技術中存在的繼電器功 耗與變壓器負載能力相互矛盾的問題。大電流繼電器的電源供給也能得到有效 保證。因此本實用新型能使具有負荷控制功能的表計非常穩定的運行。

圖l是本實用新型的電路圖。
圖2是現有技術的電路圖。
具體實施方式
從圖1可以看出本實用新型包括為大電流繼電器提供電源的電源電路、大電 流繼電器的控制迴路及其電源、向所述控制迴路提供的控制信號的CPU，為大電 流繼電器提供電源的電源電路由六個整流二極體、分壓電阻R202、熱敏電阻 RT203組成，其電源直接從電網上獲取，將本驅動電路的負載能力要求轉接到電 網上，六個整流二極體的負載能力都是1A，分壓電阻採用大功率電阻器件(功 率為5W)，這樣能夠有效保證大電流繼電器的電源供給，熱敏電阻可以防止過 流。電網電壓經整流、分壓、限流後向大電流繼電器繞組兩端提供直流電源 Z12V 。大電流繼電器的控制迴路主要由兩個中間繼電器DELAY200和DELAY201、 兩個二極體D217和D21S、兩個三極體Bl和B2組成，用於控制大電流繼電器 的電流方向和通斷，其中三極體B1控制DELAY200的開關的位置，三極體B2控 制DELAY201的開關位置。兩個中間繼電器DELAY200和DELAY201各有一開關觸 點l、 一個接地觸點3、 一個電源觸點2，其中開關觸點1與所述大電流繼電器 的繞組連接，電源觸點2與電源電路提供的直流電源Z12V連接。控制迴路的電 源仍然採用變壓器經整流後輸出的+12V電壓，CPU通過三極體Bl和B2的控制 中間繼電器DELAY200和DELAY201開關觸點位置，開關觸點能對接地觸點3和 電源觸點2作出擇一接觸。常態時REL1=0， REL2=0時，DELAY200和DELAY201 的開關觸點1與接地觸點3連通，兩中間繼電器DELAY200和DELAY201及大電 流繼電器繞組中均無電流，該部分電路不消耗電流；當REL1二1， REL2二0時，中 間繼電器DELAY200的開關觸點1與電源觸點2 (接Z12V)接通，而中間繼電器 DELAY201開關觸點1置於接地觸點3，大電流繼電器繞組中電流從JK2流向JK1。 當REL1二0， REL2=1時，中間繼電器DELAY200開關觸點1置於接地觸點3，而 中間繼電器DELAY201開關觸點1置於電源觸點2 (即Z12V)，大電流繼電器繞 組中電流從JK1流向JK2;當REL1二1， REL2二1時為非法狀態，此時大電流繼電 器不動作(大電流繼電器繞組兩端均為Z12V)，這種狀態是不允許的。大電流 繼電器按照目前採用的48V繼電器線圈阻值為Rj:570歐姆，分壓電阻為1.5k。 一相整流輸出Ui410V;加在繼電器繞組上電壓U0=110v* (570/(570+1500)) =30. 3V.繼電器控制有效信號持續時間為250毫秒，對於工頻為50Hz電網，在 250毫秒內，有12周波通過(峰值為380v)，能夠保繼電器可靠動作，在70% 電壓也能夠保證工作電壓在繼電器可靠工作電壓之上。在兩相供電或者三相供 電(兩相供電150伏左右，三相供電180伏左右)，由於繼電器的動作時間只 有250毫秒，不會對驅動電路器件造成威脅。當過壓時，變壓器下一級電路承 受的電壓比現有技術的要低，且都有熱敏電阻保護，更加安全可靠。本實用新 型與現有技術相比除了運行穩定可靠外的還有以下兩個優點(1)控制部分只 有兩個二極體，相比改進前控制電路得到簡化。(2)大電流繼電器和控制電路 既可以採用共地方式，也可以採用繼電器與驅動電路隔離的方式，因此具有更 好的電磁兼容性能。
權利要求1、一種用於控制用戶負荷的大電流繼電器驅動電路，包括為大電流繼電器提供電源的電源電路、大電流繼電器的控制迴路及其電源、向所述控制迴路提供的控制信號的CPU，其特徵在於所述電源電路由整流電路形成，其電源直接從電網上獲取，所述控制迴路包括兩中間繼電器，這兩個中間繼電器各有一開關觸點、一接地觸點、一電源觸點，其中開關觸點與所述大電流繼電器的繞組連接，電源觸點與電源電路提供的直流電源(Z12V)連接，開關觸點在CPU的控制下能對接地觸點和電源觸點作出擇一接觸，所述控制迴路的電源從變壓器整流後的輸出電源獲取。
2、 根據權利要求l所述的大電流繼電器驅動電路，其特徵在於所述電源電路 上設有防止過流的熱敏電阻。
3、 根據權利要求1或2所述的大電流繼電器驅動電路,其特徵在於所述電 源電路提供的直流電源電壓為+12V。
專利摘要本實用新型公開了一種用於控制用戶負荷的大電流繼電器驅動電路，包括為大電流繼電器提供電源的電源電路、大電流繼電器的控制迴路及其電源、向所述控制迴路提供的控制信號的CPU，所述電源電路由整流電路形成，其電源直接從電網上獲取，所述控制迴路包括兩中間繼電器，這兩個中間繼電器各有一開關觸點、一接地觸點、一電源觸點，其中開關觸點與所述大電流繼電器的繞組連接，電源觸點與電源電路提供的直流電源(Z12V)連接，開關觸點在CPU的控制下能對接地觸點和電源觸點作出擇一接觸，所述控制迴路的電源從變壓器整流後的輸出電源獲取。本實用新型對變壓器負載能力要求低，解決了現有技術中存在的繼電器功耗與變壓器負載能力相互矛盾的問題。大電流繼電器的電源供給也能得到有效保證，使具有負荷控制功能的表計非常穩定的運行。
文檔編號H01H47/00GK201256126SQ200820158568
公開日2009年6月10日 申請日期2008年9月25日 優先權日2008年9月25日
發明者冉際華, 勇 周, 浩 王, 泉 谷 申請人:湖南威科電力儀表有限公司