繼電器控制電路及開關電源的製作方法
2023-11-08 12:24:41
本實用新型涉及開關電源技術領域，特別是涉及一種繼電器控制電路及開關電源。
背景技術：
家用設備和工業用設備裡的電量固定功耗是相當巨大的。雖然現在許多產品原始設備製造商所生產的大型電子設備都具有低功耗且高效的性能，但卻忽視一些簡單電路的功耗。例如傳統的開關電源電路，其對繼電器控制比較簡單，用一個三極體直接給繼電器供電和斷電，從而實現繼電器的開與斷。繼電器接通後，給繼電器提供的電壓仍保持吸合時所需要的驅動電壓，持續大電流流經繼電器，因此繼電器在開關電源中的損耗非常大。
技術實現要素：
基於此，有必要針對繼電器在開關電源中損耗大的問題，提供一種能夠降低繼電器功耗的繼電器控制電路。
一種繼電器控制電路，用於與開關電源內的繼電器電性連接，以對所述繼電器進行控制，所述繼電器控制電路包括：第一控制電路，所述第一控制電路一端與所述繼電器控制線圈的電流輸出端連接，所述第一控制電路的另一端接地；所述第一控制電路用於使所述繼電器的控制線圈得電以使得所述繼電器吸合；以及第二控制電路，所述第二控制電路一端與所述繼電器控制線圈的電流輸出端連接，所述第二控制電路的另一端接地；所述第二控制電路用於在所述繼電器正常工作時，增大所述繼電器控制線圈所在供電迴路的電阻阻值。
在其中一個實施例中，所述第一控制電路與所述第二控制電路並聯。
在其中一個實施例中，所述第一控制電路包括第一開關管；所述第一開關管的控制端用於與外部導通信號輸入端連接，以接收電路接通信號；所述第一開關管的輸入端與所述繼電器控制線圈的電流輸出端連接；所述第一開關管的輸出端接地。
在其中一個實施例中，所述第一開關管為第一三極體；所述第一三極體的集電極與所述繼電器控制線圈的電流輸出端連接；所述第一三極體的基極用於與外部導通信號輸入端連接，以接收電路接通信號；所述第一三極體的發射極接地。
在其中一個實施例中，所述第二控制電路包括第二開關管和分壓模塊；所述第二開關管的控制端用於與外部導通信號輸入端連接，以接收電路接通信號；所述第二開關管的輸入端串聯所述分壓模塊後與所述繼電器控制線圈的電流輸出端連接；所述第二開關管的輸出端接地。
在其中一個實施例中，所述第二開關管包括第二三極體；所述第二三極體的集電極與所述分壓模塊連接；所述第二三極體的基極用於與外部導通信號輸入端連接，以接收電路接通信號；所述第二三極體的發射極接地。
在其中一個實施例中，所述分壓模塊包括電阻，所述電阻一端與所述繼電器控制線圈的電流輸出端連接，所述電阻的另一端與所述第二開關管的輸入端連接。
在其中一個實施例中，所述電阻為可變電阻。
在其中一個實施例中，還包括微處理器；所述微處理器與所述第一控制電路電性連接，給所述第一控制電路提供電路接通信號；所述微處理器還與所述第二控制電路電性連接，給所述第二控制電路提供電路接通信號。
一種開關電源，包括繼電器，還包括上述任一實施例中所述繼電器控制電路，所述繼電器控制電路與所述繼電器電性連接。
上述繼電器控制電路，第一控制電路用於使繼電器吸合，從而實現開關電源電路接通。第二控制電路用於在繼電器正常工作時，增加繼電器控制線圈所在供電迴路的電阻阻值來降低繼電器的功耗。因此，該繼電器控制電路可降低開關電源中繼電器的損耗。
附圖說明
圖1為一實施例中的開關電源的電路圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。
圖1為一實施例中的開關電源的電路圖。如圖1所示，該開關電源包括繼電器(RELAY)20和繼電器控制電路10。繼電器20包括控制線圈，控制線圈包括管腳1和管腳2。管腳2與繼電器20驅動電壓輸入端連接，管腳1與繼電器控制電路10電性連接。繼電器20還包括固定管腳3，常開觸點5和常閉觸點4。繼電器控制電路10與開關電源內的繼電器20電性連接，以對繼電器20進行控制。該繼電器控制電路10包括並聯的第一控制電路100和第二控制電路200。第一控制電路100一端與繼電器20控制線圈的電流輸出端連接，另一端接地。第一控制電路100用於使繼電器20控制線圈得電以使得繼電器20吸合。第一控制電路100接通時，管腳3與常閉觸點4連接，繼電器20吸合，開關電源電路接通。第二控制電路200一端與繼電器20控制線圈的電流輸出端連接，另一端接地。第二控制電路200用於在繼電器20正常工作時，增大繼電器20控制線圈所在供電迴路的電阻阻值，從而減小繼電器20正常工作時待機功耗，以提高整個開關電源的效率。
上述繼電器控制電路10，第一控制電路100用於使繼電器20吸合，從而實現開關電源電路接通。第二控制電路200用於在繼電器20正常工作時，增加繼電器20控制線圈所在供電迴路的電阻阻值來降低繼電器20的功耗。因此，該繼電器控制電路10可降低開關電源中繼電器20的固定損耗。
在一實施例中，第一控制電路100包括第一開關管101。第一開關管101的控制端用於與外部導通信號輸入端連接，以接收電路接通信號。第一開關管101的輸入端與繼電器20控制線圈的電流輸出端連接，第一開關管101的輸出端接地。第二控制電路200包括第二開關管203和分壓模塊201。第二開關管203的控制端用於與外部導通信號輸入端連接，以接收電路接通信號。第二開關管203的輸入端串聯分壓模塊201後與繼電器20控制線圈的電流輸出端連接。第二開關管203的輸出端接地。
如圖1所示，在本實施例中，第一開關管101為第一三極體Q1。第一三極體Q1的集電極13與繼電器20控制線圈的電流輸出端連接。第一三極體Q1的基極12用於與外部導通信號輸入端連接，以接收電路接通信號。第一三極體Q1的發射極11接地。第二開關管203為第二三極體Q2，分壓模塊201為電阻R1。在其他的實施例中，第一開關管101和第二開關管203還可以為MOS管。第二三極體Q2的集電極23與電阻R1連接。第二三極體Q2的基極22用於與外部導通信號輸入端連接，以接收電路接通信號。第二三極體Q2的發射極21接地。電阻R1一端與第二三極體Q2的集電極23連接，一端與繼電器20控制線圈的電流輸出端連接。
上述繼電器控制電路10的工作方式為：第一控制電路100接收到外部導通信號(吸合信號，如以高電平信號)後第一三極體Q1導通，繼電器20吸合，此時繼電器20功耗比較大。繼電器20正常工作後，第二控制電路200接收到外部導通信號，第二三極體Q2導通，同時第一控制電路100斷開。也即是，繼電器20正常工作後，第一控制電路100斷開，第二控制電路200導通，電流從繼電器20控制線圈的電流輸出端輸出後經過電阻R1輸入到第二三極體Q2。第二控制電路200通過增加電阻R1，從而增加繼電器20控制線圈所在供電迴路的電阻阻值來降低繼電器20的功耗。電阻R1的阻值根據繼電器20的內阻以及繼電器20正常工作後所需要的維持電壓而定。電阻R1可以是阻值固定的電阻，也可以是可變電阻。
在其他實施例中，該繼電器控制電路10還可以包括微處理器300。微處理器300與第一控制電路100電性連接，給第一控制電路100提供電路接通信號。微處理器300還與第二控制電路200電性連接，給第二控制電路200提供電路接通信號。具體地，微處理器300與第一三極體Q1的基極12電性連接，給第一三極體Q1提供電路導通信號。微處理器300與第二三極體Q2的基極22電性連接，給第二三極體Q2提供電路導通信號。
在一實施例中，12V繼電器參數為：工作標稱電壓V0＝12V，吸合電流I0＝230mA，內阻R0＝51Ω，吸合電壓大於75％V0，斷開電壓小於10V0。如圖1所示，第一控制電路100工作時繼電器20的功耗W0＝V02/R0＝12*12/51＝2.82W。繼電器20正常工作後，第一控制電路100斷開，第二控制電路200接通。繼電器20正常工作後管腳3和常閉觸點4斷開電壓要求小於10V0。為了繼電器20的穩定和可靠性，將維持電壓選擇在40％V0。第二控制電路200中電阻R1阻值計算方法為：R1＝V0*(1-40％)/(V0*40％/R0)＝12*(1-0.4)/{(12*0.4)/51}＝76.5Ω，從而可計算繼電器20正常工作時，接通第二控制電路200後，繼電器20的功耗為：W1＝V02/(R0+R1)＝12*12/(51+75.6)≈1.14W。因此可知，繼電器20正常工作後，斷開第一控制電路100，接通第二控制電路200時，繼電器20的功耗減小了W2＝W0-W1＝2.82-1.14＝1.68W。
綜上所述，本實施例中的繼電器控制電路10可實現降低開關電源中繼電器20的損耗，提高繼電器20的工作效率。
以上所述實施例的各技術特徵可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特徵所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特徵的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的範圍。
以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對實用新型專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本實用新型的保護範圍。因此，本實用新型專利的保護範圍應以所附權利要求為準。