CN102571047A - 一种适合于感性负载的无开路推挽输出开关电路及其工作方法 - Google Patents

Abstract

一种适合于感性负载的无开路推挽输出开关电路及其工作方法，属于电子技术领域。推挽输出开关电路包括2个继电器K1、K2和2个功率电阻R1、R2；继电器K1、K2的公共触点COM连接在一起作为开关电路的输出端VO；K1的常开触点NO与电阻R1一端连接，R1的另一端与K2的常开触点NO端连接，作为开关电路的输入端VI；K2的常闭触点NC与电阻R2一端连接，R2的另一端与K1的常闭触点NC连接，作为开关电路的输入输出公共接点N。本推挽输出开关电路由吸合状态到释放状态或由释放到吸合状态时，中间经历一个过渡态，从而避免感性负载开路，同时由于由于过渡状态的存在，继电器的触点可以达到近似零电流断开，零电压吸合，大幅延长继电器寿命。

Description

一种适合于感性负载的无开路推挽输出开关电路及其工作方法

技术领域

本发明涉及一种适合于感性负载的无开路推挽输出开关电路及其工作方法，属于电子技术领域。

背景技术

交流供电系统中，电机、变压器等感性负载的回路在断开时会感应出极具破坏性的高电压，所以电感类负载的投切一直是个令人头疼的问题；另外继电器成本低廉，具有极强抗过流/过压能力，但触点拉弧问题会导致继电器寿命急剧缩短。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供一种适合于感性负载的无开路推挽输出开关电路及其工作方法。

一种适合于感性负载的无开路推挽输出开关电路，包括2个继电器K1、K2和2个功率电阻R1、R2；继电器K1、K2的公共触点COM连接在一起作为开关电路的输出端VO；K1的常开触点NO与电阻R1一端连接，R1的另一端与K2的常开触点NO端连接，作为开关电路的输入端VI；K2的常闭触点NC与电阻R2一端连接，R2的另一端与K1的常闭触点NC连接，作为开关电路的输入输出公共接点N。

所述继电器至少包含常开触点NO、常闭触点NC、公共连接点COM点和1个控制线圈。当继电器控制线圈两端不施加电压时，继电器处于释放状态---继电器的NC和COM短路，NO和COM触点断开；当继电器控制线圈两端施加电压时，继电器处于吸合状态---继电器的NO和COM触点短路，NC和COM断开。

所述功率电阻为普通功率电阻。

一种适合于感性负载的无开路推挽输出开关电路的工作方法如下：

1)推挽输出开关电路处于释放状态时，K1、K2处于释放状态，K1的COM和NC触点短路，输出端VO和公共接点N短路，而输入端VI输出端VO开路，从而保证输入电源被切除，后接感性负载被短路；

2)推挽输出开关电路处于过渡状态时，K1处于吸合状态，K2处于释放状态，此时交流输入电压同R1、R2可等效为一个高内阻交流电压源，一方面此电压源继续向负载供电，另一方面负载也经这个高内阻交流电压源续流，因而不会感应出破坏性高压；

3)推挽输出开关电路处于吸合状态时，K1、K2处于吸合状态，K2的COM和NO短路，输出端VO和输入端VI短路，负载两端被施加输入交流电压；

4)推挽输出开关电路由释放状态转换到吸合状态时K1、K2控制时序：首先K1吸合，K1吸合完成后，推挽输出开关电路进入过渡态，K2再吸合，K2吸合完成，推挽输出开关电路由释放状态转到吸合状态，避免感性负载开路；

5)推挽输出开关电路由吸合状态转换到释放状态时K1、K2控制时序：首先K2释放，K2释放完成后，推挽输出开关电路进入过渡态，K1再释放，K1释放完成，推挽输出开关电路由吸合状态转到释放状态，避免感性负载开路。

本发明的优点

1)本发明作为一种无开路推挽输出开关电路，在开关投切时，不会产生普通继电器所产生的从几到几十毫秒不等的开路问题，从而避免了继电器在做吸合或释放操作时的瞬间负载开路问题。

2)本发明作为一种无开路推挽输出开关电路，在开关投切时由于电阻R1、R2的存在，继电器的触点大火问题被大幅削弱，从而可大幅提高继电器的寿命。如果K1、K2的触点并联RC电弧吸收电路，并于R1、R2共同组成多触点的电弧RC吸收电路，则K1、K2的触点可以达到近似零电压断开，零电流接通的效果，可更大程度保护继电器触点，使继电器寿命获得更大幅度提升。

附图说明

图1是本发明的电原理图。

图2a是本发明的工作状态。

图2b是本发明的工作状态图。

图2c是本发明的工作状态图。

其中，NO、继电器的常开触点，NC、继电器的常闭触点，COM、继电器的公共连接点。

具体实施方式

实施例：

一种适合于感性负载的无开路推挽输出开关电路，如图1和图2所示，包括2个继电器K1、K2和2个功率电阻R1、R2；继电器K1、K2的公共触点COM连接在一起作为开关电路的输出端VO；K1的常开触点NO与电阻R1一端连接，R1的另一端与K2的常开触点NO端连接，作为开关电路的输入端VI；K2的常闭触点NC与电阻R2一端连接，R2的另一端与K1的常闭触点NC连接，作为开关电路的输入输出公共接点N。

所述继电器至少包含常开触点NO、常闭触点NC、公共连接点COM点和1个控制线圈。当继电器控制线圈两端不施加电压时，继电器处于释放状态---继电器的NC和COM短路，NO和COM触点断开；当继电器控制线圈两端施加电压时，继电器处于吸合状态---继电器的NO和COM触点短路，NC和COM断开。

所述功率电阻为普通功率电阻。

一种适合于感性负载的无开路推挽输出开关电路的工作方法如下：

1)推挽输出开关电路处于释放状态时，K1、K2处于释放状态，K1的COM和NC触点短路，输出端VO和公共接点N短路，而输入端VI输出端VO开路，从而保证输入电源被切除，后接感性负载被短路；

2)推挽输出开关电路处于过渡状态时，K1处于吸合状态，K2处于释放状态，此时交流输入电压同R1、R2可等效为一个高内阻交流电压源，一方面此电压源继续向负载供电，另一方面负载也经这个高内阻交流电压源续流，因而不会感应出破坏性高压；

3)推挽输出开关电路处于吸合状态时，K1、K2处于吸合状态，K2的COM和NO短路，输出端VO和输入端VI短路，负载两端被施加输入交流电压；

4)推挽输出开关电路由释放状态转换到吸合状态时K1、K2控制时序：首先K1吸合，K1吸合完成后，推挽输出开关电路进入过渡态，K2再吸合，K2吸合完成，推挽输出开关电路由释放状态转到吸合状态，避免感性负载开路；

5)推挽输出开关电路由吸合状态转换到释放状态时K1、K2控制时序：首先K2释放，K2释放完成后，推挽输出开关电路进入过渡态，K1再释放，K1释放完成，推挽输出开关电路由吸合状态转到释放状态，避免感性负载开路。

Claims (4)

1.一种适合于感性负载的无开路推挽输出开关电路，其特征在于，包括2个继电器K1、K2和2个功率电阻R1、R2；继电器K1、K2的公共触点COM连接在一起作为开关电路的输出端VO；K1的常开触点NO与电阻R1一端连接，R1的另一端与K2的常开触点NO端连接，作为开关电路的输入端VI；K2的常闭触点NC与电阻R2一端连接，R2的另一端与K1的常闭触点NC连接，作为开关电路的输入输出公共接点N。

2.如权利要求1所述的一种适合于感性负载的无开路推挽输出开关电路，其特征在于，所述继电器至少包含常开触点NO、常闭触点NC、公共连接点COM点和1个控制线圈。

3.如权利要求1所述的一种适合于感性负载的无开路推挽输出开关电路，其特征在于，所述功率电阻为普通功率电阻。

4.一种适合于感性负载的无开路推挽输出开关电路的工作方法，其特征在于，工作方法如下：

1)推挽输出开关电路处于释放状态时，K1、K2处于释放状态，K1的COM和NC触点短路，输出端VO和公共接点N短路，而输入端VI输出端VO开路，从而保证输入电源被切除，后接感性负载被短路；

2)推挽输出开关电路处于过渡状态时，K1处于吸合状态，K2处于释放状态，此时交流输入电压同R1、R2可等效为一个高内阻交流电压源，一方面此电压源继续向负载供电，另一方面负载也经这个高内阻交流电压源续流，因而不会感应出破坏性高压；

3)推挽输出开关电路处于吸合状态时，K1、K2处于吸合状态，K2的COM和NO短路，输出端VO和输入端VI短路，负载两端被施加输入交流电压；

4)推挽输出开关电路由释放状态转换到吸合状态时K1、K2控制时序：首先K1吸合，K1吸合完成后，推挽输出开关电路进入过渡态，K2再吸合，K2吸合完成，推挽输出开关电路由释放状态转到吸合状态，避免感性负载开路；

5)推挽输出开关电路由吸合状态转换到释放状态时K1、K2控制时序：首先K2释放，K2释放完成后，推挽输出开关电路进入过渡态，K1再释放，K1释放完成，推挽输出开关电路由吸合状态转到释放状态，避免感性负载开路。

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