CN103427618B - 一种软启动控制电路 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种软启动控制电路，用于控制主回路中交流输入电路中的继电器，该电路包括：交流电压检测电路、延时电路和继电器控制电路；其中，交流电压检测电路的输入端与主回路中的交流输入电路的输入端连接，交流输入电路的输出端与延时电路的输入端连接，延时电路的输出端与继电器控制电路的输入端连接，继电器控制电路的输出端与交流输入电路中的继电器的输入端连接；交流电压检测电路用于在检测交流输入电路的交流电压的输入状态；延时电路用于通过存储能量实现延时，以保证交流输入电路中的电容有足够的时间充电；继电器控制电路用于控制交流输入电路中的继电器的吸合。

Description

一种软启动控制电路

技术领与

本发明涉及电力电子领域，尤其涉及一种软启动控制电路。

背景技术

目前，交流电源板的主回路通常包括交流输入-整流-滤波-变压器变换-输出的结构，即先将电网电压由整流桥整流为脉动直流电源，再由电容滤波稳压，然后通过开关管和变压器进行变换，最后再进行整流输出，上电前，由于直流电源的储能电容没有电压，可近似为短路，在电网电压突加时刻可造成对整流桥和储能电容的强烈冲击，极大地降低交流电源板的使用寿命。

交流电源板主回路中的交流输入电路如图1所示，包括：继电器K1、保险丝F1、缓冲电阻R0、整流桥DB1、电容C0，其中，保险丝F1与缓冲电阻R0串联之后与整流桥DB1的一个输入端连接，继电器K1通过两个输出端并联在缓冲电阻R0上。现有技术中继电器K1的第一输入端A连接地线（图中未画出），继电器K1的第二输入端D连接电源电压（图中未画出），该电源电压为经交流电源板中变压器变换后得到的直流电压。该交流输入电路刚开始上电的时候，由于电源电压还没有建立，所以继电器K1不能吸合；由交流输入电路的第一输入端AC-1及第二输入端AC-2输入的交流电流经过保险丝F1、缓冲电阻R0，整流桥DB1，向电容C0充电。其中，保险丝F1的作用是：当后级电路出现故障，输入电流过大的时候，能够及时熔断，切断输入，以保护后级电路；缓冲电阻R0则用于在刚上电时，防止充电电流过大对后级电路造成损坏；整流桥DB1则用于将交流电流转换为脉动直流电流；电容C0则用于储能和滤波，在该电路中还可包含薄膜电容（未在电路中画出），该薄膜电容与电容C0并联，用于滤除杂波干扰。在该交流输入电路中，缓冲电阻R0使上电冲击电流不至于过大，能够有效的减小上电时对电容C0的浪涌冲击，且在电容C0完成储能之后，电源电压建立，而致使继电器K1吸合，将缓冲电阻R0短路，主回路的软启动过程完成。

然而，图1所示的交流输入电路中，并不能确保电容C0在完全充满电之后再建立电源电压，若电容C0未完全充满电的情况下，电源电压建立，则仍然将导致电路中的电流太大而损坏电路中的元器件或者缩短电路中的元器件的使用寿命。

发明内容

本发明实施例提供了一种软启动控制电路，用于控制软启动过程，通过控制主回路中交流输入电路中的继电器，能够确保在主回路中的电容C0充满电之后吸合继电器，以保护电路。

本发明第一方面提供了一种软启动控制电路，用于控制主回路中交流输入电路中的继电器，包括：

交流电压检测电路、延时电路和继电器控制电路；

其中，所述交流电压检测电路的输入端与所述交流输入电路的输入端连接，所述交流电压检测电路的输出端与所述延时电路的输入端连接，所述延时电路的输出端与所述继电器控制电路的输入端连接，所述继电器控制电路的输出端与所述交流输入电路中的继电器的输入端连接；

所述交流电压检测电路用于检测所述交流输入电路的交流电压的输入状态；

所述延时电路用于通过存储能量实现延时，以保证所述交流输入电路中的电容有足够的时间充电；

所述继电器控制电路用于控制所述交流输入电路中的继电器的吸合。

在第一方面第一种可能的实现方式中，所述交流电压检测电路包含第一光耦、第二光耦、第一比较器、第一电阻、第二电阻，第三电阻、第四电阻及第一电容；

所述第一光耦的第一输入端与所述交流输入电路的第一输入端连接，所述第二光耦的第一输入端与所述交流输入电路的第二输入端连接，所述第一光耦的第一输出端与所述第二光耦的所述第一输入端连接，所述第二光耦的第一输出端与所述第一光耦的所述第一输入端连接；

所述第二电阻的一端与电源电压连接，所述第二电阻的另一端与所述第三电阻的一端连接及与所述第一电容的一端连接，所述第三电阻的另一端与所述第一光耦的第二输入端、所述第二光耦的第二输入端连接，所述第一电容与所述第二电阻和所述第三电阻连接的一端还与所述第一比较器的负极连接，所述第一电容的另一端与所述软启动控制电路的地线连接；

所述第一光耦的第二输出端及所述第二光耦的第二输出端均与所述软启动控制电路的地线连接，所述第一比较器的输出端与所述延时电路的输入端连接，所述第一比较器的正极与所述第一电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端与所述地线连接；

所述第一比较器的正极经所述第四电阻连接所述电源电压。

结合第一方面或者第一方面第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述交流电压检测电路还包括第二电容、第三电容及第四电容；

所述第二电容的一端与所述第一光耦的第一输入端连接，所述第二电容的另一端与所述第二光耦的第一输入端连接，所述第三电容并联在所述第一光耦的所述第二输入端及所述第二输出端之间，所述第四电容并联在所述第二光耦的所述第二输入端及所述第二输出端之间。

结合第一方面或者第一方面第一种可能实现方式或者第一方面第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述交流电压检测电路还包括第五电阻；所述第一光耦经所述第五电阻连接至所述交流输入电路。

结合第一方面或者第一方面第一种可能实现方式或者第一方面第二种可能的实现方式或者第一方面第三种可能的实现方式，在第四中可能的实现方式中，所述交流电压检测电路还包括第十一电阻，所述第十一电阻的一端与所述第一比较器的输出端连接，所述第十一电阻的另一端与所述电源电压连接。

结合第一方面或者第一方面第一种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述延时电路包括：第六电阻和第五电容，所述第六电阻的一端与所述交流电压检测电路的输出端连接，所述第六电阻的另一端与所述第五电容的正极连接，所述第五电容的正极还与所述继电器控制电路的输入端连接，所述第五电容的负极与所述地线连接。

结合第一方面或者第一方面第一种可能的实现方式或者第一方面第五种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，所述继电器控制电路包括第二比较器、第六电容、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十二电阻、开关管；

所述第二比较器的正极与所述第五电容的正极连接，所述第二比较器的负极经所述第八电阻与所述地线连接，所述第二比较器的负极还经所述第九电阻与所述电源电压相连，所述第二比较器的输出端经所述第十二电阻与所述电源电压相连；所述第二比较器的输出端经所述第十电阻与开关管的基极或者栅极相连，所述开关管的基极或栅极连接所述第七电阻与所述第六电容构成的并联电路的一端，所述并联电路的另一端与所述开关管的发射极或者源极连接；

所述开关管的发射极或者源极还连接所述地线，所述开关管的集电极或漏极与所述继电器的第一输入端连接，所述继电器的第二输入端连接所述电源电压。

结合第一方面或者第一方面第一种可能的实现方式或者第一方面第五种可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，所述继电器控制电路包括第二比较器、第六电容、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十二电阻、开关管；

所述第二比较器的正极与所述第五电容的正极连接，所述第二比较器的负极经所述第八电阻与所述地线连接，所述第二比较器的负极还经所述第九电阻与所述电源电压相连，所述第二比较器的输出端经所述第十二电阻与所述电源电压相连；所述第二比较器的输出端经所述第十电阻与开关管的基极或者栅极相连，所述开关管的基极或栅极连接所述第七电阻与所述第六电容构成的并联电路的一端，所述并联电路的另一端与所述开关管的发射极或者源极连接；

所述开关管的发射极或源极与所述继电器的第二输入端连接，所述开关管的集电极或漏极连接至所述电源电压，所述继电器的第一输入端连接所述地线。

结合第一方面或者第一方面第一种可能的实现方式或者第一方面第五种可能的实现方式或者第一方面第六种可能的实现方式或者第一方面第七种可能的实现方式，在第八种可能的实现方式中，所述开关管为NPN型三极管、金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET或绝缘栅双极型晶体管IGBT。

结合第一方面或者第一方面第一种可能的实现方式或者第一方面第五种可能的实现方式或者第一方面第六种可能的实现方式或者第一方面第七种可能的实现方式或者第一方面第八种可能的实现方式，在第九种可能的实现方式中，所述软启动控制电路还包括放电电路，所述放电电路包括：二极管，第十三电阻；所述第十三电阻的一端与所述二极管的负极连接，所述第十三电阻的另一端与所述第一比较器的输出端连接，所述二极管的正极与所述第二比较器的正极连接。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

软启动控制电路包括交流电压检测电路、延时电路和继电器控制电路，其中，交流电压检测电路的输入端与交流输入电路的输入端连接，交流电压检测电路的输出端与延时电路的输入端连接，延时电路的输出端与继电器控制电路的输入端连接，该继电器控制电路的输出端与交流输入电路中的继电器的输入端连接，其中，交流电压检测电路用于检测交流输入电路的交流电压的输入状态，延时电路用于通过存储能量达到延时的目的，以保证交流输入电路中的电容C0有足够的时间充电，继电器控制电路则用于控制交流输入电路中的继电器的吸合，能够有效的确保在交流输入电路中的电容C0充满电之后吸合继电器，有效的保护电路。此外，在上述电路的基础之上增加的放电电路，能在主回路的输入短时掉电之后，及时对延时电路中的电容进行放电处理，迅速断开继电器K1，使得主回路能够进入软启动保护状态，防止输入短时掉电再启动时对主回路中元器件的浪涌冲击，能够有效的实现对电路的保护。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为交流电源板的主回路中交流输入电路的电路图；

图2为本发明实施例中软启动控制电路的结构图；

图3为本发明实施例中软启动控制电路的另一结构图；

图4为本发明实施例中软启动控制电路的电路图；

图5为本发明实施例中软启动控制电路的另一电路图；

图6为本发明实施例中软启动控制电路的另一电路图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种软启动控制电路，用于控制主回路的软启动过程，使得能够有效控制主回路的交流输入电路中的继电器的吸合，以确保该交流输入电路中的电容C0能够完全充满电，达到保护电路的目的。

请参阅图2，为本发明实施例中的软启动控制电路的结构的实施例，该软启动控制电路用于控制主回路中交流输入电路中的继电器K1，可包括：

交流电压检测电路201、延时电路202和继电器控制电路203；

其中，交流电压检测电路201的输入端与主回路中的交流输入电路的输入端连接，交流电压检测电路201的输出端与延时电路202的输入端连接，延时电路202的输出端与继电器控制电路203的输入端连接，继电器控制电路203的输出端与交流输入电路中的继电器K1输入端连接；

交流电压检测电路201用于在检测交流输入电路的交流电压的输入状态；

延时电路202用于通过存储能量实现延时，以保证交流输入电路中的电容C0有足够的时间充电；

继电器控制电路203用于控制交流输入电路中的继电器K1的吸合。

其中，主回路中的继电器K1在图1所示的交流输入电路中，交流输入电路的交流电压的输入状态可通过检测图1所示的交流输入电路中的第一输入端AC-1及第二输入端AC-2的电压来确定。

在本发明实施例中，交流电压检测电路201的第一输入端AC-1和第二输入端AC-2分别与图1所示实施例中的交流输入电路中第一输入端AC-1及第二输入端AC-2连接，以检测交流输入电路中的交流电压的输入状态，且继电器控制电路203的输出端与图1所示实施例中的交流输入电路中的继电器K1的第一输入端A连接，且该继电器K1的第二输入端D连接电源电压；或者继电器控制电路203的输出端与继电器K1的第二输入端D连接，且该继电器K1的第一输入端A连接地线。

在检测到交流输入电路中有交流电压输入的情况下，向延时电路202发送充电信号，并对延时电路202进行充电处理以储存能量达到延时的目的，且延时电路202在完成充电之后，将向继电器控制电路203发送接通信号，继电器控制电路203将控制交流输入电路中的继电器K1的第一输入端A或者第二输入端D接通，使得继电器K1处于吸合状态，通过控制延时电路202的充电时间，能够有效地达到延时的目的，以保证交流输入电路中的电容C0有足够的时间充电，达到充满电的状态。

在本发明实施例中，软启动控制电路能够根据交流输入电路中的交流电压的输入状态及利用延时电路202的延时作用实现对交流输入电路中的继电器K1的吸合的控制，以保证交流输入电路中的电容C0有足够的时间充电，达到充满电的状态，实现对电路的保护。

为了能在交流输入电路的输入电压短时掉电时对主回路起到保护作用，软启动控制电路还可以包括放电电路204，请参阅图3，为本发明实施例中软启动控制电路的另一结构图，包括交流电压检测电路201、延时电路202、继电器控制电路203和放电电路204；其中，交流电压检测电路201、延时电路202、继电器控制电路203与图2所示实施例中描述的内容相似，此处不再赘述；其中，放电电路204用于释放延时电路202存储的能量。

在本发明实施例中，交流电压检测电路201的第一输入端AC-1和第二输入端AC-2与图1所示实施例中的交流输入电路中输入端AC-1及AC-2连接，以检测交流输入电路中的交流电压的输入状态，且继电器控制电路203的输出端与图1所示实施例中的交流输入电路中的继电器K1的第一输入端A连接，且该继电器K1的第二输入端D连接电源电压，或者继电器控制电路203的输出端与该继电器K1的第二输入端D连接，且该继电器K1的第一输入端连接地线。

在检测到交流输入电路中有交流电压输入的情况下，向延时电路202发送充电信号，并对延时电路202进行充电处理，且延时电路202在完成充电之后，将向继电器控制电路203发送接通信号，继电器控制电路203将控制交流输入电路中的继电器K1的第一输入端A或者第二输入端D接通，使得继电器K1处于吸合状态，通过控制延时电路202的充电时间，能够有效的达到延时的目的，以保证交流输入电路中的电容C0有足够的时间充电，达到充满电的状态。

在本发明实施例中，若交流电压检测电路201检测到交流输入电路的输入电压掉电后，将向放电电路204发送放电信号，使得放电电路204对延时电路203进行放电处理，且在完成放电之后，向继电器控制电路203发送断开信号，继电器控制电路203断开交流输入电路中的继电器K1，使得主回路能够进入软启动状态，防止输入短时掉电再启动时对主回路中元器件的浪涌冲击，能够有效的实现对电路的保护。

为了更好的理解本发明实施例中的技术方案，请参阅图4，为本发明实施例中软启动控制电路的电路图，包括如图2或者图3所示实施例中的交流电压检测电路201、延时电路202、继电器控制电路203。

在本发明实施例中，交流电压检测电路201包含第一光耦PC1、第二光耦PC2、第一比较器U1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4及第一电容C1。

其中，第一光耦PC1的第一输入端1与主回路的交流输入电路的第一输入端AC-1连接，第二光耦PC2的第一输入端1与主回路的交流输入电路的第二输入端AC-2连接，第一光耦PC1的第一输出端2与第二光耦PC2的第一输入端1连接，第二光耦PC2的第一输出端2与第一光耦PC1的第一输入端1连接；

其中，第二电阻R2的一端与电源电压POWER连接，第二电阻R2的另一端与第三电阻R3的一端连接及与第一电容C1的一端连接，第三电阻R3的另一端与第一光耦PC1的第二输入端3、第二光耦PC2的第二输入3端连接，第一电容C1与第二电阻R2和第三电阻R3连接的一端还与第一比较器U1的负极2连接，第一电容C1的另一端与软启动控制电路的地线com连接；

其中，第一光耦PC1的第二输出端4及第二光耦PC2的第二输出端4均与地线com连接，第一比较器U1的输出端4与延时电路202的输入端连接，第一比较器U1的正极3与第一电阻R1的一端连接，第一电阻R1的另一端与地线com连接；

其中，第一比较器U1的正极3经第四电阻R4连接电源电压POWER。

需要说明的是，在本发明实施例中，第一比较器U1的输入端5与电源电压POWER连接，第一比较器U1的另一输出端1与地线com连接。

在本发明实施例中，为了滤除杂波，避免杂波带来的干扰，交流电压检测电路201还包括第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4，其中，第二电容C2的一端与第一光耦PC1的第一输入端1连接，且第二电容C2的另一端与第二光耦PC2的第一输入端1连接；第三电容C3并联在第一光耦PC1的第二输入端3及第二输出端4之间；第四电容C4并联在第二光耦PC2的第二输入端3及第二输出端4之间；通过使用第二电容C2作为第一光耦PC1和第二光耦PC2的原边的滤波电容，使用第三电容C3及第四电容C4作为第一光耦PC1和第二光耦PC2的副边的滤波电容，能够有效的滤除杂波。

在本发明实施例中，为了限制第一光耦PC1和第二光耦PC2的原边电流，在交流电压检测电路中还包括第五电阻R5，且第一光耦PC1的第一输入端1与第五电阻R5连接之后与交流输入电路的第一输入端AC-1连接。

在本发明实施例中，第一光耦PC1与第二光耦PC2用于检测交流输入电路的交流电压的输入状态，主回路在刚上电的时候，因为光耦原边是交流信号，所以采用两路光耦检测交流电压，使得无论哪一路为正电压，都可以让光耦导通，例如，若交流输入电路的第一输入端AC-1输入正电压，则第一光耦PC1导通，若交流输入电路的第二输入端AC-2输入正电压，则第二光耦PC2导通，且在交流电压检测电路201检测到交流电压输入的信号时，交流输入电路中由于有缓冲电阻R0的存在，可以防止保险丝F1和电容C0受到较大电流的冲击，电容C0的电压也可以缓慢上升，具体请参看图1所示实施例中的交流输入电路的电路图。

在本发明实施例中，延时电路202包括：第六电阻R6和第五电容C5，第六电阻R6的一端与交流电压检测电路201中的第一比较器U1的输出端4连接，第六电阻R6的另一端与第五电容C5的正极连接，第五电容C5的正极还与继电器控制电路203的输入端连接，第五电容C5的负极与该软启动控制电路的地线com连接。

在本发明实施例中，继电器控制电路203包括第二比较器U2、第七电阻R7、第六电容C6、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十二电阻R12、开关管，为了更好的描述，此处开关管以NPN型三极管Q1为例描述电路的连接关系。

参见图4，第二比较器U2的正极3与第五电容C5的正极连接，第二比较器U2的负极2经第八电阻R8与地线com连接，第二比较器U2的负极2还经第九电阻R9与电源电压POWER相连，第二比较器U2的输出端4经第十二电阻R12与电源电压POWER相连；第二比较器U2的输出端4经第十电阻R10与三极管Q1的基极1相连，三极管Q1的基极1连接第七电阻R7和第六电容C6的并联电路的一端，该并联电路的另一端与三极管Q1的发射极连接；且三极管Q1的发射极还与地线com连接，三极管Q1的集电极与继电器K1的第一输入端A相连，该继电器K1的第二输入端D连接至电源电压POWER，其中，继电器K1为图1所示实施例中描述的交流输入电路中的继电器K1。

需要说明的是，在本发明实施例中，第二比较器U2的输入端5与电源电压POWER连接，第二比较器U2的另一输出端1与地线com连接。

需要说明的是，在本发明实施例中的电源电压POWER为经交流电源板中变压器变换后得到的直流电压。

在本发明实施例中，第十电阻R10为驱动电阻，用于限制第二比较器U2的提供给三极管Q1的电流。

在本发明实施例中，为了给第一比较器U1及第二比较器U2提供输出电压，在交流电压检测电路201中还包含第十一电阻R11，该第十一电阻R11的一端与第一比较器U1的输出端4连接，且另一端与电源电压POWER连接；在继电器控制电路203中还包含第十二电阻R12，该第十二电阻R12的一端与第二比较器的输出端4连接，另一端与电源电压POWER连接。

在图4所示的实施例中，交流电压检测电路201的第一输入端AC-1及第二输入端AC-2分别与图1所示实施例中的交流输入电路的输入端AC-1及AC-2对应连接，交流电压检测电路201通过第一光耦PC1和第二光耦PC2对主回路的交流电压的输入进行检测，且在第一光耦PC1或第二光耦PC2导通之后，则确定主回路已经上电，且经过第二电阻R2和第三电阻R3分压后，此时第一比较器U1的正极3的引脚电压高于负极2的引脚电压，第一比较器U1的输出端4处于集电极开路状态，通过第十一电阻R11的上拉作用向延时电路202输出电压，延时电路202通过第六电阻R6向第五电容C5充电，其中，给第五电容C5充电的时间，就是延时电路202的延时时间，且在第五电容C5充电完毕之后，第五电容C5的电压为高电平，且该高电平输出至与第五电容C5的正极相连的第二比较器U2的正极3；由于第二比较器U2的负极2处的电压经过第九电阻R9及第八电阻R8的分压后，低于第二比较器U2的正极3处的电压，此时，第二比较器U2的输出端4处于集电极开路状态，且第二比较器U2的输出端4在第十二电阻R12的上拉作用下处于高电平；第二比较器U2将该高电平通过第十电阻R10给第六电容C6进行充电，当第六电容C6充电完成之后，能够给三极管Q1的基极1供电，使得三极管Q1的基极1高于发射极3的电压，因此，三极管Q1导通，其中，第六电容C6还起到滤除杂波干扰的作用。由于三极管Q1连接主回路中的继电器K1的第一输入端口A，因此，三极管Q1导通之后将使得该继电器K1的第一输入端口A与地线com的连接接通，继电器K1闭合，主回路完成了软启动过程。

需要说明的是，在本发明实施例中，继电器K1闭合之前，交流输入电路中的电容C0必须已经完成充电过程，因此，软启动控制电路控制继电器K1吸合的时间需要长于缓冲电路中的电容C0的充电时间，其中，电容C0需要的充电时间为：

T=R0*C0*5；

软启动控制电路控制继电器K1吸合的时间由延时电路202中的第五电容C5的充电时间决定，且该第五电容C5的充电时间为：

t=RC*Ln[(V1-V0)/(V1-Vt)]；

其中，V0为第五电容C5上的初始电压值，V1为第五电容C5最终可充到的电压值，Vt为t时刻第五电容C5上的电压值，C为第五电容C5的电容值，R为第六电阻R6的电阻值。

在本发明实施例中，当第五电容C5的电压大于第二比较器U2的负极2上的电压时，第二比较器U2的输出电压为高电平，该继电器控制电路将控制继电器K1吸合。

在本发明实施例中，必须保证延时电路202的充电时间t远远大于缓冲电路中的电容C0的充电时间T，使得电容C0有足够的时间充电，且在电容C0完成充电后，再吸合继电器K1，使得主回路能够正常工作。

在本发明实施例中，通过使用软启动控制电路实现对主回路中的继电器K1的吸合的控制，具体为使用延时电路保证主回路中的交流输入电路中的电容C0的充电时间，确保在电容C0完全充满电之后再吸合继电器K1，实现对电路的保护。

在本发明实施例中，图4所示实施例中的软启动控制电路还可以包括放电电路204，请参阅图5，为本发明实施例中在图4所示实施例的基础上增加放电电路204后的软启动控制电路的电路图，其中，交流电压检测电路201、延时电路202、继电器控制电路203与图4所示实施例中描述的内容相似，此处不再赘述。

其中，放电电路204与延时电路202并联，用于在主电路短时掉电时能够释放延时电路202所存储的能量，该放电电路204包括二极管D1和第十三电阻R13；第十三电阻R13的一端与二极管D1的负极连接，第十三电阻R13的另一端与第一比较器U1的输出端4连接，二极管D1的正极与第二比较器U2的正极3连接。

在图5所示的实施例中，三极管Q1导通的工作原理与图4所示实施例中描述的三极管Q1的导通原理相同，在此不再赘述；在本实施例中，三极管Q1导通后，使得三极管Q1的集电极与交流输入电路中的继电器K1的第一输入端A之间的连接导通，此时，由于该继电器K1的第二输入端D连接电源电压POWER，因此，继电器K1将闭合，主回路完成了软启动过程。

在本发明实施例中，当主回路中的交流电压掉电后，交流电压检测电路201中的第一光耦PC1和第二光耦PC2均不导通，电源电压POWER通过第二电阻R2给第一电容C1充电，使得第一比较器U1的负极2处的电压迅速上升并超过第一比较器U1的正极3处的电压，使第一比较器U1的输出端4为低电平，此时第五电容C5将通过放电电路204中的二极管D1及第十三电阻R13快速放电，其中，第五电容C5的放电时间为：

t=R13*C5*Ln[(V1-V0)/(V1-Vt)]；

其中，V0为第五电容C5上的初始电压值，V1为第五电容C5最终可放到的电压值，Vt为t时刻第五电容C5上的电压值，C5为第五电容C5的电容值，R13为第十三电阻R13的电阻值。

在本发明实施例中，第五电容C5的电压输入至第二比较器U2的正极3，当第二比较器U2的正极3的电压因放电而不断降低并低于第二比较器U2的负极2的电压时，第二比较器U2输出端4为低电平，三极管Q1的基极1的电压被拉低，三级管Q1处于断开状态，使得主回路中的继电器K1断开了与地线com的连接，继电器K1也将断开，能够有效的在主回路出现掉电的情况下实现对主回路的电路的保护，避免在掉电后重新上电时的大电流冲击。

在本发明实施例中，通过使用软启动控制电路实现对主回路中的继电器K1的吸合的控制，具体为使用延时电路保证主回路中的交流输入电路中的电容C0的充电时间，确保在电容C0完全充满电之后再吸合继电器K1，实现对电路的保护；此外，在主回路的输入短时掉电之后，通过使用放电电路对延时电路中的电容C5进行放电处理，迅速断开继电器K1，使得主回路能够进入软启动保护状态，防止输入短时掉电再启动时对主回路中元器件的浪涌冲击，能够有效的实现对电路的保护。

需要说明的是，在本发明实施例中提到的“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、…….、“第十”、“第十一”、“第十二”等仅用于区别不同的元器件，对该元器件的类型及功能并不造成任何限定。

需要说明的是，在图4及图5所示实施例中继电器控制电路203与继电器K1的连接方式仅为可行的一种连接方式，下面将描述另一种可行的连接方式。请参见图6所示实施例中的软启动控制电路。

图6所示的实施例中的软启动控制电路包含交流电压检测电路201、延时电路202、继电器控制电路203、放电电路204，其中，交流电压检测电路201、延时电路202及放电电路204与图5所示实施例中描述的内容相似，此处不再赘述。

其中，继电器控制电路203包括：第二比较器U2、第七电阻R7、第六电容C6、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十二电阻R12、开关管，为了更好的描述，此处开关管以NPN型三极管Q1为例描述电路的连接关系。

其中，第二比较器U2的正极3与第五电容C5的正极连接，第二比较器U2的负极2经第八电阻R8与地线com连接，第二比较器U2的负极2还经第九电阻R9与电源电压POWER相连，第二比较器U2的输出端4经第十二电阻R12与电源电压POWER相连；第二比较器U2的输出端4经第十电阻R10与三极管Q1的基极1相连，三极管Q1的基极1连接第七电阻R7和第六电容C6的并联电路的一端，该并联电路的另一端与三极管Q1的发射极连接；且三极管Q1的发射极与继电器K1的第二输入端D连接，三极管Q1的集电极连接电源电压POWER，且继电器K1的第一输入端与地线com连接，该继电器K1为图1所示实施例中的交流输入电路中的继电器K1。

需要说明的是，图6所示实施例中描述的软启动控制电路控制继电器K1的吸合及断开的方式与图5所示实施例中描述的相似，此处不再赘述。

需要说明的是，在图4至图6所示的软启动控制电路的实施例中，开关管以NPN型三极管Q1为例进行说明的，该三极管Q1也可以是其他类型的开关管，例如，还可以是金属氧化物半导体场效应晶体管（英文全称为：Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor，MOSFET）或绝缘栅双极型晶体管（英文全称为：InsulatedGateBipolarTransistor，缩写为IGBT）。此处仅以三极管Q1为例描述继电器控制电路203，并不造成对本发明的限制。本发明开关管使用MOSFET或IGBT时，其引脚与上述实施例中的三极管Q1的各引脚相对应，具体的，MOSFET或IGBT的栅极对应于三极管的基极，MOSFET或IGBT的源极对应于三极管的发射极，MOSFET或IGBT的漏极对应于三极管的集电极，MOSFET或IGBT各引脚与相关器件的连接关系也与三极管相同，在此不再赘述。

以上对本发明所提供的一种软启动控制电路进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种软启动控制电路，用于控制主回路中交流输入电路中的继电器，其特征在于，包括：

交流电压检测电路、延时电路和继电器控制电路；

其中，所述交流电压检测电路的输入端与所述交流输入电路的输入端连接，所述交流电压检测电路的输出端与所述延时电路的输入端连接，所述延时电路的输出端与所述继电器控制电路的输入端连接，所述继电器控制电路的输出端与所述交流输入电路中的继电器的输入端连接；

所述交流电压检测电路用于检测所述交流输入电路的交流电压的输入状态；

所述延时电路用于通过存储能量实现延时，以保证所述交流输入电路中的电容有足够的时间充电；

所述继电器控制电路用于控制所述交流输入电路中的继电器的吸合；

所述交流电压检测电路包含第一光耦、第二光耦、第一比较器、第一电阻、第二电阻，第三电阻、第四电阻及第一电容；

所述第一光耦的第一输入端与所述交流输入电路的第一输入端连接，所述第二光耦的第一输入端与所述交流输入电路的第二输入端连接，所述第一光耦的第一输出端与所述第二光耦的所述第一输入端连接，所述第二光耦的第一输出端与所述第一光耦的所述第一输入端连接；

所述第二电阻的一端与电源电压连接，所述第二电阻的另一端与所述第三电阻的一端连接及与所述第一电容的一端连接，所述第三电阻的另一端与所述第一光耦的第二输入端、所述第二光耦的第二输入端连接，所述第一电容与所述第二电阻和所述第三电阻连接的一端还与所述第一比较器的负极连接，所述第一电容的另一端与所述软启动控制电路的地线连接；

所述第一光耦的第二输出端及所述第二光耦的第二输出端均与所述软启动控制电路的地线连接，所述第一比较器的输出端与所述延时电路的输入端连接，所述第一比较器的正极与所述第一电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端与所述地线连接；

所述第一比较器的正极经所述第四电阻连接所述电源电压。

2.根据权利要求1所述的软启动控制电路，其特征在于，所述交流电压检测电路还包括第二电容、第三电容及第四电容；

所述第二电容的一端与所述第一光耦的第一输入端连接，所述第二电容的另一端与所述第二光耦的第一输入端连接，所述第三电容并联在所述第一光耦的所述第二输入端及所述第二输出端之间，所述第四电容并联在所述第二光耦的所述第二输入端及所述第二输出端之间。

3.根据权利要求2所述的软启动控制电路，其特征在于，所述交流电压检测电路还包括第五电阻；

所述第一光耦经所述第五电阻连接至所述交流输入电路。

4.根据权利要求3所述的软启动控制电路，其特征在于，所述交流电压检测电路还包括第十一电阻，所述第十一电阻的一端与所述第一比较器的输出端连接，所述第十一电阻的另一端与所述电源电压连接。

5.根据权利要求1所述的软启动控制电路，其特征在于，所述延时电路包括：第六电阻和第五电容，所述第六电阻的一端与所述交流电压检测电路的输出端连接，所述第六电阻的另一端与所述第五电容的正极连接，所述第五电容的正极还与所述继电器控制电路的输入端连接，所述第五电容的负极与所述地线连接。

6.根据权利要求5所述的软启动控制电路，其特征在于，所述继电器控制电路包括第二比较器、第六电容、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十二电阻、开关管；

所述第二比较器的正极与所述第五电容的正极连接，所述第二比较器的负极经所述第八电阻与所述地线连接，所述第二比较器的负极还经所述第九电阻与所述电源电压相连，所述第二比较器的输出端经所述第十二电阻与所述电源电压相连；所述第二比较器的输出端经所述第十电阻与开关管的基极或者栅极相连，所述开关管的基极或栅极连接所述第七电阻与所述第六电容构成的并联电路的一端，所述并联电路的另一端与所述开关管的发射极或者源极连接；

所述开关管的发射极或者源极还连接所述地线，所述开关管的集电极或漏极与所述继电器的第一输入端连接，所述继电器的第二输入端连接所述电源电压。

7.根据权利要求5所述的软启动控制电路，其特征在于，所述继电器控制电路包括第二比较器、第六电容、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十二电阻、开关管；

所述第二比较器的正极与所述第五电容的正极连接，所述第二比较器的负极经所述第八电阻与所述地线连接，所述第二比较器的负极还经所述第九电阻与所述电源电压相连，所述第二比较器的输出端经所述第十二电阻与所述电源电压相连；所述第二比较器的输出端经所述第十电阻与开关管的基极或者栅极相连，所述开关管的基极或栅极连接所述第七电阻与所述第六电容构成的并联电路的一端，所述并联电路的另一端与所述开关管的发射极或者源极连接；

所述开关管的发射极或源极与所述继电器的第二输入端连接，所述开关管的集电极或漏极连接至所述电源电压，所述继电器的第一输入端连接所述地线。

8.根据权利要求6或7所述的软启动控制电路，其特征在于，所述开关管为NPN型三极管、金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET或绝缘栅双极型晶体管IGBT。

9.根据权利要求8所述的软启动控制电路，其特征在于，还包括放电电路，所述放电电路包括：二极管，第十三电阻；

所述第十三电阻的一端与所述二极管的负极连接，所述第十三电阻的另一端与所述第一比较器的输出端连接，所述二极管的正极与所述第二比较器的正极连接。