CN104835685B - 继电器控制电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种继电器控制电路，包括驱动电源端、开关、采样电路、处理器。采样电路采集电压信号，处理器根据采样信号判断继电器是否正常工作。通过本发明，可以简单方便的实时检测继电器的工作状态，并在状态异常时对其进行处理，以保护电器及用户的安全。

Description

继电器控制电路

技术领域

本发明涉及家电领域，特别涉及一种继电器控制电路。

背景技术

继电器作为负载的开关若异常轻则导致负载工作不正常重则引起安全事故，因此需对继电器进行检测，然而现有的检测方法需嵌入负载回路，结构复杂且存在危险性。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此本发明需要提供一种继电器控制电路，包括：

驱动电源端；

开关，所述继电器与所述开关串联在所述驱动电源及地之间；

与所述开关连接的采样电路，所述采样电路用于采样电压信号；及

与所述采样电路连接的处理器，用于根据所述电压信号判断所述继电器是否正常工作；

所述采样电路包括：

采样电源端；及

串联连接在所述采样电源端与所述开关之间的第一电阻及第二电阻，所述处理器与所述第一电阻及所述第二电阻直接连接；

所述采样电路与所述开关连接所述驱动端的一端连接。

在某些实施方式中，所述采样电路还包括串联设置在你所述第一电阻及所述第二电阻之间、正向偏置的第一二极管。

在某些实施方式中，所述处理器与所述开关连接，还用于发出控制信号控制所述开关的断开及连通。

在某些实施方式中，所述处理器用于根据所述控制信号确定所述采样电压信号的标准值，并通过比较所述采样电压信号与所述标准值判断所述继电器是否正常工作。

在某些实施方式中，所述控制电路还包括与所述继电器并联设置的第二二极管。

在某些实施方法中，所述控制电路还包括于所述第一电阻并联设置的热敏电阻，所述热敏电阻靠近所述继电器或者负载设置。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明的一个实施方式的继电器控制电路图。

图2是根据本发明的另一个实施方式的继电器控制电路图

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

图1是根据本发明一个实施方式的继电器控制电路图，

本发明的实施方式的继电器控制电路10包括继电器100、驱动电源端110、开关120、采样电路140及处理器150。继电器100与开关120串联在驱动电源端110与地之间。采样电路130与开关120连接，用于采样电压信号。处理器150与采样电路140连接，用于根据所述电压信号判断继电器100是否正常工作。

如此，本发明的实施方式的继电器控制电路通过检测继电器100的开关120信号来检测继电器100是否正常工作，不但结构简单，而且避开负载回路，使用安全。

本实施方式中，驱动电源端110的电压为12V，开关120为三极管，其中三极管集电极(C级)与继电器100相连，发射极(E级)与地相连，基级(B级)与处理器150输出端相连。

继电器100为电磁继电器，通常由电磁铁，线圈，触点，衔铁等组成，当线圈通电后，其两端产生电势差，线圈中有电流经过，从而产生电磁效应。衔铁在磁力吸引下吸向电磁铁，带动触点吸合，当线圈断电后，电磁铁吸力也随之消失，衔铁复位，如此达到电路中导通、切断的目的。处理器150输出端一般输出电平信号，使得三极管开关120处于不同状态，例如在本实施方式中，当处理器150输出端输出低电平时，三极管开关120处于截止状态，继电器100与驱动电源110没有形成回路，为常开状态，负载不工作；当处理器150输出端输出高电平时，三极管开关120处于导通状态，继电器100与驱动电源110形成回路，继电器100吸合，负载工作。

采样电路130与三极管开关120连接驱动电源端110的一端连接。在本实施方式中，当处理器150输出端输出低电平时，三极管开关120处于截止状态。此时，继电器100与驱动电源110没有形成回路，负载不工作，采样电路130采样驱动回路的电压信号为采样电路130采样电源端电压信号。此时，采样电路130用于检测产品待机状态即负载不工作时，继电器100的状态。

如此，即使在开关120断开的情况下，即负载不工作的情况下，采样电路130仍可以采样驱动回路的电压信号，从而检测继电器100是否正常。

采样电路130包括：采样电源端131，第一电阻R1，第二电阻R2，正向偏置的第一二极管D1。第一电阻R1和第二电阻R2串联设置在采样电源端131与开关120之间，处理器150与第一电阻R1和第二电阻R2直接连接。

如此，所述采样电路结构简单，而且零件容易采购，成本低。

正向偏置的第一二极管D1串联设置在第一电阻R1和第二电阻R2之间。二极管具有单向导电性，在采样电路130中，电流从第一二极管D1正极流入，负极流出。

如此，第一二极管D1用于限制采样电路回流，保证用电安全。

处理器150可采用的实际电路为单片机最小系统，作为软件运算的基础，单片机具备AD(数模转换)功能。例如，本实施方式中，AD转换精度为8位，采样电路130采样电源端131电压为5V，对应的AD值为5*2^8/5＝256＝(FF)H(16进制)。当继电器100不工作时，处理器150输入端接到电压信号为采样电路130采样电源端电压AD值FF；当继电器100工作时，第一电阻R1通过三极管开关120对地短路，不考虑第一二极管D1和三极管开关120正向压降，则处理器150输入端接收到电压信号为采样电路130中第一电阻R1两端的电压。例如当采样电路130中第一电阻R1与第二电阻R2阻值相等时，处理器150输入端电压为VCC*R1/(R1+R2)＝2.5V，对应的AD值为2.5*2^8/5＝(80)H。

处理器150与三极管开关120连接，还用于发出控制信号控制开关120的断开及连通。也即使说，处理器150是继电器100的控制器，且具有检测功能，多功能复用，提高利用率的同时降低成本。例如，当处理器150输出端输出低电平时，开关120断开，当处理器150输出端输出高电平时，开关120连通。

控制器150用于根据所述控制信号确定所述采样电压信号的标准值，并通过比较所述采样电压信号与所述标准值来判断继电器100是否正常工作。例如，在本实施方式中，根据采样电路130的电路图，计算出处理器150在继电器100正常工作时接收到的采样电路130理论采样电压信号AD值，进而设定标准值范围，标准值范围为理论计算AD值偏差正负1个AD值。当继电器100不工作时，处理器150输入端接收到的信号标准值范围为FE-FF；继电器100工作时，处理器150接收端接收到的信号标准值范围为7F-81。若处理器150接收到的采样电压信号值在标准值范围内，则继电器100正常工作；否则继电器100工作异常。

此外，控制器150在继电器100工作发生异常时执行异常处理操作，例如断开负载，报警提示或断开主回路电源。

控制电路还包括与继电器100并联设置的第二二极管D2。第二二极管D2通常为续流二极管。继电器100线圈在通电时会在其两端差生感应电动势，当电流消失时，感应电动势会对电路中的元件产生反向电压。当反向电压高于元件的反向击穿电压时，会把元件，具体的，例如三极管开关120击穿，造成其损坏。续流二极管D2并联在线圈两端，当电流消失时，线圈产生的感应电动势通过续流二极管D2和线圈构成的回路做工而消耗掉，从而保护了电路中三极管开关120的安全。

控制电路还包括与第一电阻R1并联设置的热敏电阻R4，热敏电阻R4靠近继电器100或者负载设置。热敏电阻对温度敏感，在不同温度下，阻值会发生变化，一般有正温度系数热敏电阻(温度越高阻值越高)和负温度系数热敏电阻(温度越高阻值越低)。在本实施方式中，热敏电阻R4采用负温度系数热敏电阻，将其并联在第一电阻R1两端。当继电器100工作状态异常时，其温度升高或者负载温度升高，则热敏电阻R4阻值下降，起到异常保护的功能。

图2是根据本发明的另一个实施方式的继电器控制电路图，

此继电器控制电路有多路负载，且共用一路处理器输入端。首先根据电路图计算处理器输入端接收采样电路采样电压信号的理论值并设定标准值范围，标准值范围为理论值正负1个AD值。其次比较所述采样值与标准值范围，判断各继电器工作状态，并在其工作异常状态时进行处理。例如，当只开启负载1时，所述处理器输入端接收采样信号标准值为2.5V，对应的AD值为80，标准值范围为7F-81；同时开启负载1、负载2时，所述处理器输入端接收采样信号标准值为1.67V，对应的AD值为55，标准值范围54-56；以此类推。各负载根据工作需要开启，并不限于本实施方式中所述的开启方式。在靠近各继电器或者负载处，增加设置热敏电阻，在温度异常时，所述热敏电阻阻值降低，所述处理器输入端接收采样信号AD值发生改变，处理器执行异常处理操作，例如断开负载、报警提示或断开主回路电源。

本实施方式通过检测继电器弱电部分，可以确认继电器工作是否有异常，并检测继电器或者系统温度是够过高。处理器根据输入端接收到的采样电路电压信号与标准值的比较判断继电器是否处于正常状态，并做出相应的处理和提示，从而保护产品的继电器不发生异常，预防安全事故发生。所需要的元件容易找到，易于采购；由于是弱电电路，元件的温升低，对产品没有影响，安全距离只需考虑继电器本身，不易受外界干扰。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种继电器控制电路，其特征在于，包括：

驱动电源端；

开关，所述继电器与所述开关串联在所述驱动电源及地之间；

与所述开关连接的采样电路，所述采样电路用于采样电压信号；及

与所述采样电路连接的处理器，用于根据所述电压信号判断所述继电器是否工作；

所述采样电路包括：

采样电源端；及

串联连接在所述采样电源端与所述开关之间的第一电阻及第二电阻，所述处理器与所述第一电阻及所述第二电阻直接连接；

所述采样电路与所述开关连接所述驱动电源端的一端连接；

所述处理器还用于在所述继电器异常时执行异常处理操作。

2.如权利要求1所述的继电器控制电路，其特征在于，所述采样电路还包括串联设置在所述第一电阻及所述第二电阻之间、正向偏置的第一二极管。

3.如权利要求1所述的继电器控制电路，其特征在于，所述处理器与所述开关连接，还用于发出控制信号控制所述开关的断开及连通。

4.如权利要求3所述的继电器控制电路，其特征在于，所述处理器用于根据所述控制信号确定所述采样电压信号的标准值，并通过比较所述采样电压信号与所述标准值判断所述继电器是否正常工作。

5.如权利要求1所述的继电器控制电路，其特征在于，所述控制电路还包括与所述继电器并联设置的第二二极管。

6.如权利要求1所述的继电器控制电路，其特征在于，所述控制电路还包括与所述第一电阻并联设置的热敏电阻，所述热敏电阻靠近所述继电器或者负载设置。