CN104934263A - 降低功耗的继电器控制电路 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种降低功耗的继电器控制电路。其包括光电耦合器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一三极管、第二三极管、第一电容、第二电容、稳压二极管、第三电容、继电器线圈、二极管、发光二极管和第五电阻，光电耦合器的一个输入端通过第一电阻接控制信号，另一个输入端接地，一个输出端接偏置电压，另一个输出端通过第二电阻接第一三极管的基极和第二二极管的集电极，第一三极管的发射极耦接第二三极管的集电极，第一三极管的集电极通过并联的稳压二极管和第三电容接继电器线圈的一端及二极管的阳极，继电器线圈的另一端和二极管的阴极接电源电压，发光二极管和第五电阻串联后与二极管并联。本发明能够降低继电器的功耗。

Description

降低功耗的继电器控制电路

技术领域

本发明涉及继电器控制技术领域，特别是涉及一种降低功耗的继电器控制电路。

背景技术

继电器是一种电子控制器件，它是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。

目前继电器的控制方式多数采用继电器的标称吸合电压直接供给继电器。这种方案的缺点是继电器一直工作在高负荷状态下，导致继电器自身功耗大,发热量大,以致降低继电器的使用寿命。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种降低功耗的继电器控制电路，能够降低继电器的功耗。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种降低功耗的继电器控制电路，包括光电耦合器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一MOS管、第二MOS管、第一电容、第二电容、第一稳压二极管、第二稳压二极管、继电器线圈、二极管、发光二极管和第五电阻，所述光电耦合器的一个输入端接所述第一电阻的一端，所述第一电阻的另一端接控制信号，所述光电耦合器的另一个输入端接地，所述光电耦合器的一个输出端接偏置电压，所述光电耦合器的另一个输出端接所述第二电阻的一端，所述第二电阻的另一端接所述第二MOS管的栅极以及通过所述第一电容接所述第一MOS管的栅极，所述第一MOS管和所述第二MOS管的源极接地，所述第三电阻接在所述第一MOS管的源极和栅极之间、所述第一稳压二极管的阴极接所述第二MOS管的栅极，所述第一稳压二极管的阳极接地，所述第二MOS管的漏极通过所述第四电阻接所述第一MOS管的漏极，所述第一MOS管的漏极还与所述第二稳压二极管的阳极和所述第二电容的一端相连，所述第二稳压二极管的阴极和所述第二电容的另一端与所述继电器线圈的一端及所述二极管的阳极相连，所述继电器线圈的另一端和所述二极管的阴极接电源电压，所述发光二极管的阴极通过所述第五电阻连接所述二极管的阳极，所述发光二极管的阳极连接所述二极管的阴极。

优选地，所述电源电压为24V，所述偏置电压为5V。

区别于现有技术的情况，本发明的有益效果是：光电耦合器将控制信号隔离放大，可以使控制信号更稳定，而且稳压二极管和电容并联后接在第一MOS管的漏极与继电器线圈之间，可以使继电器吸合后工作在维持电压下，从而达到降低继电器的功耗的目的。

附图说明

图1是本发明实施例降低功耗的继电器控制电路的电路原理示意图。

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，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

参见图1，是本发明实施例降低功耗的继电器控制电路的电路原理示意图。本实施例的降低功耗的继电器控制电路包括光电耦合器U、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一MOS管M1、第二MOS管M2、第一电容C1、第二电容C2、第一稳压二极管VD1、第二稳压二极管VD2、继电器线圈J、二极管D1、发光二极管D2和第五电阻R5。

其中，光电耦合器U具有两个输入端和两个输出端，一个输入端接第一电阻R1的一端，第一电阻R1的另一端接控制信号，另一个输入端接地，一个输出端接偏置电压Vb，另一个输出端接第二电阻R2的一端。

第二电阻R2的另一端接第二MOS管M2的栅极以及通过第一电容C1接第一MOS管M1的栅极，第一MOS管M1和第二MOS管M2的源极接地，第三电阻R3接在第一MOS管M1的源极和栅极之间、第一稳压二极管VD1的阴极接第二MOS管M2的栅极，第一稳压二极管VD1的阳极接地，第二MOS管M2的漏极通过第四电阻R4接第一MOS管M1的漏极，第一MOS管M1的漏极还与第二稳压二极管VD2的阳极和第二电容C2的一端相连，第二稳压二极管VD2的阴极和第二电容C2的另一端与继电器线圈J的一端及二极管D1的阳极相连，继电器线圈J的另一端和二极管D1的阴极接电源电压VDD，发光二极管D2的阴极通过第五电阻R5连接二极管D1的阳极，发光二极管D2的阳极连接二极管D1的阴极。在本实施例中，电源电压VDD为24V，偏置电压Vb为5V。

降低功耗的继电器控制电路工作时，控制信号经过光电耦合器U隔离放大，光电耦合器U的输出首先会给第一电容C1充电，电流首先流向有第一电容C1的一方电路，此时，第一MOS管M1的栅极因为有电压信号而优先导通，此时第一电容C1相当于一个短路状态，使最大电流通过第二电容C2，由于第二电容C2两端的电压不能突变，所以相当于电源电压VDD加在继电器线圈J上，使继电器有足够大的吸合力使继电器的常开触点闭合、常闭触点断开.随着第二电容C2两端电压逐渐升高到稳压二极管VD的稳压电压时，稳压二极管VD开始工作而使继电器线圈J两端承受的电压为电源电压VDD减去稳压二极管VD的稳压电压.从而使继电器吸合后工作在维持电压下，以达到降低继电器的功耗的目的，因而可以减小发热量和延长使用寿命。之后，随着第一电容C1不断充电，此时第三电阻R3和第一电容C1形成充电回路，保证第一电容C1持续的充电。第一电容C1充满后，第一电容C1就相当于处于断路状态，第一MOS管M1的栅极因为没有电压信号而关断，此时第一电容C1积累了很多的电荷，而第三电阻R3又能作为放电电阻，第一电容C1通过第三电阻R3放电，从而保护了第一电容C1。同时，随着第一电容C1充电电荷的增多，阻抗逐渐增加，第二MOS管M2的栅极也会产生电压，从而触发导通，继电器线圈J和第二MOS管M2以及第四电阻R4和地之间形成通路，因为继电器在保持吸合阶段所需电压较小，因此继电器可以继续维持吸合状态，在该通路中，第四电阻R4的分压降低了继电器线圈J的功耗，有助于延长继电器的寿命。

另外，由于继电器大部分是安装在机器的内部，其工作状态不直观，通过在继电器线圈J的两端并联由第四电阻R4和发光二极管D2串联的电路，当继电器线圈J通电时，发光二极管D2亮，从而可以直观地了解继电器的工作状态。

通过上述方式，本发明实施例的降低功耗的继电器控制电路通过光电耦合器将控制信号隔离放大，可以使控制信号更稳定，而且稳压二极管和电容并联后接在第一MOS管的漏极与继电器线圈之间，可以使继电器吸合后工作在维持电压下，从而达到降低继电器的功耗的目的。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (2)

1.一种降低功耗的继电器控制电路，其特征在于，包括光电耦合器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一MOS管、第二MOS管、第一电容、第二电容、第一稳压二极管、第二稳压二极管、继电器线圈、二极管、发光二极管和第五电阻，所述光电耦合器的一个输入端接所述第一电阻的一端，所述第一电阻的另一端接控制信号，所述光电耦合器的另一个输入端接地，所述光电耦合器的一个输出端接偏置电压，所述光电耦合器的另一个输出端接所述第二电阻的一端，所述第二电阻的另一端接所述第二MOS管的栅极以及通过所述第一电容接所述第一MOS管的栅极，所述第一MOS管和所述第二MOS管的源极接地，所述第三电阻接在所述第一MOS管的源极和栅极之间、所述第一稳压二极管的阴极接所述第二MOS管的栅极，所述第一稳压二极管的阳极接地，所述第二MOS管的漏极通过所述第四电阻接所述第一MOS管的漏极，所述第一MOS管的漏极还与所述第二稳压二极管的阳极和所述第二电容的一端相连，所述第二稳压二极管的阴极和所述第二电容的另一端与所述继电器线圈的一端及所述二极管的阳极相连，所述继电器线圈的另一端和所述二极管的阴极接电源电压，所述发光二极管的阴极通过所述第五电阻连接所述二极管的阳极，所述发光二极管的阳极连接所述二极管的阴极。

2.根据权利要求1所述的降低功耗的继电器控制电路，其特征在于，所述电源电压为24V，所述偏置电压为5V。