CN107507734A - 继电器降压保持电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种继电器降压保持电路。该继电器降压保持电路包括：反馈信号输入端，用于接收反馈信号，其中，反馈信号为由检测信号得到的信号，检测信号为对直流母线进行检测得到的信号；控制电路，与反馈信号输入端相连接，用于根据反馈信号控制电源的输出电压值以降低继电器线圈的维持吸合电压，其中，电源为用于为继电器线圈供电的电源。本发明解决了现有技术中的继电器降压保持电路无法有效降低驱动线圈的电源功率的技术问题。

Description

继电器降压保持电路

技术领域

本发明涉及电路领域，具体而言，涉及一种继电器降压保持电路。

背景技术

继电器在使用过程中存在温升过高的问题，影响继电器的使用寿命，降低继电器的可靠性。为了降低继电器的温升，厂家通常对继电器设置不同的吸合电压和维持电压，以保证继电器的可靠性及使用寿命。

现阶段使用的继电器降压保持方法往往是在主继电器线圈上串联一个电阻与继电器并联的电路实现的。在启动时，通过闭合并联在电阻上的小继电器屏蔽掉电阻，实现主继电器的启动吸合；在吸合后，断开并联在电阻上的小继电器，使电阻串联在主继电器的线圈上，限制流过主继电器线圈的电流，维持继电器可靠吸合。但该方式是通过串联电阻维持主继电器的吸合，仅是将继电器的一部分发热转移到了串联电阻上，驱动继电器的电源功率并没有降低。

继电器降压保持电路可有效降低继电器线圈损耗，降低线圈发热，延长器件寿命。现阶段继电器降压保持电路采用与线圈串联电阻的方式实现，该方式并没有真正降低驱动线圈的电源功率，仅仅是将一部分功率消耗在了串联电阻上。

针对现有技术中的继电器降压保持电路无法有效降低驱动线圈的电源功率的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种继电器降压保持电路，以至少解决现有技术中的继电器降压保持电路无法有效降低驱动线圈的电源功率的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种继电器降压保持电路，该继电器降压保持电路包括：反馈信号输入端，用于接收反馈信号，其中，反馈信号为由检测信号得到的信号，检测信号为对直流母线进行检测得到的信号；控制电路，与反馈信号输入端相连接，用于根据反馈信号控制电源的输出电压值以降低继电器线圈的维持吸合电压，其中，电源为用于为继电器线圈供电的电源。

进一步地，该继电器降压保持电路还包括：反馈信号发生电路，与反馈信号输入端相连接，用于由检测信号得到反馈信号。

进一步地，反馈信号发生电路包括：比较器电路，比较器电路的输出端连接至反馈信号输入端，比较器电路的第一输入端连接至检测信号，比较器电路的第二输入端连接至参考信号。

进一步地，比较器电路包括：比较器；第一电阻，第一端连接至检测信号，第二端连接至比较器的第一输入端；第二电阻，第一端连接至参考信号，第二端连接至比较器的第二输入端；第三电阻，连接至比较器的输出端。

进一步地，比较器电路包括：第一电容，连接至第一节点，其中，第一节点为第一电阻和比较器之间的节点；第二电容，连接至第二节点，其中，第二节点为第二电阻和比较器之间的节点。

进一步地，反馈信号发生电路还包括：检测电路，与反馈信号输入端相连接，用于对直流母线电压进行检测。

进一步地，检测电路包括：运算放大器；第一采样端，第一端连接至直流母线电压的正极，第二端连接至运算放大器的第一输入端；第二采样端，第一端连接至直流母线电压的负极，第二端连接至运算放大器的第二输入端，其中，运算放大器的输出端与反馈信号输入端相连接。

进一步地，检测电路还包括：第四电阻、第五电阻、第六电阻，串联在第一采样端和运算放大器之间；第七电阻、第八电阻、第九电阻，串联在第二采样端和运算放大器之间。

进一步地，检测电路还包括：第十电阻和第三电容，与运算放大器并联设置。

进一步地，检测电路还包括：比较器电路，比较器电路的输出端连接至反馈信号输入端，比较器电路的第一输入端连接至检测电路，比较器电路的第二输入端连接至参考信号。

在本发明实施例中，采用包括以下结构的继电器降压保持电路：反馈信号输入端，用于接收反馈信号，其中，反馈信号为由检测信号得到的信号，检测信号为对直流母线进行检测得到的信号；控制电路，与反馈信号输入端相连接，用于根据反馈信号控制电源的输出电压值以降低继电器线圈的维持吸合电压，其中，电源为用于为继电器线圈供电的电源，根据反馈信号控制电源的输出电压值以降低继电器线圈的维持吸合电压，达到了有效降低驱动线圈的电源功率的技术效果，进而解决了现有技术中的继电器降压保持电路无法有效降低驱动线圈的电源功率的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的一种继电器降压保持电路的示意图；

图2是根据本发明实施例的一种比较器电路的示意图；以及

图3是根据本发明实施例的一种直流母线电压检测电路的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本发明实施例提供了一种继电器降压保持电路。

该继电器降压保持电路包括：反馈信号输入端，用于接收反馈信号，其中，反馈信号为由检测信号得到的信号，检测信号为对直流母线进行检测得到的信号；控制电路，与反馈信号输入端相连接，用于根据反馈信号控制电源的输出电压值以降低继电器线圈的维持吸合电压，其中，电源为用于为继电器线圈供电的电源。以下以图1为例进行描述。

图1是根据本发明实施例的一种继电器降压保持电路的示意图。

如图1所示，反馈信号输入端为CTL，用于接收反馈信号，其中，反馈信号为由检测信号得到的信号，检测信号为对直流母线进行检测得到的信号。PWM控制电路除了连接至CTL之外，还连接至PWM信号。该图所示的电路可以作为电源降压控制电路，实现电源降压控制的功能。

在本发明实施例中，采用包括以上结构的继电器降压保持电路，根据反馈信号控制电源的输出电压值以降低继电器线圈的维持吸合电压，达到了有效降低驱动线圈的电源功率的技术效果，

进一步地，该继电器降压保持电路还包括：反馈信号发生电路，与反馈信号输入端相连接，用于由检测信号得到反馈信号。

反馈信号发生电路可以采用比较器电路来实现，进一步地，反馈信号发生电路包括：比较器电路，比较器电路的输出端连接至反馈信号输入端，比较器电路的第一输入端连接至检测信号，比较器电路的第二输入端连接至参考信号。

图2是根据本发明实施例的一种比较器电路的示意图。

如图2所示，该比较器电路包括：比较器；第一电阻，第一端连接至检测信号，第二端连接至比较器的第一输入端；第二电阻，第一端连接至参考信号，第二端连接至比较器的第二输入端；第三电阻，连接至比较器的输出端。

进一步地，比较器电路包括：第一电容，连接至第一节点，其中，第一节点为第一电阻和比较器之间的节点；第二电容，连接至第二节点，其中，第二节点为第二电阻和比较器之间的节点。

本发明实施例的反馈信号发生电路还可以包括检测电路，该检测电路与反馈信号输入端相连接，用于对直流母线电压进行检测。

图3是根据本发明实施例的一种直流母线电压检测电路的示意图。如图3所示，该检测电路包括：运算放大器；第一采样端，第一端连接至直流母线电压的正极，第二端连接至运算放大器的第一输入端；第二采样端，第一端连接至直流母线电压的负极，第二端连接至运算放大器的第二输入端，其中，运算放大器的输出端与反馈信号输入端相连接。

进一步地，检测电路还包括：第四电阻R6、第五电阻R5、第六电阻R1，串联在第一采样端和运算放大器之间；第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9，串联在第二采样端和运算放大器之间。

进一步地，检测电路还包括：第十电阻R4和第三电容C1，与运算放大器IC1并联设置。

进一步地，检测电路还包括：比较器电路，比较器电路的输出端连接至反馈信号输入端，比较器电路的第一输入端连接至检测电路，比较器电路的第二输入端连接至参考信号。该比较器电路可以是前述实施例描述的比较器电路。

直流母线电压检测电路通过差分采样输出采样后的直流母线电压DC。随后，采样电压DC与基准电压信号V_ref进行比较，输出数字信号CTL，信号CTL作为直流母线电压值的一个反馈控制电源降压电路，与电源电路的输出电压一起，调整PWM信号，从而降低输入到继电器线圈的电压，实现继电器的降压保持，控制继电器的温升，延长继电器的寿命。

本发明实施例将直流母线电压信号作为反馈信号，控制电源的输出电压值，降低了继电器线圈驱动电源的输出功率，从而降低了继电器线圈的维持吸合电压。

本发明实施例使用的电子元器件少，经济投入少，控制稳定，从根本上降低了继电器的发热。

为了变流器的工作稳定性，必须对直流母线进行检测。本发明实施例用已有的直流母线检测值对继电器的维持吸合电压进行控制，在增加极少的器件及成本的条件下，降低继电器线圈的维持吸合电压，减少继电器发热。

对于可控整流电路，继电器闭合将对直流母线进行充电，从而使直流母线的电压升高，通过检测直流母线电压的值，可以对继电器的吸合电压进行控制，降低继电器的功耗，减少发热。

继电器的降压电路可以是包括图1、图2和图3三部分的电路。

图2电路通过差分采样的方式对直流母线电压进行数据采集，将直流母线电压的正极DC+、负极DC-分别接到集成运算放大器前端的电阻上，通过电阻分压后的信号被分别送至运算放大器的正、负输入端，经运算放大器后输出对DC+、DC-之间的采样信号DC。

将图2输出的直流母线电压的采样信号DC输入到图3的比较器电路，与比较器电路的基准值进行比较，在采样的直流母线电压大于基准值V_ref的情况下改变比较器的输出信号CTL，信号CTL的变化将直接作用到降压电路的PWM控制上，影响PWM信号的频率及占空比，从而控制连接到继电器线圈的电压值。

本方案通过将图2和图3的电路，将直流母线的电压信号反馈到继电器供电电源的控制上，通过改变MOS管的占空比或开关频率，对驱动继电器的电压进行控制，直接降低作用到继电器线圈的电压值，实现继电器的降压保持。

该实施例仅通过硬件电路实现继电器线圈的降压保持，无需对软件进行修改，相比于在继电器线圈上串联电阻的方式，该设计从根本上降低了电源的电压，减少了继电器的发热，即提高了系统的整体效率，同时也无需考虑串联在线圈上的电阻温度过高的问题。

以上实施例中使用了差分采样的方式采样直流母线电压，从而对作用到继电器线圈上的电压进行控制，可选地，本发明实施例也可以通过电压传感器的方式采样直流母线电压实现继电器降压保持的方式。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种继电器降压保持电路，其特征在于，包括：

反馈信号输入端，用于接收反馈信号，其中，所述反馈信号为由检测信号得到的信号，所述检测信号为对直流母线进行检测得到的信号；以及控制电路，与所述反馈信号输入端相连接，用于根据所述反馈信号控制电源的输出电压值以降低继电器线圈的维持吸合电压，其中，所述电源为用于为所述继电器线圈供电的电源。

2.根据权利要求1所述的继电器降压保持电路，其特征在于，还包括：

反馈信号发生电路，与所述反馈信号输入端相连接，用于由所述检测信号得到所述反馈信号。

3.根据权利要求2所述的继电器降压保持电路，其特征在于，所述反馈信号发生电路包括：

比较器电路，所述比较器电路的输出端连接至所述反馈信号输入端，所述比较器电路的第一输入端连接至所述检测信号，所述比较器电路的第二输入端连接至参考信号。

4.根据权利要求3所述的继电器降压保持电路，其特征在于，所述比较器电路包括：

比较器；

第一电阻，第一端连接至所述检测信号，第二端连接至所述比较器的第一输入端；

第二电阻，第一端连接至所述参考信号，第二端连接至所述比较器的第二输入端；以及

第三电阻，连接至所述比较器的输出端。

5.根据权利要求4所述的继电器降压保持电路，其特征在于，所述比较器电路包括：

第一电容，连接至第一节点，其中，所述第一节点为所述第一电阻和所述比较器之间的节点；以及

第二电容，连接至第二节点，其中，所述第二节点为所述第二电阻和所述比较器之间的节点。

6.根据权利要求2所述的继电器降压保持电路，其特征在于，所述反馈信号发生电路还包括：

检测电路，与所述反馈信号输入端相连接，用于对直流母线电压进行检测。

7.根据权利要求6所述的继电器降压保持电路，其特征在于，所述检测电路包括：

运算放大器；

第一采样端，第一端连接至所述直流母线电压的正极，第二端连接至所述运算放大器的第一输入端；

第二采样端，第一端连接至所述直流母线电压的负极，第二端连接至所述运算放大器的第二输入端，

其中，所述运算放大器的输出端与所述反馈信号输入端相连接。

8.根据权利要求7所述的继电器降压保持电路，其特征在于，所述检测电路还包括：

第四电阻、第五电阻、第六电阻，串联在所述第一采样端和所述运算放大器之间；以及

第七电阻、第八电阻、第九电阻，串联在所述第二采样端和所述运算放大器之间。

9.根据权利要求7所述的继电器降压保持电路，其特征在于，所述检测电路还包括：

第十电阻和第三电容，与所述运算放大器并联设置。

10.根据权利要求6所述的继电器降压保持电路，其特征在于，所述检测电路还包括：

比较器电路，所述比较器电路的输出端连接至所述反馈信号输入端，所述比较器电路的第一输入端连接至所述检测电路，所述比较器电路的第二输入端连接至参考信号。