CN108987185A - 一种多路直流继电器导通控制技术 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多路直流继电器导通控制技术，包括中央处理模块、导通反馈模块、第二电源及过零检测模块、继电器控制模块和第一电源，所述第一电源为所述中央处理模块供电，所述第二电源为所述继电器控制模块供电，所述继电器控制模块与所述导通反馈模块连接，所述中央处理模块通过光耦隔离触发继电器导通，所述导通反馈模块又通过光耦反馈信号给所述中央处理模块，所述零点检测模块也通过光耦传递过零脉冲给所述中央处理模块，所述中央处理模块将接收到的反馈信号与过零脉冲进行对比，实时调整每路真正导通时间，使得真正导通时间和交流零点一致；本发明不仅提高了继电器触点的寿命，也消除了继电器导通时的火花，降低了对外部设备的干扰。

Description

一种多路直流继电器导通控制技术

技术领域

本发明涉及继电器导通技术领域，尤其涉及一种多路直流继电器导通控制技术。

背景技术

在继电器用来控制强电设备的接通时，现有的技术都是直接检测交流信号的零点，利用零点触发继电器导通，以避免导通时带来的大电流冲击，避免触点间的打火火花，从而保护继电器的触点开关。但没有考虑到继电器触点导通的延时性和继电器弹簧工作时间长以后产生的疲劳更加影响触点的接通时间。

经研究发现，每路的时间差来自三个方面：第一是继电器从接收到导通信号，继电器动触点动作到触点真正接触到输出点的时间；第二是每个继电器动作的个体差异；第三是继电器运行时间长之后弹簧疲劳带来的时间差。

继电器从收到导通触发信号到真正接通电路的时间，每个继电器个体不同会有不同的时间差；而在继电器运行时间长以后，继电器的弹簧疲劳又会影响个体的接通时间。

本发明真正解决了这些问题，实现对每个继电器的实时检测，根据从反馈电路过来的每路的时间点，从而计算出每路的时间差，并保存下来，动态调整每路的触发延迟时间，保证接通时间准确的落在零点的范围内，每个继电器工作时间不一样，那么对应的弹簧疲劳带来的时间差肯定不一样，而且随时间的推移，某个继电器弹簧疲劳带来的时间差又会发生变化，如果这个时间差值发生变化，那么真正接通的时间就会跟零点发生偏移，反馈电路给到中央处理器后，中央处理器根据偏移量及时修正这一路的延迟时间并保存下来，从而使得在下一次导通时这一路接通时间能准确地落在零点的范围内。

发明内容

本发明提出的一种多路直流继电器导通控制技术，采用了如下技术方案：

本发明公开了一种多路直流继电器导通控制技术，包括中央处理模块、导通反馈模块、第二电源及过零检测模块、继电器控制模块和第一电源，所述第一电源为所述中央处理模块供电，所述第二电源为所述继电器控制模块供电，所述继电器控制模块与所述导通反馈模块连接，所述中央处理模块通过光耦隔离触发继电器导通，所述导通反馈模块又通过光耦反馈信号给所述中央处理模块，所述零点检测模块也通过光耦传递过零脉冲给所述中央处理模块，所述中央处理模块将接收到的反馈信号与过零脉冲进行对比，实时调整每路真正导通时间，使得真正导通时间和交流零点一致。

进一步地，所述中央处理模块包括单片机和外部滤波电路，所述单片机处理来自所述导通反馈模块每路的反馈信息，并与过零脉冲的零点比较，实时调整每路的延时触发时间输出给所述继电器控制模块。

进一步地，所述继电器控制模块包括触发控制电路和继电器控制电路，所述触发控制电路上设有若干光耦和电阻，所述光耦用于接收所述中央处理模块的触发信号，所述继电器控制电路上设有若干三极管、负载端子和继电器，所述光耦输出信号控制所述三极管导通，从而使得所述继电器导通。

进一步地，所述导通反馈模块上设有若干电阻、二极管和光耦，所述二极管整流导通后的负载信号，变为正向导通信号触发光耦，所述光耦输出低电平反馈给所述单片机。

进一步地，所述第二电源及过零检测模块上设有交流变压器、电阻、二极管、光耦和电容，所述交流变压器输出两路，一路通过光耦转换成过零脉冲提供给所述单片机，另一路为所述继电器供电。

进一步地，所述二极管用于整流，所述电阻用于限流，所述电容用于滤波。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该继电器导通控制技术分析每个继电器个体工作时间长以后带来的弹簧疲劳引起不同的接通时间差，通过反馈电路反馈给中央处理器去及时修正延迟时间，实现每路继电器真正的零点导通，不仅提高了继电器触点的寿命，同时也消除了继电器导通时的火花，大大降低了对外部设备的干扰。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提出的一种多路直流继电器导通控制技术的原理框架示意图；

图2为本发明实施例提出的一种多路直流继电器导通控制技术的信号输入输出示意图；

图3为本发明实施例提出的一种多路直流继电器导通控制技术的中央处理模块电路图；

图4为本发明实施例提出的一种多路直流继电器导通控制技术的继电器控制模块电路图；

图5为本发明实施例提出的一种多路直流继电器导通控制技术的导通反馈模块电路图；

图6为本发明实施例提出的一种多路直流继电器导通控制技术的第二电源及过零检测模块电路图；

图7为本发明实施例提出的一种多路直流继电器导通控制技术的第一电源电路图。

图中：100中央处理模块、101第一电源、102第二电源及过零检测模块、103继电器控制模块、104导通反馈模块。

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。

本发明在检测交流信号零点的同时检测每路继电器导通的时间，因继电器导通时间会因为继电器工作时间长弹簧疲劳后带来的每个个体不同的时间差。反馈电路部分将每路的导通时间通过光电隔离后反馈给中央处理器。中央处理器比较每路的反馈时间和零点的时间差，根据时间差动态调整对应每路继电器触发的时间，保证真正的导通时间和交流零点完全一致，实现真正的过零点导通技术。

本实施例是一款8路继电器真正零点导通控制装置。

请参阅图1，本发明公开了一种多路直流继电器导通控制技术，包括中央处理模100、导通反馈模块104、第二电源及过零检测模块102、继电器控制模块103和第一电源101，第一电源101为中央处理模块100供电，第二电源为继电器控制模块103供电，继电器控制模块103与导通反馈模块104连接，中央处理模块100通过光耦隔离触发继电器导通，导通反馈模块104又通过光耦反馈信号给中央处理模块100，零点检测模块也通过光耦传递过零脉冲给中央处理模块100，中央处理模块100将接收到的反馈信号与过零脉冲进行对比，实时调整每路真正导通时间，使得真正导通时间和交流零点一致。

请参阅图2，其中，a1为交流输入信号曲线图；a2为过零检测信号曲线图；a3为修正前的信号输出图，t为导通的时间差；a4为修正后的限号输出图。

请参阅图3-7，中央处理模块100包括单片机和外部滤波电路，单片机处理来自所述导通反馈模块每路的反馈信息，并与过零脉冲的零点比较，实时调整每路的延时触发时间输出给所述继电器控制模块。

继电器控制模块103包括触发控制电路和继电器控制电路，触发控制电路上设有若干光耦和电阻，光耦用于接收所述中央处理模块的触发信号，继电器控制电路上设有若干三极管、负载端子和继电器，光耦输出信号控制所述三极管导通，从而使得所述继电器导通。

导通反馈模块104上设有若干电阻、二极管和光耦，所述二极管整流导通后的负载信号，变为正向导通信号触发光耦，所述光耦输出低电平反馈给所述单片机。

第二电源及过零检测模块102上设有交流变压器、电阻、二极管、光耦和电容，所述交流变压器输出两路，一路通过光耦转换成过零脉冲提供给所述单片机，另一路为所述继电器供电，二极管用于整流，电阻用于限流，电容用于滤波。

本发明的具体实施方式：继电器控制模块，R1-R8为电阻，U1-U8为接收触发信号的光耦，电阻与光耦串联在一起，并隔离触发控制电路和继电器控制电路。OUT1-OUT8是来自中央处理模块电路的触发信号，进入光耦U1-U8,光耦输出信号控制三极管Q1-Q8导通，从而使得继电器JR1-JR8导通，触点闭合接通火线(LINE0)到外部负载端子(LINE1-LINE8)。

导通反馈模块，导通后的负载信号(LINE1-LINE8),通过二极管(D9-D16)整流后变为正向导通信号去触发光耦U9-U16,且二极管(D9-D16)相应的串联着电阻(R26-R33)，导通的光耦输出低电平IN1-IN8给到中央处理模块的单片机引脚。

第一电源将外接12V电源转换为5V电源提供给中央处理模块的单片机工作。

第二电源上交流变压器输出两路：一路给二极管D17整流，电阻R34限流后通过光耦U17转换为过零脉冲(IN0)提供给中央处理模块的单片机；另一路给D18整流并通过E2、E3滤波，U18稳压为12V电源提供给继电器工作。

中央处理模块由单片机和外部滤波电路构成，处理来自导通反馈部分每路的反馈信号(IN1-IN8)，并与过零脉冲(IN0)的零点比较，并实时调整每路的延时触发时间从OUT1-OUT8输出给继电器控制部分，确保接通的瞬间落在零点范围内，且继电器每路的状态指令通过单片机24脚和25脚输入。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该继电器导通控制技术分析每个继电器个体工作时间长以后带来的弹簧疲劳引起不同的接通时间差，通过反馈电路反馈给中央处理器去及时修正延迟时间，实现每路继电器真正的零点导通，不仅提高了继电器触点的寿命，同时也消除了继电器导通时的火花,大大降低了对外部设备的干扰。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”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设备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该特征。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。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例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例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种多路直流继电器导通控制技术，包括中央处理模块，其特征在于，还包括导通反馈模块、第二电源及过零检测模块、继电器控制模块和第一电源，所述第一电源为所述中央处理模块供电，所述第二电源为所述继电器控制模块供电，所述继电器控制模块与所述导通反馈模块连接，所述中央处理模块通过光耦隔离触发继电器导通，所述导通反馈模块又通过光耦反馈信号给所述中央处理模块，所述零点检测模块也通过光耦传递过零脉冲给所述中央处理模块，所述中央处理模块将接收到的反馈信号与过零脉冲进行对比，实时调整每路真正导通时间，使得真正导通时间和交流零点一致。

2.根据权利要求1所述的一种多路直流继电器导通控制技术，其特征在于，所述中央处理模块包括单片机和外部滤波电路，所述单片机处理来自所述导通反馈模块每路的反馈信息，并与过零脉冲的零点比较，实时调整每路的延时触发时间输出给所述继电器控制模块。

3.根据权利要求1所述的一种多路直流继电器导通控制技术，其特征在于，所述继电器控制模块包括触发控制电路和继电器控制电路，所述触发控制电路上设有若干光耦和电阻，所述光耦用于接收所述中央处理模块的触发信号，所述继电器控制电路上设有若干三极管、负载端子和继电器，所述光耦输出信号控制所述三极管导通，从而使得所述继电器导通。

4.根据权利要求1所述的一种多路直流继电器导通控制技术，其特征在于，所述导通反馈模块上设有若干电阻、二极管和光耦，所述二极管整流导通后的负载信号，变为正向导通信号触发光耦，所述光耦输出低电平反馈给所述单片机。

5.根据权利要求1所述的一种多路直流继电器导通控制技术，其特征在于，所述第二电源及过零检测模块上设有交流变压器、电阻、二极管、光耦和电容，所述交流变压器输出两路，一路通过光耦转换成过零脉冲提供给所述单片机，另一路为所述继电器供电。

6.根据权利要求5所述的一种多路直流继电器导通控制技术，其特征在于，所述二极管用于整流，所述电阻用于限流，所述电容用于滤波。