CN109559934B - 继电器驱动电路和空调器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种继电器驱动电路和空调器,其中,继电器驱动电路包括:驱动控制模块,用于输出脉冲驱动信号;开关模块,开关模块的受控端连接至驱动控制模块,以接收脉冲驱动信号,开关模块的输出端通过串联的滤波电感连接至继电器,在继电器根据接收到的导通信号完成闭合动作后,通过脉冲驱动信号控制开关模块断开或导通,以对继电器实现脉冲驱动控制,滤波电感用于过滤脉冲驱动控制的电磁干扰,其中,并根据继电器的释放电压确定脉冲驱动信号的占空比。通过本发明的技术方案,有利于延长开关模块的断开时间,即降低脉冲驱动信号的占空比,从而能够有利于继电器进一步降低驱动功耗,以及延长驱动电路中器件的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及继电器技术领域,具体而言,涉及一种继电器驱动电路与一种空调器。
背景技术
相关技术中,在对空调器中的继电器进行驱动时,在采用额定电压对继电器上电启动后,由于仍然采用额定电压驱动继电器,导致存在以下缺陷:
(1)由于继电器上电启动后的驱动电压并不需要达到额定电压,因此在继续采用额定电压驱动继电器运行时,增加会驱动功耗,以致造成能源浪费。
(2)由于继电器发热会增加电路的发热总量,以致影响电路中器件的使用寿命。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为此,本发明的一个目的在于提供一种继电器驱动电路。
本发明的另一个目的在于提供一种空调器。
为了实现上述目的,根据本发明的第一方面的实施例,提供了一种继电器驱动电路,包括:驱动控制模块,用于输出脉冲驱动信号;开关模块,开关模块的受控端连接至驱动控制模块,以接收脉冲驱动信号,开关模块的输出端通过串联的滤波电感连接至继电器,在继电器根据接收到的导通信号完成闭合动作后,通过脉冲驱动信号控制开关模块断开或导通,以对继电器实现脉冲驱动控制,滤波电感用于过滤脉冲驱动控制的电磁干扰,其中,并根据继电器的释放电压确定脉冲驱动信号的占空比。
在该技术方案中,在继电器完成闭合动作之后,则不需要采用原有的额定电流对继电器进行驱动,开关模块通过接收脉冲驱动信号以实现导通或断开,在开关模块导通时,通过将驱动电源施加于继电器使继电器的线圈两端产生电压差,在开关模块断开时,继电器线圈两端出现的电压差消失,从而实现对继电器的脉冲式供电,在保证继电器能够正常工作的前提下,能够有效降低继电器的耗电量与发热量,进一步地,与现有技术中将开关模块直接与继电器串联的电路连接方式相比,通过在开关模块与继电器之间串联滤波电感,一方面,滤波电感能够在脉冲式供电时,对供电信号中的脉冲信号进行过滤,以降低脉冲式驱动对继电器带来的电磁干扰的影响,从而能够实现采用多种脉冲驱动方式驱动继电器运行。
另一方面,由于电感具有阻碍流过的电流产生变化的功能以及储能功能,相对于单独的继电器线圈而言,在不增加原有的继电器的容量的前提下,能够增加储能性能,进而在开关模块断开的情况下,通过继电器线圈中存储的能量与滤波电感中存储的能量,有利于延长开关模块的断开时间,即降低脉冲驱动信号的占空比,从而能够有利于继电器进一步降低驱动功耗,以及延长驱动电路中器件的使用寿命。
进一步地,占空比指脉冲宽度占一个信号周期的百分比,占空比越小,响应地能耗越低,但是如果占空比过小,则会导致继电器无法持续处于所需的工作状态,继电器的释放电压指继电器在通电状态下产生的磁场吸合力大于弹簧拉力时的电压,通过释放电压确定脉冲驱动信号的占空比,以保证继电器在采用脉冲式驱动时,能够持续处于导通状态。
具体地,脉冲驱动信号的占空比可以在10%~99%之间,以保证继电器的正常运行。
在上述技术方案中,优选地,脉冲驱动信号的占空比为35%。
在该技术方案中,进一步地,通过将脉冲驱动信号的占空比限定为35%,在实现较大程度的降低继电器功耗与发热量的同时,能够保证继电器运行的可靠性。
在上述任一项技术方案中,优选地,根据继电器的电感量、滤波电感的电感量以及继电器的释放电压确定脉冲驱动信号的最小频率。
在该技术方案中,脉冲驱动信号的频率指在单位时间内脉冲出现的次数,如果频率过高,则会导致开关模块的损耗增加,如果频率过低,则会导致继电器出现噪音,因此需要确定合适的脉冲频率,通过已知的继电器电感量、滤波电感的电感量、以及继电器的释放电压确定脉冲驱动信号的最小频率,具体地,继电器电感量以及滤波电感电感量之和,与脉冲频率之间对应关系的经验公式可以为:
其中,f为脉冲频率,Ue为所述脉冲驱动信号的高电平电压,L1为继电器电感量、L2为滤波电感电感量,通过上述公式能够确定脉冲频率的一个取值范围,进一步地,结合继电器的释放电压,确定脉冲频率的最小值,以在降低继电器功耗的同时,保证继电器的正常运行,防止运行噪音的产生。
在上述技术方案中,优选地,开关模块的输入端连接至驱动电源;开关模块的输出端通过滤波电感连接至继电器的第一线圈端,继电器的第二线圈端接地。
在该技术方案中,作为开关模块的一种具体电路连接方式,将继电器的两端分别连接至接地与滤波电感,在实现对继电器的直流供电的同时,还能够通过在滤波电感端输入低电压实现继电器驱动。
此时,开关模块可以为PNP型晶体管。
在上述技术方案中,优选地,开关模块的输入端接地;开关模块的输出端通过滤波电感连接至继电器的第一线圈端,继电器的第二线圈端连接至驱动电源。
在该技术方案中,作为开关模块的另一种具体电路连接方式,将继电器的两端分别连接至驱动电源与滤波电感,以通过在滤波电感端输入高电压实现继电器驱动。
此时,开关模块可以为NPN型晶体管。
根据电路连接方式的不同,在开关模块的受控端输入的脉冲驱动信号也不同。
在上述任一项技术方案中,优选地,脉冲驱动信号为低频脉冲驱动信号。
在该技术方案中,在开关模块与继电器设置距离较远时,通过与继电器串联滤波电感,在降低脉冲驱动的电磁干扰的同时,通过采用低频脉冲驱动信号驱动继电器运行,降低了开关模块的驱动损耗。
其中,本领域的技术人员能够理解的是,可以将频率处于50-300Hz区间的脉冲信号确定为低频脉冲驱动信号,将频率处于0.1KHz-500KHz区间的脉冲信号确定为高频脉冲信号,上述数据区间也可以根据具体应用情况调整。
在上述任一项技术方案中,优选地,根据继电器的电感量、滤波电感的电感量、继电器的释放电压以及继电器的闭合反应时间确定低频脉冲驱动信号的频率,其中,低频脉冲驱动信号的最小频率为50Hz。
在该技术方案中,作为一种优选的实施方式,采用占空比为35%、频率为50Hz的脉冲驱动信号驱动继电器运行,从而能够在满足继电器正常运行的同时,最大限度地降低继电器与开关模块的功耗,并进一步有利于延长电路中电子器件的使用寿命。
在上述任一项技术方案中,优选地,脉冲驱动信号为变频脉冲驱动信号,并且变频脉冲驱动信号的频率在预设的波动范围内变化。
在该技术方案中,在开关模块与继电器设置距离较远时,还可以采用变频驱动的方式驱动继电器运行,通过采用变频脉冲驱动信号驱动继电器运行,有利于提升驱动的可靠性。
具体地,采用fw表示变频脉冲驱动信号的中心频率,采用fs表示频率的变化幅度,则变频脉冲驱动信号的驱动频率在fw-fs与fw+fs之间变化进行驱动,其中,频率变化速度即抖频频率,根据EMC测试的结果确定。
其中,本领域的技术人员理解的是,变频脉冲驱动信号包括低频脉冲驱动信号与高频脉冲驱动信号,因此在fw-fs与fw+fs之间的变化的驱动频率的最小值应该不小于低频脉冲驱动信号的最小值,最大值应该不大于高频脉冲驱动信号的最大值。
在上述任一项技术方案中,优选地,还包括:滤波电容,与继电器的感应线圈并联设置,滤波电容用于通过电容容抗进行限流,以使继电器降压运行。
在该技术方案中,通过增加与继电器并联的滤波电容,一方面,有利于进一步减少EMC干扰,另一方面,有利于保持继电器驱动电压的稳定性,再一方面,在输入电压不变的情况下,通过电解电容储能分流,实现了继电器两侧降压,从而实现了继电器的降压运行,以实现驱动损耗的进一步降低。
进一步地,通过滤波电感与滤波电容之间的相互配合,一方面,能够提升施加于继电器两端的电压的稳定性,另一方面,还能够使通过继电器的电流保持恒定,以提升继电器运行过程的稳定性,再一方面,还能够避免外部的干扰。
其中,滤波电容具体为电解电容。
在上述任一项技术方案中,优选地,还包括:续流二极管,续流二极管的阳极连接至第二线圈端,续流二极管的阴极连接至开关模块的输出端与滤波电感之间,续流二极管用于在继电器中的线圈电流失去流通通路时,对线圈电流产生的反向电动势进行放电。
在该技术方案中,由于脉冲控制信号对继电器的脉冲控制,为了防止继电器断电后,存储在继电器线圈与电感中的部分能量无法释放,因此设置续流二极管,续流二极管与串联的滤波电感以及继电器并联,以在继电器断电后,由继电器、滤波电感与续流二极管形成续流回路,从而实现继电器线圈与电感中的部分能量的泄放。
在上述任一项技术方案中,优选地,开关模块包括串联的保护电阻与开关管,其中,开关管为三极管、MOS管、GTO、IGBT或驱动芯片中的任意一种。
在该技术方案中,作为一种具体的实现方式,开关管可以为三极管,三极管的发射极为开关模块的输入端,三极管的集电极为开关模块的输出端,三极管的基极对应为开关模块的受控端。通过驱动控制模块控制三极管的基极电压,以实现控制三极管的导通或关断,以实现继电器的脉冲式驱动控制。
在上述任一项技术方案中,优选地,驱动控制模块还用于根据导通信号生成长脉冲驱动信号,以通过长脉冲驱动信号控制继电器闭合。
在该技术方案中,在继电器运行之前,需要控制继电器启动,这个启动过程可以通过一个长脉冲驱动信号实现,其中,在驱动时间过短时,会导致继电器闭合失败或造成闭合过程出现闭合时间过长导致损坏触点,而在驱动时间过长时,会造成不必要的电能浪费,因此需要时间长度合适的脉冲信号,以保证继电器闭合过程的顺利进行。
具体地,可以将时间长度在1S~10S的驱动脉冲信号作为上述的长脉冲驱动信号。
在上述任一项技术方案中,优选地,长脉冲驱动信号的维持时长为2s。
在该技术方案中,作为一种优选的实施方式,可以选取时间长度为2S长脉冲驱动信号,一方面,能够保证继电器完全闭合,另一方面,也防止了电能的浪费。
另外,由于继电器闭合时所需的能量较大,在继电器闭合期间所需的驱动电压有效值通常不能低于继电器的额定电压过多,否则会造成闭合速度过慢,影响继电器的电气寿命。
根据本发明的第二方面的技术方案,还提供了一种空调器,包括:上述第一方面任一技术方案的继电器驱动电路,通过设置该继电器驱动电路,有利于降低整个空调器的功耗以及使用寿命的延长。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中给出,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例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1示出了根据本发明的一个实施例的继电器驱动电路的示意图;
图2示出了根据本发明的一个实施例的继电器驱动电路的低频脉冲驱动信号的示意图;
图3示出了根据本发明的一个实施例的继电器驱动电路的变频脉冲驱动信号的示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
本发明提出的一种继电器驱动电路,用于驱动继电器。本申请中所述的继电器能够应用在家用电器中,其中,家用电器可以是空调器、冰箱以及洗衣机等。在应用在空调器中时,空调器可以包括控制器、室内机以及室外机,通过控制器控制室外机运行或停止运行,主要是通过继电器控制向室外机中的压缩机进行供电。可以理解的是,继电器应用于空调器中的用途不限于此。继电器作为具有隔离功能的电控制器件,其结构形式和规格是有多种的。本申请中不对继电器的结构做具体限定,但是本领域的技术人员可以理解的是,继电器一般都有能反映一定输入变量(如电流、电压、功率、阻抗、频率、温度、压力、速度、光等)的感应机构(输入部分),有能对被控电路实现“通”、“断”控制的执行机构(输出部分),本申请中的继电器为电磁继电器,其感应部分为继电器的线圈,其执行结构为触点,其触点可以为常开型或是常闭型,当继电器线圈通电后,利用继电器内部的电磁铁铁芯与衔铁间产生的吸力作用,而使触点的状态发生改变,从而使继电器实现通/断电路的功能。
实施例一
如图1所示,根据本发明的一个实施例的继电器RY1驱动电路,包括:驱动控制模块(图中未示出),用于输出脉冲驱动信号;开关模块Q1,开关模块Q1的受控端连接至驱动控制模块,以接收脉冲驱动信号,开关模块Q1的输出端通过串联的滤波电感L1连接至继电器RY1,在继电器RY1根据接收到的导通信号完成闭合动作后,通过脉冲驱动信号控制开关模块Q1断开或导通,以对继电器RY1实现脉冲驱动控制,滤波电感L1用于过滤脉冲驱动控制的电磁干扰,其中,并根据继电器RY1的释放电压确定脉冲驱动信号的占空比。
在该实施例中,在继电器RY1完成闭合动作之后,则不需要采用原有的额定电流对继电器RY1进行驱动,开关模块Q1通过接收脉冲驱动信号以实现导通或断开,在开关模块Q1导通时,通过将驱动电源VCC施加于继电器RY1使继电器RY1的线圈两端产生电压差,在开关模块Q1断开时,继电器RY1线圈两端出现的电压差消失,从而实现对继电器RY1的脉冲式供电,在保证继电器RY1能够正常工作的前提下,能够有效降低继电器RY1的耗电量与发热量,进一步地,与现有技术中将开关模块Q1直接与继电器RY1串联的电路连接方式相比,通过在开关模块Q1与继电器RY1之间串联滤波电感L1,一方面,滤波电感L1能够在脉冲式供电时,对供电信号中的脉冲信号进行过滤,以降低脉冲式驱动对继电器RY1带来的电磁干扰的影响,从而能够实现采用多种脉冲驱动方式驱动继电器RY1运行。
另一方面,由于电感具有阻碍流过的电流产生变化的功能以及储能功能,相对于单独的继电器RY1线圈而言,在不增加原有的继电器RY1的容量的前提下,能够增加储能性能,进而在开关模块Q1断开的情况下,通过继电器RY1线圈中存储的能量与滤波电感L1中存储的能量,有利于延长开关模块Q1的断开时间,即降低脉冲驱动信号的占空比,从而能够有利于继电器RY1进一步降低驱动功耗,以及延长驱动电路中器件的使用寿命。
进一步地,占空比指脉冲宽度占一个信号周期的百分比,占空比越小,响应地能耗越低,但是如果占空比过小,则会导致继电器RY1无法持续处于所需的工作状态,继电器RY1的释放电压指继电器RY1在通电状态下产生的磁场吸合力大于弹簧拉力时的电压,通过释放电压确定脉冲驱动信号的占空比,以保证继电器RY1在采用脉冲式驱动时,能够持续处于导通状态。
具体地,脉冲驱动信号的占空比可以在10%~99%之间,以保证继电器RY1的正常运行。
在上述实施例中,优选地,脉冲驱动信号的占空比为35%。
在该实施例中,进一步地,通过将脉冲驱动信号的占空比限定为35%,在实现较大程度的降低继电器RY1功耗与发热量的同时,能够保证继电器RY1运行的可靠性。
在上述任一项实施例中,优选地,根据继电器RY1的电感量、滤波电感L1的电感量以及继电器RY1的释放电压确定脉冲驱动信号的最小频率。
在该实施例中,脉冲驱动信号的频率指在单位时间内脉冲出现的次数,如果频率过高,则会导致开关模块Q1的损耗增加,如果频率过低,则会导致继电器RY1出现噪音,因此需要确定合适的脉冲频率,通过已知的继电器RY1电感量、滤波电感L1的电感量、以及继电器RY1的释放电压确定脉冲驱动信号的最小频率,具体地,继电器RY1电感量以及滤波电感L1电感量之和,与脉冲频率之间对应关系的经验公式可以为:
其中,f为脉冲频率,Ue为所述脉冲驱动信号的高电平电压,L1为继电器RY1电感量、L2为滤波电感L1电感量,通过上述公式能够确定脉冲频率的一个取值范围,进一步地,结合继电器RY1的释放电压,确定脉冲频率的最小值,以在降低继电器RY1功耗的同时,保证继电器RY1的正常运行,防止运行噪音的产生。
如图1所示,在上述实施例中,优选地,开关模块Q1的输入端连接至驱动电源VCC,开关模块Q1的输出端通过滤波电感L1连接至继电器RY1的第一线圈端,继电器RY1的第二线圈端接地。
在该实施例中,作为开关模块Q1的一种具体电路连接方式,将继电器RY1的两端分别连接至接地与滤波电感L1,在实现对继电器的直流供电的同时,还能够通过在滤波电感L1端输入低电压实现继电器RY1驱动。
此时,开关模块Q1可以为PNP型晶体管。
在上述实施例中,优选地,开关模块Q1的输入端接地;开关模块Q1的输出端通过滤波电感L1连接至继电器RY1的第一线圈端,继电器RY1的第二线圈端连接至驱动电源VCC。
在该实施例中,作为开关模块Q1的另一种具体电路连接方式,将继电器RY1的两端分别连接至驱动电源VCC与滤波电感L1,以通过在滤波电感L1端输入高电压实现继电器RY1驱动。
此时,开关模块Q1可以为NPN型晶体管。
根据电路连接方式的不同,在开关模块Q1的受控端输入的脉冲驱动信号也不同。
实施例二
如图2所示,在上述任一项实施例中,优选地,脉冲驱动信号为低频脉冲驱动信号。
在该实施例中,在开关模块Q1与继电器RY1设置距离较远时,通过与继电器RY1串联滤波电感L1,在降低脉冲驱动的电磁干扰的同时,通过采用低频脉冲驱动信号驱动继电器RY1运行,降低了开关模块Q1的驱动损耗。
其中,本领域的技术人员能够理解的是,可以将频率处于50-300Hz区间的脉冲信号确定为低频脉冲驱动信号,将频率处于0.1KHz-500KHz区间的脉冲信号确定为高频脉冲信号。
在上述任一项实施例中,优选地,根据继电器RY1的电感量、滤波电感L1的电感量、继电器RY1的释放电压以及继电器RY1的闭合反应时间确定低频脉冲驱动信号的频率,其中,低频脉冲驱动信号的最小频率为50Hz。
在该实施例中,作为一种优选的实施方式,采用占空比为35%、频率为50Hz的脉冲驱动信号驱动继电器RY1运行,从而能够在满足继电器RY1正常运行的同时,最大限度地降低继电器RY1与开关模块Q1的功耗,并进一步有利于延长电路中电子器件的使用寿命。
实施例三
如图3所示,在上述任一项实施例中,优选地,脉冲驱动信号为变频脉冲驱动信号,并且变频脉冲驱动信号的频率在预设的波动范围内变化。
在该实施例中,在开关模块Q1与继电器RY1设置距离较远时,还可以采用变频驱动的方式驱动继电器RY1运行,通过采用变频脉冲驱动信号驱动继电器RY1运行,有利于提升驱动的可靠性。
具体地,采用fw表示变频脉冲驱动信号的中心频率,采用fs表示频率的变化幅度,则变频脉冲驱动信号的驱动频率在fw-fs与fw+fs之间变化进行驱动,其中,频率变化速度即抖频频率,根据EMC测试的结果确定。
其中,本领域的技术人员理解的是,变频脉冲驱动信号包括低频脉冲驱动信号与高频脉冲驱动信号,因此在fw-fs与fw+fs之间的变化的驱动频率的最小值应该不小于低频脉冲驱动信号的最小值,最大值应该不大于高频脉冲驱动信号的最大值。
实施例四
在上述任一项实施例中,优选地,还包括:滤波电容C1,与继电器RY1的感应线圈并联设置,滤波电容C1用于通过电容容抗进行限流,以使继电器RY1降压运行。
在该实施例中,通过增加与继电器RY1并联的滤波电容C1,一方面,有利于进一步减少EMC干扰,另一方面,有利于保持继电器RY1驱动电压的稳定性,再一方面,在输入电压不变的情况下,通过电解电容储能分流,实现了继电器RY1两侧降压,从而实现了继电器RY1的降压运行,以实现驱动损耗的进一步降低。
进一步地,通过滤波电感L1与滤波电容C1之间的相互配合,一方面,能够提升施加于继电器RY1两端的电压的稳定性,另一方面,还能够使通过继电器RY1的电流保持恒定,以提升继电器RY1运行过程的稳定性,再一方面,还能够避免外部的干扰。
其中,滤波电容C1具体为电解电容。
在上述任一项实施例中,优选地,还包括:续流二极管D1,续流二极管D1的阳极连接至第二线圈端,续流二极管D1的阴极连接至开关模块Q1的输出端与滤波电感L1之间,续流二极管D1用于在继电器RY1中的线圈电流失去流通通路时,对线圈电流产生的反向电动势进行放电。
在该实施例中,由于脉冲控制信号对继电器RY1的脉冲控制,为了防止继电器RY1断电后,存储在继电器RY1线圈与电感中的部分能量无法释放,因此设置续流二极管D1,续流二极管D1与串联的滤波电感L1以及继电器RY1并联,以在继电器RY1断电后,由继电器RY1、滤波电感L1与续流二极管D1形成续流回路,从而实现继电器RY1线圈与电感中的部分能量的泄放。
在上述任一项实施例中,优选地,开关模块Q1包括串联的保护电阻R1与开关管,其中,开关管为三极管、MOS管、GTO、IGBT或驱动芯片中的任意一种。
在该实施例中,作为一种具体的实现方式,开关管可以为三极管,三极管的发射极为开关模块Q1的输入端,三极管的集电极为开关模块Q1的输出端,三极管的基极对应为开关模块Q1的受控端。通过驱动控制模块控制三极管的基极电压,以实现控制三极管的导通或关断,以实现继电器RY1的脉冲式驱动控制。
在上述任一项实施例中,优选地,驱动控制模块还用于根据导通信号生成长脉冲驱动信号,以通过长脉冲驱动信号控制继电器RY1闭合。
在该实施例中,在继电器RY1运行之前,需要控制继电器RY1启动,这个启动过程可以通过一个长脉冲驱动信号实现,其中,在驱动时间过短时,会导致继电器RY1闭合失败或造成闭合过程出现闭合时间过长导致损坏触点,而在驱动时间过长时,会造成不必要的电能浪费,因此需要时间长度合适的脉冲信号,以保证继电器RY1闭合过程的顺利进行。
具体地,可以将时间长度在1S~10S的驱动脉冲信号作为上述的长脉冲驱动信号。
在上述任一项实施例中,优选地,长脉冲驱动信号的维持时长为2s。
在该实施例中,作为一种优选的实施方式,可以选取时间长度为2S长脉冲驱动信号,一方面,能够保证继电器RY1完全闭合,另一方面,也防止了电能的浪费。
另外,由于继电器RY1闭合时所需的能量较大,在继电器RY1闭合期间所需的驱动电压有效值通常不能低于继电器RY1的额定电压过多,否则会造成闭合速度过慢,影响继电器RY1的电气寿命。
根据本发明的实施例的空调器,包括:上述任一实施例所述的继电器驱动电路,从而通过设置该继电器驱动电路,有利于降低整个空调器的功耗以及使用寿命的延长。
与现有技术相比,本申请技术方案中公开的实施例至少具有下述有益效果:
(1)通过增加设置滤波电感,滤波电感L1能够在脉冲式供电时,对供电信号中的脉冲信号进行过滤,以降低脉冲式驱动对继电器RY1带来的电磁干扰的影响,从而能够实现采用多种脉冲驱动方式驱动继电器RY1运行,由于电感具有阻碍流过的电流产生变化的功能以及储能功能,相对于单独的继电器RY1线圈而言,在不增加原有的继电器RY1的容量的前提下,能够增加储能性能,进而在开关模块Q1断开的情况下,通过继电器RY1线圈中存储的能量与滤波电感L1中存储的能量,有利于延长开关模块Q1的断开时间,即降低脉冲驱动信号的占空比,从而能够有利于继电器RY1进一步降低驱动功耗,以及延长驱动电路中器件的使用寿命。
(2)通过采用低频脉冲驱动信号,在降低脉冲驱动的电磁干扰的同时,通过采用低频脉冲驱动信号驱动继电器RY1运行,降低了开关模块Q1的驱动损耗。
(3)通过采用变频脉冲驱动信号,通过采用变频脉冲驱动信号驱动继电器RY1运行,有利于提升驱动的可靠性。
(4)通过增加设置滤波电容,一方面,有利于进一步减少EMC干扰,另一方面,有利于保持继电器RY1驱动电压的稳定性,再一方面,在输入电压不变的情况下,通过电解电容储能分流,实现了继电器RY1两侧降压,从而实现了继电器RY1的降压运行,以实现驱动损耗的进一步降低,并且进一步通过滤波电感L1与滤波电容C1之间的相互配合,一方面,能够提升施加于继电器RY1两端的电压的稳定性,另一方面,还能够使通过继电器RY1的电流保持恒定,以提升继电器RY1运行过程的稳定性,再一方面,还能够避免外部的干扰。
以上结合附图详细说明了本发明的技术方案,通过本发明的技术方案,与现有技术中将开关模块直接与继电器串联的电路连接方式相比,通过在开关模块与继电器之间串联滤波电感,一方面,滤波电感能够在脉冲式供电时,对供电信号中的脉冲信号进行过滤,以降低脉冲式驱动对继电器带来的电磁干扰的影响,从而能够实现采用多种脉冲驱动方式驱动继电器运行。
另一方面,由于电感具有阻碍流过的电流产生变化的功能以及储能功能,相对于单独的继电器线圈而言,在不增加原有的继电器的容量的前提下,能够增加储能性能,进而在开关模块断开的情况下,通过继电器线圈中存储的能量与滤波电感中存储的能量,有利于延长开关模块的断开时间,即降低脉冲驱动信号的占空比,从而能够有利于继电器进一步降低驱动功耗,以及延长驱动电路中器件的使用寿命。
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
应当注意的是,在权利要求中,不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或步骤。位于部件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件。本发明可以借助于包括有若干不同部件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中,这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (13)
1.一种继电器驱动电路,其特征在于,包括:
驱动控制模块,用于输出脉冲驱动信号;
开关模块,所述开关模块的受控端连接至所述驱动控制模块,以接收所述脉冲驱动信号,所述开关模块的输出端通过串联的滤波电感连接至继电器,在所述继电器根据接收到的导通信号完成闭合动作后,通过所述脉冲驱动信号控制所述开关模块断开或导通,以对所述继电器实现脉冲驱动控制,所述滤波电感用于过滤所述脉冲驱动控制的电磁干扰,
其中,根据所述继电器的释放电压确定所述脉冲驱动信号的占空比;
滤波电容,与所述继电器的感应线圈并联设置,所述滤波电容用于通过电容容抗进行限流,以使所述继电器降压运行。
2.根据权利要求1所述的继电器驱动电路,其特征在于,
所述脉冲驱动信号的占空比为35%。
3.根据权利要求1所述的继电器驱动电路,其特征在于,
根据所述继电器的电感量、所述滤波电感的电感量以及所述继电器的释放电压确定所述脉冲驱动信号的最小频率。
4.根据权利要求1所述的继电器驱动电路,其特征在于,
所述开关模块的输入端连接至驱动电源;
所述开关模块的输出端通过所述滤波电感连接至所述继电器的第一线圈端,所述继电器的第二线圈端接地。
5.根据权利要求1所述的继电器驱动电路,其特征在于,
所述开关模块的输入端接地;
所述开关模块的输出端通过所述滤波电感连接至所述继电器的第一线圈端,所述继电器的第二线圈端连接至驱动电源。
6.根据权利要求3所述的继电器驱动电路,其特征在于,
所述脉冲驱动信号为低频脉冲驱动信号。
7.根据权利要求6所述的继电器驱动电路,其特征在于,
根据所述继电器的电感量、所述滤波电感的电感量、所述继电器的释放电压以及所述继电器的闭合反应时间确定所述低频脉冲驱动信号的频率,
其中,所述低频脉冲驱动信号的最小频率为50Hz。
8.根据权利要求3所述的继电器驱动电路,其特征在于,
所述脉冲驱动信号为变频脉冲驱动信号,并且所述变频脉冲驱动信号的频率在预设的波动范围内变化。
9.根据权利要求4或5所述的继电器驱动电路,其特征在于,还包括:
续流二极管,所述续流二极管的阳极连接至所述第二线圈端,所述续流二极管的阴极连接至所述开关模块的输出端与所述滤波电感之间,所述续流二极管用于在所述继电器中的线圈电流失去流通通路时,对所述线圈电流产生的反向电动势进行放电。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的继电器驱动电路,其特征在于,所述开关模块包括串联的保护电阻与开关管,
其中,所述开关管为三极管、MOS管、GTO、IGBT或驱动芯片中的任意一种。
11.根据权利要求1至8中任一项所述的继电器驱动电路,其特征在于,
所述驱动控制模块还用于根据所述导通信号生成长脉冲驱动信号,以通过所述长脉冲驱动信号控制所述继电器闭合。
12.根据权利要求11所述的继电器驱动电路,其特征在于,
所述长脉冲驱动信号的维持时长为2s。
13.一种空调器,其特征在于,包括:
如权利要求1至12中任一项所述的继电器驱动电路。
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