CN110033986A - 具备延长继电器使用寿命的继电器控制电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具备延长继电器使用寿命的继电器控制电路，包括光电耦合单元、电磁继电器单元、电子开关单元；光电耦合单元由双通道光电耦合器U1构成；电磁继电器单元由电磁继电器组成，电磁继电器驱动线圈输入端与供电电源Vi连接，电磁继电器的常开触点串联于供电电源Vi的输出线路中；电子开关单元由三极管Q1和MOS管Q2组成；三极管Q1基极与第二通道光电三极管的发射极连接，三极管Q1集电极与MOS管Q2栅极连接，MOS管Q2源极与电磁继电器常开触点输出端连接，MOS管Q2漏极与供电电源Vi连接。本发明优点在于提升电磁继电器使用寿命，降低电磁继电器在使用中触点氧化程度。

Description

具备延长继电器使用寿命的继电器控制电路
技术领域
本发明涉及继电器控制电路，尤其是涉及具备延长继电器使用寿命的继电器控制电路。
背景技术
继电器广泛应用于电气自动化、消防安全、汽车电控、卫生医疗设备等领域。继电器在工作过程中通过触点的闭合/断开实现电流的通/断，由于机械式金属触点承载的电流较大，因此造成金属触点发生严重的氧化，这不仅降低了继电器的使用寿命，同时导致被控设备的误动作，造成被控设备故障。
发明内容
本发明目的在于提供一种具备延长继电器使用寿命的继电器控制电路。
为实现上述目的，本发明采取下述技术方案：
本发明所述具备延长继电器使用寿命的继电器控制电路，包括光电耦合单元、电磁继电器单元、电子开关单元；
所述光电耦合单元由双通道光电耦合器U1构成；所述双通道光电耦合器U1的第一通道阳极端、第二通道阳极端分别与工作电源Vcc连接，第一通道阴极端、第二通道阴极端分别与单片机输出控制端连接；双通道光电耦合器U1的第一通道光电三极管集电极与所述电磁继电器单元的电磁继电器的驱动线圈输出端连接，所述第一通道光电三极管发射极接地；双通道光电耦合器U1的第二通道光电三极管集电极与供电电源Vi连接；
所述电磁继电器单元由所述电磁继电器组成，电磁继电器的所述驱动线圈输入端与所述供电电源Vi连接，电磁继电器的常开触点串联于供电电源Vi的输出线路中；
所述电子开关单元由三极管Q1和MOS管Q2组成；所述三极管Q1的基极经限流电阻R3与所述第二通道光电三极管的发射极连接，三极管Q1的集电极经分压电阻R6与所述MOS管Q2的栅极连接，MOS管Q2的源极经电阻R7与电磁继电器的常开触点输出端连接，MOS管Q2的漏极与供电电源Vi连接。
所述电阻R7为负温度系数热敏电阻。
在所述分压电阻R6高电位端与所述第二通道光电三极管的集电极之间连接有双向稳压二极管D3。
在所述电磁继电器的所述驱动线圈两端并联有续流二极管D2。
本发明优点在于提升电磁继电器使用寿命，降低电磁继电器在使用中触点氧化程度。通过光电耦合控制将工作电源Vcc与供电电源Vi隔离，具很强抗的抗干扰能力，极大提高了电路系统的稳定性。MOS管Q2的源极经电阻R7与电磁继电器的常开触点输出端连接，达到抑制后端负载上电瞬间产生的浪涌冲击电压或电流对电子开关单元造成冲击。
附图说明
图1是本发明的电路原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述实施例。
如图1所示，本发明所述具备延长继电器使用寿命的继电器控制电路，包括光电耦合单元1、电磁继电器单元2、电子开关单元3。
所述光电耦合单元1由双通道光电耦合器U1构成；双通道光电耦合器U1的第一通道阳极端、第二通道阳极端分别通过限流电阻R1、电阻R2与工作电源Vcc连接，第一通道阴极端、第二通道阴极端分别与单片机输出控制端连接；双通道光电耦合器U1的第一通道光电三极管集电极与电磁继电器单元2的电磁继电器K1的驱动线圈输出端连接，第一通道光电三极管发射极接地；双通道光电耦合器U1的第二通道光电三极管集电极与供电电源Vi连接。
所述电磁继电器单元2由电磁继电器K1组成，电磁继电器K1的驱动线圈输入端与负载供电电源Vi连接，电磁继电器K1的常开触点串联于负载供电电源Vi的输出线路中，在电磁继电器K1的驱动线圈两端并联有续流二极管D2。。
所述电子开关单元3由三极管Q1和MOS管Q2组成；三极管Q1的基极经限流电阻R3与第二通道光电三极管的发射极连接，三极管Q1的集电极经分压电阻R6与MOS管Q2的栅极连接，MOS管Q2的源极经负温度系数热敏电阻R7与电磁继电器K1的常开触点输出端连接，MOS管Q2的漏极与负载供电电源Vi连接；在分压电阻R6高电位端与第二通道光电三极管的集电极之间连接有双向稳压二极管D3。
本发明工作原理简述如下：
1、双通道光电耦合器U1输入端采用MCU（单片机）控制，同一工作电源Vcc供电，亦可采用两种工作电源供电；电阻R1、电阻R2起限流保护作用，根据输入端的工作电源Vcc进行匹配电阻值，保护后端双通道光电耦合器U1。
2、双通道光电耦合器U1亦可采用两个单通道光电耦合器替代；根据所控制电磁继电器的个数，光电耦合单元1可拓展多通道的光电耦合器。
3、电磁继电器K1通过光电耦合单元1进行驱动，控制电磁继电器K1常开触点的吸合、断开；常开触点吸合时，负载供电电源Vi输出到输出端Vo向负载供电；常开触点断开时，停止向负载供电。
4、电子开关单元3中，电阻R3与R4组成分压电路，来驱动和控制开关三极管Q1，三极管Q1亦可以采用MOS管替代；当三极管Q1导通时，电阻R5与R6组成分压电路，驱动MOS管Q2打开，使得负载供电电源Vi经过电阻R7导通到输出端Vo向负载供电；电阻R7为负温度系数型热敏电阻，用于抑制输出端Vo电平突变产生的浪涌。
本发明逻辑控制原理简述如下：
上电时，MCU输出控制端Out2置为低电平，双通道光电耦合器U1第二通道打开，使得第二通道光电三极管导通；电阻R3与电阻R4分压，驱动三极管Q1导通；当三极管Q1导通后，电阻R5与电阻R6组成分压电路，驱动MOS管Q2导通，负载供电电源Vi经过MOS管Q2及电阻R7到输出端Vo向负载供电。
经间隔设定的时间（200ms左右）后，MCU输出控制端Out1置为低电平，双通道光电耦合器U1第一通道打开，使得第一通道光电三极管导通，电磁继电器K1的电磁线圈导通吸合，常开触点的吸合，负载供电电源Vi输出到输出端Vo向负载供电。
再经设定的间隔时间（200ms左右）后，MCU输出控制端Out2置为高电平，关闭双通道光电耦合器U1第二通道，整个上电结束。
断电时，MCU输出控制端Out2置为低电平，双通道光电耦合器U1第二通道打开，使得第二通道光电三极管导通；电阻R3与电阻R4分压，驱动三极管Q1导通；当三极管Q1导通后，电阻R5与电阻R6组成分压电路，驱动MOS管Q2导通，负载供电电源Vi经过MOS管Q2及电阻R7到输出端Vo向负载供电。
经间隔设定的时间（200ms左右）后，MCU输出控制端Out1置为高电平，双通道光电耦合器U1第一通道关闭，使得第一通道光电三极管截止，电磁继电器K1的电磁线圈断开，常开触点的断开，停止向负载供电。
再经设定的间隔时间（200ms左右）后，MCU输出控制端Out2置为高电平，关闭双通道光电耦合器U1第二通道，整个断电结束。

Claims (4)

1.一种具备延长继电器使用寿命的继电器控制电路，其特征在于：包括光电耦合单元、电磁继电器单元、电子开关单元；
所述光电耦合单元由双通道光电耦合器U1构成；所述双通道光电耦合器U1的第一通道阳极端、第二通道阳极端分别与工作电源Vcc连接，第一通道阴极端、第二通道阴极端分别与单片机输出控制端连接；双通道光电耦合器U1的第一通道光电三极管集电极与所述电磁继电器单元的电磁继电器的驱动线圈输出端连接，所述第一通道光电三极管发射极接地；双通道光电耦合器U1的第二通道光电三极管集电极与供电电源Vi连接；
所述电磁继电器单元由所述电磁继电器组成，电磁继电器的所述驱动线圈输入端与所述供电电源Vi连接，电磁继电器的常开触点串联于供电电源Vi的输出线路中；
所述电子开关单元由三极管Q1和MOS管Q2组成；所述三极管Q1的基极经限流电阻R3与所述第二通道光电三极管的发射极连接，三极管Q1的集电极经分压电阻R6与所述MOS管Q2的栅极连接，MOS管Q2的源极经电阻R7与电磁继电器的常开触点输出端连接，MOS管Q2的漏极与供电电源Vi连接。
2.根据权利要求1所述具备延长继电器使用寿命的继电器控制电路，其特征在于：所述电阻R7为负温度系数热敏电阻。
3.根据权利要求1或2所述具备延长继电器使用寿命的继电器控制电路，其特征在于：在所述分压电阻R6高电位端与所述第二通道光电三极管的集电极之间连接有双向稳压二极管D3。
4.根据权利要求1或2所述具备延长继电器使用寿命的继电器控制电路，其特征在于：在所述电磁继电器的所述驱动线圈两端并联有续流二极管D2。
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