CN111933486A - 继电器浪涌电流保护电路及充电电路 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于蓄电池充电电路中的继电器浪涌电流保护电路及充电电路，继电器浪涌电流保护电路包括：继电器，串联于所述蓄电池充电电路中；延迟控制电路，具有双向可控硅开关，所述双向可控硅开关与所述继电器并联，用以当蓄电池充电电路导通或断开时，双向可控硅开关先于所述继电器导通或断开。本发明上述实施方式中提供的继电器浪涌电流保护电路采用在继电器上并联双向可控硅开关，充电时让可控硅开关先于继电器导通，停止充电时可控硅开关先于继电器关断。利用可控硅抗浪涌电流能力强的特点，减小继电器开通浪涌电流，避免继电器触点损坏。
Description
技术领域
本发明涉及继电器电路控制领域，特别是涉及一种继电器浪涌电流保护电路及充电电路。
背景技术
电池充电器是电动车、电动工具、电玩、笔记本、光伏、数码及小型便携式电子设备及电子电器所用可充电电池充电用电子设备，一般由外壳、电源转换部分、充电检测部分、充电保护部分等组成。其输出类型为纯直流或脉动直流。按连接方式可分为插墙式和桌面式。按所充电电池的类型又可分为镍镉电池充电器、镍氢电池充电器、镍锌电池充电器、铅酸电池充电器、锂电池充电器、磷酸铁锂充电器等。
现有充电器在给电池充电时，直接控制继电器通断给电池充电，继电器(英文名称：relay)是一种电控制器件，是当输入量(激励量)的变化达到规定要求时，在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器。它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路)之间的互动关系。通常应用于自动化的控制电路中，它实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”。应用在现有充电器中的继电器，由于与继电器连接的电池压差较大时，继电器开通时的浪涌电流非常大，极易造成继电器触点损坏而使充电器失效。
发明内容
基于此，有必要针对继电器在充电电路通断的瞬间产生的浪涌电流极易造成继电器触点损坏的问题，提供一种继电器浪涌电流保护电路。
一种用于蓄电池充电电路中的继电器浪涌电流保护电路，包括：
继电器，串联于所述蓄电池充电电路中；
延迟控制电路，具有双向可控硅开关，所述双向可控硅开关与所述继电器并联，用以当蓄电池充电电路导通或断开时，双向可控硅开关先于所述继电器导通或断开。
在其中一个实施方式中，所述延迟控制电路还包括：
控制模块，用于发出控制信号；
驱动模块，与所述控制模块电性连接，用于根据所述控制信号，驱动所述双向可控硅工作。
在其中一个实施方式中，所述控制模块具有单片机控制芯片。
在其中一个实施方式中，所述驱动模块包括：
第二场效应管，栅极与所述控制模块电性连接，用以接收控制信号；
第三三极管，基极与所述第二场效应管的漏极电性连接，第三三极管的集电极与所述可控硅开关电性连接；
第一场效应管，栅极与所述第三三极管的集电极电性连接，漏极与所述继电器电性连接。
在其中一个实施方式中，所述驱动模块还包括：
第三电阻，串联于所述第二场效应管与所述控制模块之间；
第二电阻，串联于所述第二场效应管与所述第三三极管之间；
在其中一个实施方式中，所述驱动模块还包括：
振荡电路，连接于所述第三三极管与所述第一场效应管之间。
在其中一个实施方式中，所述振荡电路包括：
第一电阻，串联于所述第三三极管与所述第一场效应管之间；
第一电容，一端连接于所述第一电阻与所述第一场效应管之间，另一端接地。
在其中一个实施方式中，所述第三三极管的发射极外接供电电源，所述驱动模块还包括：
第八电阻，并联于所述第三三极管的基极与发射极之间。
在其中一个实施方式中，所述继电器外接供电电源，所述驱动模块还包括：
第五电阻，连接于所述继电器与供电电源之间；
第一二极管，负极连接于所述第五电阻与所述继电器之间，正极连接于所述第一场效应管与所述继电器之间。
在其中一个实施方式中，所述供电电源提供12V供电电压。
本发明上述实施方式中提供的继电器浪涌电流保护电路采用在继电器上并联双向可控硅开关，充电时让可控硅开关先于继电器导通，停止充电时可控硅开关先于继电器关断。利用可控硅抗浪涌电流能力强的特点，减小继电器开通浪涌电流，避免继电器触点损坏。
一种电池充电电路，包括充电器，用于外接待充电电池，并对待充电电池充电，及以上所述的继电器浪涌电流保护电路。
本发明上述实施方式中提供的一种电池充电电路利用继电器浪涌电流保护电路采用在继电器上并联双向可控硅开关，充电时让可控硅开关先于继电器导通，停止充电时可控硅开关先于继电器关断。利用可控硅抗浪涌电流能力强的特点，减小继电器开通浪涌电流，避免继电器触点损坏。
附图说明
图1为本发明一优选实施方式中的继电器浪涌电流保护电路的模块示意图；
图2为本发明一优选实施方式中的继电器浪涌电流保护电路的电路示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
结合图1及图2所示，本发明公开了一种用于蓄电池充电电路中的继电器浪涌电流保护电路100，该继电器浪涌电流保护电路100，包括继电器110及延迟控制电路120。
上述继电器110串联于上述蓄电池充电电路中，用于控制上述充电电路的通断。当继电器110打开时，充电电路处于断路状态；当继电器110闭合时，充电电路处于通路状态。
上述延迟控制电路120，具有双向可控硅开关121，上述双向可控硅开关121与上述继电器110并联，用以当蓄电池充电电路导通或断开时，双向可控硅开关先于上述继电器导通或断开。
具体地，上述延时控制电路120还包括控制模块123及驱动模块122。
上述控制模块123用于发出控制信号。本实施方式中，上述控制模块123具有单片机控制芯片。该单片机控制芯片根据控制指令向上述驱动模块122发出对应的控制信号。
上述驱动模块122与上述控制模块123电性连接，用于根据上述控制信号，驱动上述双向可控硅工作。
本实施方式中，上述驱动模块122包括第二场效应管Q2、第三三极管Q3及第一场效应管Q1。
具体地，上述第二场效应管Q2具有栅极、源极及漏极，其中第二场效应管Q2的栅极与上述控制模块123电性连接，用以接收控制信号。上述第三三极管Q3具有基极、集电极及发射极，其中，上述第三三极管Q3的基极与上述第二场效应管Q2的漏极电性连接，第三三极管Q3的集电极与上述可控硅开关110电性连接。上述第一场效应管Q1具有栅极、源极及漏极，第一场效应管Q1的栅极与上述第三三极管Q3的集电极电性连接，第一场效应管Q1的漏极与上述继电器110电性连接。
本实施方式中，上述驱动模块122还包括第三电阻R3及第二电阻R2，上述第三电阻R3串联于上述第二场效应管Q2与上述控制模块123的信号输出端之间。第二电阻R2串联于上述第二场效应管Q2与上述第三三极管Q3之间。
上述驱动模块122还包括振荡电路，该振荡电路连接于上述第三三极管Q3与上述第一场效应管Q1之间。具体地，上述振荡电路包括第一电阻R1及第一电容C1，上述第一电阻R1串联于上述第三三极管Q3与上述第一场效应管Q1之间。第一电容C1一端连接于上述第一电阻R1与上述第一场效应管Q1之间，而第一电容C1的另一端接地。
上述第三三极管Q3的发射极外接供电电源，而上述驱动模块122还包括第八电阻R8，而该第八电阻R8并联于上述第三三极管Q3的基极与发射极之间。
上述继电器110外接供电电源，上述驱动模块122还包括第五电阻R5及第一二极管D1，第五电阻R5连接于上述继电器110与供电电源之间。本实施方式中，上述供电电源提供12V供电电压。上述第一二极管D1的负极连接于上述第五电阻与上述继电器之间，而第一二极管D1的正极连接于上述第一场效应管与上述继电器之间。
延时时间可用如下公式计算：
上述公式中：Tth为延时时间，V1为供电电源的供电电压，V0为第一电容C1的初始电压，Vth为第一场效应管Q1的导通门槛电压。
工作过程：
上述控制模块123向驱动模块122发出控制信号，上述控制模块123发出的控制信号经过第三电阻R3驱动第二场效应管Q2，经过第二场效应管Q2的控制信号再经过第二电阻R2将控制第三三极管Q3导通驱动上述双向可控硅开关导通；同时第三三极管Q3导通后的高电平经过第一电阻R1及第一电容C1使第一场效应管Q1延时导通，这样，本实施方式中的继电器浪涌电流保护电路能够实现开启充电时上述双向可控硅开关121先于继电器110导通，这样，充电电路中的浪涌电流从双向可控硅开关流过。当继电器110导通时，其触点两端电压仅为可控硅的导通压降，开通电流为充电电流。关闭充电时，继电器处于吸合状态，双向可控硅开关121流过的电流为0，由于第一场效应管Q1的延时关断，双向可控硅开关121具备关断条件而先于继电器关断。
本发明上述实施方式中提供的继电器浪涌电流保护电路采用在继电器上并联双向可控硅开关，充电时让可控硅开关先于继电器导通，停止充电时可控硅开关先于继电器关断。利用可控硅抗浪涌电流能力强的特点，减小继电器开通浪涌电流，避免继电器触点损坏。
本发明另一实施方式中公开了一种电池充电电路，包括充电器，用于外接待充电电池，并对待充电电池充电，及以上所述的继电器浪涌电流保护电路。
本发明上述实施方式中提供的一种电池充电电路利用继电器浪涌电流保护电路采用在继电器上并联双向可控硅开关，充电时让可控硅开关先于继电器导通，停止充电时可控硅开关先于继电器关断。利用可控硅抗浪涌电流能力强的特点，减小继电器开通浪涌电流，避免继电器触点损坏。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种继电器浪涌电流保护电路，其特征在于，包括：
继电器，串联于所述蓄电池充电电路中；
延迟控制电路，具有双向可控硅开关，所述双向可控硅开关与所述继电器并联，用以当蓄电池充电电路导通或断开时，双向可控硅开关先于所述继电器导通或断开。
2.根据权利要求1所述的继电器浪涌电流保护电路，其特征在于，所述延迟控制电路还包括：
控制模块，用于发出控制信号；
驱动模块，与所述控制模块电性连接，用于根据所述控制信号，驱动所述双向可控硅工作。
3.根据权利要求2所述的继电器浪涌电流保护电路，其特征在于，所述控制模块具有单片机控制芯片。
4.根据权利要求2所述的继电器浪涌电流保护电路，其特征在于，所述驱动模块包括：
第二场效应管，栅极与所述控制模块电性连接，用以接收控制信号；
第三三极管，基极与所述第二场效应管的漏极电性连接，第三三极管的集电极与所述可控硅开关电性连接；
第一场效应管，栅极与所述第三三极管的集电极电性连接，漏极与所述继电器电性连接。
5.根据权利要求4所述的继电器浪涌电流保护电路，其特征在于，所述驱动模块还包括：
第三电阻，串联于所述第二场效应管与所述控制模块之间；
第二电阻，串联于所述第二场效应管与所述第三三极管之间。
6.根据权利要求4所述的继电器浪涌电流保护电路，其特征在于，所述驱动模块还包括：
振荡电路，连接于所述第三三极管与所述第一场效应管之间。
7.根据权利要求6所述的继电器浪涌电流保护电路，其特征在于，所述振荡电路包括：
第一电阻，串联于所述第三三极管与所述第一场效应管之间；
第一电容，一端连接于所述第一电阻与所述第一场效应管之间，另一端接地。
8.根据权利要求4所述的继电器浪涌电流保护电路，其特征在于，所述第三三极管的发射极外接供电电源，所述驱动模块还包括：
第八电阻，并联于所述第三三极管的基极与发射极之间。
9.根据权利要求4所述的继电器浪涌电流保护电路，其特征在于，所述继电器外接供电电源，所述驱动模块还包括：
第五电阻，连接于所述继电器与供电电源之间；
第一二极管，负极连接于所述第五电阻与所述继电器之间，正极连接于所述第一场效应管与所述继电器之间。
10.一种电池充电电路，其特征在于，包括：
充电器，用于外接待充电电池，并对待充电电池充电；
及权利要求1-9中任一项所述的继电器浪涌电流保护电路。
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