CN112349544A - 一种开关控制电路、方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明适用于电子电路技术领域，提供了一种开关控制电路、方法及装置，电源输入单元连接预充单元，电源输出单元连接外部负载单元；开关连接在电源输出单元及电源输入单元之间，且开关驱动单元用于闭合或断开开关；预充单元用于在开关闭合之前，对电源输出单元进行预充电，以使电源输出单元的电压上升；电压检测单元用于检测开关的触点两端的电压，并根据触点两端的电压计算出电压差，根据电压差判断是否允许闭合开关。本发明实现了避免开关元件闭合和断开时，产生拉弧现象，延长了开关元件的使用寿命，提高了相关电器工作可靠性的目的。

Description

一种开关控制电路、方法及装置

技术领域

本发明属于电子电路技术领域，尤其涉及一种开关控制电路、方法及装置。

背景技术

开关器件的基本功能就是能够在所要求的短时间内分合电路，即起到所谓的开关作用，机械式开关设备是用触头来开断电路电流的。在大气中开断电路时，只要电压超过12-20V，被断开的电流超过0.25-1A，在触头间隙(也称弧隙)中通常产生一团温度极高、发出强光且能够导电的近似圆柱形的气体，这就是电弧。

继电器及接触器是具有隔离功能的自动开关元件，广泛应用于遥控、遥测、通讯、自动控制、机电一体化及电力电子设备中。

而在应用于大功率产品(例如洗地机)上的继电器或接触器，开关电流较大，产生拉弧现象，电弧放电会烧蚀触点，容易对继电器或接触器产生损害，进而降低继电器或接触器的寿命及相关电器工作的可靠性。

发明内容

本发明实施例提供一种开关控制电路，旨在解决开关元件开启及关闭时，容易产生拉弧的问题。

本发明实施例是这样实现的，本发明提供了一种开关控制电路，包括开关、电源输入单元、开关驱动单元、电源输出单元、预充单元以及电压检测单元，所述电源输入单元连接所述预充单元，所述电源输出单元连接外部负载单元；

所述开关连接在所述电源输出单元及电源输入单元之间，且所述开关驱动单元用于闭合或断开开关；

所述预充单元用于在所述开关闭合之前，对所述电源输出单元进行预充电，以使所述电源输出单元的电压上升；

所述电压检测单元用于检测所述开关的触点两端的电压，并根据所述触点两端的电压计算出电压差，根据所述电压差判断是否允许闭合所述开关。

更进一步地，所述预充单元包括第一三极管、第二三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻以及至少一个充电限流电阻，所述第一三极管的发射极连接所述第一电阻一端，所述第一三极管的集电极连接所述充电限流电阻，所述第一三极管的基极分别连接所述第一电阻另一端以及所述第二电阻一端，所述第二电阻另一端连接所述第二三极管的集电极，所述第二三极管的发射极连接接地端，所述第二三极管的基极连接所述第三电阻。

更进一步地，所述电压检测单元包括用于检测所述触点一端电压的第一电压检测模块以及用于检测所述触点另一端电压的第二电压检测模块，所述第一电压检测模块包括第一分压电阻以及第二分压电阻，所述第一分压电阻连接所述触点一端，所述第一分压电阻另一端连接所述第二分压电阻一端，所述第二分压电阻另一端连接接地端，第二电压检测模块包括第三分压电阻以及第四分压电阻，所述第三分压电阻一端连接所述触点另一端，所述第三分压电阻另一端连接所述第四分压电阻一端，所述第四分压电阻另一端连接接地端。

更进一步地，所述开关驱动单元包括第三三极管以及第四电阻，所述第三三极管的集电极连接所述开关，所述第三三极管的发射极连接接地端，所述第三三极管的基极连接所述第四电阻。

更进一步地，所述开关控制电路还包括电流检测单元，所述电流检测单元用于检测所述开关的实际电流，并根据所述实际电流的大小判断是否允许断开所述开关。

更进一步地，所述电流检测单元包括运算放大器、采样电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻以及第十电阻，所述运算放大器的同相输入端分别连接所述第五电阻一端、所述第六电阻以及所述第七电阻，所述第五电阻另一端连接所述采样电阻一端，所述采样电阻另一端分别连接接地端以及所述第八电阻一端，所述第八电阻另一端分别连接所述运算放大器的反相输入端以及所述第九电阻一端，所述第九电阻另一端分别连接所述运算放大器的输出端以及所述第十电阻。

本发明实施例还提供了一种开关控制方法，所述方法包括以下步骤：控制电源输入单元为预充单元供电，并控制预充单元对电源输出单元进行预充电，以使所述电源输出单元的电压上升

获取电压检测单元发送的开关的触点两端的电压，并根据所述触点两端的电压计算出电压差，根据所述电压差判断是否允许闭合所述开关；

若是，控制所述开关闭合，若否，不控制所述开关闭合。

更进一步地，预设有第一超时时间，

所述方法还包括以下步骤：

检测所述开关未闭合阶段的第一实时时间；

判断所述第一实时时间是否大于所述第一超时时间；

若是，发出报警信号。

本发明实施例还提供了一种开关控制装置，所述装置包括：预充控制单元，用于控制电源输入单元为预充单元供电，并控制预充单元对电源输出单元进行预充电，以使所述电源输出单元的电压上升

计算单元，用于获取电压检测单元发送的开关的触点两端的电压，并根据所述触点两端的电压计算出电压差，根据所述电压差判断是否允许闭合所述开关；

第一控制单元，用于若根据所述电压差判断允许闭合所述开关，控制所述开关闭合，若根据所述电压差判断不允许闭合所述开关，不控制所述开关闭合。

更进一步地，预设有第一超时时间，所述装置还包括：

第一检测模块，用于检测所述开关未闭合阶段的第一实时时间；

第一控制模块，用于判断所述第一实时时间大于所述第一超时时间，发出报警信号。

本发明实施例还提供了一种开关控制方法，所述方法包括以下步骤：

获取电流检测单元发送的开关的实际电流，并根据所述实际电流的大小判断是否允许断开所述开关；

若是，控制所述开关断开，若否，不控制所述开关断开。

更进一步地，预设有第二超时时间，所述方法还包括以下步骤：

检测所述开关已闭合阶段的第二实时时间；

判断所述第二实时时间是否大于所述第二超时时间；

若是，控制所述开关断开。

本发明实施例还提供了一种开关控制装置，所述装置包括：

判断单元，用于获取电流检测单元发送的开关的实际电流，并根据所述实际电流的大小判断是否允许断开所述开关；

第二控制单元，用于若根据所述实际电流的大小判断允许断开所述开关，控制所述开关断开，若根据所述实际电流的大小判断不允许断开所述开关，不控制所述开关断开。

更进一步地，预设有第二超时时间，所述装置还包括：

第二检测模块，用于检测所述开关已闭合阶段的第二实时时间；

第二控制模块，用于判断所述第二实时时间大于所述第二超时时间，控制所述开关断开。

与相关技术相比较，本申请提供了一种开关控制电路，在电源输入单元与电源输出单元之间设置有开关，开关驱动单元控制开关的闭合与断开，预充单元预先对电源输出单元进行预充电，以便电源输出单元的电压上升，开关设置在电源输出单元与电源输入单元之间，电压检测单元检测开关的触点两端的电压，在根据开关的触点两端的电压差判断出允许闭合开关时，开关驱动单元控制开关闭合，从而将电源输入单元的电传输至电源输出单元，由于电压检测单元检测开关触点两端的电压差，在开关触点两端的电压差不会因开关的闭合而引起电弧的情况下，控制开关闭合，避免开关元件闭合时产生拉弧的现象，进而延长了开关元件的使用寿命，且提高了相关电器工作的可靠性。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

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，对于本领域普通技术人员而言，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是本发明实施例提供的一种开关控制电路的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的另一种开关控制电路的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的另一种开关控制电路的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的一种开关控制方法的流程示意图；

图5是本发明实施例提供的一种开关控制装置的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的另一种开关控制方法的流程示意图；

图7是本发明实施例提供的另一种开关控制装置的结构示意图。

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。

为了对本发明实施例进行有效说明，以下参照附图对本申请实施例进行详细阐述。

在本申请中，在电源输入单元102与电源输出单元104之间设置有开关101，开关驱动单元103控制开关101的闭合与断开，预充单元105预先对电源输出单元104进行预充电，以便电源输出单元104的电压上升，开关101设置在电源输出单元104与电源输入单元102之间，电压检测单元106检测开关101的触点两端的电压，在根据开关101的触点两端的电压差判断出允许闭合开关101时，开关驱动单元103控制开关101闭合，从而将电源输入单元102的电传输至电源输出单元104，由于电压检测单元106检测开关101的触点两端的电压差，在开关101的触点两端的电压差不会因开关101的闭合而引起电弧的情况下，控制开关101闭合，避免开关元件闭合时产生拉弧的现象，进而延长了开关元件的使用寿命，提高了相关电器工作的可靠性。

实施例一

如图1所示，本申请提供了一种开关控制电路，包括：开关101、电源输入单元102、开关驱动单元103、电源输出单元104、预充单元105以及电压检测单元106，电源输入单元102连接预充单元105，电源输出单元104连接外部负载单元107。

开关101连接在电源输出单元104及电源输入单元102之间，且开关驱动单元103用于闭合或断开开关101。

预充单元105用于在开关101闭合之前，对电源输出单元104进行预充电，以使电源输出单元104的电压上升。

电压检测单元106用于检测开关101的触点两端的电压，并根据触点两端的电压计算出电压差，根据电压差判断是否允许闭合开关101。

具体的，开关101的一端连接电源输入单元102，另一端连接电源输出单元104。电源输入单元102还与预充单元105的一端连接，用于为预充单元105提供电。开关驱动单元103与开关101连接。预充单元105的另一端与电源输出单元104连接，用于为电源输出单元104进行预充电。电压检测单元106的一端与开关101的一端连接，电压检测单元106的另一端与开关101的另一端连接，用于检测开关101的触点两端的电压，并根据触点两端的电压计算出电压差，根据电压差判断是否允许闭合开关101。

这样一来，开关101的一端连接电源输入单元102，另一端连接电源输出单元104，预充单元105与开关101并联，在开关101闭合之前，电源输入单元102为预充单元105提供电，预充单元105预先为电源输出单元104提供电，使得电源输出单元104的电压上升。电压检测单元106检测开关101触点两端的电压，由于开关101触点的一端与电源输入单元102连接，开关101触点的另一端与电源输出单元104连接，随着电源输出单元104的电压上升，开关101的触点两端的电压间的电压差减小，电压检测单元106检测开关的触点两端的电压，计算开关101的触点两端的电压差，根据此电压差判断是否允许开关101闭合。例如，开关101的触点两端的电压差小于电压阈值时，说明开关101两端的电压接近平衡，此时将开关101闭合时，不会产生拉弧，则可以判断允许开关101闭合。如果开关101的触点两端的电压差不小于电压阈值时，说明开关101两端的电压相差较大，此时将开关101闭合时，会产生拉弧，则可以判断不允许开关101闭合。

需要说明的是，电压阈值是根据实际需求预先设置的，本申请对此不做限制。

需要说明的是，上述开关控制电路中包含有控制器件，其中，控制器件与上述各个单元连接，用于控制各个单元的开启与关闭。即为，控制各个单元是否启动，使其处于工作状态。

进一步地，如图2所示，上述预充单元105包括第一三极管Q1、第二三极管Q2、第一电阻R4、第二电阻R6、第三电阻R7以及至少一个充电限流电阻R1。第一三极管Q1的发射极连接所述第一电阻R4一端，第一三极管Q1的集电极连接充电限流电阻R1，第一三极管Q1的基极分别连接第一电阻R4另一端以及第二电阻R6一端，第二电阻R6另一端连接第二三极管Q2的集电极，第二三极管Q2的发射极连接接地端，第二三极管Q2的基极连接第三电阻R7。第一三极管Q1的发射极与电源输入单元102连接，充电限流电阻R1的另一端与电源输出单元104连接。第三电阻R7的另一端与控制器件连接。其中，第一三极管Q1是PNP三极管，第二三极管Q2是NPN三极管。

在本实施例中，为了增加电路的安全性，防止电源输出单元104的充电电流过大，上述至少一个充电限流电阻包含四个，分别为R1、R2、R3、R5，此时，四个充电电流电阻并联，四个充电电流电阻的一端均与第一三极管Q1的集电极连接，另一端均与电源输出单元104连接。

需要强调的是，Precharge_MCU为控制器件的控制输入输出口。控制器件通过该输入输出口控制第二三极管Q2的导通和断开。

这样，在需要预充单元105为电源输出单元104预充电时，为第二三极管Q2的基极提供高电平信号，由于第二三极管Q2为NPN三极管，基极高电平信号导通，使得第二三极管Q2的集电极及发射极导通，由于第二三极管Q2的发射极接地，此时第二三极管Q2的集电极通过第二三极管Q2的发射极接地。由于第一三极管Q1的基极通过第二电阻R6与第二三极管Q2的集电极，第二三极管Q2的集电极接地，则第一三极管Q1的基极接地，由于第一三极管Q1为PNP三极管，基极低电平信号会导通，高电平信号截止，则使得第一三极管Q1导通，即为第一三极管Q1的集电极及发射极导通，而第一三极管Q1的发射极通过第一电阻R4与电源输入单元102连接，第一三极管Q1的集电极通过充电限流电阻R1、R2、R3、R5与电源输出单元104连接，充电限流电阻R1，R2，R3，R5是限制电流过第一三极管Q1的电流，从而实现电缓慢流过第一三极管Q1，可以将电源输入单元102提供的电传输至电源输出单元104，为电源输出单元104预充电，使电源输出单元104的电压上升，实现为电源输出单元104预充电。

在需要预充单元105不为电源输出单元104预充电时，控制器件为第二三极管Q2的基极提供低电平信号，使得第二三极管Q2截止，即为第二三极管Q2的集电极及发射极断开。此时，第一三级管Q1的基极通过第一电阻R4与电源输入单元102连接，电源输入单元102可以为第一三级管Q1的基极提供电，即为提供高电平信号，使得第一三级管Q1截止，即为第一三级管Q1集电极及发射极断开，从而不对电源输出单元104预充电。

其中，上述电源输入单元102为至少一个电池，是整个电路的电源，在后续的电路描述中简称为电源。

其中，电源输出单元104包括多个电容，存储电池传输过来的电。

进一步地，参考图2所示，电压检测单元106包括：用于检测触点一端电压的第一电压检测模块以及用于检测触点另一端电压的第二电压检测模块，第一电压检测模块包括第一分压电阻R10以及第二分压电阻R12，第一分压电阻R10连接触点一端，第一分压电阻R10另一端连接第二分压电阻R12一端，第二分压电阻R12另一端连接接地端，第二电压检测模块包括第三分压电阻R11以及第四分压电阻R13，第三分压电阻R11一端连接触点另一端，第三分压电阻R11另一端连接第四分压电阻R13一端，第四分压电阻R13另一端连接接地端。

其中，电压检测单元106需要检测开关101两端的电压，因此电压检测单元106包含有用于检测开关101触点一端电压的第一电压检测模块以及用于检测触点另一端电压的第二电压检测模块。

第一电压检测模块中的第一分压电阻R10连接触点一端，第一分压电阻R10另一端连接第二分压电阻R12一端，且第二分压电阻R12另一端连接接地端，通过上述第一电压检测模块实现对开关101触点一端的电压检测。其中，BATT_ADC为控制器件的电流采样输入口。开关101触点一端通过分压电阻R10，R12分压，再被控制器件的电流采样口采样。

第二电压检测模块中的第三分压电阻R11连接触点另一端，第三分压电阻R11另一端与第四分压电阻R13一端连接，第四分压电阻R13另一端接地，通过上述第二电压检测模块实现对开关101触点另一端的电压的检测。其中，BATT+_Relay为控制器件的电流采样输入口。开关101触点的另一端通过分压电阻R11，R13分压，再被控制器件的电流采样口采样。

在本实施例中，参考图2所示，上述开关驱动单元103包括：第三三极管Q3以及第四电阻R14，第三三极管Q3的集电极连接开关101，第三三极管Q3的发射极连接接地端，第三三极管Q3的基极连接第四电阻R14。

参考图2所示，上述开关101为继电器RLY，继电器RLY包含四个触点1，2，3，4，其中，触点3及触点4之间有闸刀，触点1及触点2之间为线圈。其中，第三三极管Q3的集电极触点2连接，上述第一分压电阻R10及电源输入单元102与触点3连接，上述第三分压电阻R11及电源输出单元104与触点4连接，触点1与电源连接。其中，上述开关101的触点1与触点2间的线圈有电时，产生磁力，将触点3及触点4间的闸刀吸合，触点3与触点4的闸刀闭合，使得触点3与触点4两端的电路连通。而在上述开关101的触点1与触点2间的线圈没有电时，不产生磁力，无法吸合触点3及触点4间的闸刀，触点3与触点4的闸刀断开，使得触点3与触点4两端的电路断开。

需要强调的是，RelayControl_MCU为控制器件的输入输出接口，控制器件通过该输入输出接口控制继电器的闭合和断开

这样，上述开关驱动单元103仅需控制是否向开关101的触点1与触点2间的线圈提供电，就可以控制上述开关101。由于开关驱动单元103包括第三三极管Q3，第四电阻R14的一端与第三三极管的基极连接，第四电阻的另一端与控制器件连接。

在需要开关驱动单元103控制开关101闭合时，控制器件向第三三极管Q3发送高电平信号，此时，第三三极管Q3的基极接收到高电平信号后，使第三三极管Q3的集电极与发射极导通，由于第三三极管Q3的集电极与触点2连接，而触点2与触点1连接，且触点1的另一端连接电源，这样一来，第三三极管Q3的集电极通过触点2及触点1与电源连接，而第三三极管Q3的发射极与地连接，第三三极管Q3的集电极与发射极导通，因此与触点1连接的电源通过第三三极管Q3接地，而在与触点1连接的电源通过第三三极管Q3接地的过程中，电源为触点1与触点2间的线圈提供电，使得线圈产生磁力，从而可以吸合触点3与触点4间的闸刀，触点3与触点4的闸刀闭合，使得触点3与触点4两端的电路闭合。

在需要开关驱动单元103控制开关101不闭合时，控制器件向第三三极管Q3发送低电平信号，此时，第三三极管Q3的基极接收到低电平信号后，使第三三极管Q3的集电极与发射极间断开，这样一来，触点2与第三三极管Q3处的电路断开，使得触点1连接的电源、触点1、触点2及第三三极管Q3间的电路断开，则触点1连接的电源无法为触点1与触点2间的线圈提供电，因此不产生磁力，无法吸合触点3与触点4间的闸刀，触点3与触点4的闸刀不闭合，使得触点3与触点4两端的电路不闭合。

进一步地，上述开关控制电路，如图3所示，还包括：电流检测单元108，所述电流检测单元108用于检测所述开关101的实际电流，并根据所述实际电流的大小判断是否允许断开所述开关101。其中，在开关101闭合后，在需要将开关101断开时，可以先检测开关处的电流，避免电流过大断开时产生拉弧的现象。此时，电流检测单元108检测开关101的实际电流，在实际电流的大小小于电流阈值时，判断允许断开开关101。在实际电流的大小不小于电流阈值时，判断不允许断开开关101。

需要说明的是，电流阈值是根据实际需求预先设置的，本申请对此不做限制。

在本实施例中，参考图2所示，上述电流检测单元108包括：运算放大器U1A、采样电阻R20、第五电阻R17、第六电阻R16、第七电阻R19、第八电阻R21、第九电阻R15以及第十电阻R18，运算放大器U1A的同相输入端分别连接所述第五电阻R17一端、第六电阻R16以及第七电阻R19，第五电阻R17另一端连接采样电阻R20一端，采样电阻R20另一端分别连接接地端以及第八电阻R21一端，第八电阻R21另一端分别连接运算放大器U1A的反相输入端以及第九电阻R15一端，第九电阻R15另一端分别连接运算放大器U1A的输出端以及第十电阻R18。

由于运算放大器U1A的同相输入端通过第五电阻R17与采样电阻R20的一端连接，反相输入端通过第八电阻R21与采样电阻R20的另一端连接。采样电阻R20为负载的电流采样电阻，流经采样电阻R20的电流转换成电压，经过运算放大器U1A放大后，被控制器件的电流采样口TractionCurrent_ADC采样得到。第九电阻R15和第八电阻R21决定了运算放大器U1A的放大倍数。第六电阻R16和第七电阻R19决定运算放大器U1A的基准电压值，即没有电流流过采样电阻R20时，运算放大器U1A输出的电压值。控制器件根据电流采样口TractionCurrent_ADC采样得到的电压确定开关101的电流，由此判断是否允许开关101断开。

这样，通过上述开关控制电路，电源输入单元102通过预充电单元105为电源输出单元104提供进行预充电。电压检测单元106检测开关101的触点两端的电压，并计算开关101的触点两端的电压的电压差，根据此电压差在检测出开关101的触点两端的电压可以使开关101闭合时，则开关驱动单元103控制开关101闭合，使电源输入单元102为电源输出单元104提供电。在检测出开关101的触点两端的电压不能使开关闭合时，则开关驱动单元103控制开关101不闭合，使电源输入单元102与电源输出单元104间的电路不闭合。在需要断开开关101时，电流检测单元108对开关101处的电流进行采集检测，电流检测单元108检测开关101处的电流，在检测出开关101处的电流允许其开断时，则开关驱动单元103控制开关101断开，在检测出处的电流不允许其开断时，则开关驱动单元103控制开关101不断开。

实施例二

如图4所示，本申请提供了一种开关控制方法，所述方法包括以下步骤：

步骤S201、控制电源输入单元为预充单元供电，并控制预充单元对电源输出单元进行预充电，以使所述电源输出单元的电压上升。

步骤S202、获取电压检测单元发送的开关的触点两端的电压，并根据所述触点两端的电压计算出电压差，根据所述电压差判断是否允许闭合所述开关。

步骤S203、若是，控制所述开关闭合，若否，不控制所述开关闭合。

进一步的，预设有第一超时时间，参考图4所示，所述方法还包括以下步骤：

步骤S204、检测所述开关未闭合阶段的第一实时时间。

步骤S205、判断所述第一实时时间是否大于所述第一超时时间。

步骤S206、若是，发出报警信号。

这样一来，控制器件可以在检测开关的触点两端电压的同时，实时检测开关未闭合的第一实时时间，将开关未闭合的第一实时时间与第一超时时间进行比较，如果第一实时时间大于第一超时时间，则确定开关未闭合的时间较长，此时表示电路有异常，发出报警信号，以达到告警提示的目的。而在第一实时时间未超过第一超时时间时，可以确定开关未闭合的时间并不长，可以进一步检测开关的触点两端的电压间的电压差，根据此电压差确定是否将开关闭合。这样，通过上述方法，可以避免最大限度减小开关闭合时电路对开关冲击，并检测到电路中可能存在的问题。

需要说明的是，上述第一超时时间是根据实际需要预先设置的，本申请对此不做限制。

实施例三

如图5所示，本申请提供了一种开关控制装置，所述装置包括：

预充控制单元301，用于控制电源输入单元为预充单元供电，并控制预充单元对电源输出单元进行预充电，以使所述电源输出单元的电压上升。

计算单元302，用于获取电压检测单元发送的开关的触点两端的电压，并根据所述触点两端的电压计算出电压差，根据所述电压差判断是否允许闭合所述开关。

第一控制单元303，用于若根据所述电压差判断允许闭合所述开关，控制所述开关闭合，若根据所述电压差判断不允许闭合所述开关，不控制所述开关闭合。

进一步的，预设有第一超时时间，参考图5所示，所述装置还包括：

第一检测单元304，用于检测所述开关未闭合阶段的第一实时时间；

第一控制单元303，还用于判断所述第一实时时间大于所述第一超时时间，发出报警信号。

具体的，本实施例的开关控制装置是实现上述实施例二所述的开关控制方法的装置，基于此，可参考上述实施例二中的开关控制方法的具体实现方式的描述，在此不再赘述。

实施例四

如图6所示，本申请提供了一种开关控制方法，所示方法包括以下步骤：

步骤S401、获取电流检测单元发送的开关的实际电流，并根据所述实际电流的大小判断是否允许断开所述开关。

步骤S402、若是，控制所述开关断开，若否，不控制所述开关断开。

预设有第二超时时间，参考图6所示，所述方法还包括以下步骤：

步骤S403、检测所述开关已闭合阶段的第二实时时间。

步骤S404、判断所述第二实时时间是否大于所述第二超时时间。

步骤S405、若是，控制所述开关断开。

这样一来，在控制器件可以在检测开关电流同时，实时检测开关闭合的第二实时时间，将开关已闭合阶段的第二实时时间与第二超时时间进行比较，如果第二实时时间大于第二超时时间，则确定开关闭合的时间较长，此时为了增加电路的安全性，此时需控制开关断开。而在第二实时时间未超过第二超时时间时，可以确定开关闭合的时间并不长，可以进一步检测开关的电流，根据此电流确定是否将开关断开。这样，通过上述方法，可以避免开关断开时电流过大，导致触点拉电弧，缩短产品的保用寿命。

需要说明的是，第二超时时间是根据实际需要预先设置的，本申请对此不做限制。

实施例五

如图7所示，本申请提供了一种开关控制装置，所述装置包括：

判断单元501，用于获取电流检测单元发送的开关的实际电流，并根据所述实际电流的大小判断是否允许断开所述开关。

第二控制单元502，用于若根据所述实际电流的大小判断允许断开所述开关，控制所述开关断开，若根据所述实际电流的大小判断不允许断开所述开关，不控制所述开关断开。

预设有第二超时时间，参考图7所示，所述装置还包括：

第二检测单元503，用于检测所述开关已闭合阶段的第二实时时间；

第二控制单元502，还用于判断所述第二实时时间大于所述第二超时时间，控制所述开关断开。

具体的，本实施例的开关控制装置是实现上述实施例四所述的开关控制方法的装置，基于此，可参考上述实施例四中的开关控制方法的具体实现方式的描述，在此不再赘述。

在本申请中，在电源输入单元102与电源输出单元104之间设置有开关101，开关驱动单元103控制开关101的闭合与断开，预充单元105预先对电源输出单元104进行预充电，以便电源输出单元104的电压上升，开关101设置在电源输出单元104与电源输入单元102之间，电压检测单元106检测开关101的触点两端的电压，在根据开关101的触点两端的电压差判断出允许闭合开关101时，开关驱动单元103控制开关101闭合，从而将电源输入单元102的电传输至电源输出单元104，由于电压检测单元106检测开关101的触点两端的电压差，在开关101的触点两端的电压差不会因开关101的闭合而引起电弧的情况下，控制开关101闭合，避免开关元件闭合时产生拉弧的现象，进而延长了开关元件的使用寿命，提高了相关电器工作的可靠性。

进一步地，上述开关控制电路还包括：电流检测单元108。在需要断开开关101时，电流检测单元108对开关101处的电流进行采集检测，电流检测单元108检测开关101处的电流，在检测出开关101处的电流允许其开断时，则开关驱动单元103控制开关101断开，在检测出处的电流不允许其开断时，则开关驱动单元103控制开关101不断开，进一步避免开关元件断开时产生拉弧的现象，进而延长了开关元件的使用寿命，提高了相关电器工作的可靠性。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (14)

1.一种开关控制电路，其特征在于，包括开关、电源输入单元、开关驱动单元、电源输出单元、预充单元以及电压检测单元，所述电源输入单元连接所述预充单元，所述电源输出单元连接外部负载单元；

所述开关连接在所述电源输出单元及电源输入单元之间，且所述开关驱动单元用于闭合或断开开关；

所述预充单元用于在所述开关闭合之前，对所述电源输出单元进行预充电，以使所述电源输出单元的电压上升；

所述电压检测单元用于检测所述开关的触点两端的电压，并根据所述触点两端的电压计算出电压差，根据所述电压差判断是否允许闭合所述开关。

2.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述预充单元包括第一三极管、第二三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻以及至少一个充电限流电阻，所述第一三极管的发射极连接所述第一电阻一端，所述第一三极管的集电极连接所述充电限流电阻，所述第一三极管的基极分别连接所述第一电阻另一端以及所述第二电阻一端，所述第二电阻另一端连接所述第二三极管的集电极，所述第二三极管的发射极连接接地端，所述第二三极管的基极连接所述第三电阻。

3.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电压检测单元包括用于检测所述触点一端电压的第一电压检测模块以及用于检测所述触点另一端电压的第二电压检测模块，所述第一电压检测模块包括第一分压电阻以及第二分压电阻，所述第一分压电阻连接所述触点一端，所述第一分压电阻另一端连接所述第二分压电阻一端，所述第二分压电阻另一端连接接地端，第二电压检测模块包括第三分压电阻以及第四分压电阻，所述第三分压电阻一端连接所述触点另一端，所述第三分压电阻另一端连接所述第四分压电阻一端，所述第四分压电阻另一端连接接地端。

4.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述开关驱动单元包括第三三极管以及第四电阻，所述第三三极管的集电极连接所述开关，所述第三三极管的发射极连接接地端，所述第三三极管的基极连接所述第四电阻。

5.如权利要求1-4任一项所述的电路，其特征在于，所述开关控制电路还包括电流检测单元，所述电流检测单元用于检测所述开关的实际电流，并根据所述实际电流的大小判断是否允许断开所述开关。

6.如权利要求5所述的电路，其特征在于，所述电流检测单元包括运算放大器、采样电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻以及第十电阻，所述运算放大器的同相输入端分别连接所述第五电阻一端、所述第六电阻以及所述第七电阻，所述第五电阻另一端连接所述采样电阻一端，所述采样电阻另一端分别连接接地端以及所述第八电阻一端，所述第八电阻另一端分别连接所述运算放大器的反相输入端以及所述第九电阻一端，所述第九电阻另一端分别连接所述运算放大器的输出端以及所述第十电阻。

7.一种开关控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

控制电源输入单元为预充单元供电，并控制预充单元对电源输出单元进行预充电，以使所述电源输出单元的电压上升；

获取电压检测单元发送的开关的触点两端的电压，并根据所述触点两端的电压计算出电压差，根据所述电压差判断是否允许闭合所述开关；

若是，控制所述开关闭合，若否，不控制所述开关闭合。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，预设有第一超时时间，

所述方法还包括以下步骤：

检测所述开关未闭合阶段的第一实时时间；

判断所述第一实时时间是否大于所述第一超时时间；

若是，发出报警信号。

9.一种开关控制装置，其特征在于，所述装置包括：

预充控制单元，用于控制电源输入单元为预充单元供电，并控制预充单元对电源输出单元进行预充电，以使所述电源输出单元的电压上升；

计算单元，用于获取电压检测单元发送的开关的触点两端的电压，并根据所述触点两端的电压计算出电压差，根据所述电压差判断是否允许闭合所述开关；

第一控制单元，用于若根据所述电压差判断允许闭合所述开关，控制所述开关闭合，若根据所述电压差判断不允许闭合所述开关，不控制所述开关闭合。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，预设有第一超时时间，所述装置还包括：

第一检测单元，用于检测所述开关未闭合阶段的第一实时时间；

第一控制单元，还用于判断所述第一实时时间大于所述第一超时时间，发出报警信号。

11.一种开关控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

获取电流检测单元发送的开关的实际电流，并根据所述实际电流的大小判断是否允许断开所述开关；

若是，控制所述开关断开，若否，不控制所述开关断开。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，预设有第二超时时间，所述方法还包括以下步骤：

检测所述开关已闭合阶段的第二实时时间；

判断所述第二实时时间是否大于所述第二超时时间；

若是，控制所述开关断开。

13.一种开关控制装置，其特征在于，所述装置包括：

判断单元，用于获取电流检测单元发送的开关的实际电流，并根据所述实际电流的大小判断是否允许断开所述开关；

第二控制单元，用于若根据所述实际电流的大小判断允许断开所述开关，控制所述开关断开，若根据所述实际电流的大小判断不允许断开所述开关，不控制所述开关断开。

14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，预设有第二超时时间，所述装置还包括：

第二检测单元，用于检测所述开关已闭合阶段的第二实时时间；

第二控制单元，用于判断所述第二实时时间大于所述第二超时时间，控制所述开关断开。

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