发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供了一种继电器控制电路、继电器系统及继电器控制方法,以解决现有技术中控制两个及以上继电器时,会因控制信号过多而不够便捷问题。
本发明实施例第一方面提供了一种继电器控制电路,包括电源端、接地端、第一接口、第二接口和第三接口;电源端用于连接第一继电器线圈的第一端,第一接口用于连接第一继电器线圈的第二端,第二接口用于连接第二继电器线圈的第一端,第三接口用于连接第二继电器线圈的第二端,第二接口和第三接口连接;
控制电路还包括第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元、第一分压单元和第二分压单元;
第一开关单元,输入端用于接收第一驱动信号,输出端通过第一分压单元与第一接口连接,共地端与接地端连接,用于根据第一驱动信号控制第一接口是否经过第一分压单元与接地端连接;
第二开关单元,输入端用于接收第二驱动信号,输出端通过第二分压单元与第二接口连接,供电端与电源端连接,用于根据第二驱动信号控制第二接口是否经过第二分压单元与电源端连接;
第三开关单元,输入端用于接收第三驱动信号,输出端与第三接口连接,共地端与接地端连接,用于根据第三驱动信号控制第三接口是否与接地端连接;
其中,在电源端外接电源且接地端接地时:
若第一开关单元、第二开关单元和第三开关单元均为导通状态,则电源端和第一接口之间、第二接口和第三接口之间均形成第一压差;
若第一开关单元和第二开关单元均由导通状态切换为关断状态,且第三开关单元保持导通状态,则电源端和第一接口之间、第二接口和第三接口之间均形成第二压差;其中,第一压差大于第二压差。
本发明实施例第二方面提供了一种继电器系统,包括如上第一方面的继电器控制电路,继电器系统还包括第一继电器单元和第二继电器单元;第一继电器单元包括第一继电器线圈,第二继电器单元包括第二继电器线圈;
第一继电器线圈,第一端与电源端连接,第二端与第一接口连接;
第二继电器线圈,第一端与第二接口连接,第二端与第三接口连接。
本发明实施例第三方面提供了一种继电器控制方法,用于控制如上第一方面实施例提供的继电器控制电路,和/或,如上第二方面实施例提供的继电器系统,继电器控制方法包括:
若第一驱动信号、第二驱动信号和第三驱动信号均为断开信号,则第一继电器和第二继电器均为断开状态;
在第一继电器和第二继电器均处于断开状态时:
若第一驱动信号、第二驱动信号和第三驱动信号均为导通信号,则第一继电器和第二继电器均由断开状态切换为启动状态;
在第一继电器和第二继电器均处于启动状态时:
若第一驱动信号为断开信号、第二驱动信号为断开信号、第三驱动信号为导通信号,则第一继电器和第二继电器均由启动状态切换为保持状态。
本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是:提供了一种继电器控制电路,用于控制第一继电器和第二继电器的导通或关断,继电器控制电路包括电源端、接地端、第一接口、第二接口和第三接口;电源端用于连接第一继电器线圈的第一端,第一接口用于连接第一继电器线圈的第二端,第二接口用于连接第二继电器线圈的第一端,第三接口用于连接第二继电器线圈的第二端,第二接口和第三接口连接;在电源端外接电源且接地端接地时:若第一开关单元、第二开关单元和第三开关单元均为导通状态,则电源端和第一接口之间、第二接口和第三接口之间均形成第一压差;若第一开关单元和第二开关单元均由导通状态切换为关断状态,且第三开关单元保持导通状态,则电源端和第一接口之间、第二接口和第三接口之间均形成第二压差;其中,第一压差大于第二压差。本发明通过三个不同的开关单元控制两个继电器,即通过三个不同的控制信号实现两个继电器的启动和保持,减少了控制信号的数量,提高了继电器控制的效率,使控制继电器更加便捷。
具体实施方式
以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本发明实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
为了说明本发明的技术方案,下面通过具体实施例来进行说明。
参见图1,其示出了本发明实施例提供的继电器控制电路的结构示意图。
在本发明的一些实施例中,继电器控制电路1,包括电源端、接地端、第一接口、第二接口和第三接口;电源端用于连接第一继电器线圈的第一端,第一接口用于连接第一继电器线圈的第二端,第二接口用于连接第二继电器线圈的第一端,第三接口用于连接第二继电器线圈的第二端,第二接口和第三接口连接;
控制电路还包括第一开关单元10、第二开关单元11、第三开关单元12、第一分压单元13和第二分压单元14;
第一开关单元10,输入端用于接收第一驱动信号,输出端通过第一分压单元13与第一接口连接,共地端与接地端连接,用于根据第一驱动信号控制第一接口是否经过第一分压单元13与接地端连接;
第二开关单元11,输入端用于接收第二驱动信号,输出端通过第二分压单元14与第二接口连接,供电端与电源端连接,用于根据第二驱动信号控制第二接口是否经过第二分压单元14与电源端连接;
第三开关单元12,输入端用于接收第三驱动信号,输出端与第三接口连接,共地端与接地端连接,用于根据第三驱动信号控制第三接口是否与接地端连接;
其中,在电源端外接电源且接地端接地时:
若第一开关单元10、第二开关单元11和第三开关单元12均为导通状态,则电源端和第一接口之间、第二接口和第三接口之间均形成第一压差;
若第一开关单元10和第二开关单元11均由导通状态切换为关断状态,且第三开关单元12保持导通状态,则电源端和第一接口之间、第二接口和第三接口之间均形成第二压差;其中,第一压差大于第二压差。
可选的,一般情况下,当第一继电器线圈两端形成第一压差,则第一继电器线圈通电可以使第一继电器启动工作,当第一继电器线圈两端形成第二压差,则在第一继电器启动的情况下,可以保持第一继电器持续工作。
可选的,一般情况下,若第二继电器线圈两端形成第一压差,则第二继电器线圈通电可以使第二继电器启动工作,若第二继电器线圈两端形成第二压差,则在第二继电器启动的情况下,可以保持第二继电器持续工作。
本发明通过设置第一开关单元、第二开关单元和第三开关单元,对应接收第一驱动信号、第二驱动信号和第三驱动信号,控制第一继电器和第二继电器的启动和保持,一方面减少了驱动信号的数量,使在设计继电器控制时布局更加方便,减少了控制端口的数量,节省了布局空间;另一方面,通过本发明提供的继电器控制电路,可以使继电器只有在启动时需要较高电压,当继电器长期工作在保持状态时,可以保证继电器两端的电压小于启动继电器的电压,节省了电力资源,可以提高电压利用效率。
参见图2,其示出了本发明实施例提供的继电器控制电路的电路示意图。
在本发明的一些实施例中,第一分压单元13可以为第一稳压二极管Z1或第一分压电阻;
当第一分压单元13为第一稳压二极管Z1时,第一稳压二极管,阳极与第一开关单元10的输出端连接,阴极与第一接口连接;
当第一分压单元13为第一分压电阻时,第一分压电阻,第一端与第一开关单元10的输出端连接,第二端与第一接口连接。
可选的,第一分压单元13还可以包括其它起分压作用的器件。
示例性的,当第一开关单元10导通时,电源端通电,第一继电器线圈,第一接口,第一分压单元13和接地端形成回路,第一继电器线圈两端形成第一压差,第一继电器导通工作。
在本发明的一些实施例中,第一开关单元10可以包括第一电阻R1、第二电阻R2和第一三极管Q1;
第一电阻R1,第一端与第一开关单元10的输入端连接,第二端分别与第二电阻R2的第一端和第一三极管Q1的基极连接;
第一三极管Q1,发射极分别与第二电阻R2的第二端和第一开关单元10的共地端连接,集电极与第一开关单元10的输出端连接;
第三开关单元12与第一开关单元10的电路结构相同。
可选的,第一开关单元10和第三开关单元12还可以是其他接收驱动信号导通的电路结构。
在本发明的一些实施例中,第二分压单元14为第二稳压二极管Z2或第二分压电阻;
当第二分压单元14为第二稳压二极管Z2时,第二稳压二极管,阴极与第二开关单元14的输出端连接,阳极与第二接口连接;
当第二分压单元14为第二分压电阻时,第二分压电阻,第一端与第二开关单元14的输出端连接,第二端与第二接口连接。
可选的,第二分压单元14还可以包括其它起分压作用的器件。
在本发明的一些实施例中,第二开关单元11包括第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第二三极管Q2和第三三极管Q3;
第三电阻R3,第一端与第二开关单元11的输入端连接,第二端分别与第四电阻R4的第一端和第二三极管Q2的基极连接;
第二三极管Q2,发射极分别与第四电阻R4的第二端和接地端连接,集电极与第五电阻R5的第二端连接;
第三三极管Q3,基极分别与第五电阻R5的第一端和第六电阻R6的第二端连接,发射极分别与第六电阻R6的第一端和电源端连接,集电极与第二开关单元11的输出端连接。
示例性的,当第二开关单元11和第三开关单元12导通时,电源端通电,第二接口,第二分压单元14,第一继电器线圈,第三接口和第三开关单元12形成回路,第二继电器线圈两端形成第一压差,第二继电器导通工作。
在本发明的一些实施例中,继电器控制电路1还包括第三分压单元15;
第三分压单元15,输入端与第一接口连接,输出端与第二接口连接,包括:第七电阻R7和第一二极管D1;
第七电阻R7,第一端与第三分压单元15的输入端连接,第二端与第一二极管D1的阳极连接;
第一二极管D1,阴极与和第三分压单元15的输出端连接。
可选的,第三分压单元15包括的第一二极管D1可以起到电流防反灌的作用,提高了电路的安全性。
在本发明的一些实施例中,第七电阻可以为定值电阻或可调电阻。
可选的,在一些继电器控制电路中,第七电阻可以为定值电阻,可以用作分压电阻,第七电阻也可以为可调电阻,可以适应多种不同类型的继电器,充当回路电阻,提高了继电器控制电路的兼容性。
参见图3,其示出了本发明实施例提供的继电器系统的电路示意图。
本发明实施例还提供一种继电器系统,在本发明的一些实施例中,继电器系统包括如上实施例的继电器控制电路1,还包括第一继电器单元和第二继电器单元;第一继电器单元20包括第一继电器线圈RLY1,第二继电器单元21包括第二继电器线圈RLY2;
第一继电器线圈RLY1,第一端与电源端连接,第二端与第一接口连接;
第二继电器线圈RLY2,第一端与第二接口连接,第二端与第三接口连接。
在本发明的一些实施例中,继电器系统还包括至少一个扩展模块;其中,扩展模块包括第二分压单元13、第二开关单元11和第二继电器单元20,第一接口通过扩展模块与第二接口连接。
可选的,本发明是实例可以通过增加扩展模块,控制多个串联形式的继电器。
示例性的,新增一个扩展模块,新增的扩展模块的第一端与第一接口连接,第二端与第二接口连接,第一信号输入端用于接收第一目标驱动信号,其中,第一目标驱动信号可以为第二驱动信号。
可选的,扩展模块还可以包括目标分压单元,目标分压单元可以包括第三分压单元,起到防反接和分压限流保护的作用。
本发明实施例还提供一种继电器控制方法,用于控制如上实施例提供的继电器控制电路,和/或,如上实施例提供的继电器系统,在本发明的一些实施例中,继电器控制方法可以包括:
若第一驱动信号、第二驱动信号和第三驱动信号均为断开信号,则第一继电器和第二继电器均为断开状态;
在第一继电器和第二继电器均处于断开状态时:
若第一驱动信号、第二驱动信号和第三驱动信号均为导通信号,则第一继电器和第二继电器均由断开状态切换为启动状态;
在第一继电器和第二继电器均处于启动状态时:
若第一驱动信号为断开信号、第二驱动信号为断开信号、第三驱动信号为导通信号,则第一继电器和第二继电器均由启动状态切换为保持状态。
可选的,本发明实施例根据继电器导通时两端电压的不同定义了两种状态,分别为启动状态和保持状态。其中,启动状态为继电器处于断开状态时,当其对应的开关单元的状态变化时,继电器由断开状态切换为启动状态,此时需要较高的电压才能让继电器从断开状态切换为启动状态。而保持状态是以继电器处于启动状态为前提,通过对应的开关单元的状态变化,使继电器由启动状态切换为保持状态。当继电器处于保持状态时其两端的电压小于其处于启动状态时的两端的电压。
可选的,继电器控制方法可以包括:
在第一继电器和第二继电器均处于断开状态时:
若第一驱动信号、第二驱动信号、第三驱动信号均为断开信号,或,第一驱动信号、第二驱动信号均为断开信号、第三驱动信号为导通信号,或,第一驱动信号为断开信号、第二驱动信号为导通信号、第三驱动信号为断开信号,或,第一驱动信号为断开信号、第二驱动信号和第三驱动信号均为导通信号,则第一继电器和第二继电器继续处于断开状态;
若第一驱动信号为导通信号、第二驱动信号和第三驱动信号均为断开信号,霍尔,第一驱动信号、第二驱动信号均为导通信号、第三驱动信号为断开信号,或,第一驱动信号为导通信号、第二驱动信号为断开信号、第三驱动信号为导通信号,则第一继电器由断开状态切换为启动状态,第二继电器继续处于断开状态;
若第一驱动信号、第二驱动信号、第三驱动信号均为导通信号,则第一继电器、第二继电器均由断开状态切换为启动状态;
在第一继电器和第二继电器均处于启动状态时:
若第一驱动信号、第二驱动信号、第三驱动信号均为断开信号,或,第一驱动信号为断开信号、第二驱动信号为导通信号、第三驱动信号为断开信号,则第一继电器和第二继电器均由启动状态切换为断开状态;
若第一驱动信号为断开信号、第二驱动信、第三驱动信号均为导通信号,则第一继电器由启动状态切换为保持状态,第二继电器继续处于启动状态;
若第一驱动信号、第二驱动信号均为断开信号、第三驱动信号为导通信号,则第一继电器和第二继电器均由启动状态切换为保持状态;
若第一驱动信号为导通信号、第二驱动信号和第三驱动信号均为断开信号,或,第一驱动信号、第二驱动信号均为导通信号、第三驱动信号为断开信号,则第一继电器继续处于启动状态,第二继电器由启动状态切换为断开状态;
若第一驱动信号为导通信号、第二驱动信号为断开信号、第三驱动信号为导通信号,则第一继电器继续处于启动状态,第二继电器由启动状态切换为保持状态;
若第一驱动信号、第二驱动信号、第三驱动信号均为导通信号,则第一继电器和第二继电器均继续处于启动状态;
在第一继电器和第二继电器均处于保持状态时:
若第一驱动信号、第二驱动信号、第三驱动信号均为断开信号,或,第一驱动信号为断开信号、第二驱动信号为导通信号、第三驱动信号为断开信号,则第一继电器和第二继电器均由保持状态切换为断开状态;
若第一驱动信号、第二驱动信号均为断开信号、第三驱动信号为导通信号,则第一继电器和第二继电器均继续处于保持状态;
若第一驱动信号为断开信号、第二驱动信号、第三驱动信号均为导通信号,则第一继电器继续处于保持状态,第二继电器由保持状态切换为启动状态;
若第一驱动信号为导通信号、第二驱动信号、第三驱动信号均为断开信号,或,第一驱动信号、第二驱动信号均为导通信号、第三驱动信号为断开信号,则第一继电器由保持状态切换为启动状态,第二继电器由保持状态切换为断开状态;
若第一驱动信号为导通信号、第二驱动信号为断开信号、第三驱动信号为导通信号,则第一继电器由保持状态切换为启动状态,第二继电器继续处于保持状态;
若第一驱动信号、第二驱动信号、第三驱动信号均为导通信号,则第一继电器和第二继电器均由保持状态切换为启动状态。
可选的,将第一驱动信号和第二驱动信号合并为一个控制信号也可以实现对第一继电器和第二继电器的启动和保持。
参见图4,其示出了本发明实施例提供的又一继电器系统的电路示意图.
示例性的,将第一开关单元10的输入端和第二开关单元11的输入端短接,用于接收第四驱动信号。
可选的,在第一继电器和第二继电器均处于断开状态时:若第四驱动信号和第三驱动信号均为导通信号,则第一继电器和第二继电器均处于启动状态;在第一继电器和第二继电器均处于断开状态时:若第四驱动信号为断开信号,且第三驱动信号为导通信号,则第一继电器和第二继电器均处于保持状态。
可选的,处于保持状态时加在第一继电器两端的电压低于处于启动状态时加在第一继电器两端的电压;处于保持状态时加在第二继电器两端的电压低于处于启动状态时加在第二继电器两端的电压。
示例性的,理想状态下,若第一稳压管Z1为3.3V稳压管,第二稳压管Z2为3.3V稳压管,外部直流电源VCC电压为15V,暂时忽略保护模块的分压,第一继电器和第二继电器采用相同的继电器;若第一继电器和第二继电器处于启动状态,则加在第一继电器和第二继电器两端的电压均为11.7V;若第一继电器和第二继电器处于保持状态,则加在第一继电器和第二继电器两端的电压均为7.5V,显然处于保持状态时加在继电器两端的电压小于处于启动状态时加在继电器两端的电压。
本发明的优点:
第一,实现控制多个串联继电器的控制,且控制信号少,易于布局,更加便捷。
第二,现有继电器大多工作在保持状态,本发明实现保持状态的电压小于启动状态的电压,节省电力资源,降低功耗。
第三,保护模块的设置可以兼容不同参数的继电器,令适用范围更加广泛。
以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本申请的保护范围之内。