CN113628905A - 一种电磁开关及使用该电磁开关的起动机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电磁开关及使用该电磁开关的起动机，涉及电磁开关智能控制技术领域，包括遥控模块、主控制模块、电源控制模块、模式选择模块、智能定时控制模块、时间控制模块、开关控制模块；所述遥控模块用于发出控制指令，主控制模块接收处理指令和输出信号，电源控制模块用于控制电源，模式选择模块用于选择控制模式，智能定时控制模块用于定时控制电磁开关，时间控制模块用于调节定时时间，开关控制模块用于控制电磁开关闭断。本发明电磁开关及使用该电磁开关的起动机采用集成电路智能控制电磁开关定时工作，无需通过软件编程设定定时时间，减轻主控制器的运行负担，增强了电磁开关适用性，提高电磁开关的智能度。

Description

一种电磁开关及使用该电磁开关的起动机

技术领域

本发明涉及电磁开关智能控制技术领域，具体是一种电磁开关及使用该电磁开关的起动机。

背景技术

电磁开关，顾名思义就是用电磁铁控制的开关，通过电磁铁线圈通电后产生电磁吸力控制开关触点闭合或断开，电磁开关在各行业有广泛的应用，电磁开关是起动机上的控制开关，是起动机(直流电动机、传动啮合机构、电磁开关)三大部件之一，其工作原理是线圈通电后产生电磁吸力，使活动铁芯移动，从而一方面拉动传动啮合机构使起动机小齿轮前移与发动机飞轮齿圈啮合，另一方面推动开关触点接通，使直流电动机通电运转，从而带动发动机起动，但是目前的电磁开关都采用集中的控制器进行控制，需通过控制器编程的软件系统实现控制，简单的软件系统只能实现单一的开关控制，导致电磁开关的智能度普遍不高，为了使电磁开关能够实现智能控制，用户端需增加软件系统的编写内容和难度，不仅在软件方面容易出现BUG(计算机领域漏洞)，而且这也为控制器的系统处理带来负担。

发明内容

本发明实施例提供一种电磁开关及使用该电磁开关的起动机，以解决上述背景技术中提出的问题。

依据本发明实施例的第一方面，提供一种电磁开关，该电磁开关包括：遥控模块，主控制模块，电源控制模块，模式选择模块，智能定时控制模块，时间控制模块，开关控制模块；

所述遥控模块，通过红外线传感器对主控制模块发出控制指令；

所述主控制模块，用于接收遥控模块输出的控制指令，用于处理接收的控制指令并输出模块控制信号；

所述电源控制模块，用于接收所述主控制模块输出的模块控制信号并接通电源；

所述模式选择模块，用于接收所述主控制模块输出的模块控制信号，用于控制所述智能定时控制模块实现间歇控制和延时控制；

所述智能定时控制模块，连接模式选择模块的输出端，用于间歇式控制电磁开关工作，用于延时控制电磁开关工作，用于输出定时控制信号；

所述时间控制模块，连接所述主控制模块的第四端并接收其输出的模块控制信号，用于调节所述智能定时控制模块的定时时间；

所述开关控制模块，用于接收所述智能定时控制模块输出的定时控制信号和所述主控制模块输出的模块控制信号并控制电磁开关工作。

第二方面，提供一种使用该电磁开关的起动机，包括：

本体，所述本体内设置有电源模块；

电磁开关，用于定时闭断控制所述起动机定时工作。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明电磁开关及使用该电磁开关的起动机采用集成电路智能控制电磁开关，无需通过软件编程设定定时时间，不仅使得主控制器的软件系统简洁，还减轻了主控制器的运行负担，增强了该集成电路控制的电磁开关适用性，并且通过简单的集成电路便可实现电磁开关的间歇控制和延时控制，提高电磁开关的智能度，同时增加了使用该电磁开关的起动机的控制方式。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实例提供的电磁开关及使用该电磁开关的起动机的原理方框示意图。

图2为本发明实例提供的遥控模块电路图。

图3为本发明实例提供的开关控制模块的方框图。

图4为本发明实例提供的电磁开关智能控制电路图。

图5为图4中的模式选择模块电路图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1，本发明实施例提供一种电磁开关，该电磁开关包括：遥控模块1，主控制模块2，电源控制模块3，模式选择模块4，智能定时控制模块5，时间控制模块6，开关控制模块7；

具体地，遥控模块1，用于对所述主控制模块2发出控制指令；所述遥控模块1连接主控制模块2的第一端；

所述主控制模块2，用于接收遥控模块1输出的控制指令，用于处理接收的控制指令并输出模块控制信号；所述主控制模块2第五端连接开关控制模块7的第二端；

所述电源控制模块3，用于接收所述主控制模块2输出的模块控制信号并接通电源；所述电源控制模块3连接主控制模块2的第一端，电源模块的第二端连接智能定时控制模块5的第一端；

所述模式选择模块4，用于接收所述主控制模块2输出的模块控制信号，用于控制所述智能定时控制模块5实现间歇控制和延时控制；所述模式选择模块4的第一端连接主控制模块2的第三端；

所述智能定时控制模块5，连接模式选择模块4的输出端，用于间歇式控制电磁开关工作，用于延时控制电磁开关工作，用于输出定时控制信号；所述智能定时控制模块5的第二端连接模式选择模块4的第二端；

所述时间控制模块6，连接所述主控制模块2的第四端并接收其输出的模块控制信号，用于调节所述智能定时控制模块5的定时时间；

所述开关控制模块7，用于接收所述智能定时控制模块5输出的定时控制信号和所述主控制模块2输出的模块控制信号并控制电磁开关工作；所述开关控制模块7的第一端连接智能定时控制模块5的第一端。

在具体实施例中，上述遥控模块1可采用红外线感应的方式，通过遥控器对上述主控制模块2发出控制指令；上述主控制模块2可采用CPU(central processing unit，中央处理器)或者单片机接收控制信号并控制电磁开关的智能工作；上述电源控制模块3可采用开关管的方式或者隔离开关控制的方式，通过主控制模块2控制接入电源；上述模式选择模块4可采用数据分配器U6将一路输出的数据分配给所需线路，从而进行间歇控制模式和延时控制模式的选择，或者直接通过开关闭断选择所需的线路；上述智能定时控制模块5可采用定时器U2配合外围元器件组成间歇控制模块和延时控制模块两种模式；上述时间控制模块6可采用数字电位器改变输入的电阻值，通过主控制模块2控制数字电位器的阻值改变智能定时控制模块5中各模式的定时时长；上述开关控制模块7可采用驱动三极管或者MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，金氧半场效晶体管)的方式控制电磁开关的闭断。

实施例2：在实施例1的基础上，请参阅图2、图3、图4和图5，在本发明所述的电磁开关及使用该电磁开关的起动机的一个具体实施例中，所述遥控模块1包括第一红外线传感器U3、第一电源+5V、第十四电阻R14和第七电容R7；

具体地，第一红外线传感器U3的第一端连接第一电源+5V和第十四电阻R14的第一端，第一红外线传感器U3的第二端通过第七电容R7连接第一红外线传感器U3的第三端和地端。

进一步地，所述电源控制模块3包括缓冲器U5、第一电阻R1、耦合器U4、第二电源+5V和第三电源+5V；所述主控制模块2包括第一控制器U1；

具体地，缓冲器U5的第一端连接第一控制器U1的第一端，缓冲器U5的第二端通过第一电阻R1连接耦合器U4的第二端，耦合器U4的第一端连接第二电源+5V，第三电源+5V连接耦合器U4的第三端。

进一步地，所述智能定时控制模块5包括第四电阻R4、第五电阻R5、第二电容C2、第三电容C3、第六电阻R6、第一开关管N1、第十一电阻R11、第七电阻R7、第五电容C5和定时器U2；所述时间控制模块6包括第一数字电位器DP1；

具体地，第四电阻R4的第一端连接耦合器U4的第四端、第一数字电位器DP1的第一端、第六电阻R6、第一开关管N1的集电极、第七电阻R7和定时器U2的第十四端，第四电阻R4的第二端连接第五电阻R5、第五电容C5、定时器U2的第六端、第二端、第一端、第二电容C2和第一数字电位器DP1的第二端，第一开关管N1的发射极连接第六电阻R6的另一端和定时器U2的第四端并通过第三电容C3接地，定时器U2的第九端连接第五电容C5的另一端，第五电阻R5的另一端、第二电容C2的另一端和定时器U2的第七端接地，第一数字电位器DP1的第三端连接第一控制器U1的第二端，第十一电阻R11的第二端连接第一控制器U1的第四端。

进一步地，所述智能定时控制模块5还包括第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1、第四电容C4、第八电阻R8和指示灯LED；所述时间控制模块6还包括第二数字电位器DP2；

具体地，第二电阻R2连接第四电阻R4的第一端，第二电阻R2的另一端连接第三电阻R3、第一电容C1、定时器U2的第十二端、第十三端、第二数字电位器DP2的第一端、第四电容C4的第二端和定时器U2的第八端，第四电容C4的第一端通过指示灯LED接地，第三电阻R3的另一端和第一电容C1的另一端接地，第二数字电位器DP2的第三端连接第一控制器U1的第三端。

进一步地，所述模式选择模块4包括反相器U7、数据分配器U6；

具体地，反相器U7的输入端连接第一控制器U1的第五端和数据分配器U6的第二端，反相器U7的输出端连接数据分配器U6的第三端，数据分配器U6的第一端连接第一控制器U1的第六端，数据分配器U6的第四端连接定时器U2的第五端，数据分配器U6的第五端连接第四电容C4的第一端。

进一步地，所述开关控制模块7包括第一开关控制单元701，第二开关控制单元702和第三开关控制单元703；

具体地，第一开关控制单元701和第二开关控制单元702，都是用于接收所述智能定时控制模块5输出的定时控制信号并控制电磁开关工作；

第三开关控制单元703，用于接收所述主控制模块2输出的模块控制信号并控制电磁开关工作；

具体地，第一开关控制单元701的第一端和第二开关控制单元702的第二端连接所述智能定时控制模块5的第三端，第三开关控制单元703的第一端连接主控制模块2的第五端，第一开关控制单元701的第二端，第二开关控制单元702的第二端和第三开关控制单元703的第二端连接电磁开关。

进一步地，所述第一开关控制单元701包括第九电阻R9、第十电阻R10、第三开关管N3、第一二极管D1和电磁开关；所述第二开关控制单元702包括第十二电阻、第十三电阻和第二开关管；

具体地，第九电阻R9连接所述定时器U2的第九端，第九电阻R9的另一端连接第十电阻R10和第三开关管N3的基极，第十电阻R10的另一端和第三开关管N3的发射极接地，第三开关管N3的集电极连接电磁开关、第一二极管D1的阳极和第二开关管的集电极，第十二电阻连接数据分配器U6的第六端，第十二电阻的另一端连接第十三电阻和第二开关管的基极，第二开关管的发射极和第十三电阻的另一端接地。

进一步地，所述第二开关控制单元702与第三开关控制单元703的结构相同。

在具体实施例中，上述红外线传感器可选用普通电视机上使用的SFH506-38红外线传感器，接收遥控发送出的控制信号；上述缓冲器U5可选用7047缓冲器，增大第一控制器U1的输出能力，更容易驱动耦合器U4的工作；上述耦合器U4可选用光电耦合器U4TLP521或者6N137作为隔离开关，控制电源的接入并避免信号之间的干扰；上述第一数字电位器DP1和第二数字电位器DP2可选用X9313或者X9315智能数字电位器，通过第一控制器U1便可改变电阻的阻值；上述第一控制器U1可选用STC单片机接收并处理红外线接收的控制指令和输出控制信号控制电磁开关的工作；上述定时器U2可选用NE556定时器或者两片NE555定时器进行间歇控制和延时控制；上述数据分配器U6可选用74XX139或者4555型号芯片选择数据的输出端，其中74XX139为输出低有效，4555为输出高有效；上述反相器U7可选用非电路或者通过两个MOS管组成，在此选用非电路将输入信号的相位反转180度；上述第一开关管N1、第二开关管、第三开关管N3可选用NPN型三极管，其中第一开关管N1控制电磁开关的间歇工作，第二开关管控制电磁开关的延时断电工作，第三开关管N3控制电磁开关正常工作。

本申请实施例还包括一种使用该电磁开关的起动机，包括本体和与所述本体连接的、具有上述任一实施例所述的一种电磁开关，其中，本体内设置有电源模块；电磁开关通过定时闭断控制所述起动机的定时工作。

在具体实施例中，本申请上述任一实施例所述的一种电磁开关代替起动机内部的传统电磁开关即可。

在本发明实施例中，用户端通过遥控发送控制指令，遥控模块1接收发射出的控制指令并反馈给主控制模块2，主控制模块2利用软件系统处理控制指令并输出控制信号，当不需要电磁开关进行定时控制时，主控制模块2直接控制开关控制模块7中的第三开关控制单元703控制电磁开关正常工作，当需要电磁开关进行定时控制时主控制模块2控制电源控制模块3将电源接入电路，此时智能定时控制模块5开始工作并控制开关控制模块7控制电磁开关工作，并且主控制模块2可通过控制模式选择模块4控制智能定时控制模块5工作在间歇控制模式或延时控制模式中，通过控制时间控制模块6可控制智能定时控制模块5中两种工作模式的工作时间。

其中在智能定时控制模块5中，当需要间歇控制时，第一开关管N1不导通，此时定时器U2的第四端接入复位电路，且数据分配器U6的第五端输出信号，接上电源时由于第三电容C3的电压无法突变，定时器U2的第四端为低电平，定时器U2的第五端为低电平，定时器U2的第八端有一跳变信号，经过第四电容C4和第二电阻R2微分，使得定时器U2的第九端输出高电平，电磁开关闭合，同时定时器U2的第九端输出的高电平通过第五电容C5加入定时器U2的第六端，强制定时器U2进行复位，加上第一电容C1由第二数字电位器DP2进行充电，导致定时器U2的第九端出现低电平，电磁开关断开，同时在定时器U2的第九端输出高电平时，第二电容C2通过第一数字电位器DP1进行充电，在经过定时时间后，定时器U2的第六端因为第二电容C2的电压高于所设的阈值电平，定时器U2会重新开始工作，形成间歇式控制，第一数字电位器DP1可控制工作时间，第二数字电位器DP2可控制停工时间；当需要延时控制时，第一控制器U1控制第一开关管N1导通，数据选择器接入第十二电阻，便可实现定时器U2的延时关断功能，通过改变第一数字电位器DP1即可改变延时时间。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种电磁开关，其特征在于：

该电磁开关包括：遥控模块，主控制模块，电源控制模块，模式选择模块，智能定时控制模块，时间控制模块，开关控制模块；

所述遥控模块，通过红外线传感器对主控制模块发出控制指令；

所述主控制模块，用于接收遥控模块输出的控制指令，用于处理接收的控制指令并输出模块控制信号；

所述电源控制模块，用于接收所述主控制模块输出的模块控制信号并接通电源；

所述模式选择模块，用于接收所述主控制模块输出的模块控制信号，用于控制所述智能定时控制模块实现间歇控制和延时控制；

所述智能定时控制模块，连接模式选择模块的输出端，用于间歇式控制电磁开关工作，用于延时控制电磁开关工作，用于输出定时控制信号；

所述时间控制模块，连接所述主控制模块的第四端并接收其输出的模块控制信号，用于调节所述智能定时控制模块的定时时间；

所述开关控制模块，连接所述智能定时控制模块的输出端和主控制模块的第五端并接收所述智能定时控制模块输出的定时控制信号和所述主控制模块输出的模块控制信号，用于控制电磁开关工作。

2.根据权利要求1所述的一种电磁开关，其特征在于，所述遥控模块包括第一红外线传感器、第一电源、第十四电阻和第七电容；所述主控制模块包括第一控制器；

所述第一红外线传感器的第一端连接第一电源和第十四电阻的第一端，第一红外线传感器的第二端通过第七电容连接第一红外线传感器的第三端和地端，第一控制器的第七端连接第十四电阻的第二端。

3.根据权利要求1所述的一种电磁开关，其特征在于，所述电源控制模块包括缓冲器、第一电阻、耦合器、第二电源和第三电源；所述主控制模块包括第一控制器；

所述缓冲器的第一端连接第一控制器的第一端，缓冲器的第二端通过第一电阻连接耦合器的第二端，耦合器的第一端连接第二电源，第三电源连接耦合器的第三端。

4.根据权利要求3所述的一种电磁开关，其特征在于，所述智能定时控制模块包括第四电阻、第五电阻、第二电容、第三电容、第六电阻、第一开关管、第十一电阻、第七电阻、第五电容和定时器；所述时间控制模块包括第一数字电位器；

所述第四电阻的第一端连接耦合器的第四端、第一数字电位器的第一端、第六电阻、第一开关管的集电极、第七电阻和定时器的第十四端，第四电阻的第二端连接第五电阻、第五电容、定时器的第六端、第二端、第一端、第二电容和第一数字电位器的第二端，第一开关管的发射极连接第六电阻的另一端和定时器的第四端并通过第三电容接地，定时器的第九端连接第五电容的另一端，第五电阻的另一端、第二电容的另一端和定时器的第七端接地，第一数字电位器的第三端连接第一控制器的第二端，第十一电阻的第二端连接第一控制器的第四端。

5.根据权利要求4所述的一种电磁开关，其特征在于，所述智能定时控制模块还包括第二电阻、第三电阻、第一电容、第四电容、第八电阻和指示灯；所述时间控制模块还包括第二数字电位器；

所述第二电阻连接第四电阻的第一端，第二电阻的另一端连接第三电阻、第一电容、定时器的第十二端、第十三端、第二数字电位器的第一端、第四电容的第二端和定时器的第八端，第四电容的第一端通过指示灯接地，第三电阻的另一端和第一电容的另一端接地，第二数字电位器的第三端连接第一控制器的第三端。

6.根据权利要求5所述的一种电磁开关，其特征在于，所述模式选择模块包括反相器、数据分配器；

所述反相器的输入端连接第一控制器的第五端和数据分配器的第二端，反相器的输出端连接数据分配器的第三端，数据分配器的第一端连接第一控制器的第六端，数据分配器的第四端连接定时器的第五端，数据分配器的第五端连接第四电容的第一端。

7.根据权利要求1所述的一种电磁开关，其特征在于，所述开关控制模块包括第一开关控制单元，第二开关控制单元和第三开关控制单元；

所述第一开关控制单元和第二开关控制单元，都是用于接收所述智能定时控制模块输出的定时控制信号并控制电磁开关工作；

所述第三开关控制单元，用于接收所述主控制模块输出的模块控制信号并控制电磁开关工作；

所述第一开关控制单元的第一端和第二开关控制单元的第二端连接所述智能定时控制模块的第三端，第三开关控制单元的第一端连接主控制模块的第五端，第一开关控制单元的第二端，第二开关控制单元的第二端和第三开关控制单元的第二端连接电磁开关。

8.根据权利要求7所述的一种电磁开关，其特征在于，所述第一开关控制单元包括第九电阻、第十电阻、第三开关管、第一二极管和电磁开关；所述第二开关控制单元包括第十二电阻、第十三电阻和第二开关管；

所述第九电阻和第十二电阻连接所述智能定时模块的输出端，第九电阻的另一端连接第十电阻和第三开关管的基极，第十电阻的另一端和第三开关管的发射极接地，第三开关管的集电极连接电磁开关、第一二极管的阳极和第二开关管的集电极，第十二电阻的另一端连接第十三电阻和第二开关管的基极，第二开关管的发射极和第十三电阻的另一端接地。

9.根据权利要求8所述的一种电磁开关，其特征在于，所述第二开关控制单元与第三开关控制单元的结构相同。

10.一种使用该电磁开关的起动机，其特征在于，包括：

本体，所述本体内设置有电源模块；

如权利要求1至9中任一项所述的一种电磁开关，通过所述电磁开关的定时闭断控制所述起动机的定时工作。

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