CN113782388A - 一种应用于电力行业产品的继电器开关缓冲电路 - Google Patents
一种应用于电力行业产品的继电器开关缓冲电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113782388A CN113782388A CN202110038508.0A CN202110038508A CN113782388A CN 113782388 A CN113782388 A CN 113782388A CN 202110038508 A CN202110038508 A CN 202110038508A CN 113782388 A CN113782388 A CN 113782388A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- relay
- resistor
- relay switch
- transistor
- capacitor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 28
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 claims description 8
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 abstract description 4
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 abstract 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract 1
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H47/00—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current
- H01H47/02—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current for modifying the operation of the relay
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H47/00—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current
- H01H47/02—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current for modifying the operation of the relay
- H01H47/18—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current for modifying the operation of the relay for introducing delay in the operation of the relay
Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
- Relay Circuits (AREA)
Abstract
本发明公开了一种应用于电力行业产品的继电器开关缓冲电路。本发明以继电器开关缓冲单元旁路继电器的强电触点，通过缓冲信号产生单元产生缓冲信号，通过继电器延时开关单元使得继电器延时闭合或延时断开。在继电器强电触点闭合或者断开的瞬间继电器开关缓冲单元都处于闭合状态。整个电路没有采用热敏电阻等耗能元件作为限流器件，而是利用MOS管的开关特性，将继电器的强电触点两端电压降低为接近零伏，真正实现零电压开通和关断，有效防止继电器开关状态出现的拉弧和触点粘连现象，有效提升继电器使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于电源管理领域，具体涉及一种应用于电力行业产品的继电器开关缓冲电路。
背景技术
在电力系统中，常通过继电器来连接输入和输出，尤其是在大功率场合，但是在继电器闭合和断开的过程中继电器的触点容易产生电弧，电弧具有热效应容易导致触点烧蚀粘接，缩短继电器的寿命，并且产生电弧的过程中会对外进行电磁辐射，对周围的设备产生干扰。所以在大功率场合使用的继电器中加入缓冲功能进行消弧是非常必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种应用于电力行业产品的继电器开关缓冲电路，来抑制继电器在闭合或断开过程中产生的冲击电流和冲击电压，能够有效防止继电器开关状态出现的拉弧和触点粘连现象，提升继电器寿命。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种应用于电力行业产品的继电器开关缓冲电路，包括缓冲信号产生单元、继电器开关缓冲单元、继电器开关控制单元、继电器。
缓冲信号产生单元包括电阻R1、R2、R3、R4，三极管T1和T2，电容C1和C2，二极管D1和D2，非门V1和与非门V2，控制信号CTRL-IN与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端与三极管T1和T2的基极连接，三极管T1的集电极与电阻R3的一端和二极管D1的阴极连接，三极管T1的发射极与三极管T2的发射极、电容C1和C2的一端连接，电阻R2的一端与三极管T2的基极连接，另一端与三极管T2的集电极与输入接线端-VIN连接，电容C1的另一端与电阻R3的一端和二极管D1的阳极连接，并作为与非门V2的一个输入信号，电阻R4的一端和二极管D2的阳极连接至三极管T2的集电极，电容C2的另一端与电阻R4的上端和二极管D2的阴极连接作为非门V1的输入信号，非门V1的输出信号作为与非门的另一个输入信号；
继电器开关缓冲单元包括电阻R5、R6，电容C3以及MOS管VT1，电阻R5的一端与电阻R6和电容C3的上端以及MOS管VT1的栅极连接，输入接线端-VIN与电阻R6和电容C3的下端以及MOS管VT1的源极连接，MOS管VT1的漏极连接至输出；
继电器开关延时单元包括电阻R7、R8，电容C4以及MOS管VT2，电阻R7的一端连接至控制信号CTRL-IN，另一端连接至电容C4和电阻R8的上端以及MOS管VT2的栅极，电容C4的下端和电阻R8的下端连接至MOS管VT2的源极，MOS管VT2的源极与输入接线端-VIN连接，漏极与继电器的控制触点连接。
进一步地，继电器的控制信号逻辑发生变化的时候会触发缓冲信号产生单元产生一个缓冲信号，使得继电器开关缓冲单元在一段时间内处于闭合状态，继电器的强电触点在闭合或者断开时继电器开关缓冲单元都处于闭合状态，保证继电器的闭合和断开都是零电压状态，用于防止继电器开关状态出现的拉弧和触点粘连。通过继电器开关缓冲单元旁路继电器开关触点，在继电器开关控制信号到来的时候触发缓冲信号产生单元和继电器延时开关单元，缓冲信号产生单元在继电器延时闭合或者延时断开的时间内产生缓冲信号，将继电器强电触点两端的电压降低至接近为零，从而实现继电器的闭合和断开。
本发明的有益效果为：解决了继电器在大电流负载下开合所造成的触点粘连现象，解决了继电器在吸合和断开时产生的拉弧和触点粘连现象，提升继电器寿命。通过控制逻辑实现继电器的零电压开通和关断。不仅提高了防护的可靠性，而且提高了电路运行的效率。
附图说明
图1为本发明的电路结构框图；
图2为本发明的电路原理图；
图3为本发明的控制信号时序图。
具体实施方式
一种应用于电力行业产品的继电器开关缓冲电路，包括继电器、继电器开关缓冲单元、继电器延时开关单元、缓冲信号产生单元，所述控制信号与缓冲信号产生单元和继电器延时开关单元连接，缓冲信号产生单元的另一端与继电器开关缓冲单元连接。
当控制信号CTRL-IN经过缓冲信号产生单元时，在控制信号CTRL-IN的每个电平跳变时刻都会触发缓冲信号产生单元产生一段高电平脉冲。具体原理分析为，在当CTRL-IN为低电平时，A点也为低电平，B点为高电平，C点为低电平，D点为高电平，B点和D点经过与非门的逻辑转后可得E点为低电平。当CTRL-IN由低电平向高电平跳变即出现上升沿的时候，A点电位也从低电平跳变到高电平，B点电位通过二极管D1被钳位在VCC，电容C1通过二极管快速放电，由于电容C2上的电压为0，所以在A点电位出现电位跳变的时候C点也出现电位跳变，由低电平变成高电平，D点由高电平变为低电平，B和D做逻辑与非比较的E点为高电平。随着电容C2通过电阻R4充电，其上的电压不断升高C点的电压不断降低，当C点的电压降到非门V1的逻辑判断门限VOL之后D点电位由低电平变为高电平，E点电位由高电平变为低电平。当CTRL-IN由高电平向低电平跳变即出现下降沿的时候，A点电位也从高电平跳变到低电平，C点电位通过二极管D2被钳位在-Vin，D点电位仍为高电平，电容C2通过二极管D2快速放电，由于电容C1上的电压为0，所以在A点电位出现电位跳变的时候B点也出现电位跳变，由高电平变成低电平，B和D做逻辑与非比较得E点为高电平。随着电容C1通过电阻R3充电，其上的的电压不断升高B点的电压不断升高，当B点的电压升到与非门V2的逻辑判断门限VOH之后，E点电位由高电平变为低电平。
这样就可实现如图3所示的在CTRL-IN出现电位跳变即出现上升沿或下降沿的时候，CTRL-OUT都会在一段时间内持续高电平，控制MOS管VT1，实现对继电器的软开关控制。持续的时间可通过对应的电阻电容的时间常数进行调整。
当控制信号CTRL-IN通过继电器延时开关单元时，MOS管VT2的开关波形总是会比控制信号CTRL-IN延时一段时间，其延时时间可以通过调整电阻R8和电容C4的参数来调整。当CTRL-IN由低电平变为高电平的时候，MOS管VT2会延时于控制信号CTRL-IN后导通，在MOS管VT2导通的时候，MOS管VT1已经处于开通状态，这样就可实现继电器的零电压开通，当CTRL-IN由高电平变为低电平的时候，MOS管VT2延时关断，在MOS管VT2关断的时候，MOS管VT1仍处于导通状态，这样就可实现继电器的零电压关断，保证继电器在闭合和断开时不会产生拉弧和放电现象。
本发明的关键之处在于在继电器的控制信号逻辑发生变化的时候都会触发缓冲信号产生单元产生一个缓冲信号，使得继电器开关缓冲单元在一段时间内处于闭合状态，继电器的强电触点在闭合或者断开时继电器开关缓冲单元都处于闭合状态，保证继电器的闭合和断开都是零电压状态，有效防止继电器开关状态出现的拉弧和触点粘连现象，极大提升了继电器的使用寿命。
Claims (2)
1.一种应用于电力行业产品的继电器开关缓冲电路，其特征在于，包括缓冲信号产生单元、继电器开关缓冲单元、继电器开关控制单元、继电器，其中：
缓冲信号产生单元包括电阻R1、R2、R3、R4，三极管T1和T2，电容C1和C2，二极管D1和D2，非门V1和与非门V2，控制信号CTRL-IN与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端与三极管T1和T2的基极连接，三极管T1的集电极与电阻R3的一端和二极管D1的阴极连接，三极管T1的发射极与三极管T2的发射极、电容C1和C2的一端连接，电阻R2的一端与三极管T2的基极连接，另一端与三极管T2的集电极与输入接线端-VIN连接，电容C1的另一端与电阻R3的一端和二极管D1的阳极连接，并作为与非门V2的一个输入信号，电阻R4的一端和二极管D2的阳极连接至三极管T2的集电极，电容C2的另一端与电阻R4的上端和二极管D2的阴极连接作为非门V1的输入信号，非门V1的输出信号作为与非门的另一个输入信号；
继电器开关缓冲单元包括电阻R5、R6，电容C3以及MOS管VT1，电阻R5的一端与电阻R6和电容C3的上端以及MOS管VT1的栅极连接，输入接线端-VIN与电阻R6和电容C3的下端以及MOS管VT1的源极连接，MOS管VT1的漏极连接至输出；
继电器开关延时单元包括电阻R7、R8，电容C4以及MOS管VT2，电阻R7的一端连接至控制信号CTRL-IN，另一端连接至电容C4和电阻R8的上端以及MOS管VT2的栅极，电容C4的下端和电阻R8的下端连接至MOS管VT2的源极，MOS管VT2的源极与输入接线端-VIN连接，漏极与继电器的控制触点连接。
2.根据权利要求1所述的一种应用于电力行业产品的继电器开关缓冲电路，其特征在于，继电器的控制信号逻辑发生变化的时候会触发缓冲信号产生单元产生一个缓冲信号，使得继电器开关缓冲单元在一段时间内处于闭合状态，继电器的强电触点在闭合或者断开时继电器开关缓冲单元都处于闭合状态，保证继电器的闭合和断开都是零电压状态，用于防止继电器开关状态出现的拉弧和触点粘连。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110038508.0A CN113782388B (zh) | 2021-01-12 | 2021-01-12 | 一种应用于电力行业产品的继电器开关缓冲电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110038508.0A CN113782388B (zh) | 2021-01-12 | 2021-01-12 | 一种应用于电力行业产品的继电器开关缓冲电路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113782388A true CN113782388A (zh) | 2021-12-10 |
| CN113782388B CN113782388B (zh) | 2024-03-12 |
Family
ID=78835423
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110038508.0A Active CN113782388B (zh) | 2021-01-12 | 2021-01-12 | 一种应用于电力行业产品的继电器开关缓冲电路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113782388B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114743831A (zh) * | 2022-03-30 | 2022-07-12 | 中国船舶重工集团公司第七0七研究所九江分部 | 一种继电器控制使能电路 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002330538A (ja) * | 2001-04-27 | 2002-11-15 | Sony Corp | 電子機器 |
| CN201949443U (zh) * | 2011-02-18 | 2011-08-31 | 李永林 | 外嵌入式光电检测点滴输液控制器 |
| CN202372616U (zh) * | 2011-11-25 | 2012-08-08 | 比亚迪股份有限公司 | 一种信号故障检测电路 |
| CN202741893U (zh) * | 2012-07-09 | 2013-02-20 | 上海米勒焊接设备有限公司 | 一种电焊机控制信号自锁电路 |
| CN203859066U (zh) * | 2014-02-28 | 2014-10-01 | 北京谊安医疗系统股份有限公司 | 麻醉机功率继电器容性负载的触点保护电路 |
| CN205159219U (zh) * | 2015-12-09 | 2016-04-13 | 浙江绍兴苏泊尔生活电器有限公司 | 用于控制继电器的控制电路和料理机 |
| CN108790895A (zh) * | 2018-06-21 | 2018-11-13 | 深圳市核达中远通电源技术股份有限公司 | 一种基于继电器零点开启控制的交流充电桩的结构以及控制方法 |
| CN110504852A (zh) * | 2019-09-14 | 2019-11-26 | 浙江大学 | 一种带电压解耦的单相软开关充电器拓扑及其调制方法 |
| JP2020141487A (ja) * | 2019-02-28 | 2020-09-03 | 株式会社富士通ゼネラル | 電源装置 |
| CN211830731U (zh) * | 2020-02-18 | 2020-10-30 | 天津亚东智鑫科技有限公司 | 一种触点开关消弧电路 |
-
2021
- 2021-01-12 CN CN202110038508.0A patent/CN113782388B/zh active Active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002330538A (ja) * | 2001-04-27 | 2002-11-15 | Sony Corp | 電子機器 |
| CN201949443U (zh) * | 2011-02-18 | 2011-08-31 | 李永林 | 外嵌入式光电检测点滴输液控制器 |
| CN202372616U (zh) * | 2011-11-25 | 2012-08-08 | 比亚迪股份有限公司 | 一种信号故障检测电路 |
| CN202741893U (zh) * | 2012-07-09 | 2013-02-20 | 上海米勒焊接设备有限公司 | 一种电焊机控制信号自锁电路 |
| CN203859066U (zh) * | 2014-02-28 | 2014-10-01 | 北京谊安医疗系统股份有限公司 | 麻醉机功率继电器容性负载的触点保护电路 |
| CN205159219U (zh) * | 2015-12-09 | 2016-04-13 | 浙江绍兴苏泊尔生活电器有限公司 | 用于控制继电器的控制电路和料理机 |
| CN108790895A (zh) * | 2018-06-21 | 2018-11-13 | 深圳市核达中远通电源技术股份有限公司 | 一种基于继电器零点开启控制的交流充电桩的结构以及控制方法 |
| JP2020141487A (ja) * | 2019-02-28 | 2020-09-03 | 株式会社富士通ゼネラル | 電源装置 |
| CN110504852A (zh) * | 2019-09-14 | 2019-11-26 | 浙江大学 | 一种带电压解耦的单相软开关充电器拓扑及其调制方法 |
| CN211830731U (zh) * | 2020-02-18 | 2020-10-30 | 天津亚东智鑫科技有限公司 | 一种触点开关消弧电路 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114743831A (zh) * | 2022-03-30 | 2022-07-12 | 中国船舶重工集团公司第七0七研究所九江分部 | 一种继电器控制使能电路 |
| CN114743831B (zh) * | 2022-03-30 | 2024-01-02 | 中国船舶重工集团公司第七0七研究所九江分部 | 一种继电器控制使能电路 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113782388B (zh) | 2024-03-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN200976577Y (zh) | Mos管驱动电路及具有所述mos管驱动电路的电视机 | |
| CN103346763B (zh) | 一种绝缘栅双极晶体管驱动保护电路 | |
| CN110620573B (zh) | 功率半导体开关的驱动电路 | |
| CN103427809B (zh) | 绝缘栅双极型晶体管的保护电路 | |
| CN201266914Y (zh) | 一种igbt驱动电路 | |
| CN104779593A (zh) | 一种直流固态断路器及其控制方法 | |
| CN110138360B (zh) | 一种基于rsd的去磁开关高效脉冲功率发生电路 | |
| CN108258887A (zh) | Igbt关断电路及其关断控制方法、igbt电路、电能变换电路 | |
| CN113676029A (zh) | 一种基于igbt的有源钳位电路 | |
| US20240223085A1 (en) | Auto Calibration Dead-Time Control Circuit | |
| CN113782388B (zh) | 一种应用于电力行业产品的继电器开关缓冲电路 | |
| WO2022193696A1 (zh) | 交流电机的档位控制电路和系统、开关控制器及电子设备 | |
| CN202840920U (zh) | 一种绝缘栅双极型晶体管驱动电路 | |
| KR102313483B1 (ko) | 스위칭 장치 및 전력 변환 장치 | |
| CN212784755U (zh) | 用于igbt短路保护的基准电压产生电路 | |
| JP2018125270A (ja) | 直流電力系の安全開閉装置 | |
| CN214227943U (zh) | 一种用于电源切换时负载保护的电路、电源和电子设备 | |
| CN201435723Y (zh) | 一种低频振荡器电路 | |
| CN205040078U (zh) | 一种抗emi的补偿型led驱动电路 | |
| CN219659690U (zh) | 一种开关保护电路 | |
| CN101888237B (zh) | 一种具有抗干扰保护功能的电平转移电路 | |
| CN205051938U (zh) | 一种相位能动调节的补偿电压型led驱动电路 | |
| CN203617897U (zh) | 一种功率开关管的保护及缓冲电路 | |
| CN110957739B (zh) | 复合开关及其投入方法 | |
| CN216564940U (zh) | 一种变换器及其正反馈电路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |