CN1237268A - 继电器的控制电路 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于,实现一种在接点熔接时对继电器施加有效冲击脉冲,从而能在短时间内解除接点的熔接的继电器的控制电路。为了达到该目的,本发明检测继电器2的接点熔接并将该信号作为微型电子计算机1的输入,同时,在控制继电器2的微型电子计算机1的输出口上连接第1驱动手段6,再在另一输出口上设置第2驱动手段7,做成使继电器2进行并联驱动的结构,利用该结构,在继电器2的接点熔接时使第1和第2驱动手段交替驱动,能施加有效的冲击脉冲,能可靠地迅速解除接点熔接。

Description

继电器的控制电路

技术领域

本发明涉及用微型电子计算机驱动控制继电器时所使用的继电器的控制电路。

背景技术

用微型电子计算机控制继电器并自己解除接点熔接的技术已有人提出，具有如图6所示的构成。即，21为微型电子计算机，21a为+DC电源VDD,21b为作为与负载电源共用线的电源VSS。在微型电子计算机21的继电器控制输出21c端，通过驱动用晶体管23连接着继电器22，继电器22的接点24a经负载25与电源26连接，另一接点24b用于接点24a发生熔接时的检测，与微型电子计算机21的输出21d连接。

接着简单说明上述构成的接点熔接时的控制动作。

在微型电子计算机21的继电器控制输出21c从导通切换成断开的时刻，继电器22的线圈电压变为断开，负载25也为断开。此时，若接点24a发生了熔接，则接点24a维持导通的状态，来自接点熔接检测用的接点24b的返回信号不回到微型电子计算机21的输入21d，所以判断为熔接。因此，微型电子计算机21的继电器控制输出21c的控制信号切换成解除熔接的模式，短的脉冲信号施加于继电器22的线圈，其冲击传至接点熔接部，熔接被解除。此时，若一次就解除熔接，则就在该时刻，熔接解除模式恢复正常的控制模式，若不能解除熔接，则一直继续至熔接解除为止。

但采用如上所述的现有构成存在如下问题：一旦施加了一次熔接解除的脉冲，到施加下一次的脉冲，必须等待继电器驱动电源的上升时间，因此，冲击脉冲缺乏连续性，熔接解除能力较低。

此外，当继电器在正常工作过程中发生瞬间停电时，若继电器的驱动电源尚未达到工作电压的程度电源就复原了，就会发生继电器的接点仍保持断开状态，或不能获得足够的接点压的问题，最差时还会发生接点发热、使设备可靠性下降的问题。

本发明的目的在于解决上述现有技术存在的问题，提供如下一种控制电路，该控制电路在接点熔接时，通过用并联驱动电路施加有效的冲击脉冲，使接点熔接在短时间内能解除，并且，即使因驱动电源的上升不足造成继电器复原有问题，也能通过从其它并联输出口向继电器供给驱动信号，同时解决该问题。

发明的公开

本发明的继电器的控制电路是用继电器的接点控制负载的电路，其构成为，具有：控制所述继电器用的微型电子计算机，检测所述继电器的接点熔接并将该信号输入微型电子计算机的接点熔接检测手段，以及根据所述接点熔接检测手段的信号、在接点熔接时将所述微型电子计算机的继电器控制信号切换成短脉冲信号的第1及第2驱动手段，并使用所述第1和第2驱动手段并联驱动所述继电器。

若采用该构成，通过在接点熔接时并联驱动继电器，能对接点施加有效的冲击脉冲，能在短时间内解除接点熔接，并且即使因驱动电源上升不足而使接点的返回有问题时，也能通过从并联设置的其它输出口供给继电器驱动信号，使接点返回，同时解决上述问题。

附图的简单说明

图1为示出本发明一实施例中的继电器的控制电路构成的电路图，图2为说明该实施例瞬间停电时效果用的时间图，图3为说明该实施例熔接解除控制图形用的时间图，图4为说明该实施例其它熔接解除控制用的时间图，图5(a)为该实施例中继电器的主要部分放大图，图5(b)为示出该继电器接点状态的重要部分放大剖视图，图6为具有传统熔接解除手段的继电器的控制电路图。

以下使用附图说明本发明的一实施例。

图1为示出本发明一实施例中的继电器的控制电路构成的电路图。

在图1中，1为微型电子计算机，2为继电器，6为第1驱动手段，由晶体管3、整流二极管4及平滑用电容器5构成。7为第2驱动手段，由晶体管8、整流二极管9及平滑电容器10构成。晶体管3和8的基极分别连接在微型电子计算机1的输出口1a、1b上，集电极与继电器2并联连接。

11为确保继电器驱动时的电压用的恒压元件，12为恒压元件的电流限制电阻，并且是抑制继电器工作时的线圈温度上升的保持电流限制电阻。14为工频电源，通过继电器的接点2a、2b与负载13连接。接点2c为接点2a和2b熔接时检测用的，与微型电子计算机1的输入口1c连接。

以下使用图1说明该实施例的动作。

一旦从微型电子计算机1的输出口1a发出继电器驱动信号，晶体管3即导通，平滑用电容器5被充电，DC电压被施加于继电器2，继电器2被驱动。因此，继电器的接点2a和2b导通，负载13通电。当微型电子计算机1的输出口1a的继电器驱动信号消失时，由微型电子计算机1的输入口1c测出继电器的接点2b返回到接点2c处的信号。

假如发生接点熔接、未能测到返回信号时，输出口1a切换成短脉冲信号，由第1驱动手段6对接点熔接部施加冲击。再在第1驱动手段6的脉冲施加结束之后，立即由第2驱动手段7从微型电子计算机1的输出口1b施加短脉冲信号。用该连续的输出口1a和1b的强有力的冲击脉冲一直进行到接点熔接脱开为止。一旦接点熔接脱开，接点2c即获得返回电平，微型电子计算机1的输入口1c将其作为熔接解除信号接收，输出口1a的短脉冲信号切换成正常工作信号。此外，输出口1b为输出停止状态，正常状态时除了以下记载的动作之外，什么也不进行。

接着使用图2说明在图1实施例中的其它动作。

利用图2，说明在图1的电路构成中，当工频电源瞬间停电时的动作。设工频电源14在a点投入，则几乎在同时，微型电子计算机1被供给DC(直流)电源。继电器2的驱动电源如上所述为了抑制继电器2线圈的温度上升，用对平滑电容器充电后的电压驱动继电器2，并在动作后用电流限制电阻12抑制驱动电源，以便维持必需的最小限度保持电流。

因此，继电器2的第1驱动手段6根据平滑电容器5和电阻12的时间常数，在接通电源起稍许延迟后的b点，稳定于一定的电压。一般该时间为数秒，在实际应用上无任何问题。c点也同样地由第2驱动手段7稳定于一定电压。在d点，一旦从微型电子计算机1的输出口1a输出继电器2的控制信号，已被充电于平滑电容器5的高电压e点即被施加于继电器2，继电器2的接点一旦在f点呈闭合动作状态，则继电器2的线圈电流即稳定于必需最小限度的保持电流g点。

假定此时在h点突然发生瞬间停电，则第1驱动手段6的电压也下降，线圈电流下降至保持电压i点以下，继电器2的接点在j点也呈断开状态。即使停电在k点复原，因为来自微型电子计算机1的输出口1a的控制信号仍为导通，所以不能期望如①点所示那样获得能使继电器2再起动的电压，继电器2的接点保持②所示的断开状态，陷入不能驱动负载的状态。即使接点变为闭合状态，也不能保证有足够的接点压力，因接点发热等，有可能导致可靠性下降。因此在停电复原之后，若在微型电子计算机1的输出口1b的m点输出第2驱动手段7的控制信号，则继电器2获得n点的高的线圈电流，在o点，接点恢复正常。

如上所述获得的继电器2的控制电路能获得如下效果：可提供这样一种继电器的控制电路，该控制电路在接点熔接时，通过用多个驱动电路施加有效的冲击脉冲，能在短时间内解除接点熔接，并且即使因驱动电源的上升不足而使继电器的返回有问题时，也能通过从其它并联输出口供给驱动信号，使接点返回，故能同时解决上述问题。

接着利用图3，对根据由微型电子计算机程序化的多个控制图形进行并联驱动的例子予以说明。

图3图示出微型电子计算机的输入口1c测出接点熔接而从输出口1a和1b输出的控制图形。在A点，从输出口1a输出切换成短脉冲信号(约500ms左右)的继电器2的控制信号，一旦该信号在B点切断，趁着继电器2的接点断开的时间空余，在C点从输出口1b输出控制信号。同样在D、E点重复进行，直至接点熔接脱开。该动作为基本模式。

接着，以按压模式在F点输出较长的脉冲(500ms-1s)，并在G点断开。然后与上述同样地，趁着继电器2的接点断开的时间空余，在H点从输出口1b输出短脉冲。同样在I、J点重复进行，直至接点熔接脱开为止。

另外，用冲击模式，在K点从输出口1a输出极短脉冲(200ms以下)，趁着继电器2的接点断开的时间空余，在L点从输出口1b也输出极短脉冲。同样在M、N点重复进行，直至接点熔接脱开为止。

以上3种模式有单独执行的场合、组合执行的场合及组合加工的场合等，通过组成能得出最有效结果的程序，可以在多方面展开。

如上所述，根据将继电器的控制信号在微型电子计算机中程序化的多个控制图形，分别交替驱动第1驱动手段和第2驱动手段，就能在短时间内施加对接点的熔接解除有效的冲击脉冲，所以可获得可靠的熔接解除效果，同时，以往难于做到的微动动作也成为可能。

再有，通过将程序编成如图4所示，还能获得其它效果，在此对此进行说明。

在图4中，假定继电器的驱动信号在A点输入，几乎在同时，第1驱动手段6和第2驱动手段7动作，继电器线圈被施加第2驱动手段7的继电器驱动最大电压，因而在接点移动区间E的初期(A-B)，接点以强大劲头开始向闭合方向移动。然后在B点之后，用第1驱动手段6的较低电压在剩余的接点动作区间继续向接点闭合区间(C-D)移动。

该一系列的始动模式的动作可获得两个效果。其一为，在驱动初期，通过用第2驱动手段7在接点移动区间E(A-C间)进行强制驱动，可抑制因始动时机械性摩擦导致的动作时间的差异，是减少重复差异的有效手段。

其二为，从接点移动区间E的终段(B-C)至接点闭合区间F以必需最低限度的低电压模式驱动，能抑制接点闭合时的机械性碰撞音，是有利于继电器降低声音的手段。此外，在接点闭合区间F结束之后，用第2驱动手段7输出继电器驱动信号G，从而即使在接点闭合时接点压力不足之类时，也能增强吸引力，确保接点压力。另外，第1驱动手段6及第2驱动手段7的驱动时间关系式如下式所示。

E×k＞H    E：接点移动区间的时间

           k：是系数，0.1-0.9

           H：第2驱动手段的动作时间

接着，在图5(a)(b)中示出了本实施例所用继电器的接点部分的状态模型。在图中，2a为NO接点(固定接点)，2b为COM接点(可动接点)，其表面附着有氧化表面膜及污染表面膜等的表面膜2(d)。从图所示可知，流过电流时的接点状态为多个微小金属凸起仅在其顶端部接触(箭头A)，由此而形成电流路径。

因此，在本实施例中，如果使第1驱动手段在继电器可控制的范围内，用比继电器的额定电压低的电压进行驱动，则即使万一发生接点熔接，也能将熔融熔接部分的面积抑制在最小限度，并且能将接点表面微小凸起的发展抑制在最小限度，故能使发生的熔接轻微，并且可使轻微的熔接也不易发生。另外，接点导通时发生的跳动现象也是用越低的电压进行越是可抑制为最小的限度，所以可大幅度提高接点寿命。

另外，当降低驱动电压时，接点熔接时的自解除能力就下降，即冲击脉冲减弱，但如果使第2驱动手段的驱动电压比第1驱动手段的驱动电压高(例如为比额定电压高的最大额定电压以内的电压)，进行并联驱动，就能施加更强的冲击，可充分保证自解除能力。

产业上应用的可能性

如上所述，若采用本发明的继电器的控制电路，可获得如下的效果：通过在接点熔接时进行继电器的并联驱动，能对接点施加有效的冲击脉冲，可在短时间内进行接点熔接的解除，并且即使因驱动电源上升不足而使继电器的返回有问题时，也能通过从并联设置的其它输出口向继电器供给驱动信号，使接点返回，能同时解决上述问题。

此外，因为根据在微型电子计算机中程序化的多个控制图形来并联驱动继电器，所以可获得这样的效果：交替驱动第1驱动手段和第2驱动手段，能施加最有效的冲击脉冲，能获得可靠的熔接解除效果，并且能进行以往难于进行的微动动作。

还可获得如下效果：因为第1驱动手段用比额定电压低的电压进行驱动，所以，即使发生熔接也是较轻微的熔接，并且因为接点导通时的跳动也较小，所以不会使接点表面的微小凸起部进一步发展，能大幅度延长接点寿命，同时因为接点熔接时，用比额定电压高的电压进行第2驱动手段的驱动，所以，能对熔接部施加强大的冲击，接点熔接时的自我复原能更可靠地进行。

还可获得如下效果：第2驱动手段在始动模式时以继电器的驱动最大电压进行一时性强制动作，从而可抑制在继电器动作初期因机械性摩擦引起的始动差异，故可减少重复动作时间的差异。并且，因为然后由第1驱动手段以必需最小限度的驱动电压使接点闭合，所以有利于继电器动作音的减小。

Claims (5)

1．一种用继电器的接点控制负载的继电器的控制电路，其特征在于，具有：控制所述继电器用的微型电子计算机，检测所述继电器的接点熔接并将该信号输入微型电子计算机的接点熔接检测手段，以及根据所述接点熔接检测手段的信号、在接点熔接时将所述微型电子计算机的继电器控制信号切换成短脉冲信号的第1及第2驱动手段，并使用所述第1和第2驱动手段并联驱动所述继电器。

2．根据权利要求1所述的继电器的控制电路，其特征在于，使第1驱动手段的驱动电压与第2驱动手段的驱动电压不相同。

3．根据权利要求1所述的继电器的控制电路，其特征在于，接点熔接时，根据微型电子计算机程序化的多个控制图形控制第1和第2驱动手段，来并联驱动继电器。

4．根据权利要求1所述的继电器的控制电路，其特征在于，使第1驱动手段用比继电器的额定电压低的电压进行驱动，并使第2驱动手段用比所述继电器的额定电压高但在最大额定电压以内的电压进行驱动。

5．根据权利要求1所述的继电器的控制电路，其特征在于，使第2驱动手段在始动时用继电器的接近最大驱动电压的电压进行一时性强制驱动，然后使第1驱动手段用必需最小限度的驱动电压进行驱动。

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