CN201215787Y - 家电控制器的自锁保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种家电控制器的自锁保护电路，包括有与负载工作电源连接的继电器回路、以及与所述继电器回路和电路工作电源连接的按键回路，所述按键回路包括有一端接地的按键，按键的另一端连接有三极管TR2以及负载接入端口、三极管TR2连接有电路工作电源；所述继电器回路包括有与三极管TR2相连的继电器；在继电器线圈上还并联有一至少包括一电感的电感支路，所述电感一端连接在继电器，另一端接地。本实用新型在引起电路自锁原因消除的情况下，无需通过硬件恢复，即可实现电路互锁的解除，操作方便灵活，安全可靠，可使家电产品更容易通过安规认证。

Description

家电控制器的自锁保护电路

技术领域

本实用新型涉及自锁保护电路，尤其涉及一种家电控制器的自锁保护电路。

背景技术

在家电产品的设计中，对电路的自锁保护是安规认证中考察的一个重要特性，现有技术中，自锁保护电路主要是利用按键和继电器等元件实现，在产生自锁后，当引起自锁保护的原因消失后，必须按下自锁按键，才能使电路退出自锁保护状态。这种方案的缺点是，必须依靠硬件来实现对电路自锁的解除，较为不便。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种家电控制器的自锁保护电路，该电路可在引起自锁保护的原因消失后，无需通过硬件恢复，便可退出自锁状态，还可以实现对负载的短路保护，使家电产品使用更加灵活方便、安全可靠。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种家电控制器的自锁保护电路，包括有与负载工作电源连接的继电器回路、以及与所述继电器回路和电路工作电源连接的按键回路，所述按键回路包括有一端接地的按键，按键的另一端连接有三极管TR2以及负载接入端口、三极管TR2连接有电路工作电源；所述继电器回路包括有与三极管TR2相连的继电器；在继电器线圈上还并联有一至少包括一电感的电感支路，所述电感一端连接在继电器，另一端接地。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过利用电感的反电动势来实现对家电控制器的自锁保护电路中继电器的关断，从而实现了不依赖硬件，即可电路自锁，使家电产品操作方便、安全可靠、更容易通过安规认证。

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细描述。

附图说明

图1是本实用新型提供的家电控制器的自锁保护电路一个实施例的电路原理图。

具体实施方式

参考图1，该图是本实用新型提供的家电控制器的自锁保护电路一个实施例的电路原理图，如图所示，本实施例的电路主要包括有按键回路和继电器回路，其元件之间的连接关系如下：

按键回路主要由按键KEY、三极管TR2及I/O1口组成，按键KEY的一端接地、另一端通过电阻R3接在三极管TR2的基极；而三极管TR2的发射极接电路工作电源V_CC2以及继电器RY的常闭触点、基极连接在继电器RY的一线圈引脚；而I/O1口为负载接入端口，其通过二极管D2连接到按键KEY，且I/O1口还连接有上拉电阻R4和接地电容C1。

继电器回路主要由继电器RY、电感L1和三极管TR1、TR3组成，负载工作电源POWER从继电器RY的常开触点引入，而三极管TR1的发射极连接在继电器RY的常闭触点、集电极连接在继电器RY的另一线圈引脚并通过下拉电阻R5接地、基极通过电阻R2连接到三极管TR3的集电极；而三极管TR3的基极连接到控制器的输出端口I/O2、发射极接地；另外，由电感L1和二极管D1依次连接而成的电感支路并联在继电器RY的两线圈引脚，其中，电感L1的一端连接在继电器与三极管TR1集电极相连的线圈引脚上，另一端接地，二极管D1的正极与所述电感L1的接地端相连、负极与所述继电器RY线圈相连。

下面详细本方案的工作原理和工作过程：

当按下按键KEY时，三极管TR2迅速导通，将V_CC2提供给继电器RY使其闭合；当松开按键KEY时，由于继电器RY已经闭合，V_CC2通过继电器自身的闭合回路使其自身持续闭合，形成自锁，为需要保护的电路持续提供电源POWER；

本实用新型的重点在于，当引起自锁的原因消除，需要关断继电器时，只需从I/O2口输入一个一定频率的方波，使TR1按照该方波的频率进行关断和导通，则V_CC2按照所述频率加在电感L1上，从而使L1的上端产生反电动势，当反电动势达到V_CC2时，继电器线圈两端电压由于此时变为0而关断；

具体实现时，I/O2需要输出方波的频率可以通过下列两式进行计算：

$V_{\mathrm{CC}2}={\mathrm{iR}}_0+L_1\frac{\mathrm{di}}{\mathrm{dt}}---\left(1\right)$

式中：R₀为三极管的导通内阻；

解1式可得：

$i\left(t\right)=i(\∞)+[i\left(0^{+}\right)-i(\∞)]e^{\frac{t}{\mathrm{\τ}}}---\left(2\right)$

式中：τ＝L₁/R₀；

通过计算式2的时间t，使其满足继电器的释放时间，同时使反电动势达到V_CC2，即可关断继电器。

本实施例还可以对负载提供短路保护，当电感L1处于饱和状态，且三极管TR1导通时，会造成V_CC2通过继电器的闭合回路与地短路，如果此情况一发生，继电器线圈两端的电压会将到零而使继电器回路短开，使V_CC2与地立刻断开，从而达到短路保护的目的。

本实施例在开启继电器时，不需要软件参与就可实现控制负载的电源，预防了由于软件故障带来的安全隐患；而在关断继电器时，又并不完全依赖于硬件恢复，可随心所欲的通过软件来关断。本实施例应用在暖风机、搅拌机等家用电器的电路上，可以使产品更加使用方便、安全可靠，更容易通过安规认证。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1、一种家电控制器的自锁保护电路，包括有与负载工作电源连接的继电器回路、以及与所述继电器回路和电路工作电源连接的按键回路，所述按键回路包括有一端接地的按键，按键的另一端连接有三极管TR2以及负载接入端口、三极管TR2连接有电路工作电源；所述继电器回路包括有与三极管TR2相连的继电器；其特征在于，在继电器线圈上还并联有一至少包括一电感的电感支路，所述电感一端连接在继电器，另一端接地。

2、如权利要求1所述家电控制器的自锁保护电路，其特征在于，所述电感支路还包括一二极管D1，该二极管的正极与所述电感的接地端相连、负极与所述继电器线圈相连。

3、如权利要求1或2所述家电控制器的自锁保护电路，其特征在于，在所述按键回路中，按键接在三极管TR2的基极；而三极管TR2的发射极接电路工作电源以及继电器的常闭触点、基极连接在继电器的一线圈引脚；而负载接入端口还连接有一上拉电阻R4及一接地电容C1。

4、如权利要求3所述家电控制器的自锁保护电路，其特征在于，在所述继电器回路中，负载工作电源从继电器的常开触点引入，而三极管TR1的发射极连接在继电器的常闭触点、集电极连接在继电器的另一线圈引脚并通过下拉电阻R5接地、基极通过电阻R2连接到三极管TR3的集电极；而三极管TR3的基极连接到控制器的输出端口、发射极接地；另外，由电感和二极管D1依次连接而成的电感支路并联在继电器RY的两线圈引脚，其中，电感L1的一端连接在继电器与三极管TR1集电极相连的线圈引脚上，另一端接地。

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