CN203932956U - 一种大电流继电器驱动保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大电流继电器驱动保护电路，包括继电器、继电器驱动电路、继电器开路保护电路、继电器过流保护电路和继电器滤波电路，继电器的输入端与继电器驱动电路连接，继电器的输出端分别与继电器开路保护电路、继电器过流保护电路和继电器滤波电路连接。本实用新型的有益效果是，通过小信号控制继电器驱动负载大电流电路，可以满足高边驱动技术中负载的大电流，同时又能实时监测负载电流的变化，实现负载的过流、开路和短路保护。

Description

一种大电流继电器驱动保护电路

技术领域

本实用新型涉及一种大电流继电器驱动保护电路，特别是能实现负载开路、过流、短路保护以及继电器自身的触点粘合检测、继电器触点的开路检测，电路可以故障码的形式反馈给显示设备，可作出预警。

背景技术

在高边驱动技术中，如果负载电流要求输入电流较大，同时又要实现负载的过流、开路、短路保护，往往要求实现的硬件采用高驱智能IC，这种情况下实现的成本较高。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种低成本的电路，该电路在输入高边驱动技术中负载的大电流时，能实现负载的过流、开路和短路保护。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种大电流继电器驱动保护电路，包括继电器电路、继电器驱动电路、继电器开路保护电路、继电器过流保护电路和继电器滤波电路，继电器的输入端与继电器驱动电路连接，继电器的输出端分别与继电器开路保护电路、继电器过流保护电路和继电器滤波电路连接；

所述继电器电路包括第一电源、电阻R1和电阻R2、续流二极管D1和继电器，第一电源的输出端经电阻R2与继电器的线圈连接，续流二极管D1与继电器的线圈并联，电阻R1与电阻R2并联；

所述继电器驱动电路包括三极管Q1和三极管Q2、电阻R6和电阻R8，继电器的线圈分别与三极管Q1的集电极、以及三极管Q2的集电极相连，三极管Q1的发射极和三极管Q2的基极相连，三极管Q2的发射极连接地线，继电器驱动的控制信号与电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端分别与电阻R8的一端、以及三极管Q1的基极连接，电阻R8的另一端连接地线；

所述继电器滤波电路包括第二电源、电阻R3、电容C1和二极管D4，第二电源的输出端经电阻R3与电容C1的一端连接，电容C1的另一端分别与继电器的开关控制端、以及二极管D4的负极连接，二极管D4的正极接地线；

所述继电器开路保护电路包括第三电源、第四电源、电阻R4、电阻R5和电阻R7、二极管D2和二极管D3，二极管D3由第一二极管的负极和第二二极管的正极串联而成，第三电源的输出端通过电阻R4与二极管D2的正极连接，二极管D2的负极与电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端分别与电阻R7的一端、以及第一二极管的正极连接，电阻R7的另一端连接地线，第一二极管的负极连接第四电源的输出端，第一二极管的正极接地线；

所述继电器过流保护电路包括第五电源、康铜片、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18和电阻R19、电容C2、电容C3、电容C4和电容C5、电感L1、电感L2、运放和二极管D5，运放由第一运放的输出端经电阻R14与第二运放的正输入端串联组成，二极管D5由第三二极管的正极与第四二极管的正极串联组成，继电器的开关控制端分别与康铜片的输出端和输入端连接，康铜片的输入端和电阻R17的一端连接，电阻R17的另一端分别与电阻R19的一端、以及电容C3的一端连接，电阻R19的另一端连接地线，电容C3的一端与电感L2的一端连接，电感L2的另一端分别与电容C4的一端、以及电阻R15的一端连接，电阻R15的另一端分别与电阻R18的一端、以及第一运放的正输入端连接，电阻R18的另一端连接地线，康铜片的输出端和电阻R11的一端连接，电阻R11的另一端分别与电阻R9的一端、以及电容C3的另一端连接，电阻R9的另一端连接地线，电容C3的另一端与电感L1的一端连接，电感L1的另一端分别与电容C4的另一端、以及电阻R12的一端连接，电阻R12的另一端分别与电阻R10的一端、电容C2的一端、以及第一运放的负输入端连接，第一运放的输出端分别与电阻R10的另一端、电阻R14的一端、以及电容C2的另一端连接，电阻R14的另一端与第二运放的正输入端连接，第二运放的输出端与第二运放的负输入端连接，第二运放的输出端分别与电阻R13的一端、以及电阻R16的一端连接，电阻R16的另一端连接地线，电阻R13的另一端分别与电容C5的一端、以及第三二极管的负极连接，电容C5的另一端、以及第三二极管的正极连接地线，第四二极管的负极连接第五电源，第一运放的参考正电压端与电容C6的一端连接，电容C6的另一端、以及第一运放的参考负电压端均连接地线。

作为本实用新型的改进，所述电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6均为陶瓷电容。

本实用新型的工作原理是：继电器驱动电路产生一继电器驱动信号，传递至负载中的继电器电路，控制继电器的开合，高边驱动中的继电器的开关信号传递至继电器开路保护电路，电器开路保护电路将其转换成开关信号并传递给MCU，其次高边驱动中的继电器的开关信号传递至继电器过流保护电路，继电器过流保护电路将其转换为模拟信号并传递给MCU，经继电器的RC消弧电路和续流电路，滤除干扰，从而完成电器自身故障检测和负载短路、过流、开路检测。当继电器触点粘合时，在不使用继电器驱动电路时，继电器开路保护电路反馈为高电平，继电器过流保护电路反馈信号正常；当继电器触点吸合失效时，在不使用继电器驱动电路时，继电器开路保护电路反馈为低电平，继电器过流保护电路反馈信号异常；当继电器输出短路时，使用继电器驱动电路，继电器开路保护电路反馈为低电平，继电器过流保护电路反馈信号异常；当继电器输出过流时，使用继电器驱动电路，继电器开路保护电路反馈为高电平，继电器过流保护电路反馈信号异常；当继电器输出开路时，使用继电器驱动电路，继电器开路保护电路反馈为高电平，继电器过流保护电路反馈信号异常；MCU即可作出预警以故障码的形式反馈给显示设备。MCU中文名是微控制单元。

本实用新型采用的运放是LM2904、三极管是MMBT5551、二极管是BAV99和MUST120T、R9/R11/R19/R17是0.1%电阻、陶瓷电容是0.1uF、L1和L2是0805/10uH电感、R1和R2是2512/270欧姆电阻、继电器是松川继电器、康铜片是10m欧，输入电源是12V-32V直流电压源，第一电源是IGN_a，第二电源是IGN_Power，第三电源是+5V_a，第四电源是5V，第五电源是5V，均为成熟的现有技术，在此不再赘述。

本实用新型的有益效果：通过小信号控制继电器驱动负载大电流电路，满足高边驱动技术中负载的大电流，同时又能实时监测负载电流的变化，实现负载的过流、开路和短路保护。

附图说明

图1为本实用新型一种大电流继电器驱动保护电路的电路结构示意图。

图2为本实用新型一种大电流继电器驱动保护电路的具体线路图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式做进一步描述。

图1和图2给出了本实用新型一种大电流继电器驱动保护电路的具体实施方式。本实用新型的一种大电流继电器驱动保护电路包括2个三极管、5个二极管、19个电阻、1个康铜片、1个继电器、1个运放、2个电感和6个电容。具体为一种大电流继电器驱动保护电路，包括继电器、继电器驱动电路、继电器开路保护电路、继电器过流保护电路和继电器滤波电路，继电器的输入端与继电器驱动电路连接，继电器的输出端分别与继电器开路保护电路、继电器过流保护电路和继电器滤波电路连接；

所述继电器电路包括第一电源、电阻R1和电阻R2、续流二极管D1和继电器，第一电源的输出端经电阻R2与继电器的线圈连接，续流二极管D1与继电器的线圈并联，电阻R1与电阻R2并联；

所述继电器驱动电路包括三极管Q1和三极管Q2、电阻R6和电阻R8，继电器的线圈分别与三极管Q1的集电极、以及三极管Q2的集电极相连，三极管Q1的发射极和三极管Q2的基极相连，三极管Q2的发射极连接地线，继电器驱动的控制信号与电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端分别与电阻R8的一端、以及三极管Q1的基极连接，电阻R8的另一端连接地线；

所述继电器滤波电路包括第二电源、电阻R3、电容C1和二极管D4，第二电源的输出端经电阻R3与电容C1的一端连接，电容C1的另一端分别与继电器的开关控制端、以及二极管D4的负极连接，二极管D4的正极接地线；

所述继电器开路保护电路包括第三电源、第四电源、电阻R4、电阻R5和电阻R7、二极管D2和二极管D3，二极管D3由第一二极管的负极和第二二极管的正极串联而成，第三电源的输出端通过电阻R4与二极管D2的正极连接，二极管D2的负极与电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端分别与电阻R7的一端、以及第一二极管的正极连接，电阻R7的另一端连接地线，第一二极管的负极连接第四电源的输出端，第一二极管的正极接地线；

所述继电器过流保护电路包括第五电源、康铜片、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18和电阻R19、电容C2、电容C3、电容C4和电容C5、电感L1、电感L2、运放和二极管D5，运放由第一运放的输出端经电阻R14与第二运放的正输入端串联组成，二极管D5由第三二极管的正极与第四二极管的正极串联组成，继电器的开关控制端分别与康铜片的输出端和输入端连接，康铜片的输入端和电阻R17的一端连接，电阻R17的另一端分别与电阻R19的一端、以及电容C3的一端连接，电阻R19的另一端连接地线，电容C3的一端与电感L2的一端连接，电感L2的另一端分别与电容C4的一端、以及电阻R15的一端连接，电阻R15的另一端分别与电阻R18的一端、以及第一运放的正输入端连接，电阻R18的另一端连接地线，康铜片的输出端和电阻R11的一端连接，电阻R11的另一端分别与电阻R9的一端、以及电容C3的另一端连接，电阻R9的另一端连接地线，电容C3的另一端与电感L1的一端连接，电感L1的另一端分别与电容C4的另一端、以及电阻R12的一端连接，电阻R12的另一端分别与电阻R10的一端、电容C2的一端、以及第一运放的负输入端连接，第一运放的输出端分别与电阻R10的另一端、电阻R14的一端、以及电容C2的另一端连接，电阻R14的另一端与第二运放的正输入端连接，第二运放的输出端与第二运放的负输入端连接，第二运放的输出端分别与电阻R13的一端、以及电阻R16的一端连接，电阻R16的另一端连接地线，电阻R13的另一端分别与电容C5的一端、以及第三二极管的负极连接，电容C5的另一端、以及第三二极管的正极连接地线，第四二极管的负极连接第五电源，第一运放的参考正电压端与电容C6的一端连接，电容C6的另一端、以及第一运放的参考负电压端均连接地线。

Claims (2)

1.一种大电流继电器驱动保护电路，其特征是，包括继电器电路、继电器驱动电路、继电器开路保护电路、继电器过流保护电路和继电器滤波电路，继电器的输入端与继电器驱动电路连接，继电器的输出端分别与继电器开路保护电路、继电器过流保护电路和继电器滤波电路连接；

所述继电器电路包括第一电源、电阻R1和电阻R2、续流二极管D1和继电器，第一电源的输出端经电阻R2与继电器的线圈连接，续流二极管D1与继电器的线圈并联，电阻R1与电阻R2并联；

所述继电器驱动电路包括三极管Q1和三极管Q2、电阻R6和电阻R8，继电器的线圈分别与三极管Q1的集电极、以及三极管Q2的集电极相连，三极管Q1的发射极和三极管Q2的基极相连，三极管Q2的发射极连接地线，继电器驱动的控制信号与电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端分别与电阻R8的一端、以及三极管Q1的基极连接，电阻R8的另一端连接地线；

所述继电器滤波电路包括第二电源、电阻R3、电容C1和二极管D4，第二电源的输出端经电阻R3与电容C1的一端连接，电容C1的另一端分别与继电器的开关控制端、以及二极管D4的负极连接，二极管D4的正极接地线；

所述继电器开路保护电路包括第三电源、第四电源、电阻R4、电阻R5和电阻R7、二极管D2和二极管D3，二极管D3由第一二极管的负极和第二二极管的正极串联而成，第三电源的输出端通过电阻R4与二极管D2的正极连接，二极管D2的负极与电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端分别与电阻R7的一端、以及第一二极管的正极连接，电阻R7的另一端连接地线，第一二极管的负极连接第四电源的输出端，第一二极管的正极接地线；

所述继电器过流保护电路包括第五电源、康铜片、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18和电阻R19、电容C2、电容C3、电容C4和电容C5、电感L1、电感L2、运放和二极管D5，运放由第一运放的输出端经电阻R14与第二运放的正输入端串联组成，二极管D5由第三二极管的正极与第四二极管的正极串联组成，继电器的开关控制端分别与康铜片的输出端和输入端连接，康铜片的输入端和电阻R17的一端连接，电阻R17的另一端分别与电阻R19的一端、以及电容C3的一端连接，电阻R19的另一端连接地线，电容C3的一端与电感L2的一端连接，电感L2的另一端分别与电容C4的一端、以及电阻R15的一端连接，电阻R15的另一端分别与电阻R18的一端、以及第一运放的正输入端连接，电阻R18的另一端连接地线，康铜片的输出端和电阻R11的一端连接，电阻R11的另一端分别与电阻R9的一端、以及电容C3的另一端连接，电阻R9的另一端连接地线，电容C3的另一端与电感L1的一端连接，电感L1的另一端分别与电容C4的另一端、以及电阻R12的一端连接，电阻R12的另一端分别与电阻R10的一端、电容C2的一端、以及第一运放的负输入端连接，第一运放的输出端分别与电阻R10的另一端、电阻R14的一端、以及电容C2的另一端连接，电阻R14的另一端与第二运放的正输入端连接，第二运放的输出端与第二运放的负输入端连接，第二运放的输出端分别与电阻R13的一端、以及电阻R16的一端连接，电阻R16的另一端连接地线，电阻R13的另一端分别与电容C5的一端、以及第三二极管的负极连接，电容C5的另一端、以及第三二极管的正极连接地线，第四二极管的负极连接第五电源，第一运放的参考正电压端与电容C6的一端连接，电容C6的另一端、以及第一运放的参考负电压端均连接地线。

2.如权利要求1所述的大电流继电器驱动保护电路，其特征是，所述电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6均为陶瓷电容。