CN205509847U - 开关电源继电器开机电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种开关电源继电器开机电路。所述开机电路包括第一继电器、第二继电器、负温度系数热敏电阻器和延时驱动电路，所述第二继电器与所述负温度系数热敏电阻器并联后通过所述第一继电器与开关电源串联，所述延时驱动电路分别与所述第一继电器、所述第二继电器和待机电路连接。本实用新型可以抑制启动时的冲击电流，保护继电器触点，大大增加了继电器的寿命和电源的可靠性；在正常工作时NTC热敏电阻器中几乎没有电流流过，不会发热消耗功率，大大降低了功率损耗；在开关电源待机时，第一继电器和第二继电器的触点均断开，电源板的供电完全切断，降低待机功耗。

Description

开关电源继电器开机电路

技术领域

本实用新型涉及开关电源技术领域，特别是涉及一种开关电源继电器开机电路。

背景技术

开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源。随着电力电子技术的发展和创新，使得开关电源技术也在不断地创新。目前，开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用几乎所有的电子设备，是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。

为降低开关电源待机功耗，需要在开关电源前增加继电器。然而在开关电源启动瞬间，继电器的吸合会产生很强的冲击电流，导致继电器触点拉弧，触点出现融化现象，多次后会出现触点粘滞，继电器失效，不能切断，极大地缩短了继电器寿命，电源可靠性下降。

针对该问题，现有的技术方案通过增大继电器触点容量、更换抗冲击电流的继电器、或者串入大功率的NTC(Negative Temperature Coefficient，负温度系数)热敏电阻器的方法延长继电器寿命。但是改进继电器触点容量和材质的方法仍然不能有效克服继电器触点闭合时的拉弧，继电器的触点仍然存在损伤。串入NTC热敏电阻器虽然能抑制拉弧，但是正常工作后，由于存在一定的阻抗和电流，NTC热敏电阻器发热严重，损耗大。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种开关电源继电器开机电路，既能从根本上解决拉弧问题，又能大大降低功率损耗。

为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案如下：

一种开关电源继电器开机电路，包括第一继电器、第二继电器、负温度系数热敏电阻器和延时驱动电路，所述第二继电器与所述负温度系数热敏电阻器并联后通过所述第一继电器与开关电源串联，所述延时驱动电路分别与所述第一继电器、所述第二继电器和待机电路连接。

本实用新型开关电源继电器开机电路，通过延时驱动电路可以将第二继电器触点闭合的时间延迟，具体延迟的时间根据不同功率的开关电源启动时间确定。在开关电源开机时，第一继电器触点先闭合，第一继电器和NTC热敏电阻器串联，从而可以抑制启动时的冲击电流，保护继电器触点，大大增加了继电器的寿命和电源的可靠性。在延迟时间到达时，第二继电器触点闭合，将NTC热敏电阻器短路，那么在正常工作时NTC热敏电阻器中几乎没有电流流过，不会发热消耗功率，大大降低了功率损耗。在开关电源待机时，第一继电器和第二继电器的触点均断开，电源板的供电完全切断，降低待机功耗。另外，采用本实用新型电路，可以选用触点容量较小的普通继电器，不用选择价格昂贵的大容量继电器或者抗冲击电流继电器，节省了成本。

在一个实施例中，所述延时驱动电路包括第一电阻、电容、第一三极管和第二三极管；所述第一电阻的一端与所述待机电路的控制信号输出端相连，另一端与所述第一三极管的基极相连；所述电容的正极连接在所述第一电阻的另一端与所述第一三极管的基极之间，负极接地；所述第一三极管的发射极接地，集电极与所述第二继电器线圈的一端相连；所述第二三极管的基极与所述待机电路的控制信号输出端相连，发射极接地，集电极与所述第一继电器线圈的一端相连。

在一个实施例中，所述延时驱动电路还包括第二电阻和第三电阻，所述第二电阻连接在所述电容的正极和所述第一三极管的基极之间，所述第三电阻连接在所述待机电路的控制信号输出端与所述第二三极管的基极之间。在三极管基极前加电阻，可以起到限流作用，保护三极管不被烧毁。

在一个实施例中，所述第二继电器线圈的另一端与所述待机电路的电源输出端相连，所述第一继电器线圈的另一端与所述待机电路的电源输出端相连。

在一个实施例中，所述电源输出端为直流电源输出端。

在一个实施例中，所述控制信号输出端在所述开关电源开机时为高电平控制信号输出端。

在一个实施例中，所述控制信号输出端在所述开关电源待机时为低电平控制信号输出端。

在一个实施例中，所述电容包括电解电容等。

在一个实施例中，所述第二继电器的触点和所述第一继电器的触点串联。

在一个实施例中，所述第二继电器的触点和所述第一继电器的触点串联在火线上。

附图说明

图1为本实用新型开关电源继电器开机电路实施例的结构示意图；

图2为本实用新型延时驱动电路具体实施例的电路图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型所采取的技术手段及取得的效果，下面结合附图及较佳实施例，对本实用新型的技术方案，进行清楚和完整的描述。需要说明的是，文中出现的第一、第二等字眼仅为了区分同一技术特征，并不对其数量和顺序等加以限定。

如图1所示，一种开关电源继电器开机电路，包括第一继电器110、第二继电器120、负温度系数热敏电阻器130和延时驱动电路140，所述第二继电器120与所述负温度系数热敏电阻器130并联后通过所述第一继电器110与开关电源150串联，所述延时驱动电路140分别与所述第一继电器110、所述第二继电器120和待机电路160连接。

该继电器开机电路输入接电网火线L和零线N，输出L1和N1接到开关电源150的输入。开关电源150和待机电路160为设备已有的电路。待机电路160主要用于给延时驱动电路140提供电源电压和控制信号K。当开关电源启动时，如图1所示，待机电路160提供的控制信号K通过延时驱动电路140，生成两个驱动继电器的信号K1和K2，K1信号比K2信号超前。K1信号首先将第一继电器110导通，由于第一继电器110和NTC热敏电阻器130串联，可以抑制上电瞬间的电流冲击。一段延时后，K2信号使第二继电器120导通，将NTC热敏电阻器130短路，NTC热敏电阻器130几乎没有电流流过，不会发热消耗功率。当电源待机时，通过设置控制信号将第一继电器110和第二继电器120断开，后级电源板供电完全切断，可以有效地降低待机功耗。

延时驱动电路140的实现方式有多种。例如，在一个实施例中，如图2所示，所述延时驱动电路140包括第一电阻R1、电容E1、第一三极管Q1和第二三极管Q2，其中所述电容E1可以为电解电容，也可以为其它电容。第二继电器RL2触点闭合的延时时间可以通过调整第一电阻R1和电容E1的参数改变，从而适应不同功率的开关电源启动时间。

所述第一电阻R1的一端与所述待机电路160的控制信号输出端K相连，另一端与所述第一三极管Q1的基极B相连；所述电容E1的正极连接在所述第一电阻R1的另一端与所述第一三极管Q1的基极B之间，负极接地；所述第一三极管Q1的发射极E接地，集电极C与所述第二继电器RL2线圈的一端相连；所述第二三极管Q2的基极B与所述待机电路160的控制信号输出端K相连，发射极E接地，集电极C与所述第一继电器RL1线圈的一端相连。

为了保护第一三极管Q1和第二三极管Q2，如图2所示，所述延时驱动电路140还可以包括第二电阻R2和第三电阻R3，所述第二电阻R2连接在所述电容E1的正极和所述第一三极管Q1的基极B之间，所述第三电阻R3连接在所述待机电路160的控制信号输出端K与所述第二三极管Q2的基极B之间。

待机电路160还需要给延时驱动电路140提供电源电压。如图2所示，所述第二继电器RL2线圈的另一端与所述待机电路160的电源输出端VCC相连，所述第一继电器RL1线圈的另一端与所述待机电路160的电源输出端VCC相连,其中所述电源输出端为直流电源输出端。

在开关电源150开机或待机时，待机电路160提供的控制信号的电位不同。在一个实施例中，所述控制信号输出端在所述开关电源开机时为高电平控制信号输出端；所述控制信号输出端在所述开关电源待机时为低电平控制信号输出端。

为了能有效开启开关电源，所述第二继电器RL2的触点和所述第一继电器RL1的触点串联。如图2所示，所述第二继电器RL2的触点和所述第一继电器RL1的触点串联在火线(L-L1)上。

为了更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合图2进行详细介绍。

待机电路160提供直流电源VCC和控制信号K。当开关电源150开机时，一路控制信号直接经过第三电阻R3驱动第二三极管Q2，第二三极管Q2导通后第一继电器RL1的线圈通电，第一继电器RL1的触点吸合。另一路控制信号经过第一电阻R1和电容E1组成的RC延时电路，延时一段固定的时间，延时后的驱动信号再通过第二电阻R2驱动第一三极管Q1，第一三极管Q1导通后，第二继电器RL2的线圈就能通电，吸合触点。

由于第二继电器RL2的驱动信号比第一继电器RL1的驱动信号延迟一段时间，所以第一继电器RL1先吸合，此时线路中串接了热敏电阻器NTC1，由于热敏电阻器NTC1冷态电阻大，第一继电器RL1闭合瞬间，给后级大电解充电的电流受到限制，不会出现触点吸合拉弧的现象。在一段时间内，电容充电完成，此时线路中电流正常，第二继电器RL2触点吸合，将热敏电阻器NTC1短路，电流几乎全部转移到第二继电器RL2上，这样在正常工作时热敏电阻器NTC1几乎没有电流流过，不会发热消耗功率。

当开关电源150待机时，控制信号K拉低，第一三极管Q1和第二三极管Q2截止，第一继电器RL1和第二继电器RL2切断，输出L1和N1之间没有电压，后级的开关电源完全断电，降低了待机功耗。

本实用新型开关电源继电器开机电路，与现有技术相互比较时，具备以下优点：

1、避免带有继电器的开关电源在启动瞬间，继电器的触点受到的冲击电流过大而产生拉弧和火花，大大增加了继电器的寿命和电源的可靠性；

2、在开关电源完成启动后，负温度系数热敏电阻器可以被第二继电器短路，几乎没有功率损耗；

3、待机状态时可以完全切断后级供电，达到低功耗待机；

4、可以选用触点容量较小的普通继电器，不用选择价格昂贵的大容量继电器或者抗冲击电流继电器，节省了成本。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种开关电源继电器开机电路，其特征在于，包括第一继电器、第二继电器、负温度系数热敏电阻器和延时驱动电路，所述第二继电器与所述负温度系数热敏电阻器并联后通过所述第一继电器与开关电源串联，所述延时驱动电路分别与所述第一继电器、所述第二继电器和待机电路连接。

2.根据权利要求1所述的开关电源继电器开机电路，其特征在于，所述延时驱动电路包括第一电阻、电容、第一三极管和第二三极管；

所述第一电阻的一端与所述待机电路的控制信号输出端相连，另一端与所述第一三极管的基极相连；所述电容的正极连接在所述第一电阻的另一端与所述第一三极管的基极之间，负极接地；所述第一三极管的发射极接地，集电极与所述第二继电器线圈的一端相连；所述第二三极管的基极与所述待机电路的控制信号输出端相连，发射极接地，集电极与所述第一继电器线圈的一端相连。

3.根据权利要求2所述的开关电源继电器开机电路，其特征在于，所述延时驱动电路还包括第二电阻和第三电阻，所述第二电阻连接在所述电容的正极和所述第一三极管的基极之间，所述第三电阻连接在所述待机电路的控制信号输出端与所述第二三极管的基极之间。

4.根据权利要求2或3所述的开关电源继电器开机电路，其特征在于，所述第二继电器线圈的另一端与所述待机电路的电源输出端相连，所述第一继电器线圈的另一端与所述待机电路的电源输出端相连。

5.根据权利要求4所述的开关电源继电器开机电路，其特征在于，所述电源输出端为直流电源输出端。

6.根据权利要求2或3所述的开关电源继电器开机电路，其特征在于，所述控制信号输出端在所述开关电源开机时为高电平控制信号输出端。

7.根据权利要求2或3所述的开关电源继电器开机电路，其特征在于，所述控制信号输出端在所述开关电源待机时为低电平控制信号输出端。

8.根据权利要求2或3所述的开关电源继电器开机电路，其特征在于，所述电容包括电解电容。

9.根据权利要求1所述的开关电源继电器开机电路，其特征在于，所述第二继电器的触点和所述第一继电器的触点串联。

10.根据权利要求9所述的开关电源继电器开机电路，其特征在于，所述第二继电器的触点和所述第一继电器的触点串联在火线上。