CN206149131U - 一种控制器放电电路及控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种控制器放电电路及控制器，控制器放电电路使用常闭继电器控制放电电阻的接通和断开，当控制器上电时，控制器输出的控制信号控制开关管导通，常闭继电器的线圈得电，常闭继电器的常闭触点打开，使放电电阻和母线滤波电容器形成的放电通路断开；当控制器断电时，控制器输出的控制信号控制开关管关断，常闭继电器的线圈失电，常闭继电器的常闭触点由打开状态恢复至吸合状态，使放电电阻和母线滤波电容器形成的放电通路导通，使母线滤波电容器存储的电量能够通过放电电阻放电。相比现有技术，本实用新型中母线滤波电容器通过放电电阻放电，从而加快了控制器的放电速度，缩短了控制器的放电时间，并可保证控制器的控制性能不变。

Description

一种控制器放电电路及控制器

技术领域

本实用新型涉及设备放电技术领域，更具体的说，涉及一种控制器放电电路及控制器。

背景技术

一般控制器在工作时都需要外接强电电源，当控制器正常工作后，控制器的直流母线电压电路中的母线滤波电容器就会充电，导致控制器内部的直流母线电压会高于强电电源的电压，例如，当控制器外接电源的电压为AC220V时，控制器内部的直流母线电压会高达310V，或是，当控制器外接电源的电压为AC380V时，控制器内部的直流母线电压会高达540V。当控制器断电后，母线滤波电容器存储的电量靠母线滤波电容器自身缓慢放电，因此控制器断电后所需的放电时间主要与母线滤波电容器有关。通常母线滤波电容器的容值越大，控制器的放电速度越慢，所需的放电时间越长。虽然减小母线滤波电容器的容值可以缩短放电时间，但是母线滤波电容器的容值与控制器的功率成正相关，若为缩短控制器放电时间而减小母线滤波电容器的容值，将会影响整个控制器的控制性能。

因此，如何提供一种控制器放电电路在保证控制器的控制性能不变的同时加快控制器的放电速度，缩短放电时间是本领域技术人员亟需解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型公开一种控制器放电电路及控制器，以实现在保证控制器的控制性能不变的同时加快控制器的放电速度。

一种控制器放电电路，包括：放电电阻、第一电阻、第二电阻、开关管和常闭继电器，其中，所述常闭继电器的额定电流值不小于实际流过所述常闭继电器的常闭触点的电流值；

所述开关管的控制端通过所述第一电阻与控制器的信号控制端连接，所述开关管的输入端依次通过串联连接的所述常闭继电器的线圈、所述第二电阻连接继电器供电电源，所述开关管的输出端接地，所述信号控制端用于输出在所述控制器上电时生成的用于控制所述开关管导通的控制信号以及在所述控制器断电时生成的用于控制所述开关管关断的控制信号；

所述放电电阻的一端连接所述控制器的直流母线电压正端和母线滤波电容器的正极板的公共端，所述放电电阻的另一端通过所述常闭继电器的常闭触点连接直流母线电压负端。

优选的，还包括：

与所述线圈并联连接，用于吸收所述线圈在得电和失电时产生的干扰信号的干扰吸收电路。

优选的，所述干扰吸收电路包括：第一电容器和二极管；

所述第一电容器与所述线圈并联连接，所述二极管的阴极连接所述第一电容器和所述线圈的公共端，所述二极管的阳极连接所述开关管的输入端。

优选的，还包括：

与所述常闭触点并联连接，用于对所述常闭触点吸合和打开时产生的电弧进行灭弧的灭弧电路。

优选的，所述灭弧电路包括：第二电容器和与所述第二电容器串联连接的第三电阻。

优选的，所述灭弧电路包括：灭弧电阻。

优选的，所述灭弧电阻包括：正温度系数热敏电阻器。

优选的，所述开关管为三极管。

优选的，所述三极管为NPN三极管。

一种控制器，所述控制器包括上述所述的控制器放电电路。

从上述的技术方案可知，本实用新型公开的控制器放电电路使用常闭继电器控制放电电阻的接通和断开，当控制器上电时，控制器输出的控制信号控制开关管导通，常闭继电器的线圈得电，常闭继电器的常闭触点打开，使放电电阻和母线滤波电容器形成的放电通路断开；当控制器断电时，控制器输出的控制信号控制开关管关断，常闭继电器的线圈失电，常闭继电器的常闭触点由打开状态恢复至吸合状态，使放电电阻和母线滤波电容器形成的放电通路导通，从而使母线滤波电容器存储的电量能够通过放电电阻放电。相比现有技术中母线滤波电容器只能靠自身放电而言，本实用新型中母线滤波电容器通过放电电阻放电，从而加快了控制器的放电速度，缩短了控制器的放电时间，并可保证控制器的控制性能不变。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据公开的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例公开的一种控制器放电电路的电路图；

图2为本实用新型实施例公开的另一种控制器放电电路的电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例公开了一种控制器放电电路及控制器，以实现在保证控制器的控制性能不变的同时加快控制器的放电速度。

参见图1，本实用新型实施例公开的一种控制器放电电路的电路图，该电路包括：放电电阻R0、第一电阻R1、第二电阻R2、开关管Q1和常闭继电器K1。

其中，开关管Q1的控制端通过第一电阻R1与控制器的信号控制端连接，该信号控制端用于输出在控制器上电时生成的用于控制开关管Q1导通的控制信号以及在控制器断电时生成的用于控制开关管Q1关断的控制信号。在实际应用中，开关管Q1的控制端通过第一电阻R1与控制器内的MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)芯片的控制引脚连接。

第一电阻R1的主要作用是使开关管Q1能够工作在深度饱和状态。

开关管Q1的输入端依次通过串联连接的常闭继电器K1的线圈、第二电阻R2连接继电器供电电源VCC，开关管Q1的输出端接地GND。

放电电阻R0的一端连接控制器的直流母线电压正端P和母线滤波电容器的正极板的公共端，放电电阻R0的另一端通过常闭继电器K1的常闭触点连接直流母线电压负端PGND。

其中，为保证常闭继电器K1的常闭触点在控制器上电时打开，在控制器断电时闭合，本申请中所选用的常闭继电器K1的额定电流值不小于实际流过常闭触点的电流值。

需要说明的是，母线滤波电容器一般包括两个并联连接的母线滤波电容器(参见图1中的C1和C2)，两个母线滤波电容器的正极板均连接直流母线电压正端P，两个母线滤波电容器的负极板均连接直流母线电压负端PGND。

控制器放电电路的工作原理为：

当控制器正常上电工作时，继电器供电电源VCC正常供电，控制器内部的MCU芯片正常工作，MCU芯片的控制引脚输出用于控制开关管Q1导通的控制信号，开关管Q1根据该控制信号导通，常闭继电器K1的线圈得电，常闭继电器K1的常闭触点由吸合状态切换到打开状态，放电电阻R0和母线滤波电容器形成的放电通路断开，放电电路不工作，母线滤波电容器正常充电。

当控制器断电时，控制器内部的MCU芯片停止工作，MCU芯片的控制引脚输出用于控制开关管Q1关断的控制信号，开关管Q1根据该控制信号断开，同时继电器供电电源VCC的供电电压降为零，常闭继电器K1的线圈失电，常闭继电器K1的常闭触点由打开状态再次恢复至吸合状态，放电电阻R0和母线滤波电容器形成的放电通路接通，放电电阻R0与控制器的直流母线电压正端P和直流母线电压负端PGND接通，放电电路开始工作，母线滤波电容器通过放电电阻R0放电。

根据放电时间的计算公式T＝RC，即可计算得到放电时间T，式中，R为放电电阻R0的阻值，C为控制器的直流母线端连接的母线滤波电容器(即图1中的C1和C2)的电容值，当电阻的单位为Ω，母线滤波电容器的单位为F时，放电时间T的单位为s。

在实际应用中，可根据实际的放电速度和放电电压来选取放电电阻R0的阻值和功率。

综上可知，本实用新型公开的控制器放电电路使用常闭继电K1器控制放电电阻R0的接通和断开，当控制器上电时，控制器输出的控制信号控制开关管Q1导通，常闭继电器K1的线圈得电，常闭继电器K1的常闭触点打开，使放电电阻R0和母线滤波电容器形成的放电通路断开；当控制器断电时，控制器输出的控制信号控制开关管Q1关断，常闭继电器K1的线圈失电，常闭继电器K1的常闭触点由打开状态恢复至吸合状态，使放电电阻R0和母线滤波电容器形成的放电通路导通，从而使母线滤波电容器存储的电量能够通过放电电阻R0放电。相比现有技术中母线滤波电容器只能靠自身放电而言，本实用新型中母线滤波电容器通过放电电阻R0放电，从而加快了控制器的放电速度，缩短了控制器的放电时间，并可保证控制器的控制性能不变。

优选的，开关管Q1可以选用三极管，具体可选用NPN三极管。

当开关管Q1为三极管时，MCU芯片输出高电平信号来控制开关管Q1导通，相应的，MCU芯片输出低电平信号来控制开关管Q1关断。

为进一步优化上述实施例，参见图2，本实用新型另一实施例公开的一种控制器放电电路的电路图，在图1所示实施例的基础上，还包括：干扰吸收电路11；

干扰吸收电路11与常闭继电器K1的线圈并联连接，用于吸收线圈在得电和失电时产生的干扰信号，以避免干扰信号对线圈的正常工作产生影响。

其中，干扰吸收电路11可以包括：第一电容器C3和二极管D1；

第一电容器C3与线圈并联连接，二极管D1的阴极连接第一电容器C3和线圈的公共端，二极管D1的阳极连接开关管Q1的输入端。

为进一步优化上述实施例，控制器放电电路还可以包括：灭弧电路12；

灭弧电路12与常闭继电器K1的常闭触点并联连接，用于对常闭触点在吸合和打开时产生的电弧进行灭弧，保护常闭触点不被电弧烧损。

其中，灭弧电路12的一种实现形式可以为：灭弧电路12包括第二电容器C4和与第二电容器C4串联连接的第三电阻R3，具体参见图2。

灭弧电路12的另一中实现形式为：灭弧电路12包括：灭弧电阻，该灭弧电阻优先选用正温度系数热敏电阻器。

本实用新型还公开了一种控制器，该控制器包括上述中的控制器放电电路，该控制器放电电路的工作原理请参见上述实施例对应部分，此处不再赘述。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种控制器放电电路，其特征在于，包括：放电电阻、第一电阻、第二电阻、开关管和常闭继电器，其中，所述常闭继电器的额定电流值不小于实际流过所述常闭继电器的常闭触点的电流值；

所述开关管的控制端通过所述第一电阻与控制器的信号控制端连接，所述开关管的输入端依次通过串联连接的所述常闭继电器的线圈、所述第二电阻连接继电器供电电源，所述开关管的输出端接地，所述信号控制端用于输出在所述控制器上电时生成的用于控制所述开关管导通的控制信号以及在所述控制器断电时生成的用于控制所述开关管关断的控制信号；

所述放电电阻的一端连接所述控制器的直流母线电压正端和母线滤波电容器的正极板的公共端，所述放电电阻的另一端通过所述常闭继电器的常闭触点连接直流母线电压负端。

2.根据权利要求1所述的控制器放电电路，其特征在于，还包括：

与所述线圈并联连接，用于吸收所述线圈在得电和失电时产生的干扰信号的干扰吸收电路。

3.根据权利要求2所述的控制器放电电路，其特征在于，所述干扰吸收电路包括：第一电容器和二极管；

所述第一电容器与所述线圈并联连接，所述二极管的阴极连接所述第一电容器和所述线圈的公共端，所述二极管的阳极连接所述开关管的输入端。

4.根据权利要求1所述的控制器放电电路，其特征在于，还包括：

与所述常闭触点并联连接，用于对所述常闭触点吸合和打开时产生的电弧进行灭弧的灭弧电路。

5.根据权利要求4所述的控制器放电电路，其特征在于，所述灭弧电路包括：第二电容器和与所述第二电容器串联连接的第三电阻。

6.根据权利要求4所述的控制器放电电路，其特征在于，所述灭弧电路包括：灭弧电阻。

7.根据权利要求6所述的控制器放电电路，其特征在于，所述灭弧电阻包括：正温度系数热敏电阻器。

8.根据权利要求1所述的控制器放电电路，其特征在于，所述开关管为三极管。

9.根据权利要求8所述的控制器放电电路，其特征在于，所述三极管为NPN三极管。

10.一种控制器，其特征在于，所述控制器包括权利要求1-9任意一项所述的控制器放电电路。