CN206250838U - 直流电磁线圈驱动电路及双电源自动转换开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种直流电磁线圈驱动电路，属于低压电气技术领域。该直流电磁线圈驱动电路利用MOS管的通断进行工作电流的接通和分断，由于MOS管属于大功率开关器件，能够以较小的体积实现大功率负荷切换，且能够无弧分断负载，提高了产品的可靠性和使用寿命，具有较好的经济效益和社会效益；本实用新型中的状态检测行程开关KA以及电气连锁继电器K2与K3的触点形成双重互锁，首先状态检测行程开关KA使电气连锁继电器K2、K3在同一时间只能有一个吸合，即使状态检测行程开关KA出现故障，误使电气连锁继电器K2、K3同时吸合，MOS管Q4、Q5也不会导通，从而避免误动作，有效提高了安全性和可靠性。本实用新型还公开了一种双电源自动转换开关。

Description

直流电磁线圈驱动电路及双电源自动转换开关

技术领域

本实用新型涉及一种直流电磁线圈驱动电路及双电源自动转换开关，属于低压电气技术领域。

背景技术

随着工业的发展，自动化程度的普及，生活质量的不断改善，人们对电源可靠性的要求越来越高，由此自动转换开关得到广泛应用。其中双电源自动转换开关用于自动实现负载在主、备电源之间的切换，目前应用最为广泛。双电源自动转换开关通常包括转换开关（或转换机构）及其驱动电路。现有驱动电路是通过整流桥和微动开关对直流电磁线圈进行通电来控制转换开关在常用、备用电源之间的转换。首先两路电源经过电源选择后送入微动开关，微动开关根据开关状态输出驱动电源，驱动电源经过整流后给直流电磁线圈供电，当开关转换到位，微动开关切断驱动电源。采用此种驱动电路，电源转换过程中需要微动开关触点接通和分断工作电流，而电磁线圈通电时会产生瞬间大电流，所以微动开关触点的容量必须有较高的冗余，这就使得微动开关体积较大；另外触点分断驱动电源时会产生电弧，长时间工作后有可能造成触点灼伤，导致可靠性降低。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术不足，提供一种具有更小体积和更高安全可靠性的直流电磁线圈驱动电路。

本实用新型具体采用以下技术方案：

一种直流电磁线圈驱动电路，包括：整流电路B1、B2，电源选择继电器K1，电气连锁继电器K2、K3，MOS管Q4、Q5，直流电磁线圈CT，状态检测行程开关KA，第一降压电路、第二降压电路；电气连锁继电器K2、K3分别具有一对常开触点组和一对常闭触点组，且电气连锁继电器K2的常开触点组与电气连锁继电器K3的常闭触点组连接，电气连锁继电器K2的常闭触点组与电气连锁继电器K3的常开触点组连接；电源选择继电器K1具有两组转换触点组，两组转换触点组的两个动触点分别与直流电磁线圈CT的两端连接，第一组转换触点组中的一个静触点与整流电路B1的正输出端、电气连锁继电器K3的常闭触点组连接，第一组转换触点组中的另一个静触点与整流电路B2的正输出端、电气连锁继电器K3的常开触点组连接，第二组转换触点组中的两个静触点分别连接MOS管Q4、Q5的漏极， MOS管Q4的栅极经由第一降压电路连接电气连锁继电器K2的常开触点组，MOS管Q5的栅极经由第二降压电路连接电气连锁继电器K2的常闭触点组；状态检测行程开关KA的常闭触头组串接于电气连锁继电器K2的控制回路中，状态检测行程开关KA的常开触头组串接于电气连锁继电器K3的控制回路中。

所述第一降压电路、第二降压电路的作用是将电源电压降为与MOS管Q4、Q5的驱动电压相适配，可采用电阻降压电路或直流降压模块，例如：

第一降压电路由电阻R4、R5构成，第二降压电路由电阻R6、R7构成；MOS管Q4的栅极与电阻R4的一端、电阻R5的一端连接，电阻R4的另一端连接电气连锁继电器K2的常开触点组，电阻R5的另一端与MOS管Q4的源极、整流电路B1的负输出端连接，MOS管Q5的栅极与电阻R6的一端、电阻R7的一端连接，电阻R6的另一端连接电气连锁继电器K2的常闭触点组，电阻R7的另一端与MOS管Q5的源极、整流电路B2的负输出端连接。

或者，第一降压电路、第二降压电路分别为直流降压模块U1、直流降压模块U2，MOS管Q4的栅极与直流降压模块U1的输出端连接，直流降压模块U1的输入端连接电气连锁继电器K2的常开触点组，直流降压模块U1的接地端与MOS管Q4的源极、整流电路B1的负输出端连接，MOS管Q5的栅极与直流降压模块U2输出端连接，直流降压模块U2输入端连接电气连锁继电器K2的常闭触点组，直流降压模块U2接地端与MOS管Q5的源极、整流电路B2的负输出端连接。

根据相同的发明思路还可以得到以下技术方案：

一种双电源自动转换开关，包括转换开关以及用于驱动所述转换开关动作的驱动电

路，所述驱动电路为上述直流电磁线圈驱动电路，所述整流电路B1、B2的输入端分别连接主电源、备用电源，状态检测行程开关KA与转换开关机械耦合。

相比现有技术，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型利用MOS管的通断进行工作电流的接通和分断，由于MOS管属于大功率开关器件，能够以较小的体积实现大功率负荷切换，且能够无弧分断负载，提高了产品的可靠性和使用寿命，具有较好的经济效益和社会效益。

本实用新型中的状态检测行程开关KA以及电气连锁继电器K2与K3的触点形成双重互锁，首先状态检测行程开关KA使电气连锁继电器K2、K3在同一时间只能有一个吸合，即使状态检测行程开关KA出现故障，误使电气连锁继电器K2、K3同时吸合，MOS管Q4、Q5也不会导通，从而避免误动作，有效提高了安全性和可靠性。

附图说明

图1为本实用新型双电源自动转换开关的结构框图；

图2为本实用新型直流电磁线圈驱动电路一个具体实施例的电路原理图；

图3为本实用新型直流电磁线圈驱动电路另一个具体实施例的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案进行详细说明：

本实用新型双电源自动转换开关的结构如图1所示，包括电源电路、采样电路、状态检测电路、微处理器电路、人机交互电路以及驱动电路。微处理器电路的信号输入端连接有采样电路和状态检测电路，电源电路和采样电路的输入端分别与常用电源和备用电源的两路进线连接，状态检测电路输入端与转换开关连接，微处理器电路输出端连接到驱动电路，该驱动电路分别与常用电源和备用电源的两路进线、转换开关连接，以控制转换开关进行切换，人机交互电路与微处理器电路连接。

电源电路将主回路的电源转换为直流后供采样电路、驱动电路、微处理器电路、状态检测电路以及人机交互电路使用，微处理器电路以一定的时间间隔对采样电路、状态检测电路进行常备用电源状态和开关合分等状态检测，经过分析处理后，通过驱动电路驱动转换开关进行动作。微处理器电路将信息传输到人机交互电路，并通过人机交互电路接受外部对自动转换开关模式进行设置。

为了克服现有驱动电路的不足，本实用新型提出了一种直流电磁线圈驱动电路，其一个具体实施例的电路结构如图2所示。如图2所示，本实施例的直流电磁线圈驱动电路包括整流桥B1、B2，电源选择继电器K1，电气连锁继电器K2、K3，MOS管Q4、Q5，直流电磁线圈CT，状态检测行程开关KA，电阻R1～R7，三极管Q1～Q3。电源选择继电器K1由电阻R1与三极管Q1构成的驱动电路驱动。电气连锁继电器K2由电阻R2与三极管Q2构成的驱动电路驱动。电气连锁继电器K3由电阻R3与三极管Q3构成的驱动电路驱动。

如图2所示，电气连锁继电器K2、K3分别具有一对常开触点组和一对常闭触点组，且电气连锁继电器K2的常开触点组与电气连锁继电器K3的常闭触点组连接，电气连锁继电器K2的常闭触点组与电气连锁继电器K3的常开触点组连接；电源选择继电器K1具有两组转换触点组，两组转换触点组的两个动触点分别与直流电磁线圈CT的两端连接，第一组转换触点组中的一个静触点与整流电路B1的正输出端、电气连锁继电器K3的常闭触点组连接，第一组转换触点组中的另一个静触点与整流电路B2的正输出端、电气连锁继电器K3的常开触点组连接，第二组转换触点组中的两个静触点分别连接MOS管Q4、Q5的漏极， MOS管Q4的栅极与电阻R4的一端、电阻R5的一端连接，电阻R4的另一端连接电气连锁继电器K2的常开触点组，电阻R5的另一端与MOS管Q4的源极、整流电路B1的负输出端连接，MOS管Q5的栅极与电阻R6的一端、电阻R7的一端连接，电阻R6的另一端连接电气连锁继电器K2的常闭触点组，电阻R7的另一端与MOS管Q5的源极、整流电路B2的负输出端连接；状态检测行程开关KA的常闭触头组串接于电气连锁继电器K2的控制回路中，状态检测行程开关KA的常开触头组串接于电气连锁继电器K3的控制回路中。

电阻R1和三极管Q1组成的电源选择继电器K1的驱动电路接收微处理器电路输出的动作信号后驱动电源选择继电器K1。当常用电源正常时，K1处于自由状态，常用电源整流后的正极电压送入直流电磁线圈CT，直流电磁线圈CT由MOS管Q4驱动；当常用电源不正常，备用电源正常时，微处理器电路输出动作信号，驱动电源选择继电器K1吸合，备用电源整流后的正极电压送入直流电磁线圈CT，直流电磁线圈CT驱动转换开关动作。

当需要转向常用时，此时的状态检测行程开关KA处于自由状态，常闭触点闭合，常开触点断开，电气连锁继电器K2线圈得到工作电压，微处理器电路输出动作信号驱动电气连锁继电器K2吸合，常用电源整流后的正极电压经过电气连锁继电器K2、K3触点组成的电气连锁回路驱动MOS管Q4导通，直流电磁线圈CT导通得电，自动转换开关转换至常用侧，此时状态检测行程开关KA翻转，常闭触点断开，常开触点闭合，状态检测行程开关KA处于工作状态；当需要转向备用时，此时的状态检测行程开关KA处于工作状态，电气连锁继电器K3线圈得到工作电压，微处理器电路输出动作信号驱动电气连锁继电器K3吸合，备用电源整流后的正极电压经过电气连锁继电器K2、K3触点组成的电气连锁回路驱动MOS管Q5导通，直流电磁线圈CT导通得电，自动转换开关转换至备用侧，此时状态检测行程开关KA翻转，常闭触点闭合，常开触点断开，状态检测行程开关KA处于自由状态。

图3显示了本实用新型另一个实施例的电路原理。本实施例中采用直流降压模块作为降压电路，以将电源电压转换为与两个MOS管的驱动电压相适配。如图3所示，直流电磁线圈驱动电路包括整流桥B1、B2，电源选择继电器K1，电气连锁继电器K2、K3，MOS管Q4、Q5，直流电磁线圈CT，状态检测行程开关KA，电阻R1～R3，直流降压模块U1、U2，三极管Q1～Q3。电源选择继电器K1由电阻R1与三极管Q1构成的驱动电路驱动。电气连锁继电器K2由电阻R2与三极管Q2构成的驱动电路驱动。电气连锁继电器K3由电阻R3与三极管Q3构成的驱动电路驱动。

如图3所示，电气连锁继电器K2、K3分别具有一对常开触点组和一对常闭触点组，且电气连锁继电器K2的常开触点组与电气连锁继电器K3的常闭触点组连接，电气连锁继电器K2的常闭触点组与电气连锁继电器K3的常开触点组连接；电源选择继电器K1具有两组转换触点组，两组转换触点组的两个动触点分别与直流电磁线圈CT的两端连接，第一组转换触点组中的一个静触点与整流电路B1的正输出端、电气连锁继电器K3的常闭触点组连接，第一组转换触点组中的另一个静触点与整流电路B2的正输出端、电气连锁继电器K3的常开触点组连接，第二组转换触点组中的两个静触点分别连接MOS管Q4、Q5的漏极， MOS管Q4的栅极与直流降压模块U1的输出端连接，直流降压模块U1的输入端连接电气连锁继电器K2的常开触点组，直流降压模块U1的接地端与MOS管Q4的源极、整流电路B1的负输出端连接，MOS管Q5的栅极与直流降压模块U2的输出端连接，直流降压模块U2的输入端连接电气连锁继电器K2的常闭触点组，直流降压模块U2的接地端与MOS管Q5的源极、整流电路B2的负输出端连接；状态检测行程开关KA的常闭触头组串接于电气连锁继电器K2的控制回路中，状态检测行程开关KA的常开触头组串接于电气连锁继电器K3的控制回路中。

电阻R1和三极管Q1组成的电源选择继电器K1的驱动电路接收微处理器电路输出的动作信号后驱动电源选择继电器K1。当常用电源正常时，K1处于自由状态，常用电源整流后的正极电压送入直流电磁线圈CT，直流电磁线圈CT由MOS管Q4驱动；当常用电源不正常，备用电源正常时，微处理器电路输出动作信号，驱动电源选择继电器K1吸合，备用电源整流后的正极电压送入直流电磁线圈CT，直流电磁线圈CT驱动转换开关动作。

当需要转向常用时，此时的状态检测行程开关KA处于自由状态，常闭触点闭合，常开触点断开，电气连锁继电器K2线圈得到工作电压，微处理器电路输出动作信号驱动电气连锁继电器K2吸合，常用电源整流后的正极电压经过电气连锁继电器K2、K3触点组成的电气连锁回路驱动MOS管Q4导通，直流电磁线圈CT导通得电，自动转换开关转换至常用侧，此时状态检测行程开关KA翻转，常闭触点断开，常开触点闭合，状态检测行程开关KA处于工作状态；当需要转向备用时，此时的状态检测行程开关KA处于工作状态，电气连锁继电器K3线圈得到工作电压，微处理器电路输出动作信号驱动电气连锁继电器K3吸合，备用电源整流后的正极电压经过电气连锁继电器K2、K3触点组成的电气连锁回路驱动MOS管Q5导通，直流电磁线圈CT导通得电，自动转换开关转换至备用侧，此时状态检测行程开关KA翻转，常闭触点闭合，常开触点断开，状态检测行程开关KA处于自由状态。

Claims (4)

1.一种直流电磁线圈驱动电路，其特征在于，包括：整流电路B1、B2，电源选择继

电器K1，电气连锁继电器K2、K3，MOS管Q4、Q5，直流电磁线圈CT，状态检测行程开关KA，第一降压电路、第二降压电路；电气连锁继电器K2、K3分别具有一对常开触点组和一对常闭触点组，且电气连锁继电器K2的常开触点组与电气连锁继电器K3的常闭触点组连接，电气连锁继电器K2的常闭触点组与电气连锁继电器K3的常开触点组连接；电源选择继电器K1具有两组转换触点组，两组转换触点组的两个动触点分别与直流电磁线圈CT的两端连接，第一组转换触点组中的一个静触点与整流电路B1的正输出端、电气连锁继电器K3的常闭触点组连接，第一组转换触点组中的另一个静触点与整流电路B2的正输出端、电气连锁继电器K3的常开触点组连接，第二组转换触点组中的两个静触点分别连接MOS管Q4、Q5的漏极，MOS管Q4的栅极经由第一降压电路连接电气连锁继电器K2的常开触点组，MOS管Q5的栅极经由第二降压电路连接电气连锁继电器K2的常闭触点组；状态检测行程开关KA的常闭触头组串接于电气连锁继电器K2的控制回路中，状态检测行程开关KA的常开触头组串接于电气连锁继电器K3的控制回路中。

2.如权利要求1所述直流电磁线圈驱动电路，其特征在于，第一降压电路由电阻R4、

R5构成，第二降压电路由电阻R6、R7构成；MOS管Q4的栅极与电阻R4的一端、电阻R5的一端连接，电阻R4的另一端连接电气连锁继电器K2的常开触点组，电阻R5的另一端与MOS管Q4的源极、整流电路B1的负输出端连接，MOS管Q5的栅极与电阻R6的一端、电阻R7的一端连接，电阻R6的另一端连接电气连锁继电器K2的常闭触点组，电阻R7的另一端与MOS管Q5的源极、整流电路B2的负输出端连接。

3.如权利要求1所述直流电磁线圈驱动电路，其特征在于，第一降压电路、第二降压电路分别为直流降压模块U1、直流降压模块U2，MOS管Q4的栅极与直流降压模块U1的输出端连接，直流降压模块U1的输入端连接电气连锁继电器K2的常开触点组，直流降压模块U1的接地端与MOS管Q4的源极、整流电路B1的负输出端连接，MOS管Q5的栅极与直流降压模块U2输出端连接，直流降压模块U2输入端连接电气连锁继电器K2的常闭触点组，直流降压模块U2接地端与MOS管Q5的源极、整流电路B2的负输出端连接。

4.一种双电源自动转换开关，包括转换开关以及用于驱动所述转换开关动作的驱动电

路，其特征在于，所述驱动电路为如权利要求1、2或3所述直流电磁线圈驱动电路，所述整流电路B1、B2的输入端分别连接主电源、备用电源，状态检测行程开关KA与转换开关机械耦合。