CN207217408U

CN207217408U - 一种继电器及其具有自检功能的继电器控制电路

Info

Publication number: CN207217408U
Application number: CN201721296164.9U
Authority: CN
Inventors: 李辉; 王志伟; 张文萍; 袁彩蝶; 刘家涛; 郑文顶
Original assignee: HENAN SENIOR ELECTRIC CO Ltd
Current assignee: HENAN SENIOR ELECTRIC CO Ltd
Priority date: 2017-10-10
Filing date: 2017-10-10
Publication date: 2018-04-10
Anticipated expiration: 2027-10-10

Abstract

本实用新型涉及一种继电器及其具有自检功能的继电器控制电路，包括处理器和一个继电器线圈的控制电源预置电路，光耦和电阻分压支路，处理器具有第一输出端口、第二输出端口和自检端口。本实用新型设置了一个继电器线圈的控制电源预置电路，通过第一输出端口可以操控该继电器线圈的控制电源预置电路，可以在同一电路中实现对继电器线圈控制回路的自检和继电器线圈控制电源的自检；而且电路结构相对简单。再者，通过所述电阻分压支路的分压作用，使得继电器线圈上不会产生驱动电压，不会导致继电器的误启动。

Description

一种继电器及其具有自检功能的继电器控制电路

技术领域

本实用新型涉及继电器控制领域，特别是具有自检功能的继电器控制电路以及采用这种控制电路的继电器。

背景技术

在继电保护装置或自动控制类仪器仪表的嵌入式系统设计中，继电器作为典型的自动控制元件应用非常广泛，其动作的稳定性和可靠性备受关注。

自动控制类仪器仪表中，主要通过对继电器的驱动实现开关量的输出，并以此控制受控系统的运行。对于自动控制类仪器仪表而言，继电器驱动回路属于非常重要的系统部件，其工作状态直接关系到控制系统及被控系统的安全性、可靠性。

公开号为CN102136395A中国专利文件披露了一种继电器驱动回路及开出自检电路，电路图如图1所示。

继电器驱动回路的开出自检过程为：首先，MCU通过拉低QD_EN信号打开启动继电器K1，此时启动继电器K1接点吸合，将24V电源引到VCC_RELAY；随后，MCU抬高DO_EN及DO1信号驱动D2光耦，沟通VCC_RELAY信号与DO1_DRV信号，将24V信号引到V1、V2二极管，其中，V1二极管将24V信号用于驱动被测继电器K2，V2二极管将24V信号输出到反馈电阻R_FB用以驱动自检反馈光耦D3；自检反馈光耦被驱动后将拉低DO_FB信号。MCU在此过程中通过判断DO_FB信号的电平确定开关量驱动回路是否正常。

上述方案存在一定缺陷：第一，自检功能不过完善，没有对驱动电路的电源进行检测；第二，用到了启动继电器K1、控制用光耦D2等元件，电路结构较为复杂；第三，在检测过程中容易误启动出口继电器K2，导致出口继电器K2接点吸合。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种继电器及其具有自检功能的继电器控制电路，用于解决现有技术自检功能不完善、电路结构复杂和容易误触发继电器的问题。

本实用新型包括一种具有自检功能的继电器控制电路，包括处理器和一个继电器线圈的控制电源预置电路，处理器具有第一输出端口（RELAY_DO），用于通过控制所述继电器线圈的控制电源预置电路，将继电器线圈控制电源（+24V）联通预置电源（+24V_R）；处理器还具有第二输出端口（RELAY_DO1），用于控制待测继电器（K2）；以及一个自检端口（RELAY_CHECK），用于接入待测继电器的线圈回路；还包括两个光耦（OP2、OP3），所述两个光耦（OP2、OP3）的副边并联，并联点连接所述自检端口（RELAY_CHECK）且通过上拉电阻连接控制电源（VCC）；所述两个光耦（OP2、OP3）的原边串联后与待测继电器的线圈回路串联，且两个光耦（OP2、OP3）的原边串联点连接一个电阻分压支路的分压点，另外两端均连接所述预置电源（+24V_R），该分压支路包括依次串联的继电器线圈控制电源（+24V）、第一分压电阻（R2）、第二分压电阻（R3）、继电器线圈控制电源地（+24V_G）。

本实用新型还包括一种继电器，包括处理器、待测继电器（K1），以及一个继电器线圈的控制电源预置电路，处理器具有第一输出端口（RELAY_DO），用于通过控制所述继电器线圈的控制电源预置电路，将继电器线圈控制电源（+24V）联通预置电源（+24V_R）；处理器还具有第二输出端口（RELAY_DO1），控制连接待测继电器（K2）；以及一个自检端口（RELAY_CHECK），用于接入待测继电器（K2）的线圈回路；还包括两个光耦（OP2、OP3），所述两个光耦（OP2、OP3）的副边并联，并联点连接所述自检端口（RELAY_CHECK）且通过上拉电阻（R4）连接控制电源（VCC）；所述两个光耦（OP2、OP3）的原边串联后与待测继电器的线圈回路串联，且两个光耦（OP2、OP3）的原边串联点连接一个电阻分压支路的分压点，另外两端均连接所述预置电源（+24V_R）；该电阻分压支路包括依次串联的继电器线圈控制电源（+24V）、第一分压电阻（R2）、第二分压电阻（R3）、继电器线圈控制电源地（+24V_G）。

作为继电器及其控制电路的进一步改进，所述继电器线圈的控制电源预置电路包括驱动光耦（OP1），驱动光耦（OP1）原边连接所述第一输出端口（RELAY_DO），副边连接一个中间继电器（K1）的线圈，中间继电器（K1）的触点分别连接所述继电器线圈控制电源（+24V）和所述预置电源（+24V_R）。

作为继电器及其控制电路的进一步改进，所述第二输出端口（RELAY_DO1）通过出口光耦（OP4）控制连接待测继电器（K2）。

本实用新型设置了一个继电器线圈的控制电源预置电路，通过第一输出端口（RELAY_DO）可以操控该继电器线圈的控制电源预置电路，可以在同一电路中实现对继电器线圈控制回路的自检和继电器线圈控制电源的自检；而且电路结构相对简单。再者，通过所述电阻分压支路的分压作用，使得继电器K2线圈上不会产生驱动电压，不会导致继电器K2的误启动。

附图说明

图1是现有技术的电路原理图；

图2是继电器线圈的控制电源预置电路；

图3是继电器控制电路及自检电路。

具体实施方式

下面结合附图进行说明。

实施例中，VCC为嵌入式系统如单片机等处理器工作电源，+24V为继电器线圈控制电源，本实施例中，还设置了一个继电器线圈的控制电源预置电路，用于提供一个预置电源+24V_R。

如图2、3所述的继电器，包括处理器（未画出）、待测继电器K1，以及一个继电器线圈的控制电源预置电路。

处理器具有第一输出端口RELAY_DO，用于通过控制所述继电器线圈的控制电源预置电路，将继电器线圈控制电源+24V联通预置电源+24V_R。具体来说，继电器线圈的控制电源预置电路包括驱动光耦OP1，驱动光耦OP1原边连接所述第一输出端口RELAY_DO，副边连接一个中间继电器K1的线圈，中间继电器K1的触点分别连接所述继电器线圈控制电源+24V和所述预置电源+24V_R。

结合图1可知，当需要控制继电器K2吸合时，首先操作第一输出端口READY_DO输出低电平，将继电器线圈动作所需要的24V直流电源+24V_R带电。在无继电器控制时，IO口线READY_DO保持高电平输出，此时继电器线圈的控制电源+24V_R失电。

处理器还具有第二输出端口RELAY_DO1，控制连接待测继电器K2；第二输出端口RELAY_DO1通过出口光耦OP4控制连接待测继电器K2。

处理器还具有一个自检端口RELAY_CHECK，用于接入待测继电器K2的线圈回路；还包括两个光耦OP2、OP3，所述两个光耦OP2、OP3的副边并联，并联点连接所述自检端口RELAY_CHECK且通过上拉电阻R4连接控制电源VCC；所述两个光耦OP2、OP3的原边串联后与待测继电器的线圈回路串联，且两个光耦OP2、OP3的原边串联点连接一个电阻分压支路的分压点，另外两端均连接所述预置电源+24V_R；该电阻分压支路包括依次串联的继电器线圈控制电源+24V、第一分压电阻R2、第二分压电阻R3、继电器线圈控制电源地+24V_G。

电路工作原理如下：

1，继电器线圈的控制电源预置电路的自检过程：控制第一输出端口READY_DO输出低电平，使+24V_R带电，24V直流电压+24V_R经过光耦OP2的原边（发光二极管端）后在通过电阻R3（4.7K）到24V电源的地，该回路导通致使光耦OP2导通，此时嵌入式系统通过自检端口RELAY_CHECK应该检测到该口线的电平由高电平变为低电平，且保持为低电平直至自检端口RELAY_DO输出高电平。如果自检端口READY_DO的电平变化及状态与上述描述不符合，即认为该预置电路存在故障，装置就会发出告警信息。

2，继电器控制电路的自检过程：首先继电器线圈的控制电源预置电路不能动作，即+24V_R不带电。操作第二输出端口RELAY_DO1输出低电平，光耦OP4导通，此时24V直流电源正+24V通过电阻R2（4.7K），再通过光耦OP3的原边（即发光二极管端），再通过图2中虚线所示通过光耦OP4的副边（即受光端），再通过继电器K2到24V直流电源的地，该回路导通，同时光耦OP3导通。此时嵌入式系统通过自检端口RELAY_CHECK应该检测到该口线的电平由高电平变为低电平。

当第一输出端口RELAY_DO输出低电平后，+24V_R带电，OP3截止，OP2导通，自检端口RELAY_CHECK应该检测到该口线仍为低电平。

且保持为低电平直至RELAY_DO口线输出高电平。如果READY_DO口线的电平变化及状态与上述描述不符合，即认为该预置电路存在故障，装置就会发出告警信息。

由于该回路中有分压电阻R2等分压元件，此时施加在继电器K2线圈两端的电压仅为7V左右，远远达不到继电器K2线圈的动作电压24V，此时继电器K2不会造成误动作。

以上为本实用新型的一种较佳实施例，但是应当理解，上述具体的描述不应理解为对本实用新型实质和范围的限定，本领域技术人员再根据上述实施例做出的明显变型或者替换仍属于本实用新型保护的范围。

Claims

1.一种具有自检功能的继电器控制电路，其特征在于，包括处理器和一个继电器线圈的控制电源预置电路，处理器具有第一输出端口（RELAY_DO），用于通过控制所述继电器线圈的控制电源预置电路，将继电器线圈控制电源（+24V）联通预置电源（+24V_R）；处理器还具有第二输出端口（RELAY_DO1），用于控制待测继电器（K2）；以及一个自检端口（RELAY_CHECK），用于接入待测继电器的线圈回路；还包括两个光耦（OP2、OP3），所述两个光耦（OP2、OP3）的副边并联，并联点连接所述自检端口（RELAY_CHECK）且通过上拉电阻连接控制电源（VCC）；所述两个光耦（OP2、OP3）的原边串联后与待测继电器的线圈回路串联，且两个光耦（OP2、OP3）的原边串联点连接一个电阻分压支路的分压点，另外两端均连接所述预置电源（+24V_R），该分压支路包括依次串联的继电器线圈控制电源（+24V）、第一分压电阻（R2）、第二分压电阻（R3）、继电器线圈控制电源地（+24V_G）。

2.根据权利要求1所述的一种具有自检功能的继电器控制电路，其特征在于，所述继电器线圈的控制电源预置电路包括驱动光耦（OP1），驱动光耦（OP1）原边连接所述第一输出端口（RELAY_DO），副边连接一个中间继电器（K1）的线圈，中间继电器（K1）的触点分别连接所述继电器线圈控制电源（+24V）和所述预置电源（+24V_R）。

3.根据权利要求1所述的一种具有自检功能的继电器控制电路，其特征在于，所述第二输出端口（RELAY_DO1）通过出口光耦（OP4）控制连接待测继电器（K2）。

4.一种继电器，其特征在于，包括处理器、待测继电器（K1），以及一个继电器线圈的控制电源预置电路，处理器具有第一输出端口（RELAY_DO），用于通过控制所述继电器线圈的控制电源预置电路，将继电器线圈控制电源（+24V）联通预置电源（+24V_R）；处理器还具有第二输出端口（RELAY_DO1），控制连接待测继电器（K2）；以及一个自检端口（RELAY_CHECK），用于接入待测继电器（K2）的线圈回路；还包括两个光耦（OP2、OP3），所述两个光耦（OP2、OP3）的副边并联，并联点连接所述自检端口（RELAY_CHECK）且通过上拉电阻（R4）连接控制电源（VCC）；所述两个光耦（OP2、OP3）的原边串联后与待测继电器的线圈回路串联，且两个光耦（OP2、OP3）的原边串联点连接一个电阻分压支路的分压点，另外两端均连接所述预置电源（+24V_R）；该电阻分压支路包括依次串联的继电器线圈控制电源（+24V）、第一分压电阻（R2）、第二分压电阻（R3）、继电器线圈控制电源地（+24V_G）。

5.根据权利要求4所述的一种继电器，其特征在于，所述继电器线圈的控制电源预置电路包括驱动光耦（OP1），驱动光耦（OP1）原边连接所述第一输出端口（RELAY_DO），副边连接一个中间继电器（K1）的线圈，中间继电器（K1）的触点分别连接所述继电器线圈控制电源（+24V）和所述预置电源（+24V_R）。

6.根据权利要求4所述的一种继电器，其特征在于，所述第二输出端口（RELAY_DO1）通过出口光耦（OP4）控制连接待测继电器（K2）。