CN207601180U - 一种继电器冲击电压电流管理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种继电器冲击电压电流管理系统，包括一个逻辑分析模块以及与逻辑分析模块相连接的交流分析模块和继电器控制模块，其中，交流分析模块包括交流电源采样电路和交流频率分析电路，继电器控制模块包括继电器动作控制电路和继电器动作检测电路，逻辑分析模块经过分析和比较，对继电器的闭合和断开时间进行重新优化，其优化的准则是保证继电器的闭合和断开时间为交流电源的相位过零点时，此时电压值最低，电流值也最小，冲击电压电流也最小。该管理系统，不影响继电器的使用寿命，对电路的设计余量要求较低，选用元器件的要求也不高，很容易满足电路的设计和使用寿命要求，设计成本降低，有利于提高产品的市场竞争力。
Description
技术领域
本实用新型涉及继电器电路控制系统，特别涉及一种继电器冲击电压电流管理系统。
背景技术
在交流电源的各种电路中，通常使用继电器来控制各种负载。在继电器接通和断开负载的同时，如果不是在市电的相位零点处切换，将产生较大的冲击电压和电流，感性电路同时产生较大的反向电压和杂波，将干扰电视和通讯器材等电器的正常工作，而且也将影响电路本身使用寿命。在电路中通常需要设计较大的余量，以及选用数倍耐压和数倍电流要求的元器件，来满足电路的稳定性和使用寿命的要求。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种继电器冲击电压电流管理系统。
根据本实用新型的一个方面，提供了一种继电器冲击电压电流管理系统，包括一个逻辑分析模块以及与逻辑分析模块相连接的交流分析模块和继电器控制模块，
其中，
交流分析模块包括交流电源采样电路和交流频率分析电路，交流电源采样电路与交流电源相连接，用于对交流电源进行隔离降压后，再进行交流电压和相位的采样，交流频率分析电路与交流电源采样电路和逻辑分析模块相连接，用于分析交流电源的相位信息并将其发送至逻辑分析模块；
继电器控制模块包括继电器动作控制电路和继电器动作检测电路，继电器控制电路连接于触发装置与继电器的信号输入端之间，用于控制继电器的开关动作，继电器控制电路与逻辑分析模块双向信号连接，继电器动作检测电路则与继电器工作端相连接，用于检测继电器的开关状态，继电器动作检测电路与逻辑分析模块单向连接；
交流频率分析电路通过交流电源采样电路分析交流电源的相位信息并将其发送至逻辑分析模块，继电器动作检测电路检测继电器的开关状态信息并发送至逻辑分析模块，触发装置发出的触发信号首先通过继电器动作控制电路发送至逻辑分析模块，逻辑分析模块将该信号与相位信息和继电器的开关状态信息进行分析和比较，再通过继电器动作控制电路对继电器的闭合和断开时间进行重新优化，其优化的准则是保证继电器的闭合和断开时间为交流电源的相位过零点时，此时电压值最低，电流值也最小，冲击电压电流也最小。
在一些实施方式中，逻辑分析模块通过继电器动作控制电路截取触发信号并将其滞留至最近的零点相位时间。
进一步地，逻辑分析模块对继电器的闭合和断开时间的优化过程为：
a、记录交流电源的各个过零点时间；
b、将接收到触发信号的时间与过零点时间分别进行比较，从而分别得出继电器的闭合延迟时间T0和断开延迟时间T1，并将闭合延迟时间T0和断开延迟时间T1保存下来；
c、在再次接收到触发信号时，通过继电器动作检测电路检测继电器的开关状态，并根据继电器的开关状态选择执行以下操作之一：
c1、如果在触发信号发出前继电器处于断开状态，逻辑分析模块则对
继电器控制电路输出一个时间与闭合延迟时间T0相同的闭合补偿信号t0，闭合补偿信号为与触发信号相同的高电平信号或者低电平信号；
c2、如果在触发信号发出前继电器处于闭合状态，逻辑分析模块则对继电器控制电路输出一个时间与断开延迟时间T1相同的断开补偿信号
t1，断开补偿信号为与触发信号相同的高电平信号或者低电平信号。
在一些实施方式中，交流分析模块还包括过零信号检测电路和同步信号产生电路，过零信号检测电路与交流电源采样电路相连接，同步信号产生电路则分别与过零信号检测电路和逻辑分析模块相连接，用于产生与由过零信号检测电路收集来的交流电源的过零信号同步的输出信号并将该信号发送至逻辑分析模块。
在一些实施方式中，还包括显示模块，显示模块由显示器及显示器电路构成，显示器电路分别与逻辑分析模块和显示器相连接，用于将逻辑分析模块的分析结果发送至显示屏并通过显示屏显示出来。
在一些实施方式中，逻辑分析模块还连接有一个人机界面控制电路，通过人机界面控制电路能够对逻辑分析模块各个系统参数进行输入和设定。
在一些实施方式中，还包括一个直流系统电源模块，包括AC-DC转换电路和DC-DC数控电路，AC-DC转换电路与交流电源相连接，用于供应设备所需的直流电源，DC-DC数控电路则与AC-DC转换电路相连接，用于提供各种不同电压的直流电以满足各种继电器对直流电源电压不同的要求。
在一些实施方式中，DC-DC数控电路通过一个直流电源指令电路与逻辑分析模块双向连接，逻辑分析模块通过直流电源指令电路获取DC-DC数控电路的输出直流电压的信息，并通过直流电源指令电路调节DC-DC数控电路的输出直流电的电压值。
在一些实施方式中，逻辑分析模块还与输出模块相连接，输出模块用于以可视化或者可储存的方式输出逻辑分析模块的各种分析数据。
在一些实施方式中，输出模块包括数据存储设备或者声光提示电路。
在一些实施方式中，输出模块还包括RF双向通讯电路，RF双向通讯电路用于无线远程控制和逻辑分析模块的分析数据的无线采集，以及设备组网协同工作，实现无线自动化的功能扩展。
采用以上技术方案的继电器冲击电压电流管理系统，应用于交流电源的电路中，通过信号检测和分析，使在继电器在市电的零点进行切换，接通和断开负载，由此不仅对负载提供的冲击电压和电流较小，感性电路所产生的反向电压和杂波最低，而且还不影响和不干扰电视和通讯器材等电器的正常工作。该管理系统不影响继电器的使用寿命，对电路的设计余量要求较低，选用元器件的要求也不高，很容易满足电路的设计和使用寿命要求，设计成本降低，有利于提高产品的市场竞争力。
附图说明
图1为本实用新型一种实施方式的继电器冲击电压电流管理系统电路结构原理图.
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。
图1示意性地显示了根据本实用新型的一种实施方式的一种继电器冲击电压电流管理系统。
如图所示，该装置包括一个逻辑分析模块1以及与逻辑分析模块相连接的交流分析模块A和继电器控制模块B。
其中，交流分析模块A包括交流电源采样电路2和交流频率分析电路3。
交流电源采样电路2与交流电源相连接，用于对交流电源进行隔离降压后，再进行交流电压和相位的采样。
交流频率分析电路3与交流电源采样电路2和逻辑分析模块1相连接，用于分析交流电源的相位信息并将其发送至逻辑分析模块1。
继电器控制模块B包括继电器动作控制电路4和继电器动作检测电路5。
继电器控制电路4连接于触发装置7与继电器6的信号输入端之间，用于控制继电器6的开关动作。
继电器控制电路4与逻辑分析模块1双向信号连接。
继电器动作检测电路5则与继电器6工作端相连接，用于检测继电器6的开关状态。
继电器动作检测电路5与逻辑分析模块1单向连接。
该管理系统的基本运行过程为：
交流频率分析电路3通过交流电源采样电路2分析交流电源的相位信息并将其发送至逻辑分析模块1。
继电器动作检测电路5检测继电器6的开关状态信息并发送至逻辑分析模块1。
触发装置7发出的触发信号首先通过继电器动作控制电路4发送至逻辑分析模块1。
逻辑分析模块1将该信号与相位信息和继电器6的开关状态信息进行分析和比较，再通过继电器动作控制电路4对继电器的闭合和断开时间进行重新优化。
重新优化的准则是保证继电器6的闭合和断开时间为交流电源的相位过零点时，此时电压值最低，电流值也最小，冲击电压电流也最小。
逻辑分析模块1是通过继电器动作控制电路4截取触发信号并将其滞留至最近的零点相位时间的。
逻辑分析模块1对继电器6的闭合和断开时间的优化过程为：
a、记录交流电源的各个过零点时间；
b、将接收到触发信号的时间与过零点时间分别进行比较，从而分别得出继电器6的闭合延迟时间T0和断开延迟时间T1，并将闭合延迟时间T0和断开延迟时间T1保存下来；
c、在再次接收到触发信号时，通过继电器动作检测电路5检测继电器6的开关状态，并根据继电器6的开关状态选择执行以下操作之一：
c1、如果在触发信号发出前继电器6处于断开状态，逻辑分析模块1则对继电器控制电路4输出一个时间与闭合延迟时间T0相同的闭合补偿信号t0，闭合补偿信号为与触发信号相同的高电平信号或者低电平信号；
c2、如果在触发信号发出前继电器6处于闭合状态，逻辑分析模块1则对继电器控制电路4输出一个时间与断开延迟时间T1相同的断开补偿信号t1，断开补偿信号为与触发信号相同的高电平信号或者低电平信号。
在本实施例中，交流分析模块A还包括过零信号检测电路8和同步信号产生电路8。
过零信号检测电路8与交流电源采样电路2相连接。
同步信号产生电路9则分别与过零信号检测电路8和逻辑分析模块1相连接，用于产生与由过零信号检测电路8收集来的交流电源的过零信号同步的输出信号并将该信号发送至逻辑分析模块1。
在本实施例中，还包括显示模块D。
显示模块D由显示器11及显示器电路10构成。
显示器电路10分别与逻辑分析模块1和显示器11相连接，用于将逻辑分析模块1的分析结果发送至显示屏11并通过显示屏11显示出来。
闭合延迟时间T0和断开延迟时间T1可以通过显示屏11直接显示出来。
逻辑分析模块1还连接有一个人机界面控制电路12，通过人机界面控制电路12能够对逻辑分析模块1各个系统参数进行输入和设定。
比如通过人机界面控制电路12可以对闭合补偿信号t0和断开补偿信号t1的时间和电平进行人工输入。
在本实施例中，还包括一个直流系统电源模块E，包括AC-DC转换电路13和DC-DC数控电路14。
其中，AC-DC转换电路13与交流电源相连接，用于供应设备所需的直流电源。
DC-DC数控电路14则与AC-DC转换电路13相连接，用于提供各种不同电压的直流电以满足各种继电器对直流电源电压不同的要求。
DC-DC数控电路14还通过一个直流电源指令电路15与逻辑分析模块1双向连接。
逻辑分析模块1通过直流电源指令电路15获取DC-DC数控电路14的输出直流电压的信息，并通过直流电源指令电路15调节DC-DC数控电路14的输出直流电的电压值。
逻辑分析模块1还与输出模块F相连接。
输出模块F用于以可视化或者可储存的方式输出逻辑分析模块1的各种分析数据。
输出模块F一般包括数据存储设备17或者声光提示电路16。
在本实施例中，输出模块还包括RF双向通讯电路18。
RF双向通讯电路18用于无线远程控制和逻辑分析模块1的分析数据的无线采集，以及设备组网协同工作，实现无线自动化的功能扩展。
采用以上技术方案的继电器冲击电压电流管理系统，应用于交流电源的电路中，通过信号检测和分析，使在继电器在市电的零点进行切换，接通和断开负载，由此不仅对负载提供的冲击电压和电流较小，感性电路所产生的反向电压和杂波最低，而且还不影响和不干扰电视和通讯器材等电器的正常工作。该管理系统不影响继电器的使用寿命，对电路的设计余量要求较低，选用元器件的要求也不高，很容易满足电路的设计和使用寿命要求，设计成本降低，有利于提高产品的市场竞争力。
以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，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。
Claims (10)
1.一种继电器冲击电压电流管理系统，其特征在于，包括一个逻辑分析模块以及与逻辑分析模块相连接的交流分析模块和继电器控制模块，
其中，
交流分析模块包括交流电源采样电路和交流频率分析电路，交流电源采样电路与交流电源相连接，用于对交流电源进行隔离降压后，再进行交流电压和相位的采样，交流频率分析电路与交流电源采样电路和逻辑分析模块相连接，用于分析交流电源的相位信息并将其发送至逻辑分析模块；
继电器控制模块包括继电器动作控制电路和继电器动作检测电路，继电器控制电路连接于触发装置与继电器的信号输入端之间，用于控制继电器的开关动作，继电器控制电路与逻辑分析模块双向信号连接，继电器动作检测电路则与继电器工作端相连接，用于检测继电器的开关状态，继电器动作检测电路与逻辑分析模块单向连接；
交流频率分析电路通过交流电源采样电路分析交流电源的相位信息并将其发送至逻辑分析模块，继电器动作检测电路检测继电器的开关状态信息并发送至逻辑分析模块，触发装置发出的触发信号首先通过继电器动作控制电路发送至逻辑分析模块，逻辑分析模块将该信号与相位信息和继电器的开关状态信息进行分析和比较，再通过继电器动作控制电路对继电器的闭合和断开时间进行重新优化，其优化的准则是保证继电器的闭合和断开时间为交流电源的相位过零点时，此时电压值最低，电流值也最小，冲击电压电流也最小。
2.根据权利要求1所述的继电器冲击电压电流管理系统，其特征在于，逻辑分析模块通过继电器动作控制电路截取触发信号并将其滞留至最近的零点相位时间。
3.根据权利要求1所述的继电器冲击电压电流管理系统，其特征在于，交流分析模块还包括过零信号检测电路和同步信号产生电路，过零信号检测电路与交流电源采样电路相连接，同步信号产生电路则分别与过零信号检测电路和逻辑分析模块相连接，用于产生与由过零信号检测电路收集来的交流电源的过零信号同步的输出信号并将该信号发送至逻辑分析模块。
4.根据权利要求1所述的继电器冲击电压电流管理系统，其特征在于，还包括显示模块，显示模块由显示器及显示器电路构成，显示器电路分别与逻辑分析模块和显示器相连接，用于将逻辑分析模块的分析结果发送至显示屏并通过显示屏显示出来。
5.根据权利要求1所述的继电器冲击电压电流管理系统，其特征在于，逻辑分析模块还连接有一个人机界面控制电路，通过人机界面控制电路能够对逻辑分析模块各个系统参数进行输入和设定。
6.根据权利要求1所述的继电器冲击电压电流管理系统，其特征在于，还包括一个直流系统电源模块，包括AC-DC转换电路和DC-DC数控电路，AC-DC转换电路与交流电源相连接，用于供应设备所需的直流电源，DC-DC数控电路则与AC-DC转换电路相连接，用于提供各种不同电压的直流电以满足各种继电器对直流电源电压不同的要求。
7.根据权利要求6所述的继电器冲击电压电流管理系统，其特征在于，DC-DC数控电路通过一个直流电源指令电路与逻辑分析模块双向连接，逻辑分析模块通过直流电源指令电路获取DC-DC数控电路的输出直流电压的信息，并通过直流电源指令电路调节DC-DC数控电路的输出直流电的电压值。
8.根据权利要求1所述的继电器冲击电压电流管理系统，其特征在于，逻辑分析模块还与输出模块相连接，输出模块用于以可视化或者可储存的方式输出逻辑分析模块的各种分析数据。
9.根据权利要求8所述的继电器冲击电压电流管理系统，其特征在于，输出模块包括数据存储设备或者声光提示电路。
10.根据权利要求8所述的继电器冲击电压电流管理系统，其特征在于，输出模块还包括RF双向通讯电路，RF双向通讯电路用于无线远程控制和逻辑分析模块的分析数据的无线采集，以及设备组网协同工作，实现无线自动化的功能扩展。
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| CN107976573A (zh) * | 2017-12-27 | 2018-05-01 | 厦门赛特勒磁电有限公司 | 一种继电器冲击电压电流管理系统 |
| CN111239469A (zh) * | 2018-11-28 | 2020-06-05 | 安徽美芝精密制造有限公司 | 冲击信号检测电路与交流供电设备 |
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- 2017-12-27 CN CN201721874420.8U patent/CN207601180U/zh active Active
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