CN207624628U - 一种高频驱动继电器控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种高频驱动继电器控制电路，包括整流滤波电路、稳压电路、继电器驱动电路以及控制器；其中控制器用于控制继电器工作且被配置为输出恒高电平控制继电器吸合，输出频率为32kHz且占空比40％的脉冲信号控制继电器维持吸合状态，以及输出恒低电平控制继电器断开。本实用新型提供的高频驱动继电器控制电路，采用输出电压高于继电器额定电压、且频率为32kHz的直流脉冲来驱动继电器工作，在保证继电器能够稳定吸合的同时，减小驱动继电器工作所需的电流，无需使用大电容提供大电流来驱动继电器工作，且无需设置为继电器供电的稳压电路，减小电路板的体积，降低生产成本。

Description

一种高频驱动继电器控制电路

技术领域

本实用新型涉及电力电子技术领域，特别涉及一种高频驱动继电器控制电路。

背景技术

现有使用继电器控制的小家电产品中，一般使用额定功率为0.36W的继电器，采用+24V直流电源驱动，其驱动电流需要15mA。因此需要用大容量的电容来提供电流，而大容量的电容的体积大且成本高，增加产品的生产成本的同时增大产品内部PCB板的空间尺寸，降低产品的市场竞争力。

实用新型内容

为解决上述现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种高频驱动继电器控制电路，包括整流滤波电路、稳压电路、继电器驱动电路以及控制器；

所述整流滤波电路包括二极管D1和极性电容E1；所述二极管D1的正极通过第一降压电路连接第一交流电源输入端，所述二极管D1的负极连接所述极性电容E1的正极，所述极性电容E1的负极连接第二交流电源输入端以及地线；

所述稳压电路包括电容C1、稳压管ZD1以及第二降压电路；所述稳压管 ZD1的负极通过所述第二降压电路连接所述二极管D1的负极，所述稳压管ZD1 的正极连接地线；所述电容C1与所述稳压管ZD1并联连接；所述稳压电路用于输出+5V直流电源为所述控制器供电；

所述继电器驱动电路包括继电器K1、三极管Q1、电阻R1以及电阻R2；所述三极管Q1的基极通过所述电阻R1连接控制器，同时所述三极管Q1的基极通过所述电阻R2连接地线；所述三极管Q1的发射极连接地线；所述三极管Q1的集电极通过所述继电器K1的线圈连接所述二极管D1的负极；所述继电器K1的线圈并联连接有二极管D2；所述二极管D2的负极连接二极管D1的负极。

所述控制器用于控制继电器工作且被配置为输出恒高电平控制继电器吸合、输出频率为32kHz且占空比40％的脉冲信号控制继电器维持吸合状态以及输出恒低电平控制继电器断开。

进一步地，所述第一降压电路包括相串联的电阻R3、电阻R4和电阻R5，以及与所述电阻R3并联连接的电阻R6、与所述电阻R4并联连接的电阻R7、与所述电阻R5并联连接的电阻R8；所述电阻R3的电阻值、电阻R4的电阻值、电阻R5的电阻值、电阻R6的电阻值、电阻R7的电阻值以及电阻R8的电阻值均为3.3kΩ。

进一步地，所述第二降压电路包括相串联的电阻R9、电阻R10以及电阻 R11；所述电阻R9的电阻值、电阻R10的电阻值以及电阻R11的电阻值均为 3.3kΩ。

进一步地，所述电阻R1的电阻值和所述电阻R2的电阻值均为10kΩ。

进一步地，所述极性电容E1的参数为10μF/100V；所述电容C1的参数为4.7μF/25V。

进一步地，所述三极管Q1为NPN型三极管。

进一步地，所述控制器为单片机。

本实用新型提供的高频驱动继电器控制电路，采用输出电压高于继电器额定电压、且通断频率为32kHz的直流电来驱动继电器工作，在保证继电器能够稳定吸合的同时，减小驱动继电器工作所需的电流，无需使用大电容提供大电流来驱动继电器工作，且无需设置为继电器供电的稳压电路，减小电路板的体积，降低生产成本。

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一些简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的高频驱动继电器控制电路的原理图。

附图标记：

10第一交流电源输入端 20第二交流电源输入端 30第一降压电路

40第二降压电路 50第一节点 60第二节点

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。

图1为本实用新型实施例提供的高频驱动继电器控制电路的电路原理图；如图1所示，高频驱动继电器控制电路包括整流滤波电路、稳压电路、继电器驱动电路以及控制器；

所述整流滤波电路包括二极管D1和极性电容E1；所述二极管D1的正极通过第一降压电路30连接第一交流电源输入端10，所述二极管D1的负极连接极性电容E1的正极，极性电容E1的负极连接第二交流电源输入端20以及地线；

所述稳压电路包括电容C1、稳压管ZD1以及第二降压电路40；所述稳压管负极通过第二降压电路40连接二极管D1的负极，所述稳压管的正极连接地线；所述电容C1与所述稳压管ZD1并联连接；所述稳压电路用于输出+5V直流电源为所述控制器供电；

所述继电器驱动电路包括继电器K1、三极管Q1、电阻R1以及电阻R2；所述三极管Q1的基极通过所述电阻R1连接控制器，所述三极管Q1的基极通过所述电阻R2连接地线；所述三极管Q1的发射极连接地线；所述三极管Q1 的集电极通过所述继电器K1的线圈连接所述二极管D1的负极；所述继电器 K1的线圈并联连接有二极管D2；所述二极管D2的负极连接二极管D1的负极。

具体实施时，整流滤波电路中的二极管D1的正极通过第一降压电路30 连接第一交流电源输入端10，二极管D1的负极连接极性电容E1的正极，极性电容E1的负极连接第二交流电源输入端20以及地线，其中二极管D1的负极与极性电容E1的正极相连接处为第一节点50；第一交流电源输入端10和第二交流电源输入端20输入的交流电经过第一降压电路30降压、二极管D1 整流以及极性电容E1滤波后于第一节点50处输出直流电；

稳压电路的稳压管ZD1负极通过第二降压电路40连接第一节点50，稳压管ZD1的正极连接地线；电容C1与稳压管ZD1并联连接；其中稳压管ZD1负极与第二降压电路40相连接处为第二节点60；稳压电路在第二节点60处输出+5V直流电源为控制器供电；

继电器驱动电路中的继电器K1的线圈连接第一节点50至三极管Q1的集电极，三极管Q1的发射极连接地线，三极管Q1基极分为两路，一路通过电阻R1连接控制器，另一路通过电阻R2连接地线；与继电器K1的线圈并联连接有二极管D2，二极管D2的负极连接第一节点50；二极管D2作为续流二极管，能够防止继电器线圈断电时产生的反电动势对电路造成破坏。

本实用新型实施例提供的高频驱动继电器控制电路的具体工作原理描述如下：以驱动24V 0.36W的继电器为例：

第一交流电源输入端10和第二交流电源输入端20与市电电网相连，由交流电源输入端输入的交流电经过第一降压电路30降压、二极管D1整流以及极性电容E1滤波后于第一节点50处输出直流电；第一节点50处输出的直流电电压大于24V。

稳压电路连接第一节点50，第一节点50处输出的直流电通过稳压电路转换为输出电压为+5V的直流电为控制器供电；

继电器K1的线圈的一端连接第一节点50，另一端通过三极管Q1接地；控制器通过电阻R1连接三极管Q1的基极，当控制器向三极管Q1的基极输出高电平时，三极管Q1导通，第一节点50、继电器K1的线圈、三极管Q1以及地线形成回路；因此当继电器要吸合时，控制器先输出100ms的高电平，三极管Q1导通，继电器吸合，由于继电器K1线圈输入的电压要高于继电器K1 的额定电压，这时控制器输出的信号变为频率为32kHz,占空比为40％的脉冲信号，使继电器K1的线圈的供电电源变为通断频率为32kHz的直流脉冲电源，即可使继电器维持在吸合状态；当继电器要释放开，控制器输出恒低电平，三极管Q1截止，继电器K1的线圈断电，继电器K1释放开。

本实用新型实施例提供的高频驱动继电器控制电路，采用输出电压高于继电器额定电压、且通断频率为32kHz的直流电来驱动继电器工作，在保证继电器能够稳定吸合的同时，减小驱动继电器工作所需的电流，无需使用大电容提供大电流来驱动继电器工作，且无需设置为继电器供电的稳压电路，减小电路板的体积，降低生产成本。

优选地，所述第一降压电路30包括相串联的电阻R3、电阻R4和电阻R5，以及与电阻R3并联连接的电阻R6、与电阻R4并联连接的电阻R7、与电阻R5 并联连接的电阻R8；所述电阻R3的电阻值、电阻R4的电阻值、电阻R5的电阻值、电阻R6的电阻值、电阻R7的电阻值以及电阻R8的电阻值均为3.3k Ω。

优选地，所述第二降压电路40包括相串联的电阻R9、电阻R10以及电阻 R11；所述电阻R9的电阻值、电阻R10的电阻值以及电阻R11的电阻值均为 3.3kΩ。

优选地，所述电阻R1的电阻值和所述电阻R2的电阻值均为10kΩ。

优选地，所述极性电容E1的参数为10μF/100V；所述电容C1的参数为 4.7μF/25V。

优选地，所述三极管Q1为NPN型三极管。

优选地，所述控制器为单片机。

尽管本文中较多的使用了诸如电源输入端、整流滤波电路、稳压电路、降压电路、控制器、二极管、三极管、节点等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种高频驱动继电器控制电路，包括整流滤波电路、稳压电路、继电器驱动电路以及控制器；其特征在于:

所述整流滤波电路包括二极管D1和极性电容E1；所述二极管D1的正极通过第一降压电路(30)连接第一交流电源输入端(10)，所述二极管D1的负极连接所述极性电容E1的正极，所述极性电容E1的负极连接第二交流电源输入端(20)以及地线；

所述稳压电路包括电容C1、稳压管ZD1以及第二降压电路(40)；所述稳压管ZD1的负极通过所述第二降压电路(40)连接所述二极管D1的负极，所述稳压管ZD1的正极连接地线；所述电容C1与所述稳压管ZD1并联连接；所述稳压电路用于输出+5V直流电源为所述控制器供电；

所述继电器驱动电路包括继电器K1、三极管Q1、电阻R1以及电阻R2；所述三极管Q1的基极通过所述电阻R1连接所述控制器，同时所述三极管Q1的基极通过所述电阻R2连接地线；所述三极管Q1的发射极连接地线；所述三极管Q1的集电极通过所述继电器K1的线圈连接所述二极管D1的负极；所述继电器K1的线圈并联连接有二极管D2；所述二极管D2的负极连接二极管D1的负极；

所述控制器用于控制继电器工作且被配置为输出恒高电平控制继电器吸合、输出频率为32kHz且占空比40％的脉冲信号控制继电器维持吸合状态以及输出恒低电平控制继电器断开。

2.根据权利要求1所述高频驱动继电器控制电路，其特征在于：所述第一降压电路(30)包括相串联的电阻R3、电阻R4和电阻R5，以及与所述电阻R3并联连接的电阻R6、与所述电阻R4并联连接的电阻R7、与所述电阻R5并联连接的电阻R8；所述电阻R3的电阻值、电阻R4的电阻值、电阻R5的电阻值、电阻R6的电阻值、电阻R7的电阻值以及电阻R8的电阻值均为3.3kΩ。

3.根据权利要求1所述高频驱动继电器控制电路，其特征在于：所述第二降压电路(40)包括相串联的电阻R9、电阻R10以及电阻R11；所述电阻R9的电阻值、电阻R10的电阻值以及电阻R11的电阻值均为3.3kΩ。

4.根据权利要求1所述高频驱动继电器控制电路，其特征在于：所述电阻R1的电阻值和所述电阻R2的电阻值均为10kΩ。

5.根据权利要求1所述高频驱动继电器控制电路，其特征在于：所述极性电容E1的参数为10μF/100V；所述电容C1的参数为4.7μF/25V。

6.根据权利要求1所述高频驱动继电器控制电路，其特征在于：所述三极管Q1为NPN型三极管。

7.根据权利要求1所述高频驱动继电器控制电路，其特征在于：所述控制器为单片机。