CN207834198U - 一种磁保持继电器驱动装置和一种磁保持继电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种磁保持继电器驱动装置和一种磁保持继电器，磁保持继电器的驱动装置包括驱动电路、直流驱动电源和储能电容模块，直流驱动电源连接驱动电路，储能电容模块连接直流驱动电源。当磁保持继电器的控制线圈脉冲信号电压受到扰动时，储能电容模块当作备用电源就会向控制线圈补充一定的电量，使继电器的控制线圈上的脉冲信号电压维持在断开和闭合的额定工作电压内，使控制线圈产生的电磁力始终大于永磁磁铁的吸力，避免引起脉冲信号受干扰而造成继电器无法正常动作，保证继电器在动作时尽可能避免出现触电回弹和粘连，提升了磁保持继电器动作的可靠性。另外，该驱动装置的电路结构简单清晰，故障点少，可靠性强，适用性强。

Description

一种磁保持继电器驱动装置和一种磁保持继电器

技术领域

本实用新型涉及一种磁保持继电器驱动装置和一种磁保持继电器。

背景技术

智能电容器集成了控制、电力电子、通讯、电力电容器等技术，改变了传统低压无功补偿装置落后技术和简单的机械式投切或机电一体化开关作为的无功投切电容器，该装置体积庞大笨重，而新型的低压无功补偿装置具有补偿效果更好，体积和重量更小，功耗价格更低，使用起来更方便灵活，寿命更长且维护方便，可靠性更高。

目前市场上的智能电容器，大多采用磁保持继电器控制电容投切电网，由于磁保持继电器动作电流比较大，而CPU芯片都是低电压小电流，无法直接与磁保持继电器直接连接。这就需要在磁保持继电器与主控芯片之间设置专门用来驱动继电器的驱动电路。现有的继电器驱动电路一般设计为：采用集成运放芯片来构成驱动电路，然后控制芯片直接和集成运放芯片连接，但由于主控芯片输出的脉冲驱动信号通常仅为5V信号，在信号受到干扰的时候就会影响脉冲信号的变化，进而导致无法驱动集成运放芯片，也就是无法驱动磁保持继电器，智能电容器无法正常投切。

而且，授权公告号为CN105551886B的中国专利文件中公开了一种继电器驱动装置，包括驱动电路和直流驱动电源。该驱动电路的信号输入端用于输入驱动信号，该驱动电路的信号输出端连接继电器控制线圈的一端，继电器线圈的另一端连接直流驱动电源。当有驱动信号时，驱动电路的输出端使得继电器控制线圈得电，继电器触发导通。但是，如果将该电路应用到磁保持电路中时，当磁保持继电器的控制线圈脉冲信号电压受到扰动时，也就是电压不稳定时，产生的电磁力可能就会出现小于永磁磁铁的吸力的情况，那么，会导致磁保持继电器无法正常动作，降低了磁保持继电器动作的可靠性。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种磁保持继电器驱动装置，用以解决当磁保持继电器的控制线圈脉冲信号电压受到扰动时，可能会导致磁保持继电器无法正常动作的问题。本实用新型同时提供一种磁保持继电器。

为实现上述目的，本实用新型包括以下技术方案。

装置方案一：本方案提供一种磁保持继电器驱动装置，包括直流驱动电源和用于驱动磁保持继电器分合闸的磁保持继电器驱动电路，所述驱动电路的信号输入端用于输入驱动信号，所述直流驱动电源连接所述驱动电路，所述驱动装置还包括储能电容模块，所述储能电容模块连接所述直流驱动电源。

在驱动装置中设置有储能电容模块，该储能电容模块连接直流驱动电源，那么，储能电容模块就输出连接驱动电路，储能电容模块上就存储有电能，当磁保持继电器的控制线圈脉冲信号电压受到扰动时，也就是继电器的控制线圈电压不稳定时，储能电容模块当作备用电源就会向控制线圈补充一定的电量，提供稳定的电压，使继电器的控制线圈上的脉冲信号电压维持在断开和闭合的额定工作电压内，使控制线圈产生的电磁力始终大于永磁磁铁的吸力，避免引起脉冲信号受干扰而造成继电器无法正常动作，那么，磁保持继电器就正常闭合和断开动作，保证磁保持继电器在动作时尽可能避免出现触电回弹和粘连，提升了磁保持继电器投切动作的可靠性。另外，该驱动装置的电路结构简单清晰，故障点少，可靠性强，适用性强。

装置方案二：在装置方案一的基础上，所述驱动电路包括两条继电器的驱动主支路，分别是合闸驱动主支路和分闸驱动主支路，所述合闸驱动主支路上串设有合闸控制开关，继电器的合闸控制线圈用于串设在所述合闸驱动主支路上，所述合闸控制开关的控制端为所述驱动电路的合闸驱动信号输入端，所述分闸驱动主支路上串设有分闸控制开关，继电器的分闸控制线圈用于串设在所述分闸驱动主支路上，所述分闸控制开关的控制端为所述驱动电路的分闸驱动信号输入端，所述直流驱动电源连接所述合闸驱动主支路和分闸驱动主支路。

装置方案三：在装置方案二的基础上，所述合闸驱动主支路上还设置有第一续流模块，所述分闸驱动主支路上还设置有第二续流模块，所述第一续流模块用于与所述继电器的合闸控制线圈并联，所述第二续流模块用于与所述继电器的分闸控制线圈并联。

装置方案四：在装置方案一或二或三的基础上，所述直流驱动电源通过电阻连接所述驱动电路，所述电阻并联有二极管。

装置方案五：在装置方案一或二或三的基础上，所述驱动装置还包括用于输出驱动信号的控制模块，所述控制模块的驱动信号输出端连接所述驱动电路的信号输入端。

继电器方案一：本方案提供一种磁保持继电器，包括磁保持继电器的驱动装置，所述驱动装置包括直流驱动电源和用于驱动磁保持继电器分合闸的磁保持继电器驱动电路，所述驱动电路的信号输入端用于输入驱动信号，所述直流驱动电源连接所述驱动电路，所述驱动装置还包括储能电容模块，所述储能电容模块连接所述直流驱动电源。

继电器方案二：在继电器方案一的基础上，所述驱动电路包括两条继电器的驱动主支路，分别是合闸驱动主支路和分闸驱动主支路，所述合闸驱动主支路上串设有合闸控制开关，继电器的合闸控制线圈用于串设在所述合闸驱动主支路上，所述合闸控制开关的控制端为所述驱动电路的合闸驱动信号输入端，所述分闸驱动主支路上串设有分闸控制开关，继电器的分闸控制线圈用于串设在所述分闸驱动主支路上，所述分闸控制开关的控制端为所述驱动电路的分闸驱动信号输入端，所述直流驱动电源连接所述合闸驱动主支路和分闸驱动主支路。

继电器方案三：在继电器方案二的基础上，所述合闸驱动主支路上还设置有第一续流模块，所述分闸驱动主支路上还设置有第二续流模块，所述第一续流模块用于与所述继电器的合闸控制线圈并联，所述第二续流模块用于与所述继电器的分闸控制线圈并联。

继电器方案四：在继电器方案一或二或三的基础上，所述直流驱动电源通过电阻连接所述驱动电路，所述电阻并联有二极管。

继电器方案五：在继电器方案一或二或三的基础上，所述驱动装置还包括用于输出驱动信号的控制模块，所述控制模块的驱动信号输出端连接所述驱动电路的信号输入端。

附图说明

图1是基于磁保持继电器的电容器投切系统的结构框图；

图2是磁保持继电器驱动装置的电路结构示意图。

具体实施方式

磁保持继电器实施例

本实施例提供一种磁保持继电器，包括磁保持继电器的驱动装置和磁保持继电器的控制线圈，当然，通常情况下还包括磁保持继电器的动作机构，但是，由于磁保持继电器的动作机构属于现有技术，这里就不再具体说明。

首先简单介绍一些基于磁保持继电器的电容器投切系统的结构，如图1所示，包括：

低压电力电容器，具有电容器的投入状态和切出状态。

磁保持继电器，具有断开和闭合两种状态，用于分别控制电力电容器是处于投入状态还是切出状态。

磁保持继电器的驱动装置，用来驱动磁保持继电器，控制磁保持继电器的状态。

主控回路，即控制模块，用来输出驱动装置的驱动脉冲信号。当然，该控制模块也可以当作磁保持继电器的驱动装置的一部分。驱动脉冲信号的宽度至少大于磁保持继电器的动作时间。

上述中，主控回路可以是控制芯片，比如ARM系列的STM32芯片，控制芯片与驱动装置连接，用来通过输出给驱动装置一定的驱动信号去控制驱动装置的控制信号的输出。

当然，上述只是一种磁保持继电器的应用情况，本实施例的重点在于磁保持继电器的驱动装置，因此，本实用新型并不局限于上述应用情况。

现有技术中，磁保持继电器驱动装置包括两大部分，分别为驱动电路和直流驱动电源，驱动电路的信号输入端用于输入驱动信号，比如接收上述主控回路输出的驱动信号。驱动电路用于驱动磁保持继电器的分合闸，比如：驱动电路中包括磁保持继电器的驱动主支路，继电器的控制线圈串设在该驱动主支路上。通常情况下，该驱动主支路的一端接地或者参考电位，直流驱动电源连接该驱动主支路的另一端，通过控制该控制线圈上的电压的方向控制磁保持继电器分合闸。

本实用新型的发明点在于：驱动装置还包括储能电容模块，作为一个具体的实施方式，该储能电容模块为一个电解电容，该电解电容连接直流驱动电源，那么，该点解电容也就连接驱动电路。

由于驱动电路和直流驱动电源属于常规技术，现有技术中已有磁保持继电器不止一种驱动电路的具体结构，因此，本实施例就结合磁保持继电器的一种具体结构来说明驱动电路的一种具体结构。

通常情况下，磁保持继电器具有一个控制线圈或者两个控制线圈，当为一个控制线圈时，该控制线圈能够控制继电器的闭合和断开，当为两个控制线圈时，这两个控制线圈分别控制继电器的闭合和断开，本实施例中，磁保持继电器包括两个控制线圈，分别是控制线圈L1和L2，分别用于控制继电器的闭合和断开，那么，控制线圈L1为合闸控制线圈，控制线圈L2为分闸控制线圈。

相应地，驱动电路就包括两条驱动主支路，分别是：合闸驱动主支路和分闸驱动主支路，定义控制线圈L1对应合闸驱动主支路，控制线圈L2对应分闸驱动主支路。合闸控制开关和控制线圈L1串设在合闸驱动主支路上，分闸控制开关和控制线圈L2串设在分闸驱动主支路上。本实施例中，合闸控制开关以开关管Q1为例，分闸控制开关以开关管Q2为例，那么，如图2所示，开关管Q1和控制线圈L1串设在合闸驱动主支路上，开关管Q2和控制线圈L2串设在分闸驱动主支路上。开关管Q1的控制端为驱动电路的合闸驱动信号输入端RC5，开关管Q2的控制端为驱动电路的分闸驱动信号输入端RC6。

直流驱动电源+24V连接合闸驱动主支路和分闸驱动主支路，如图2所示，进一步地，直流驱动电源+24V通过电阻R1连接这两条驱动主支路，电阻R1并联有二极管D1。电解电容C1具体为680uf/35V，其正极连接直流驱动电源+24V，负极与地相连。

控制线圈L1并联有第一续流模块，控制线圈L2并联有第二续流模块，进一步地，第一续流模块为型号为1N4007的二极管D2，第二续流模块为型号为1N4007的二极管D3，用以作为保护也就是提供电流通路。那么，如图2所示，二极管D2和二极管D3的阴极相连，相连处与磁保持继电器的两个控制线圈的公共端相连。

如图2所示，开关管Q1和开关管Q2进一步为NPN三极管。NPN三极管具有三个引脚，NPN三极管的基极为驱动电路的驱动信号输入端，基极处还设置有1kΩ的电阻(R2、R4)，集电极连接控制线圈，基极通过并联的电阻(R3、R5)与发射极的地连接。

直流驱动电源+24V连接电解电容C1，电解电容C1中存储有一定的电量，在正常情况下驱动电路是通过直流驱动电源+24V提供电压的，而当直流驱动电源+24V的电压或受到干扰而不稳定时，这时大容量电解电容C1工作，提供给驱动电路稳定电压，保证继电器正常动作。

因此，驱动装置的控制过程为：主控回路中的ARM系列STM32芯片通过判断外部电网是否具备投切条件，当得到此时需要切出电容器时，主控回路通过一个IO口RC5输出正脉冲信号，而另外一个IO口RC6不输出信号，则开关管Q1导通，开关管Q2截止，此时，在控制线圈L1得电的情况下，磁保持继电器闭合。反之RC5无输出信号，RC6输出正脉冲信号，开关管Q1截止，开关管Q2导通，此时在控制线圈L2得电的情况下，磁保持继电器断开。另外，若RC5和RC6输出同时是正脉冲时，磁保持继电器保持现有的状态。

特别是当直流驱动电源+24V产生的驱动脉冲信号不稳定时，比如RC5和RC6输出电平或驱动能力不足时，680uf/35V电解电容C1就会当作备用电源给驱动电路提供动作稳定电压，保证磁保持继电器在动作时尽可能避免出现触电回弹和粘连，保证可靠动作。

因此，只需主控回路输出逻辑高电平和低电平给驱动电路，就能够控制磁保持继电器闭合或者断开，电路简单，控制方式简单，适用性强，故障点少。而且，电解电容C1保证驱动脉冲信号的稳定，进而保证继电器的可靠动作。

以上给出了具体的实施方式，但本实用新型不局限于所描述的实施方式。本实用新型的基本思路在于上述基本方案，对本领域普通技术人员而言，根据本实用新型的教导，设计出各种变形的模型、公式、参数并不需要花费创造性劳动。在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变型仍落入本实用新型的保护范围内。

磁保持继电器驱动装置实施例

本实施例提供一种磁保持继电器驱动装置，由于该驱动装置在上述磁保持继电器实施例中已给出详细地描述，本实施例就不再具体说明。

Claims (10)

1.一种磁保持继电器驱动装置，包括直流驱动电源和用于驱动磁保持继电器分合闸的磁保持继电器驱动电路，所述驱动电路的信号输入端用于输入驱动信号，所述直流驱动电源连接所述驱动电路，其特征在于，所述驱动装置还包括储能电容模块，所述储能电容模块连接所述直流驱动电源。

2.根据权利要求1所述的磁保持继电器驱动装置，其特征在于，所述驱动电路包括两条继电器的驱动主支路，分别是合闸驱动主支路和分闸驱动主支路，所述合闸驱动主支路上串设有合闸控制开关，继电器的合闸控制线圈用于串设在所述合闸驱动主支路上，所述合闸控制开关的控制端为所述驱动电路的合闸驱动信号输入端，所述分闸驱动主支路上串设有分闸控制开关，继电器的分闸控制线圈用于串设在所述分闸驱动主支路上，所述分闸控制开关的控制端为所述驱动电路的分闸驱动信号输入端，所述直流驱动电源连接所述合闸驱动主支路和分闸驱动主支路。

3.根据权利要求2所述的磁保持继电器驱动装置，其特征在于，所述合闸驱动主支路上还设置有第一续流模块，所述分闸驱动主支路上还设置有第二续流模块，所述第一续流模块用于与所述继电器的合闸控制线圈并联，所述第二续流模块用于与所述继电器的分闸控制线圈并联。

4.根据权利要求1或2或3所述的磁保持继电器驱动装置，其特征在于，所述直流驱动电源通过电阻连接所述驱动电路，所述电阻并联有二极管。

5.根据权利要求1或2或3所述的磁保持继电器驱动装置，其特征在于，所述驱动装置还包括用于输出驱动信号的控制模块，所述控制模块的驱动信号输出端连接所述驱动电路的信号输入端。

6.一种磁保持继电器，包括磁保持继电器的驱动装置，所述驱动装置包括直流驱动电源和用于驱动磁保持继电器分合闸的磁保持继电器驱动电路，所述驱动电路的信号输入端用于输入驱动信号，所述直流驱动电源连接所述驱动电路，其特征在于，所述驱动装置还包括储能电容模块，所述储能电容模块连接所述直流驱动电源。

7.根据权利要求6所述的磁保持继电器，其特征在于，所述驱动电路包括两条继电器的驱动主支路，分别是合闸驱动主支路和分闸驱动主支路，所述合闸驱动主支路上串设有合闸控制开关，继电器的合闸控制线圈用于串设在所述合闸驱动主支路上，所述合闸控制开关的控制端为所述驱动电路的合闸驱动信号输入端，所述分闸驱动主支路上串设有分闸控制开关，继电器的分闸控制线圈用于串设在所述分闸驱动主支路上，所述分闸控制开关的控制端为所述驱动电路的分闸驱动信号输入端，所述直流驱动电源连接所述合闸驱动主支路和分闸驱动主支路。

8.根据权利要求7所述的磁保持继电器，其特征在于，所述合闸驱动主支路上还设置有第一续流模块，所述分闸驱动主支路上还设置有第二续流模块，所述第一续流模块用于与所述继电器的合闸控制线圈并联，所述第二续流模块用于与所述继电器的分闸控制线圈并联。

9.根据权利要求6或7或8所述的磁保持继电器，其特征在于，所述直流驱动电源通过电阻连接所述驱动电路，所述电阻并联有二极管。

10.根据权利要求6或7或8所述的磁保持继电器，其特征在于，所述驱动装置还包括用于输出驱动信号的控制模块，所述控制模块的驱动信号输出端连接所述驱动电路的信号输入端。