CN209232624U - 一种带指示的高压开关控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用公开了一种带指示的高压开关控制电路，包括整流电路、第一分压电路、比较控制电路、功率管、线圈、控制开关、监控模块，所述整流电路用于将交流电变成直流电，所述第一分压电路用于对整流后的高压直流电进行分压，所述比较控制电路用于控制功率管的导通或截止；所述监控模块用于监测高压开关控制电路的工作状态；所述监控模块与所述第一分压电路电耦合，将监控模块的供电电路与比较控制电路、功率管、线圈、控制开关电隔离，防止因监控电路引起功率管的误动作，减小了高压开关的误触。

Description

一种带指示的高压开关控制电路

技术领域

本发明涉及输变电控制技术领域，尤其是涉及一种高压开关控制电路。

背景技术

目前，高压控制通常采用低压隔离控制来实现，比如通过继电器来实现低压对高压的控制，有的继电器其线圈为高阻的，在线圈导通后可以继续通电，但有的线圈是低阻的，长时间通电会烧坏线圈，所以需要在导通一设定时间后断电，同时为防止线圈误通电，需要控制导通一次的线圈不再通电，因此，为防止线圈误通电或通电时间过长，需要对线圈的通电时长与通电动作进行控制，是目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种控制线圈通电的高压开关控制电路，通过控制线圈的通电时长及是否需要通电，实现对高压开关的控制，防止线圈误通电。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种带指示的高压开关控制电路，包括整流电路、第一分压电路、比较控制电路、功率管、线圈、控制开关、监控模块，所述整流电路用于将交流电变成直流电，所述第一分压电路用于对整流后的高压直流电进行分压，所述比较控制电路用于控制功率管的导通或截止；所述监控模块用于监测高压开关控制电路的工作状态；

所述整流电路的正输出端分别连接分压电路的输入端、线圈的第一端；所述第一分压电路的输出端连接比较控制电路的第一输入端，所述线圈的第二端连接功率管的输入端，所述功率管的控制端连接比较控制电路的输出端，所述功率管的输出端接整流电路的地端，所述控制开关一端连接地端，一端连接比较控制电路的第二个输入端，所述线圈与所述控制开关电耦合；所述监控模块与所述第一分压电路电耦合。

本实用新型进一步设置为：所述比较控制电路包括第一比较电路、第二比较电路、第三比较电路。

本实用新型进一步设置为：所述第一比较电路包括第一比较器，所述第一比较器的正输入端通过第一电阻连接分压电路的输出端，通过第二电阻连接比较控制电路的第二个输入端，所述第一比较器的负输入端同时连接第三电阻和第二比较电路的输出端，所述第一比较器的输出端通过第一反馈电阻连接其正输入端，通过第四电阻接地端，通过第五电阻与第一电容后接地端，通过第六电阻连接功率管的控制端。

本实用新型进一步设置为：所述第二比较电路包括第二比较器，所述第二比较器的正输入端通过第七电阻连接分压电路的输出端，通过第八电阻接地端；其负输入端连接第五电阻与第一电容，其输出端与正输入端之间连接第二反馈电阻。

本实用新型进一步设置为：所述第三比较电路包括第三比较器，所述第三比较器的正输入端与第二比较器的正输入端连接；其负输入端通过第十电阻连接分压电路的输出端，通过第二电容接地端；其输出端与正输入端之间连接第三反馈电阻，其输出端连接通过反向连接的二极管后连接功率管的控制端。

本实用新型进一步设置为：所述第二电容是电解电容。

本实用新型进一步设置为：所述第二电容与所述第十电阻的时间常数小于1分钟。

本实用新型进一步设置为：所述分压电路包括三个电阻、二个电容和一个稳压管，所述分压第一电阻、分压第二电阻、分压第三电阻串联后连接第三电容的正端，第三电容的负端接地端，稳压管与第三电容并联连接，稳压管的正端、第三电容的正端连接分压电路的输出端，第四电容的正端连接分压第二电阻和分压第三电阻，第四电容的负端接地端。

本实用新型进一步设置为：所述分压第二电阻的两端并联第二二极管，所述第二二极管的正极连接分压第一电阻的一端。

本实用新型进一步设置为：所述监控模块包括第二分压电路、光电耦合单元；所述第二分压电路用于对所述光电耦合单元提供电源，所述光电耦合单元用于将所述监控模块与所述整流电路、第一分压电路、比较控制电路、功率管、线圈、控制开关电隔离。

本实用新型进一步设置为：所述光耦合单元包括第四比较器、光耦，所述第四比较器的正输入端连接第二分压电路的第一输出端，其负输入端连接第二分压电路的第二输出端，所述第四比较器的电源端连接第二分压电路的第三输出端，所述第四比较器的输出端通过第一限流电阻后连接光耦的第一输入端，其第一输出端连接第二分压电路的地端，所述光耦的第二输入端通过第二限流电阻与发光二极管的串联组合后连接第一分压电路的输出端，所述光耦的第二输出端连接第一分压电路的地端。

本实用新型进一步设置为：所述控制开关是行程开关。

与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果为：

1.本实用新型通过设置比较控制电路，控制线圈的通电时间，实现在线圈一次通电后不再多次通电，防止线圈跳动；

2.本实用新型通过设置第三比较电路负端的电压变化，实现对控制线圈的通电时长的控制，防止线圈通电时间过长，以免烧坏线圈；

3.本实用新型通过设置控制开关与第一比较电路，在线圈通电后，让第一比较器的正端电压降低，确保线圈在通电一次后不再通电，防止误通电。

4.本实用新型通过设置第二比较电路，双重保证线圈在通电一次后不再通电。

5.进一步地，通过将监控模块与比较控制电路等隔离设置，防止监控动作影响比较控制电路的状态，保证高压开关控制电路不出现误动作。

附图说明

图1是本实用新型的一个具体实施例的高压开关控制电路结构示意图。

图2是本实用新型的一个具体实施例的分压电路结构示意图。

图3是本实用新型的一个具体实施例的比较控制电路结构示意图。

图4是本实用新型的一个具体实施例的监控模块电路结构示意图。

图5是本实用新型的一个具体实施例的第二分压电路结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图，为本发明公开的一种高压开关控制电路，包括整流电路、分压电路1、比较控制电路、功率管M、线圈L、控制开关K、监控模块，整流电路用于将交流电变成直流电VCC1，分压电路1用于对整流后的高压直流电VCC1进行分压,得到需要的直流电压VCC2，比较控制电路用于控制功率管M的导通或截止；整流电路的正输出端VCC1分别连接分压电路的输入端、线圈L的第一端；分压电路1的输出端VCC2连接比较控制电路的第一输入端，线圈L的第二端连接功率管M的输入端，功率管M的控制端MG连接比较控制电路的输出端，功率管M的输出端接整流电路的地端，控制开关K一端连接地端，一端连接比较控制电路的第二个输入端KG，线圈L与控制开关K电耦合。

比较控制电路包括第一比较电路、第二比较电路、第三比较电路。

如图3所示，第一比较电路包括第一比较器U1，第一比较器U1的正输入端通过电阻R4连接分压电路的输出端VCC2，通过电阻R5连接比较控制电路的第二个输入端KG，第一比较器U1的负输入端同时连接电阻R14的一端和第二比较电路U3的输出端，第一比较器U1的输出端通过第一反馈电阻R9连接其正输入端，通过第四电阻R11接地端，通过第五电阻R6与第一电容C5后接地端，通过第六电阻R15连接功率管M的控制端, 通过第七电阻R10与第一电容C4后接地端。

第二比较电路包括第二比较器U2，第二比较器U2的正输入端通过第八电阻R8连接分压电路的输出端，通过第九电阻R16接地端；其负输入端连接第五电阻R6与第一电容C5的连接处，其输出端与正输入端之间连接第二反馈电阻R9。

第三比较电路包括第三比较器U3，第三比较器U3的正输入端与第二比较器U2的正输入端连接；其负输入端连接第七电阻R10与第二电容C4的连接点；其输出端与正输入端之间连接第三反馈电阻R12，其输出端连接二极管D2的负极，二极管D2的正极连接功率管M的控制端。

第二电容C4是电解电容。

第二电容C4与所述第七电阻R10的时间常数小于1分钟。

如图2所示，分压电路包括三个电阻、二个电容和一个稳压管，分压第一电阻R1、分压第二电阻R2、分压第三电阻R3串联后连接第三电容C1的正端，第三电容C1的负端接地端，稳压管DZ1与第三电容C1并联连接，稳压管的正端、第三电容的正端连接分压电路的输出端VCC2，第四电容C2的正端连接分压第二电阻R2和分压第三电阻R3的连接点，第四电容C2的负端接地端。

分压第二电阻R2的两端并联第二二极管D1，第二二极管D1的正极连接分压第一电阻R1与分压第二电阻R2的连接处。

并联第二二极管D1的作用，是为了短路分压第二电阻R2，这样，当输入交流电压减小时，此电路也同样可输出相同的VCC2电压。

控制开关K是行程开关。

如图4所示，监控模块电路包括整流电路2、分压电路2、光电耦合单元；分压电路2用于对所述光电耦合单元提供电源，所述光电耦合单元用于将所述监控模块与所述整流电路、分压电路1、比较控制电路、功率管M、线圈L、控制开关K电隔离。

光耦合单元包括第四比较器U4、光耦U5，第四比较器U4的正输入端连接分压电路2的第一输出端VCC4，其负输入端连接分压电路2的第二输出端VCC5，第四比较器U4的电源端连接第二分压电路的第三输出端VCC3，第四比较器的输出端通过第一限流电阻R20后连接光耦的第一输入端，其第一输出端连接分压电路2的地端，光耦的第二输入端通过第二限流电阻R21与发光二极管LED的串联组合后连接分压电路1的输出端VCC2，所述光耦的第二输出端连接分压电路1的地端。

如图5所示，分压电路2包括电阻R26、R23、RV1，电阻R26的一端连接整流电路2的正输出端VCC6，另一端连接电阻R23、可变电阻RV1的串联组合后接分压电路2的地端，可变电阻RV1的调整端为分压电路2的第一输出端VCC4，在第一输出端VCC4与分压电路2的地端之间连接电容C10,用于滤波。电阻R26、R23、RV1组成分压电路，在电阻R26、R23的连接处连接电阻R24的一端，电阻R24的另一端连接电阻R25的一端、电容C7的一端，电容C7的另一端连接分压电路2的地端，电阻R25的另一端连接电容C8的一端、稳压管DZ2的稳压端、三端稳压电源U6的输入端、分压电路2的第三输出端VCC3，电容C8的另一端、三端稳压电源U6的地端也连接分压电路2的地端；三端稳压电源U6的输出端连接电容C9的一端、分压电路2的第二输出端VCC5，电容C8的另一端连接分压电路2的地端。

设定第一输出端VCC4的电压大于第二输出端VCC5的电压。

本实施例的实施原理为：当电源上电后，分压电路输出电压VCC2，比较控制电路上电工作，但因为比较控制电路中的比较器U1因为负输入端悬空，其输出端的状态无效，但电流通过电阻R4、R7、R15后施加到功率管M的控制极，功率管M导通，线圈L中有电流流过，控制开关K关闭，KG端接地，比较器U1的正输入端电压由R4、R5的分压决定；在电源上电后，电源VCC2通过电阻R4、R7、R10给电容C4充电，经过一段时间后，电容C4充电完成，充电时长小于1分钟，此时，电容C5充电也完成，具体地，设置电容C4、 C5的充电时长相等，约为40ms；比较器U2、U3负输入端的电压为高电压，大于其正输入端的电压，使比较器U2、U3的输出端为低电压，比较器U3的低电压拉低功率管M的控制端MG电压，使功率管M截止；比较器U2的低电压拉低比较器U1的负输入端电压，使比较器U1的输出一直保持在高电压，进一步保证比较器U2、U3的输出端为低电压。

设置分压电路2及光电耦合单元，将比较控制电路的工作状态指示电路与比较控制电路的电路进行隔离，进一步防止电源可能的波动影响功率管的截止状态。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种带指示的高压开关控制电路，其特征在于：包括整流电路、第一分压电路、比较控制电路、功率管、线圈、控制开关、监控模块，所述整流电路用于将交流电变成直流电，所述第一分压电路用于对整流后的高压直流电进行分压，所述比较控制电路用于控制功率管的导通或截止；所述监控模块用于监测高压开关控制电路的工作状态；

所述整流电路的正输出端分别连接分压电路的输入端、线圈的第一端；所述第一分压电路的输出端连接比较控制电路的第一输入端，所述线圈的第二端连接功率管的输入端，所述功率管的控制端连接比较控制电路的输出端，所述功率管的输出端接整流电路的地端，所述控制开关一端连接地端，一端连接比较控制电路的第二个输入端，所述线圈与所述控制开关电耦合；所述监控模块与所述第一分压电路电耦合。

2.根据权利要求1所述带指示的高压开关控制电路，其特征在于：所述比较控制电路包括第一比较电路、第二比较电路、第三比较电路。

3.根据权利要求2所述带指示的高压开关控制电路，其特征在于：所述第一比较电路包括第一比较器，所述第一比较器的正输入端通过第一电阻连接分压电路的输出端，通过第二电阻连接比较控制电路的第二个输入端，所述第一比较器的负输入端同时连接第三电阻和第十一电阻的一端，第十一电阻的另一端连接第二比较电路的输出端，所述第一比较器的输出端通过第一反馈电阻连接其正输入端，通过第四电阻接地端，通过第五电阻与第一电容后接地端，通过第六电阻连接功率管的控制端，通过第七电阻与第二电容后接地。

4.根据权利要求2所述带指示的高压开关控制电路，其特征在于：所述第二比较电路包括第二比较器，所述第二比较器的正输入端通过第八电阻连接分压电路的输出端，通过第九电阻接地端；其负输入端连接第五电阻与第一电容的连接处，其输出端与正输入端之间连接第二反馈电阻。

5.根据权利要求2所述带指示的高压开关控制电路，其特征在于：所述第三比较电路包括第三比较器，所述第三比较器的正输入端与第二比较器的正输入端连接；其负输入端连接第七电阻与第二电容的连接点；其输出端与正输入端之间连接第三反馈电阻，其输出端连接二极管的负极，二极管的正极连接功率管的控制端。

6.根据权利要求5所述带指示的高压开关控制电路，其特征在于：所述第二电容与所述第七电阻的时间常数小于1分钟。

7.根据权利要求1所述带指示的高压开关控制电路，其特征在于：所述分压电路包括三个电阻、二个电容和一个稳压管，分压第一电阻、分压第二电阻、分压第三电阻串联后连接第三电容的正端，第三电容的负端接地端，稳压管与第三电容并联连接，稳压管的正端、第三电容的正端连接分压电路的输出端，第四电容的正端连接分压第二电阻和分压第三电阻的连接点，第四电容的负端接地端。

8.根据权利要求7所述带指示的高压开关控制电路，其特征在于：所述分压第二电阻的两端并联第二二极管，所述第二二极管的正极连接分压第一电阻的一端。

9.根据权利要求1所述带指示的高压开关控制电路，其特征在于：所述监控模块包括第二分压电路、光电耦合单元；所述第二分压电路用于对所述光电耦合单元提供电源，所述光电耦合单元用于将所述监控模块与所述整流电路、第一分压电路、比较控制电路、功率管、线圈、控制开关电隔离。

10.根据权利要求9所述带指示的高压开关控制电路，其特征在于：所述光电耦合单元包括第四比较器、光耦，所述第四比较器的正输入端连接第二分压电路的第一输出端，其负输入端连接第二分压电路的第二输出端，所述第四比较器的电源端连接第二分压电路的第三输出端，所述第四比较器的输出端通过第一限流电阻后连接光耦的第一输入端，其第一输出端连接第二分压电路的地端，所述光耦的第二输入端通过第二限流电阻与发光二极管的串联组合后连接第一分压电路的输出端，所述光耦的第二输出端连接第一分压电路的地端。