CN209804554U - 继电器驱动电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种继电器驱动电路，其包括：一继电器(40)，其包括一个继电开关(K1)和一个继电线圈(N)，其中所述继电开关(K1)串联连接在所述火线输入(Lin)和一个火线输出(Lout)之间，所述继电线圈(N)串联在一个桥式整流电路(30)的正向输出端和一个低压输出电路(70)之间；一个受控开关(Q3)，其并联到所述继电线圈(N)的两端，且能够响应于一个控制信号而导通或断开；一个感应电路(60)，其由所述低压输出电路(70)供电，并用于响应于一个输入而输出一个控制电平信号(Ctrl)，所述控制电平信号(Ctrl)用来控制所述受控开关(Q3)的导通或断开。

Description

继电器驱动电路

技术领域

本实用新型总体涉及继电器型的产品，尤其涉及一种继电器驱动电路，以及直流供电电路。

背景技术

继电器广泛应用于插卡取电开关、触摸门铃以及其他执行器为继电器的产品。此类产品中继电器的驱动电路一般包括简单的阻容元件及继电器，因电路结构简单，成本低廉，而得到广泛应用。

图1示例性地示出了一种传统的继电器驱动电路和直流供电电路。如图1所示，继电器驱动电路100包括阻容降压电路20、限流电阻R2、桥式整流电路30、稳压滤波电路、继电器50、受控开关Q、感应电路60、以及低压输出电路70。

具体而言，阻容降压电路20与火线输入端Lin相连接，用来对输入的交流电进行降压。限流电阻R2起到限流作用。桥式整流电路30能够将交流电转换成直流电。稳压滤波电路包括彼此并联的滤波电容241和稳压二极管242，用于将直流电稳定在预定电压范围并实现滤波。低压输出电路70用于将稳压后的电压转换为较低的直流电压，即低压电源Vcc。

感应电路60由低压输出电路提供的电源Vcc供电，且用于将拾取到的感应输入转换为相应的控制电平信号，例如高电平或低电平。该控制电平信号可用于控制继电器50的动作。继电器50包括继电开关K1和继电线圈N。如图1所示，继电开关K1连接在火线输入Lin和火线输出Lou之间。继电开关K1可导通或切断后续的交流供电。继电线圈N与一个受控开关Q串联，形成一个串联电路。该串联电路并联到滤波电容241的两端。受控开关Q的受控端用来接收来自感应电路60的控制电平信号。

如图1所示的继电器驱动电路的优点是电路简单、成本低廉。如图1所示，在继电器不动作的情况下，稳压二极管242提供继电器的额定工作电压。此时，稳压二极管242必须选用高耐压的稳压管(其导通电流小)。同时，继电器50动作时，继电线圈N需要有足够的维持电流。考虑到继电线圈与低压输出电路并联，阻容降压电路需要选用大容量值的电容，这样才能提高输出电流,不仅维持继电器动作时所需流过继电线圈N的持续电流，还要确保低压输出电路70能够正常工作。当继电器处于静态时(继电器不工作)，继电线圈N无电流通过。这时电路中的多余的电流几乎大部分通过稳压二极管242，使得其功耗增加，并且温升高。

面对上述问题，目前需要一种新型的继电器驱动电路，其能够在静态时功耗较低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种继电器驱动电路，其能够降低静态时电路的功耗。本实用新型的另一个目的在于提供一种继电器驱动电路，其能够降低器件的温升。

在本实用新型的一个实施例中提出了一种继电器驱动电路，其特征在于，包括一桥式整流电路，用于将来自火线输入的交流电转换为直流电；一继电器，其包括一个继电开关和一个继电线圈，其中所述继电开关串联连接在所述火线输入和一个火线输出之间，用于导通或断开后续交流电供给，所述继电线圈的正向端连接到所述桥式整流电路的正向输出端；一个低压输出电路，其连接在所述继电线圈的负向端和地之间，用于将直流电变换到一个低压电源值；一个受控开关，其并联到所述继电线圈的两端，且能够响应于一个控制信号而导通或断开；一个感应电路，其由所述低压输出电路供电，并用于响应于一个输入而输出一个控制电平信号，所述控制电平信号用来控制所述受控开关的导通或断开。

优选地，继电器驱动电路还包括一阻容降压电路，其串联连接到火线输入和所述桥式整流电路之间，用于对输入的交流电进行降压；一个稳压滤波电路，其包括连接在所述继电线圈的负向端和地之间的稳压二极管。

更为优选地，所述低压输出电路还包括一个电压变换电路，其将直流电压变换为所述低压电源值。

可选地，所述低压输出电路还包括至少两组滤波电容，其分别用来对所述电压变换电路的输入电压和输出电压进行滤波。

可选地，继电器驱动电路还包括两个级联的三级管，其接收所述感应电路输出的所述控制电平信号，并连接到所述受控开关的控制端，以控制所述受控开关。

优选地，所述感应电路的输入连接到一个外部感应器。例如，所述感应电路的输入连接到一个卡槽感应器，其能够在卡片插入所述卡槽的预定位置的情况下向所述感应电路发出有效输入。或者，所述感应电路的输入连接到一个触摸感应器，在所述触摸感应器被触摸情况下向所述感应电路发送有效输入。

在继电器不动作的情况下，受控开关保持在其常闭状态，从而导致继电线圈被短路，继电线圈不起作用。这时，电路的静功耗较低，大体上小于0.3W。在继电器需要动作的情况下，受控开关切换到断开状态，从而电流流过继电线圈，继电开关相应动作。此时，由于稳压二极管与低压输出电路均与继电线圈串联，因而流过继电线圈的电流与分别流过稳压二极管与低压输出电路的电流之和相同，即与继电器不动作的情况相比基本不消耗多余电量。因此，阻容降压电路可以选用较小容量的电容。优选地，稳压二极管可仅提供低压输出电路所需的额定工作电压。这样，稳压二极管无需选用高耐压的稳压管(耐受的导通电流可以相对高)，相应地温升会比较低。

下文将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施例，对光电感烟探测器的标定辅助装置、光电感烟探测器及标定方法的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

附图说明

以下附图仅对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。

图1示例性地示出了一种传统的继电器驱动电路和直流供电电路。

图2示例性地示出了根据本实用新型一个实施例的继电器驱动电路的原理图。

图3示例性地示出了根据本实用新型另一个实施例的继电器驱动电路的原理图。

标号说明：

100、200、300：继电器驱动电路

20、220：阻容降压电路 R2：限流电阻

30：桥式整流电路 50：继电器 K1:继电开关； N：继电线圈

60：感应电路 Q、Q3:受控开关

70：低压输出电路 241、C2、C3：滤波电容 242、Z2：稳压二极管

U1：电压变换电路 Q1、Q2：三极管

具体实施方式

为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，在各图中相同的标号表示结构相同或结构相似但功能相同的部件。

在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。

图2示例性地示出了一种根据本实用新型一个实施例的继电器驱动电路的原理图。如图2所示，继电器驱动电路200包括阻容降压电路220、限流电阻R2、桥式整流电路30、滤波电容241、稳压二极管Z2、继电器50、受控开关Q2、感应电路60、以及低压输出电路70。

具体而言，阻容降压电路220与火线输入端Lin相连接，用来对输入的交流电进行降压。限流电阻R2起到限流作用。桥式整流电路30能够将交流电转换成直流电。低压输出电路70用于将直流电转换为较低的直流电压，即输出低压电源Vcc。感应电路60由低压电源Vcc供电，且用于将拾取到的感应输入转换为相应的控制电平信号，例如高电平或低电平。该控制电平信号可用于控制继电器50的动作。在图2中与图1相同的部件采用了类似的附图标记，除另有说明之处外其功能也类似，这里不再赘述。

在图2中，继电器50包括继电开关K1和继电线圈N。如图2所示，继电开关K1连接在火线输入Lin和火线输出Lou之间。继电开关K1可导通或切断后续的交流供电。与图1不同，一个受控开关Q3并联在继电线圈N的两端。受控开关Q3导通则继电线圈N被短路掉，即继电线圈N不工作，无电流流过继电线圈。受控开关Q3断开则继电线圈N有电流流过，继电线圈N工作。受控开关Q3的受控端连接到感应电路60输出的控制电平信号Ctrl，且由感应电路60控制。受控开关Q3为常闭开关，即在继电器不工作区间保持导通。

与图1不同，如图2所示，滤波电容C2和稳压二极管Z2分别对应于图1中的滤波电容241和稳压二极管242，却分别连接在继电线圈N的上游和下游。如图2所示，滤波电容C2并联在整流滤波电路30的输出上，且其正向端连接到继电线圈N的正向端，其负向端接地。稳压二极管Z2负向端连接到继电线圈N的负向端，稳压二极管Z2的正向端接地。低压输出电路70并联在稳压二极管Z2的两端，即连接到继电线圈N的负向端。

如图2所示的继电器驱动电路能够有效地兼顾继电器驱动电路的动态(继电器动作)和静态(继电器不动作)两种状态下的能耗平衡。具体而言，图2所示的继电器驱动电路按照如下方式工作。

在继电器不动作的情况下，即感应电路60没有拾取到任何足以促动继电器的有效输入，感应电路60输出一个无效的控制电平信号Ctrl，例如低电平信号。该无效的控制电平信号使得受控开关Q3保持在其常闭状态。由此导致继电线圈N被短路，继电线圈N不起作用。稳压二极管Z2相当于并联到滤波电容C2。此时，电流仅流经Q3、稳压二极管Z2以及低压输出电路70。由此，电路的静功耗较低，大体上小于0.3W。同时，稳压二极管Z2仅提供低压输出电路70所需的额定工作电压。这样，稳压二极管Z2无需选用高耐压的稳压管(耐受的导通电流可以相对高)，相应地温升会比较低。

在继电器需要动作的情况下，即感应电路60拾取到足以促动继电器的有效输入(例如取电卡插入卡槽内)，感应电路60输出一个有效的控制电平信号Ctrl，例如高电平信号。该有效的控制电平信号使得受控开关Q3切换到断开状态，从而电流流过继电线圈N，继电开关K1相应动作。此时，稳压二极管Z2与低压输出电路70均与继电线圈N串联。换言之，流过继电线圈N的电流与分别流过稳压二极管Z2与低压输出电路70的电流之和相同，即与继电器不动作的情况相比基本不消耗多余电量。相较于图1所示的电路，电流值降低大于15mA。因此，阻容降压电路220可以选用较小容量的电容。

图3示例性地示出了根据本实用新型另一个实施例的继电器驱动电路。图3中与图2相同的部件采用了相同的附图标记，其功能也相同，这里不再赘述。与图2不同，图3中具体示出了受控开关元件Q3为一个三极管，其射极e和集电极c分别连接到继电线圈N的两端，其基极b为受控端。图3中，一个开关控制电路360连接在感应电路60和受控开关Q3的受控端(基极b)之间。该开关控制电路360包括两个级联的三极管Q1和Q2，三极管Q1和Q2联动，并且Q1的状态切换受感应电路60的输出控制。具体而言，如图3所示，三极管Q1基极接收来自感应电路60的控制电平信号。在常态下，感应电路60例如输出无效的低电平，则三极管Q1关断，Q1集电极电位为高。三极管Q2的基极连接到三极管Q1的集电极，则三极管Q2导通，其集电极被拉到地电平。三极管Q2的集电极连接到受控开关管Q3的基极，从而受控开关管Q3的射极和集电极导通，短路掉继电线圈N。在继电器需要工作时，感应电路60输出有效的高电平，则三极管Q1导通，导致三极管Q2关断，三极管Q2的集电极为高电平，从而受控开关管Q3断开，继电线圈N工作，最终使得继电开关K1动作。

在图3中，低压输出电路70包括一个电压变换电路U1，其将稳压二极管Z2稳压的直流电压变换为电压值较低的直流电压，即低压电源Vcc的电压。优选地，如图3所示，低压输出电路70中还包括至少两组滤波电容，其分别用来对电压变换电路U1的输入电压Vin和输出电压Vout进行滤波，从而使得低压电源Vcc电压稳定。

图2-图3示出的继电器驱动电路可以应用在任何执行器为继电器的产品中。例如，上述继电器驱动电路可以应用在插卡取电开关和触摸门铃开关中。在不同应用中，上述感应电路的输入可以连接到不同的外部感应器。对于插卡取电开关而言，感应电路60拾取的输入为取电卡有效插入卡槽内。优选地，在此实施例中，感应电路60的输入为一个连接一个卡槽感应器，其能够感应到是否有卡片插入该卡槽的预定位置，并向感应电路60给予有效输入。对于触摸门铃开关而言，感应电路60拾取的输入来自一个触摸感应器，该触摸感应器被触摸情况下向感应电路60发出有效输入。本实用新型提出的上述继电器驱动电路还可以用在其他继电器相关产品中，并不局限于插卡取电开关和触摸门铃开关。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一个系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种继电器驱动电路，其特征在于，包括

一桥式整流电路(30)，用于将来自火线输入(Lin)的交流电转换为直流电；

一继电器(40)，其包括一个继电开关(K1)和一个继电线圈(N)，其中所述继电开关(K1)串联连接在所述火线输入(Lin)和一个火线输出(Lout)之间，用于导通或断开后续交流电供给，所述继电线圈(N)的正向端连接到所述桥式整流电路(30)的正向输出端；

一个低压输出电路(70)，其连接在所述继电线圈(N)的负向端和地(GND)之间，用于将直流电变换到一个低压电源值(Vcc)；

一个受控开关(Q3)，其并联到所述继电线圈(N)的两端，且能够响应于一个控制信号而导通或断开；

一个感应电路(60)，其由所述低压输出电路(70)供电，并用于响应于一个输入而输出一个控制电平信号(Ctrl)，所述控制电平信号(Ctrl)用来控制所述受控开关(Q3)的导通或断开。

2.如权利要求1所述的继电器驱动电路，其特征在于，还包括：

一阻容降压电路(220)，其串联连接到火线输入(Lin)和所述桥式整流电路之间，用于对输入的交流电进行降压；

一个稳压滤波电路，其包括连接在所述继电线圈(N)的负向端和地之间的稳压二极管(Z2)。

3.如权利要求1所述的继电器驱动电路，其特征在于，所述低压输出电路(70)还包括一个电压变换电路(U1)，其能够将直流电压变换为所述低压电源值(Vcc)。

4.如权利要求3所述的继电器驱动电路，其特征在于，所述低压输出电路(70)还包括至少两组滤波电容，其分别用来对所述电压变换电路(U1)的输入电压(Vin)和输出电压(Vout)进行滤波。

5.如权利要求1所述的继电器驱动电路，其特征在于，还包括两个级联的三级管(Q1、Q2)，其接收来自所述感应电路(60)的所述控制电平信号(Ctrl)，并连接到所述受控开关(Q3)的控制端，以控制所述受控开关(Q3)。

6.如权利要求1所述的继电器驱动电路，其特征在于，所述感应电路的输入连接到一个外部感应器。

7.如权利要求1所述的继电器驱动电路，其特征在于，所述感应电路(60)的输入连接到一个卡槽感应器，其能够在卡片插入所述卡槽的预定位置的情况下向所述感应电路(60)发出有效输入。

8.如权利要求1所述的继电器驱动电路，其特征在于，所述感应电路(60)的输入连接到一个触摸感应器，在所述触摸感应器被触摸情况下向所述感应电路(60)发送有效输入。