CN209880489U - 一种继电器驱动电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及继电器技术领域，特别地涉及一种继电器驱动电路。本实用新型公开了一种继电器驱动电路，包括第一开关管、第二开关管、第一驱动电路、第二驱动电路和主控模块，所述第一开关管和第二开关管串联在继电器驱动回路中，所述第一驱动电路和第二驱动电路分别用于驱动第一开关管和第二开关管，所述第一驱动电路和第二驱动电路的输入端分别与主控模块的第一PWM输出端和第二PWM输出端连接。本实用新型的安全性和可靠性高，在部分元器件失效的情况下，能够有效断开继电器，保证安全，且电路结构简单，易于实现。

Description

一种继电器驱动电路

技术领域

本实用新型属于继电器技术领域，具体地涉及一种继电器驱动电路。

背景技术

继电器是一种电控制器件，是当输入量(激励量)的变化达到规定要求时，在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器。它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路)之间的互动关系。通常应用于自动化的控制电路中，它实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。

现有的继电器驱动方式是MCU微处理器直接输出高或者低电平直接驱动三极管，进而驱动继电器。而继电器常应用在控制大电压大电流场合，当元器件失效后，有可能导致继电器异常导通，容易造成严重的后果。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种继电器驱动电路用以解决上述存在的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种继电器驱动电路，包括第一开关管、第二开关管、第一驱动电路、第二驱动电路和主控模块，所述第一开关管和第二开关管串联在继电器驱动回路中，所述第一驱动电路和第二驱动电路分别用于驱动第一开关管和第二开关管，所述第一驱动电路和第二驱动电路的输入端分别与主控模块的第一PWM输出端和第二PWM输出端连接。

进一步的，所述第一开关管和第二开关管分别为PNP三极管Q1和NPN三极管Q2。

更进一步的，所述第一驱动电路包括电容C1和二极管D4，所述电容C1的第一端与PNP三极管Q1的发射极连接，所述电容C1的第二端分别连接PNP三极管Q1的基极和二极管D4的正端，所述二极管D4的负端接主控模块的第一PWM输出端。

进一步的，所述第二驱动电路包括电容C3、电容C4、二极管D2和二极管D3，所述电容C3的第一端接主控模块的第二PWM输出端，所述电容C3的第二端分别接二极管D2的正端和二极管D3的负端，所述二极管D2的负端接NPN三极管的基极，所述二极管D3的正端接地，所述电容C4接在NPN三极管Q2的基极与发射极之间。

进一步的，所述主控模块的第一PWM输出端和第二PWM输出端分别输出占空比为50％的PWM信号。

进一步的，所述主控模块采用MCU微处理器来是实现。

本实用新型的有益技术效果：

本实用新型采用两个开关管串联来驱动继电器，并通过两路PWM信号来分别驱动两个开关管，安全性和可靠性高，保证在部分元器件失效的情况下，能够有效断开继电器，保证安全，且电路结构简单，易于实现。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型具体实施例的电路原理图。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

如图1所示，一种继电器驱动电路，包括第一开关管Q1、第二开关管Q2、第一驱动电路、第二驱动电路和主控模块，所述第一开关管Q1和第二开关管Q2串联在继电器K1驱动回路中，所述第一驱动电路和第二驱动电路分别用于驱动第一开关管Q1和第二开关管Q2，所述第一驱动电路和第二驱动电路的输入端分别与主控模块的第一PWM输出端和第二PWM输出端连接。

本具体实施例中，主控模块采用MCU微处理器U1来实现，但并不限于此，所述第一开关管Q1和第二开关管Q2分别为PNP三极管和NPN三极管，所述第一驱动电路包括电容C1和二极管D4，所述第二驱动电路包括电容C3、电容C4、二极管D2和二极管D3。

PNP三极管Q1的发射极接电源VCC，PNP三极管Q1的集电极串联继电器K1的线圈接NPN三极管Q2的集电极，NPN三极管Q2的发射极接地。

所述电容C1的第一端与PNP三极管Q1的发射极连接，所述电容C1的第二端分别连接PNP三极管Q1的基极和二极管D4的正端，所述二极管D4的负端接MCU微处理器U1的P12端(第一PWM输出端)。

所述电容C3的第一端接MCU微处理器U1的P14端(第二PWM输出端)，所述电容C3的第二端分别接二极管D2的正端和二极管D3的负端，所述二极管D2的负端接NPN三极管的基极，所述二极管D3的正端接地，所述电容C4接在NPN三极管Q2的基极与发射极之间。

本具体实施例中，MCU微处理器U1的P12端和P14端分别输出占空比为50％的PWM信号。

工作过程：

MCU微处理器U1的P14端输出高为5V，低为0V的占空比为50％的方波，方波正半周期输出为5V，这时电容C3上无电荷，MCU微处理器U1的P14端输出的5V通过电容C3、二极管D2，再通过电容C4滤波，进而输出到NPN三极管Q2的基极，在NPN三极管Q2的基极和发射极直接形成大于0.7V的电压，使NPN三极管Q2导通；在方波的负半周期，这时电容C3上的电荷为左边正，右边负，MCU微处理器U1的P14端输出0V，对电容C3进行放电，电容C3上的正电荷通过MCU微处理器U1的P14端放电，二极管D3用来补充电容C3放电时等量的正电荷，以维持电容C3在放电后两端电压为0，二极管D2用来保证在负半周期放电的时候，电容C4上的正电荷不会流向电容C3，使电容C4上的电完全作用于NPN三极管Q2，维持NPN三极管Q2导通。在方波正半周期再次到来时，这时候与上述方波正半周期现象一致，不在详述。

MCU微处理器U1的P12端输出高为5V，低为0V的占空比为50％的方波，方波正半周期输出为5V，电容C1两端电压一致，电容C1上无电荷，当到负半周期到来，MCU微处理器U1的P12端输出0V，电流通过二极管D4，再通过MCU微处理器U1的P12端到地，这时候PNP三极管Q1的基极被拉低，集电极和基极的电压大于0.7V，PNP三极管Q1导通。在方波正半周期再次到来时，这时候与上述方波正半周期现象一致，不在详述。

本实用新型采用两路来驱动继电器，只有两路都导通的情况下才能使继电器导通，此为第一层保护；本实用新型采用PWM信号来驱动，当MCU处理器U1失效的时候，IO口只能输出高或者低，这时候均不能使继电器导通，此为第二层保护；本实用新型采用电容隔离再加二极管充电整流，当电容C1开路，或者二极管D1开路，或者电容C3开路，或者二极管D3短路、开路或者二极管D2开路、短路等情况下，均不能使继电器导通，此为第三层保护。三重保护，保证在部分元器件失效的情况下，能够有效断开继电器，保证安全。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种继电器驱动电路，其特征在于：包括第一开关管、第二开关管、第一驱动电路、第二驱动电路和主控模块，所述第一开关管和第二开关管串联在继电器驱动回路中，所述第一驱动电路和第二驱动电路分别用于驱动第一开关管和第二开关管，所述第一驱动电路和第二驱动电路的输入端分别与主控模块的第一PWM输出端和第二PWM输出端连接。

2.根据权利要求1所述的继电器驱动电路，其特征在于：所述第一开关管和第二开关管分别为PNP三极管Q1和NPN三极管Q2。

3.根据权利要求2所述的继电器驱动电路，其特征在于：所述第一驱动电路包括电容C1和二极管D4，所述电容C1的第一端与PNP三极管Q1的发射极连接，所述电容C1的第二端分别连接PNP三极管Q1的基极和二极管D4的正端，所述二极管D4的负端接主控模块的第一PWM输出端。

4.根据权利要求2或3所述的继电器驱动电路，其特征在于：所述第二驱动电路包括电容C3、电容C4、二极管D2和二极管D3，所述电容C3的第一端接主控模块的第二PWM输出端，所述电容C3的第二端分别接二极管D2的正端和二极管D3的负端，所述二极管D2的负端接NPN三极管的基极，所述二极管D3的正端接地，所述电容C4接在NPN三极管Q2的基极与发射极之间。

5.根据权利要求1所述的继电器驱动电路，其特征在于：所述主控模块的第一PWM输出端和第二PWM输出端分别输出占空比为50％的PWM信号。

6.根据权利要求1所述的继电器驱动电路，其特征在于：所述主控模块采用MCU微处理器来是实现。