CN210577776U - 一种继电器防带载切换驱动保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种继电器防带载切换驱动保护电路，包括比较器U1A、比较器U1B、芯片U2、芯片U3、三极管Q1、三极管Q2和继电器K1，比较器U1A、比较器U1B的型号为LM2903D，芯片U2的型号为SN7A4AHCT1G08DBVR，芯片U3的型号为SN7A4AHCT1G02。本继电器防带载切换驱动保护电路，应用在低压大电流场合，既能有效降低系统中继电器K1的功耗，减少发热，又能防止继电器带载分合，延长系统使用寿命。

Description

一种继电器防带载切换驱动保护电路

技术领域

本实用新型涉及继电器技术领域，具体为一种继电器防带载切换驱动保护电路。

背景技术

绝大部分的充电设备厂家，都是采用直接驱动直流继电器来控制输出电压电流的开通与关断，从而实现上面提到的二项功能要求。然而传统的大电流继电器，线圈要求的保持电流较大，造成继电器发热及能效的损耗严重，并且触点带载分合的寿命次数比空载分合的寿命次数短得多，为了保护设备的高寿命长效运行，也为了防止继电器触点间因高压大电流分合产生电弧引起不必要的隐患，必须防止继电器带载分合，做到先通继电器再开电源模块的电压输出，先关电压输出，再断继电器，基于上述所述，提出一种继电器防带载切换驱动保护电路。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种继电器防带载切换驱动保护电路，具有可有效降低系统中继电器K1的功耗，减少发热，又能防止继电器带载分合，延长系统使用寿命的优点，解决了现有技术中继电器发热，降低了系统使用寿命，能耗大的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种继电器防带载切换驱动保护电路，包括比较器U1A、比较器U1B、芯片U2、芯片U3、三极管Q1、三极管Q2和继电器K1，所述比较器U1A的脚3接到REF端子，比较器U1A的脚2连接到电阻R4的输出端，并连接到电阻R7、电容C3的输入端，电阻R7、电容C2的输出端接地；所述电阻R4的输入端串联电阻R2、电阻R1，电阻R1的输入端接到VOUT+端子上；所述比较器U1A的脚8接到+5V电源输入端子上，并接到电容C2、电阻R3的输入端，电容C2的输出端接地，电阻R3的输出端接到芯片U2的脚1；所述比较器U1A的脚1接到芯片U2的脚1，芯片U2的脚2接到Drive-SET端子上，芯片U2的脚3连接到电容C5的输出端，芯片U2的脚3与比较器U1A的脚4连接后接地，电容C5的输入端与芯片U2的脚5连接后接到+5V电源输入端；所述芯片U2的脚4连接到电阻R5输入端，电阻R5的输出端连接到三极管Q1的基极，并连接到电阻R6、电容C4的输入端，电阻R6的输出端、电容C4的输出端与三极管Q1的发射极相连后接地；所述三极管Q1的集电极连接到继电器K1的脚3，继电器K1的输入端连接到二极管D1的输出端，二极管D1的输入端连接到VOUT+端子上，继电器K1的输出端连接到V-BAT+端子上，继电器K1的脚1接地，继电器K1的脚2连接到三极管Q2的集电极，三极管Q2的基极串联电阻R8后连接到芯片U3的脚4，并连接到电阻R9、电容C6的输入端。电阻R9的输出端、电容C6的输出端与三极管Q2的发射极相连后接地；所述芯片U3的脚3连接到对安荣C7的输出端，电容C7的输入端与芯片U3的脚5相连后接到+5V电源端子上；所述芯片U3的脚2连接到Drive-RESET端子上，芯片U3的脚1连接到比较器U1B的脚7，并连接到电阻R10的输出端，电阻R10的输入端连接到+5V电源端子上；所述比较器U1B的脚6接到REF端子上，比较器U1B的脚5与比较器U1A的脚2相连后接到电阻R4的输出端。

优选的，所述比较器U1A、比较器U1B的型号为LM2903D。

优选的，所述芯片U2的型号为SN7A4AHCT1G08DBVR，芯片U3的型号为SN7A4AHCT1G02。

优选的，所述三极管Q1和三极管Q2的型号为MMBT4401LT1G。

优选的，所述继电器K1的型号为CHP-112BB2-W60。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

本继电器防带载切换驱动保护电路，应用在低压大电流场合，既能有效降低系统中继电器K1的功耗，减少发热，又能防止继电器带载分合，延长系统使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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做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。

请参阅图1，一种继电器防带载切换驱动保护电路，包括比较器U1A、比较器U1B、芯片U2、芯片U3、三极管Q1、三极管Q2和继电器K1，比较器U1A、比较器U1B的型号为LM2903D，芯片U2的型号为SN7A4AHCT1G08DBVR，芯片U3的型号为SN7A4AHCT1G02；比较器U1A的脚3接到REF端子，比较器U1A的脚2连接到电阻R4的输出端，并连接到电阻R7、电容C3的输入端，电阻R7、电容C2的输出端接地；电阻R4的输入端串联电阻R2、电阻R1，电阻R1的输入端接到VOUT+端子上；比较器U1A的脚8接到+5V电源输入端子上，并接到电容C2、电阻R3的输入端，电容C2的输出端接地，电阻R3的输出端接到芯片U2的脚1；比较器U1A的脚1接到芯片U2的脚1，芯片U2的脚2接到Drive-SET端子上，芯片U2的脚3连接到电容C5的输出端，芯片U2的脚3与比较器U1A的脚4连接后接地，电容C5的输入端与芯片U2的脚5连接后接到+5V电源输入端；芯片U2的脚4连接到电阻R5输入端，电阻R5的输出端连接到三极管Q1的基极，并连接到电阻R6、电容C4的输入端，电阻R6的输出端、电容C4的输出端与三极管Q1的发射极相连后接地，其中三极管Q1的型号为MMBT4401LT1G；三极管Q1的集电极连接到继电器K1的脚3，继电器K1的输入端连接到二极管D1的输出端，二极管D1的输入端连接到VOUT+端子上，继电器K1的输出端连接到V-BAT+端子上，继电器K1的脚1接地，继电器K1的脚2连接到三极管Q2的集电极，其中继电器K1的型号为CHP-112BB2-W60，三极管Q2的基极串联电阻R8后连接到芯片U3的脚4，并连接到电阻R9、电容C6的输入端，其中三极管Q2的型号为MMBT4401LT1G。电阻R9的输出端、电容C6的输出端与三极管Q2的发射极相连后接地；芯片U3的脚3连接到对安荣C7的输出端，电容C7的输入端与芯片U3的脚5相连后接到+5V电源端子上；芯片U3的脚2连接到Drive-RESET端子上，芯片U3的脚1连接到比较器U1B的脚7，并连接到电阻R10的输出端，电阻R10的输入端连接到+5V电源端子上；比较器U1B的脚6接到REF端子上，比较器U1B的脚5与比较器U1A的脚2相连后接到电阻R4的输出端。

VOUT+端子：充电机电源模块的输出,通过继电器K1开合，对V_BAT+(电池)充电。

V_BAT+端子：外部受充电电池设备。

继电器K1：采用磁保持继电器，其中K1_OPEN1为继电器K1的正脉冲驱动，最低200mS低电平可有效触发继电器K1开通，并且保持。K1_CLOSED1为继电器K1的负脉冲驱动，最低200mS低电平可有效触发继电器K1的关断，并且保持。K1_OPEN1信号与K1_CLOSED1信号为互补驱动信号，一个为低电平信号时，另一个为高阻态信号。

芯片U2(SN7A4AHCT1G08DBVR)：为2输入与门，当A,B输入信号均为高时，输出Y才为高电平。

芯片U3(SN7A4AHCT1G02)：为2输入或非门，当A，B输入信号均为低时，输出Y才为高电平。

Drive-SET端子：继电压关断信号，默认高电平，低电平有效，200mS脉冲驱动信号。

Drive-RESET端子：继电压关断信号，默认高电平，低电平有效，200mS脉冲驱动信号。

二极管D1(防反二极管)：防止模块输出电压低于外部电池时，电流反灌。

该继电器防带载切换驱动保护电路，初始化，复位继电器K1，模块输出(V_OUT+)为零，控制Drive_SET信号为低，故芯片U2的输出信号Y为低电平，控制Drive_RESET信号为200mS低电平，然后转高电平，故芯片U3的输出信号Y有200mS高电平，强行让继电器K1保持在关闭状态。

充电就绪，收到充电指令，先开通继电器K1，再打开模块输出，默认状态模块输出为零，故比较器U1A的脚1输出高电平，控制Drive_SET信号为200mS高电平(Drive_RESET恒定高电平)芯片U2的输出信号Y为200mS高电平，芯片U3的输出信号Y为恒定低电平，继电器K1开通。如果开通继电器K1前，V_OUT+已经输出额定电压，则比较器U1A输出低电平，封锁芯片U2驱动继电器K1。因为继电器K1开通有延时，为了防止开通前，V_OUT+已经输出，但是还没到额定电压，开通瞬间输出电压高于V_BAT+电压的情况，对V_OUT+设定一个输出斜率。如果输出斜率小于(80V-62V)/200mS，由于有二极管D1的防反保护，可控制输出继电器K1在任何情况下都是空载开通。

充电完成，收到结束指令；先关闭模块，再关闭继电器K1，因为模块有放电电路，当关闭模块输出时，V_OUT+很快降到0V比较器U1A的脚7输出低电平，控制Drive_SET信号恒定低电平(Drive_RESET低电平200mS)芯片U3的输出信号Y为200mS高电平，芯片U2的输出信号Y为恒定低电平，继电器K1关闭。如果V_OUT+没关闭，则继电器K1无法关闭。

综上所述：本继电器防带载切换驱动保护电路，应用在低压大电流场合，既能有效降低系统中继电器K1的功耗，减少发热，又能防止继电器带载分合，延长系统使用寿命。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种继电器防带载切换驱动保护电路，包括比较器U1A、比较器U1B、芯片U2、芯片U3、三极管Q1、三极管Q2和继电器K1，其特征在于：所述比较器U1A的脚3接到REF端子，比较器U1A的脚2连接到电阻R4的输出端，并连接到电阻R7、电容C3的输入端，电阻R7、电容C2的输出端接地；所述电阻R4的输入端串联电阻R2、电阻R1，电阻R1的输入端接到VOUT+端子上；所述比较器U1A的脚8接到+5V电源输入端子上，并接到电容C2、电阻R3的输入端，电容C2的输出端接地，电阻R3的输出端接到芯片U2的脚1；所述比较器U1A的脚1接到芯片U2的脚1，芯片U2的脚2接到Drive-SET端子上，芯片U2的脚3连接到电容C5的输出端，芯片U2的脚3与比较器U1A的脚4连接后接地，电容C5的输入端与芯片U2的脚5连接后接到+5V电源输入端；所述芯片U2的脚4连接到电阻R5输入端，电阻R5的输出端连接到三极管Q1的基极，并连接到电阻R6、电容C4的输入端，电阻R6的输出端、电容C4的输出端与三极管Q1的发射极相连后接地；所述三极管Q1的集电极连接到继电器K1的脚3，继电器K1的输入端连接到二极管D1的输出端，二极管D1的输入端连接到VOUT+端子上，继电器K1的输出端连接到V-BAT+端子上，继电器K1的脚1接地，继电器K1的脚2连接到三极管Q2的集电极，三极管Q2的基极串联电阻R8后连接到芯片U3的脚4，并连接到电阻R9、电容C6的输入端；电阻R9的输出端、电容C6的输出端与三极管Q2的发射极相连后接地；所述芯片U3的脚3连接到对安荣C7的输出端，电容C7的输入端与芯片U3的脚5相连后接到+5V电源端子上；所述芯片U3的脚2连接到Drive-RESET端子上，芯片U3的脚1连接到比较器U1B的脚7，并连接到电阻R10的输出端，电阻R10的输入端连接到+5V电源端子上；所述比较器U1B的脚6接到REF端子上，比较器U1B的脚5与比较器U1A的脚2相连后接到电阻R4的输出端。

2.根据权利要求1所述的一种继电器防带载切换驱动保护电路，其特征在于：所述比较器U1A、比较器U1B的型号为LM2903D。

3.根据权利要求1所述的一种继电器防带载切换驱动保护电路，其特征在于：所述芯片U2的型号为SN7A4AHCT1G08DBVR，芯片U3的型号为SN7A4AHCT1G02。

4.根据权利要求1所述的一种继电器防带载切换驱动保护电路，其特征在于：所述三极管Q1和三极管Q2的型号为MMBT4401LT1G。

5.根据权利要求1所述的一种继电器防带载切换驱动保护电路，其特征在于：所述继电器K1的型号为CHP-112BB2-W60。

Images