CN216250561U - 一种继电器驱动电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种继电器驱动电路，所述继电器驱动电路包括：第一电源驱动模块，与继电器连接，利用第一电源驱动所述继电器；第二电源驱动模块，分别与所述第一电源驱动模块、所述继电器连接；所述第一电源驱动模块的一端和所述第二电源驱动模块的一端共同连接驱动信号输出口，所述第二电源驱动模块中设有充电电容，在所述充电电容达到驱动条件后，切断所述第一电源驱动模块，利用第二电源向所述继电器供电。本实用新型可以在继电器上电瞬间使用较高电源电压驱动继电器，在继电器可靠吸合后，将继电器的电源电压降低到较低电源，从而降低了电路的损耗和温升，提升了电路板整体可靠性。

Description

一种继电器驱动电路

技术领域

本实用新型属于驱动电路的技术领域，涉及一种驱动电路，特别是涉及一种继电器驱动电路。

背景技术

目前，直流继电器的应用比较广泛，由于通以直流时不会产生电抗，所以直流继电器的线圈线径比较细，主要是为了增大内阻，防止近似短路现象，因为工作时发热量较大，所以继电器做的较高，较长，主要是为了散热效果好。

然而，一般直流继电器的启动吸合电压比较高，而维持电压比较低，例如有些型号的继电器在使用时，吸合电压是48V，而维持电压仅在4.8V左右，如果用传统的三极管直接驱动继电器线包，其功耗损耗较大。

因此，如何在继电器驱动过程中通过调整供电电压降低功耗，实已成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种继电器驱动电路，用于解决现有技术无法在继电器驱动过程中通过调整供电电压降低功耗的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型一方面提供一种继电器驱动电路，所述继电器驱动电路包括：第一电源驱动模块，与继电器连接，利用第一电源驱动所述继电器；第二电源驱动模块，分别与所述第一电源驱动模块、所述继电器连接；所述第一电源驱动模块的一端和所述第二电源驱动模块的一端共同连接驱动信号输出口，所述第二电源驱动模块中设有充电电容，在所述充电电容达到驱动条件后，切断所述第一电源驱动模块，利用第二电源向所述继电器供电。

于本实用新型的一实施例中，所述第一电源驱动模块包括：第一驱动三极管单元；所述第二电源驱动模块包括：第二驱动三极管单元；所述充电电容与所述第二驱动三极管单元连接，在充电后改变所述第二驱动三极管单元的导通状态；所述第一驱动三极管单元与所述第二驱动三极管单元连接，接收所述第二驱动三极管单元的状态切换信号后，停止利用第一电源驱动所述继电器。

于本实用新型的一实施例中，所述第一驱动三极管单元包括：第一NPN三极管和第一PNP三极管；所述第一NPN三极管的集电极通过电阻分别与所述第一PNP三极管的基极和集电极连接；所述第一PNP三极管的集电极连接所述第一电源，所述第一NPN三极管与所述第一PNP三极管同时导通，利用所述第一电源驱动所述继电器。

于本实用新型的一实施例中，所述第一驱动三极管单元还包括：第一电阻、第一电容、第一二极管、第二二极管、第三电容、第三电阻、第一稳压管、第五电阻、第七电阻和第九电阻；所述第一电阻的一端与所述驱动信号输出口连接，另一端与所述第一电容的一端连接；所述第一电容的另一端分别与所述第一二极管的阳极、所述第二二极管的阴极连接，所述第一二极管的阴极与所述第三电容的一端连接，所述第二二极管的阳极与所述第三电容的另一端连接；所述第三电容的一端还与所述第三电阻的一端连接，所述第三电阻的另一端与所述第一稳压管的阴极连接，所述稳压管的阳极分别与所述第五电阻的一端、所述第一NPN三极管的基极连接；所述第三电容的另一端分别与所述第五电阻的另一端、所述第一NPN三极管发射极、地连接；所述第一NPN三极管的集电极通过所述第七电阻与所述第一PNP三极管的基极连接，通过所述第九电阻与所述第一PNP三极管的集电极连接；所述第一PNP三极管的发射极与所述继电器连接。

于本实用新型的一实施例中，所述第二驱动三极管单元包括：第二NPN三极管、第二PNP三极管和第三NPN三极管；所述第二NPN三极管的集电极通过电阻分别与所述第二PNP三极管的基极和集电极连接；所述第二PNP三极管的集电极连接所述第二电源，所述第二NPN三极管与所述第二PNP三极管同时导通，向所述充电电容充电，或在所述充电电容达到驱动条件后，通过所述第三NPN三极管切断所述第一电源驱动模块，利用所述第二电源向所述继电器供电。

于本实用新型的一实施例中，所述第二驱动三极管单元还包括：第二电阻、第二电容、第三二极管、第四二极管、第四电容、第四电阻、第六电阻、第八电阻、第十电阻、第十二电阻、第五电容、第五二极管、第二稳压管和第十三电阻；所述第二电阻的一端与所述驱动信号输出口连接，另一端与所述第二电容的一端连接；所述第二电容的另一端分别与所述第三二极管的阳极、第四二极管的阴极连接，所述第三二极管的阴极分别与所述第四电容的一端、所述第四电阻的一端连接，所述第四电阻的另一端分别与所述第六电阻的一端、所述第二NPN三极管的基极连接，所述第四电容的另一端分别与所述第六电阻的另一端、所述第二NPN三极管的发射极、地连接；所述第二NPN三极管的集电极通过所述第八电阻与所述第二PNP三极管的基极连接，通过所述第十电阻与所述第二PNP三极管的集电极连接；所述第二PNP三极管的发射极分别与所述第十二电阻的一端、所述第五二极管的阳极连接，所述第五二极管的阴极与所述继电器连接，所述第十二电阻的另一端分别与所述第五电容的一端、所述第二稳压管的阴极连接，所述第十三电阻的一端与所述第二稳压管的阳极连接，另一端分别与所述第五电容的另一端、地连接；所述第三NPN三极管的基极与所述第十三电阻的一端连接，发射极与所述第十三电阻的另一端连接，集电极与所述第一电源驱动模块连接。

于本实用新型的一实施例中，所述继电器线包的一端分别与所述第一电源驱动模块和所述第二电源驱动模块连接，另一端与地连接。

于本实用新型的一实施例中，所述继电器驱动电路与MCU连接，其中，所述驱动信号输出口设为MCU的一输出口。

如上所述，本实用新型所述的继电器驱动电路，具有以下有益效果：

提供了一种新型的节能继电器驱动电路，利用直流继电器吸合后维持电压极大降低的特性，所设计的电路结构能在继电器上电瞬间使用较高电源电压驱动继电器，在继电器可靠吸合后，将继电器的电源电压降低到较低电源，从而降低了电路的损耗和温升，提升了电路板整体可靠性。

附图说明

图1显示为本实用新型的继电器驱动电路于一实施例中的电路连接示意图。

图2显示为本实用新型的继电器驱动电路于一实施例中的电路原理图。

元件标号说明

1 继电器驱动电路

11 第一电源驱动模块

12 第二电源驱动模块

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

请参阅附图。须知，本说明书所附图示所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

本实施例提供的继电器驱动电路，可以在继电器上电瞬间使用较高电源电压驱动继电器，在继电器可靠吸合后，将继电器的电源电压降低到较低电源，从而降低了电路的损耗和温升，提升了电路板整体可靠性。

请参阅图1，显示为本实用新型的继电器驱动电路于一实施例中的电路连接示意图。如图1所示，所述继电器驱动电路1包括：第一电源驱动模块11和第二电源驱动模块12。

所述第一电源驱动模块11与继电器连接，利用第一电源驱动所述继电器。

所述第二电源驱动模块12分别与所述第一电源驱动模块、所述继电器连接。

所述第一电源驱动模块11的一端和所述第二电源驱动模块12的一端共同连接驱动信号输出口，所述第二电源驱动模块12中设有充电电容，在所述充电电容达到驱动条件后，切断所述第一电源驱动模块11，利用第二电源向所述继电器供电。

于一实施例中，所述第一电源驱动模块包括：第一驱动三极管单元；所述第二电源驱动模块包括：第二驱动三极管单元。

所述充电电容与所述第二驱动三极管单元连接，在充电后改变所述第二驱动三极管单元的导通状态。

所述第一驱动三极管单元与所述第二驱动三极管单元连接，接收所述第二驱动三极管单元的状态切换信号后，停止利用第一电源驱动所述继电器。

请参阅图2，显示为本实用新型的继电器驱动电路于一实施例中的电路原理图。如图2所示，所述第一驱动三极管单元包括：第一NPN三极管T1和第一PNP三极管T3。

所述第一NPN三极管T1的集电极通过电阻分别与所述第一PNP三极管T3的基极和集电极连接。

所述第一PNP三极管T3的集电极连接所述第一电源48V，所述第一NPN三极管T1与所述第一PNP三极管T3同时导通，利用所述第一电源48V驱动所述继电器。

具体地，所述第一驱动三极管单元还包括：第一电阻R1、第一电容C1、第一二极管D1、第二二极管D2、第三电容C3、第三电阻R3、第一稳压管Z1、第五电阻R5、第七电阻R7和第九电阻R9。

所述第一电阻R1的一端与所述驱动信号输出口MCU(Microcontroller Unit，微控制单元或单片机)-PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)连接，另一端与所述第一电容C1的一端连接。

所述第一电容C1的另一端分别与所述第一二极管D1的阳极、所述第二二极管D2的阴极连接，所述第一二极管D1的阴极与所述第三电容C3的一端连接，所述第二二极管D2的阳极与所述第三电容C3的另一端连接。

所述第三电容C3的一端还与所述第三电阻R3的一端连接，所述第三电阻R3的另一端与所述第一稳压管Z1的阴极连接，所述稳压管Z1的阳极分别与所述第五电阻R5的一端、所述第一NPN三极管T1的基极连接；所述第三电容C3的另一端分别与所述第五电阻R5的另一端、所述第一NPN三极管T1发射极、地连接。

所述第一NPN三极管T1的集电极通过所述第七电阻R7与所述第一PNP三极管T3的基极连接，通过所述第九电阻R9与所述第一PNP三极管T3的集电极连接。

所述第一PNP三极管T3的发射极与所述继电器RL1连接。

请继续参阅图2，如图2所示，所述第二驱动三极管单元包括：第二NPN三极管T2、第二PNP三极管T4和第三NPN三极管T5。

所述第二NPN三极管T2的集电极通过电阻分别与所述第二PNP三极管T4的基极和集电极连接。

所述第二PNP三极管T4的集电极连接所述第二电源5V，所述第二NPN三极管T2与所述第二PNP三极管T4同时导通，向所述充电电容C5充电，或在所述充电电容C5达到驱动条件后，通过所述第三NPN三极管T5切断所述第一电源驱动模块，利用所述第二电源5V向所述继电器RL1供电。

具体地，所述第二驱动三极管单元还包括：第二电阻R2、第二电容C2、第三二极管D3、第四二极管D4、第四电容C4、第四电阻R4、第六电阻R6、第八电阻R8、第十电阻R10、第十二电阻R12、第五电容C5、第五二极管D5、第二稳压管Z2和第十三电阻R13。

所述第二电阻R2的一端与所述驱动信号输出口MCU-PWM连接，另一端与所述第二电容C2的一端连接。

所述第二电容C2的另一端分别与所述第三二极管D3的阳极、第四二极管D4的阴极连接，所述第三二极管D3的阴极分别与所述第四电容C4的一端、所述第四电阻R4的一端连接，所述第四电阻R4的另一端分别与所述第六电阻R6的一端、所述第二NPN三极管T2的基极连接，所述第四电容C4的另一端分别与所述第六电阻R6的另一端、所述第二NPN三极管T2的发射极、地连接；

所述第二NPN三极管T2的集电极通过所述第八电阻R8与所述第二PNP三极管T4的基极连接，通过所述第十电阻R10与所述第二PNP三极管T4的集电极连接。

所述第二PNP三极管T4的发射极分别与所述第十二电阻R12的一端、所述第五二极管D5的阳极连接，所述第五二极管D5的阴极与所述继电器RL1连接，所述第十二电阻R12的另一端分别与所述第五电容C5的一端、所述第二稳压管Z2的阴极连接，所述第十三电阻R13的一端与所述第二稳压管Z2的阳极连接，另一端分别与所述第五电容C5的另一端、地连接。

所述第三NPN三极管T5的基极与所述第十三电阻R13的一端连接，发射极与所述第十三电阻R13的另一端连接，集电极与所述第一电源驱动模块连接。具体地，所述第三NPN三极管T5的集电极与所述第一电源驱动模块中第三电阻R3的一端连接。

于一实施例中，所述继电器线包的一端分别与所述第一电源驱动模块和所述第二电源驱动模块连接，即T3的发射极和D5的阴极，另一端与地连接。

于一实施例中，所述继电器驱动电路与MCU连接，其中，所述驱动信号输出口设为MCU的一输出口，即MCU-PWM。

于实际应用中，结合图2，所述继电器驱动电路的工作原理如下：

吸合继电器RL1需要MCU输出固定频率的PWM波，在t1阶段，即第一电源驱动阶段，PWM信号同时开通三极管T1，T2，T3，T4，继电器RL1通过三极管T3用较高的电源电压48V实现可靠吸合，同时T2、T4导通后，5V经电阻R12向电容C5缓慢充电，当C5电压达到开通三极管T5的条件后，电路进入t2阶段，即第二电源驱动阶段，在t2阶段，三极管T5开通后，T5集电极为低电平，即所述第二驱动三极管单元的状态切换信号，由此拉低C3电压使T1和T3关闭，从而切断继电器RL1的高电源电压48V供电，这时继电器只有低电源电压5V通过T4向继电器供电。

需要说明的是，本实用新型提供的继电器驱动电路可以应用于一组或多组继电器驱动的场景中，在继电器线包吸合后，其电压降到维持电压，则其功耗可以大幅度降低，如果一块电路板上有多组继电器，都使用节能性的驱动电路，则节约的功耗非常明显。

综上所述，本实用新型提供的继电器驱动电路提供了一种新型的节能继电器驱动电路，利用直流继电器吸合后维持电压极大降低的特性，所设计的电路结构能在继电器上电瞬间使用较高电源电压驱动继电器，在继电器可靠吸合后，将继电器的电源电压降低到较低电源，从而降低了电路的损耗和温升，提升了电路板整体可靠性。有效克服了现有技术中的种种缺点而具有高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种继电器驱动电路，其特征在于，所述继电器驱动电路包括：

第一电源驱动模块，与继电器连接，利用第一电源驱动所述继电器；

第二电源驱动模块，分别与所述第一电源驱动模块、所述继电器连接；

所述第一电源驱动模块的一端和所述第二电源驱动模块的一端共同连接驱动信号输出口，所述第二电源驱动模块中设有充电电容，在所述充电电容达到驱动条件后，切断所述第一电源驱动模块，利用第二电源向所述继电器供电。

2.根据权利要求1所述的继电器驱动电路，其特征在于，所述第一电源驱动模块包括：第一驱动三极管单元；所述第二电源驱动模块包括：第二驱动三极管单元；

所述充电电容与所述第二驱动三极管单元连接，在充电后改变所述第二驱动三极管单元的导通状态；

所述第一驱动三极管单元与所述第二驱动三极管单元连接，接收所述第二驱动三极管单元的状态切换信号后，停止利用第一电源驱动所述继电器。

3.根据权利要求2所述的继电器驱动电路，其特征在于，所述第一驱动三极管单元包括：第一NPN三极管和第一PNP三极管；

所述第一NPN三极管的集电极通过电阻分别与所述第一PNP三极管的基极和集电极连接；

所述第一PNP三极管的集电极连接所述第一电源，所述第一NPN三极管与所述第一PNP三极管同时导通，利用所述第一电源驱动所述继电器。

4.根据权利要求3所述的继电器驱动电路，其特征在于，所述第一驱动三极管单元还包括：第一电阻、第一电容、第一二极管、第二二极管、第三电容、第三电阻、第一稳压管、第五电阻、第七电阻和第九电阻；

所述第一电阻的一端与所述驱动信号输出口连接，另一端与所述第一电容的一端连接；

所述第一电容的另一端分别与所述第一二极管的阳极、所述第二二极管的阴极连接，所述第一二极管的阴极与所述第三电容的一端连接，所述第二二极管的阳极与所述第三电容的另一端连接；

所述第三电容的一端还与所述第三电阻的一端连接，所述第三电阻的另一端与所述第一稳压管的阴极连接，所述稳压管的阳极分别与所述第五电阻的一端、所述第一NPN三极管的基极连接；所述第三电容的另一端分别与所述第五电阻的另一端、所述第一NPN三极管发射极、地连接；

所述第一NPN三极管的集电极通过所述第七电阻与所述第一PNP三极管的基极连接，通过所述第九电阻与所述第一PNP三极管的集电极连接；

所述第一PNP三极管的发射极与所述继电器连接。

5.根据权利要求2所述的继电器驱动电路，其特征在于，所述第二驱动三极管单元包括：第二NPN三极管、第二PNP三极管和第三NPN三极管；

所述第二NPN三极管的集电极通过电阻分别与所述第二PNP三极管的基极和集电极连接；

所述第二PNP三极管的集电极连接所述第二电源，所述第二NPN三极管与所述第二PNP三极管同时导通，向所述充电电容充电，或在所述充电电容达到驱动条件后，通过所述第三NPN三极管切断所述第一电源驱动模块，利用所述第二电源向所述继电器供电。

6.根据权利要求5所述的继电器驱动电路，其特征在于，所述第二驱动三极管单元还包括：第二电阻、第二电容、第三二极管、第四二极管、第四电容、第四电阻、第六电阻、第八电阻、第十电阻、第十二电阻、第五电容、第五二极管、第二稳压管和第十三电阻；

所述第二电阻的一端与所述驱动信号输出口连接，另一端与所述第二电容的一端连接；

所述第二电容的另一端分别与所述第三二极管的阳极、第四二极管的阴极连接，所述第三二极管的阴极分别与所述第四电容的一端、所述第四电阻的一端连接，所述第四电阻的另一端分别与所述第六电阻的一端、所述第二NPN三极管的基极连接，所述第四电容的另一端分别与所述第六电阻的另一端、所述第二NPN三极管的发射极、地连接；

所述第二NPN三极管的集电极通过所述第八电阻与所述第二PNP三极管的基极连接，通过所述第十电阻与所述第二PNP三极管的集电极连接；

所述第二PNP三极管的发射极分别与所述第十二电阻的一端、所述第五二极管的阳极连接，所述第五二极管的阴极与所述继电器连接，所述第十二电阻的另一端分别与所述第五电容的一端、所述第二稳压管的阴极连接，所述第十三电阻的一端与所述第二稳压管的阳极连接，另一端分别与所述第五电容的另一端、地连接；

所述第三NPN三极管的基极与所述第十三电阻的一端连接，发射极与所述第十三电阻的另一端连接，集电极与所述第一电源驱动模块连接。

7.根据权利要求1所述的继电器驱动电路，其特征在于：

所述继电器线包的一端分别与所述第一电源驱动模块和所述第二电源驱动模块连接，另一端与地连接。

8.根据权利要求1所述的继电器驱动电路，其特征在于：

所述继电器驱动电路与MCU连接，其中，所述驱动信号输出口设为MCU的一输出口。

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