CN216980454U - 一种继电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种继电器，包括整流单元、稳压单元、控制单元、隔离耦合单元；整流单元与稳压单元的输入端相连接，稳压单元的输出端与控制单元的信号端相连接；隔离耦合单元的输入端分别与稳压单元的输出端、控制单元的输出端相连接；控制单元用于根据信号端的电压控制隔离耦合单元启动或停止。本实用新型提出的继电器配置有整流单元、稳压单元以及控制单元，其中，稳压单元的输出电压与整流单元的输入电压相关，制单元可以根据稳压单元的输出电压控制隔离耦合单元启动或停止，进而实现根据输入继电器的交流电的大小可以实现继电器的导通或断开，继电器中无机械触点，继电器体积小，可靠性高。

Description

一种继电器

技术领域

本实用新型实施例涉及可控设备技术，尤其涉及一种继电器。

背景技术

继电器的种类包括电磁继电器，电磁继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。电磁继电器的工作过程包括：若在线圈两端加上一定的电压，则线圈中就会流过一定的电流，此时，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点释放。电磁继电器基于上述吸合、释放的方式实现电路的导通、切断。

目前，机械继电器存在体积重，寿命短，触点动作时容易产生火花、量产工艺相对复杂等缺陷。

实用新型内容

本实用新型提供一种继电器，以达到减小继电器的体积、提高继电器的可靠性的目的。

本实用新型实施例提供了一种继电器，包括整流单元、稳压单元、控制单元、隔离耦合单元；

所述整流单元与所述稳压单元的输入端相连接，所述稳压单元的输出端与所述控制单元的信号端相连接；

所述隔离耦合单元的输入端分别与所述稳压单元的输出端、所述控制单元的输出端相连接；

所述控制单元用于根据所述信号端的电压控制所述隔离耦合单元启动或停止。

进一步的，所述隔离耦合单元包括第一开关管、原边线圈以及副边线圈；

所述稳压单元的输出端与所述原边线圈的第一端相连接，所述原边线圈的第二端通过所述第一开关管接地，所述控制单元的输出端与所述第一开关管的控制端相连接；

所述控制单元用于根据所述信号端的电压控制所述第一开关管的导通或断开。

进一步的，所述副边线圈侧配置有滤波单元，所述滤波单元包括第一二极管、第一电容、第一电阻；

所述副边线圈的第一端与所述第一二极管的正极相连接，所述第一电容以及第一电阻分别并联于所述第一二极管的负极、所述副边线圈的第二端。

进一步的，所述副边线圈侧还配置有第二开关管、第二电阻；

所述第二开关管的第一端与电源相连接，所述第二开关管的第二端用于与负载相连接；

所述第一二极管的负极通过所述第二电阻与所述第二开关管的第二端相连接，所述第二开关管的控制端与所述副边线圈的第二端相连接。

进一步的，所述副边线圈侧还配置有钳位二极管；

所述钳位二极管并联于所述第一二极管的负极、所述副边线圈的第二端。

进一步的，所述副边线圈侧还配置有第三电阻、第二电容；

所述第三电阻与所述第二电容串联后并联于所述第二开关管的第一端、第二端。

进一步的，所述原边线圈与所述副边线圈的匝数比为1:3。

进一步的，所述第一开关管采用NPN三极管。

进一步的，所述第二开关管采用耗尽型NMOS管。

进一步的，所述整流单元采用二极管整流电路。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：本实用新型提出的继电器配置有整流单元、稳压单元以及控制单元，其中，稳压单元的输出电压与整流单元的输入电压相关，当整流单元的输入电压大于一定值时，稳压单元的输出电压相应的大于设定的阈值，当整流单元的输入电压过小时，稳压单元的输出电压相应的小于设定的阈值，根据稳压单元的输出电压是否大于设定的阈值，控制单元可以控制隔离耦合单元启动或停止，基于此，继电器根据输入的交流电的大小可以实现导通或断开，进而实现继电器的一般功能。

附图说明

图1是实施例中的继电器结构框图；

图2是实施例中的另一种继电器结构框图；

图3是实施例中的一种继电器结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

图1是实施例中的继电器结构框图，参考图1，继电器包括整流单元100、稳压单元200、控制单元300、隔离耦合单元400。

整流单元100与稳压单元200的输入端相连接，稳压单元200的输出端与控制单元300的信号端相连接。

隔离耦合单元400的输入端分别与稳压单元200的输出端、控制单元300的输出端相连接。

控制单元300用于根据信号端的电压控制隔离耦合单元400启动或停止。

示例性的，本实施例中，整流单元100用于将交流电转化为直流电，稳压单元200用于整流单元100输出的直流电的稳压。

示例性的，本实施例中，隔离耦合单元400可以包括光电耦合结构或者变压器磁芯结构，隔离耦合单元400用于电能的传输。

示例性的，本实施例中，将稳压单元200的输出电压作为隔离耦合单元400的输入电压。

本实施例中，配置控制单元300用于控制隔离耦合单元400的启动或者停止，具体的，控制单元300的信号端接入稳压单元200的输出电压，配置控制单元300判断稳压单元200的输出电压是否大于设定的阈值，若大于设定的阈值则生成触发信号，以启动隔离耦合单元400，否则控制隔离耦合单元400处于停止状态。

本实施例中，继电器配置有整流单元、稳压单元以及控制单元，其中，稳压单元的输出电压与整流单元的输入电压相关，当整流单元的输入电压大于一定值时，稳压单元的输出电压相应的大于设定的阈值，当整流单元的输入电压过小时，稳压单元的输出电压相应的小于设定的阈值，根据稳压单元的输出电压是否大于设定的阈值，控制单元可以控制隔离耦合单元启动或停止，基于此，继电器根据输入的交流电的大小可以实现导通或断开，进而实现继电器的一般功能。

本实施例中，继电器中无机械触点，继电器体积小，可靠性高。

作为一种可实施方案，隔离耦合单元配置变压器磁芯结构，图2是实施例中的另一种继电器结构框图，参考图2，隔离耦合单元包括第一开关管Q3、原边线圈T1以及副边线圈T2。

稳压单元200的输出端与原边线圈T1的第一端相连接，原边线圈T1的第二端通过第一开关管Q3接地，控制单元300的输出端与第一开关管Q3的控制端相连接。

参考图2，副边线圈T2侧配置有滤波单元，滤波单元包括第一二极管D5、第一电容C4、第一电阻R5。

副边线圈T2的第一端与第一二极管D5的正极相连接，第一电容C4以及第一电阻R5分别并联于第一二极管D5的负极、副边线圈T2的第二端。

示例性的，本方案中，当控制单元300判断稳压单元200的输出电压大于设定的阈值时，则控制第一开关管Q3周期性的导通，以使变压器线圈中产生变化的磁场，进而实现电能的传输。

实施例二

图3是实施例中的一种继电器结构示意图，参考图3，本实施例中，稳压单元包括稳压芯片U1及其外围电路，稳压芯片U1的外围电路包括电压采样电阻R1、R2以及滤波电容C3。

示例性的，本实施例中，整流单元为由二极管D1～D4构成的整流电路，整流电路还配置有滤波电容C1、C2，整流电路的输出端VDD与稳压芯片U1相连接，整流电路的输出电压作为稳压芯片U1的工作电压。

控制单元包括控制芯片U2及其外围电路，控制芯片U2的外围电路包括限流电阻R7、钳位二极管ZD3以及滤波电容C8；

其中，整流电路的输出端VDD通过限流电阻R7接入控制芯片U2的电源端，控制芯片U2的信号端接入稳压芯片U1输出的3.4V电。

原边线圈T1的第一端接入稳压芯片U1输出的3.4V电，原边线圈T1的第二端通过第一开关管Q3接地，控制芯片U2的输出端通过驱动电阻R6与第一开关管Q3的控制端相连接。

示例性的，本实施例中，副边线圈T2侧配置有滤波单元，滤波单元包括第一二极管D5、第一电容C4、第一电阻R5。

副边线圈T2的第一端与第一二极管D5的正极相连接，第一电容C4以及第一电阻R5分别并联于第一二极管D5的负极、副边线圈T2的第二端。

参考图3，本实施例中，副边线圈T2侧还配置有第二开关管Q1、第二电阻R4。

第二开关管Q1的第一端与电源VS相连接，第二开关管Q1的第二端用于与负载RL相连接。

第一二极管D5的负极通过第二电阻R4与第二开关管Q1的第二端相连接，第二开关管Q1的控制端与副边线圈T2的第二端相连接。

示例性的，本实施例中，第一开关管Q3采用NPN三极管，第二开关管Q1采用耗尽型NMOS管，原边线圈T1与副边线圈T2的匝数比为1:3，继电器的工作过程包括：

整流电路的输入端A、B接入交流电，整流电路的输出为稳压芯片U1以及控制芯片U2供电；

控制芯片U2判断稳压芯片U1的输出电压是否大于设定的阈值，若大于设定的阈值则生成触发信号，控制第一开关管Q3周期性的导通，使变压器线圈传递电能，否则控制第一开关管Q3截止，变压器线圈不能传递电能；

变压器线圈传递电能时，在副边线圈T2侧，第一二极管D5的负极端为正电压，副边线圈T2的第二端为负电压，第二开关管Q1的V_GS电压小于零，第二开关管Q1关断；

当变压器线圈未传递电能时，第二开关管Q1导通，电源VS为与第二开关管Q1相连接的负载RL供电，使负载RL正常工作。

参考图3，作为一种可实施方案，副边线圈T2侧还可以配置钳位二极管ZD1，钳位二极管ZD1并联于第一二极管D5的负极、副边线圈T2的第二端，钳位二极管ZD1用于防止副边线圈T2的电压过高。

作为一种可实施方案，副边线圈T2侧还可以配置第三电阻R3、第二电容C5，第三电阻R3与第二电容C5串联后并联于第二开关管Q1的第一端、第二端，第三电阻R3、第二电容C5用于防止第二开关管Q1击穿。

本实施例中，继电器配置有整流电路、稳压芯片、控制芯片、第一开关管第二开关管以及变压器线圈，其中整流电路、稳压芯片、控制芯片、第一开关管配置在变压器线圈的原边线圈侧，第二开关管配置在变压器线圈的副边线圈侧；

当整流电路的输出电压超过设定的阈值时，控制芯片通过控制第一开关管使变压器线圈传递电能，此时第二开关管关断，串联在第二开关管支路中的负载停止工作；

当整流电路的输出电压未超过设定的阈值时，控制芯片通过控制第一开关管使变压器线圈不能传递电能，此时第二开关管导通，串联在第二开关管支路中的负载正常工作；

本实施例提出的继电器中无机械触点，通过针对开关管的控制实现继电器的一般功能，继电器体积小，可靠性高。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种继电器，其特征在于，包括整流单元、稳压单元、控制单元、隔离耦合单元；

所述整流单元与所述稳压单元的输入端相连接，所述稳压单元的输出端与所述控制单元的信号端相连接；

所述隔离耦合单元的输入端分别与所述稳压单元的输出端、所述控制单元的输出端相连接；

所述控制单元用于根据所述信号端的电压控制所述隔离耦合单元启动或停止。

2.如权利要求1所述的继电器，其特征在于，所述隔离耦合单元包括第一开关管、原边线圈以及副边线圈；

所述稳压单元的输出端与所述原边线圈的第一端相连接，所述原边线圈的第二端通过所述第一开关管接地，所述控制单元的输出端与所述第一开关管的控制端相连接；

所述控制单元用于根据所述信号端的电压控制所述第一开关管的导通或断开。

3.如权利要求2所述的继电器，其特征在于，所述副边线圈侧配置有滤波单元，所述滤波单元包括第一二极管、第一电容、第一电阻；

所述副边线圈的第一端与所述第一二极管的正极相连接，所述第一电容以及第一电阻分别并联于所述第一二极管的负极、所述副边线圈的第二端。

4.如权利要求3所述的继电器，其特征在于，所述副边线圈侧还配置有第二开关管、第二电阻；

所述第二开关管的第一端与电源相连接，所述第二开关管的第二端用于与负载相连接；

所述第一二极管的负极通过所述第二电阻与所述第二开关管的第二端相连接，所述第二开关管的控制端与所述副边线圈的第二端相连接。

5.如权利要求4所述的继电器，其特征在于，所述副边线圈侧还配置有钳位二极管；

所述钳位二极管并联于所述第一二极管的负极、所述副边线圈的第二端。

6.如权利要求4所述的继电器，其特征在于，所述副边线圈侧还配置有第三电阻、第二电容；

所述第三电阻与所述第二电容串联后并联于所述第二开关管的第一端、第二端。

7.如权利要求2所述的继电器，其特征在于，所述原边线圈与所述副边线圈的匝数比为1:3。

8.如权利要求2所述的继电器，其特征在于，所述第一开关管采用NPN三极管。

9.如权利要求4所述的继电器，其特征在于，所述第二开关管采用耗尽型NMOS管。

10.如权利要求1所述的继电器，其特征在于，所述整流单元采用二极管整流电路。

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