CN217335073U - 继电器控制电路和无源保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种继电器控制电路和无源保护装置，该继电器控制电路包括双刀双掷继电器开关、控制端子、供电端子、第一输出端子和第二输出端子，双刀双掷继电器开关的第一电磁端与控制端子电连接，供电端子与双刀双掷继电器开关中第一开关的公共端电连接，第一输出端子与第一开关的常开端子电连接，第二输出端子与双刀双掷继电器开关中第二开关的常开端子电连接，第二开关的公共端接地，第一开关的常开端子与第一开关的公共端之间并联有第一电容，第二开关的常开端子与第二开关的公共端之间并联有第二电容，第一电容和第二电容的电容值相等。该无源保护装置应用该继电器控制电路。本实用新型的继电器控制电路可提高抗浪涌冲击能力。

Description

继电器控制电路和无源保护装置

技术领域

本实用新型涉及电路保护技术领域，具体的，涉及一种继电器控制电路，还涉及一种应用该继电器控制电路的无源保护装置。

背景技术

现有的开闭所、配电所、环网柜等无电源设备中通常会设置无源保护装置，为配电网中的馈线、变压器提供相间过流保护、零序过流保护或非电量保护等。现有的无源保护装置通常会采用继电器开关来控制跳闸线圈工作，从而起到断开电路起到保护作用。

但是，该方式时通过将跳闸线圈的正负极直接与继电器开关的输出端子进行连接，没有进行任何的保护设置，而继电器开关之间，电源输入端子和电源输出端子之间的间距较小，在出现浪涌电压时，电源输入端子和电源输出端子出现电位不相等，可能会出现击穿导通，从而影响到系统供电稳定导致装置异常，严重时还会损坏装置。因此，需要考虑更佳优化的方案。

发明内容

本实用新型的第一目的是提供一种提高抗浪涌冲击能力的继电器控制电路。

本实用新型的第二目的是提供一种提高抗浪涌冲击能力的无源保护装置。

为了实现上述主要目的，本实用新型提供的继电器控制电路包括双刀双掷继电器开关、控制端子、供电端子、第一输出端子和第二输出端子，双刀双掷继电器开关的第一电磁端与控制端子电连接，供电端子与双刀双掷继电器开关中第一开关的公共端电连接，第一输出端子与第一开关的常开端子电连接，第二输出端子与双刀双掷继电器开关中第二开关的常开端子电连接，第二开关的公共端接地，第一开关的常开端子与第一开关的公共端之间并联有第一电容，第二开关的常开端子与第二开关的公共端之间并联有第二电容，第一电容和第二电容的电容值相等。

由上述方案可见，本实用新型的继电器控制电路通过在第一开关的常开端子与第一开关的公共端之间并联有第一电容，第二开关的常开端子与第二开关的公共端之间并联有第二电容，第一电容使得第一开关的常开端子与第一开关的公共端之间等电位，第二电容使得第二开关的常开端子与第二开关的公共端之间等电位，从而避免使得在电路出现浪涌电压时，出现击穿的现象，提高抗浪涌冲击能力。

进一步的方案中，继电器控制电路还包括防浪涌电路，防浪涌电路并联在供电端子与第一开关的公共端之间的支路上。

由此可见，设置防浪涌电路，可进一步对浪涌电压进行抑制，从而提高抗浪涌冲击能力。

进一步的方案中，防浪涌电路包括第一压敏电阻和第二压敏电阻，第一压敏电阻的第一端电连接供电端子与第一开关的公共端之间的支路，第一压敏电阻的第二端与第二压敏电阻的第一端电连接，第二压敏电阻的第二端连接地线。

由此可见，防浪涌电路设置第一压敏电阻和第二压敏电阻，在出现浪涌电压时，进行电压钳位，避免出现较高的电压。

进一步的方案中，防浪涌电路还包括第一二极管，第一二极管的阴极电连接供电端子与第一开关的公共端之间的支路，第一二极管的阳极接地，第一二极管的阳极还与第二压敏电阻的第一端电连接。

由此可见，防浪涌电路通过设置第一二极管，可对浪涌电压进行消耗，从而起到保护电路的作用。

进一步的方案中，继电器控制电路还包括储能电容，储能电容的阳极与供电端子电连接，储能电容的阴极接地。

由此可见，通过设置储能电容，在电路正常时，储能电容进行储能，出现电路故障，供电端子无法提供电源时，储能电容进行放电，从而控制向跳闸线圈供电，可起到无源保护的作用。

进一步的方案中，继电器控制电路还包括滤波电感，滤波电感的第一端与电容的阴极电连接，滤波电感的第二端与第二压敏电阻的第一端电连接。

由此可见，通过设置滤波电感可进一步过滤尖峰电压，从而提高电路的稳定性。

进一步的方案中，双刀双掷继电器开关的第一电磁端与控制端子之间设置有NPN三极管，NPN三极管的基极与控制端子电连接，NPN三极管的发射极接地，NPN三极管的集电极与第一电磁端电连接。

由此可见，三极管的稳定性较高，通过设置NPN三极管用于控制双刀双掷继电器开关，可保障双刀双掷继电器开关的稳定控制。

进一步的方案中，第一电磁端和双刀双掷继电器开关的第二电磁端之间并联有第二二极管，第二二极管的阳极与第一电磁端电连接，第二二极管的阴极与第二电磁端电连接。

由此可见，通过在第一电磁端和第二电磁端之间并联第二二极管，可避免电流逆流，保障双刀双掷继电器开关的稳定性。

进一步的方案中，供电端子与第一开关的公共端之间设置有第三二极管和第一电容，第三二极管的阳极与供电端子电连接，第三二极管的阴极与第一开关的公共端电连接；第一电容的第一端与第三二极管的阳极电连接，第一电容的第二端与第三二极管的阴极电连接。

由此可见，在供电端子与第一开关的公共端之间串联有第三二极管，可避免电流逆流对供电电路造成损伤，同时，第三二极管并联第一电容，可进一步起到滤波的作用。

为了实现上述第二目的，本实用新型提供的无源保护装置包括电源电路、主控电路、继电器控制电路和跳闸线圈，电源电路向主控电路、继电器控制电路和跳闸线圈提供电源，继电器控制电路与主控电路电连接，跳闸线圈与继电器控制电路电连接；继电器控制电路采用上述的继电器控制电路；控制端子与主控电路电连接，供电端子与电源电路电连接，第一输出端子与跳闸线圈的阳极电连接，第二输出端子与跳闸线圈的阴极电连接。

附图说明

图1是本实用新型无源保护装置实施例的电路原理框图。

图2是本实用新型无源保护装置实施例中电源电路的电路原理图。

图3是本实用新型无源保护装置实施例中电源唤醒电路的电路原理图。

图4是本实用新型无源保护装置实施例中继电器控制电路的电路原理图。

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式

如图1所示，本实施例中，无源保护装置包括电源电路1、主控电路 2、继电器控制电路3和跳闸线圈4。电源电路1向主控电路2、继电器控制电路3和跳闸线圈4提供电源。继电器控制电路3与主控电路2电连接，跳闸线圈4与继电器控制电路3电连接，当无源保护装置检测到受保护电路出现异常时，主控电路2通过继电器控制电路3控制跳闸线圈4导通，从而断开受保护电路的通路进行保护。

本实施例中，参见图2，电源电路1包括按键电路11、电源唤醒电路 12、电源供电电路13、电源管理电路14和电池电路15，按键电路11用于电源开关控制，电源唤醒电路12用于对电源进行唤醒控制，电源供电电路13用于获取外部电源进行供电，电源管理电路14用于对电源进行管理控制，电池电路15用于电能存储和释放。按键电路11、电源供电电路 13、电源管理电路14和电池电路15均采用公知的电路模块在此不再赘述。

本实施例中，参见图3，电源唤醒电路12包括按键触发电路121、电源使能电路122、CPU控制触发电路123和唤醒自锁电路124。电源使能电路122的输入端和唤醒自锁电路124的输入端均与按键触发电路121的输出端。电源使能电路122的输出端与电池电路15电连接。

按键触发电路121包括按键输入端子KEY－UP、电容C1、二极管D1和 NMOS管Q1，NMOS管Q1的漏极和栅极均与按键输入端子KEY－UP电连接， NMOS管Q1的源极接地，电容C1并联在NMOS管Q1的源极和栅极，电源使能电路122的输入端和唤醒自锁电路124的输入端均与NMOS管Q1的漏极电连接，二极管D1的阳极与NMOS管Q1的漏极电连接，二极管D1的阴极与唤醒自锁电路124的输入端电连接。按键触发电路121通过按键输入端子KEY－UP与按键电路11电连接。

电源使能电路122包括电源使能端子1221和二极管D2，二极管D2 的阳极与NMOS管Q1的漏极电连接，二极管D2的阴极与电源使能端子1221 电连接。

CPU控制触发电路123设置有CPU连接端CPU－UP和二极管D3，二极管D3的阳极与CPU连接端CPU－UP电连接，二极管D3的阴极与电源使能端子1221123电连接，CPU连接端CPU－UP与主控电路2电连接。

唤醒自锁电路124包括电池端子BAT、PMOS管Q2、NMOS管Q3、二极管D4和系统电压输出端子1241，电池电路15与电池端子BAT电连接，电池端子BAT与PMOS管Q2的源极电连接，PMOS管Q2的漏极与系统电压输出端子1241电连接，PMOS管Q2的源极和NMOS管Q3的漏极均与PMOS管 Q2的栅极电连接，NMOS管Q3的源极接地，NMOS管Q3的栅极与按键触发电路121的输出端电连接，二极管D4的阳极与系统电压输出端子1241电连接，二极管D4的阴极与NMOS管Q3的栅极电连接。

唤醒自锁电路124还包括断电控制端子CPU－OFF，断电控制端子 CPU－OFF与NMOS管Q3的栅极电连接，断电控制端子CPU－OFF与主控电路 2电连接。

本实施例中，电源唤醒电路12在工作时，通过按键电路11向按键触发电路121发送高电平，此时，电源使能端子1221接收到高电平，从而控制电池电路15导通供电。同时，NMOS管Q3的栅极获取到高电平，NMOS 管Q3截止，使得PMOS管Q2的栅极处于高电平，PMOS管Q2导通，从而使电池电路15向系统电压输出端子1241供电。系统电压输出端子1241处于高电平时，由于存在二极管D4的通路，NMOS管Q3的栅极也会处于高电平，从而达到自锁的作用，使PMOS管Q2处于持续导通状态。当需要关闭系统电压输出端子1241的供电时，通过主控电路2向断电控制端子 CPU－OFF发送低电平，使得NMOS管Q3的栅极处于低电平状态，NMOS管Q3导通，PMOS管Q2截止，系统电压输出端子1241停止供电。此外，还可以通过主控电路2向CPU连接端CPU－UP发送高电平，从而控制电池电路15 导通供电。

本实施例中，参见图4，继电器控制电路3包括双刀双掷继电器开关 K1、控制端子31、供电端子CO+、第一输出端子TQ+和第二输出端子TQ－，双刀双掷继电器开关K1的第一电磁端与控制端子31电连接，供电端子CO+ 与双刀双掷继电器开关K1中第一开关的公共端电连接，第一输出端子TQ+ 与第一开关的常开端子电连接，第二输出端子TQ－与双刀双掷继电器开关 K1中第二开关的常开端子电连接，第二开关的公共端接地，第一开关的常开端子与第一开关的公共端之间并联有电容C2，第二开关的常开端子与第二开关的公共端之间并联有电容C3，电容C2和电容C3的电容值相等。控制端子31与主控电路2电连接，供电端子CO+与电源电路1电连接，第一输出端子TQ+与跳闸线圈4的阳极电连接，第二输出端子TQ－与跳闸线圈4 的阴极电连接。双刀双掷继电器开关K1的第一电磁端与控制端子31之间设置有NPN三极管Q4，NPN三极管Q4的基极与控制端子31电连接，NPN 三极管Q4的发射极接地，NPN三极管Q4的集电极与第一电磁端电连接。第一电磁端和双刀双掷继电器开关K1的第二电磁端之间并联有二极管 D6，二极管D6的阳极与第一电磁端电连接，二极管D6的阴极与第二电磁端电连接。

本实施例中，继电器控制电路3还包括防浪涌电路32，防浪涌电路 32并联在供电端子CO+与第一开关的公共端之间的支路上。防浪涌电路32 包括第一压敏电阻RV1和第二压敏电阻RV2，第一压敏电阻RV1的第一端电连接供电端子CO+与第一开关的公共端之间的支路，第一压敏电阻RV1 的第二端与第二压敏电阻RV2的第一端电连接，第二压敏电阻RV2的第二端连接地线。防浪涌电路32还包括二极管D5，二极管D5的阴极电连接供电端子CO+与第一开关的公共端之间的支路，二极管D5的阳极接地，二极管D5的阳极还与第二压敏电阻RV2的第一端电连接。

继电器控制电路3还包括滤波电感L1和储能电容E1，储能电容E1 的阳极与供电端子CO+电连接，储能电容E1的阴极接地，滤波电感L1的第一端与储能电容E1的阴极电连接，滤波电感L1的第二端与第二压敏电阻RV2的第一端电连接。在电路正常时，储能电容E1进行储能，出现电路故障，供电端子CO+断电时，储能电容E1进行放电，从而向跳闸线圈4 供电，可起到无源保护的作用。

供电端子CO+与第一开关的公共端之间还设置有二极管D7和电容C4，二极管D7的阳极与供电端子CO+电连接，二极管D7的阴极与第一开关的公共端电连接，电容C4的第一端与二极管D7的阳极电连接，电容C4的第二端与二极管D7的阴极电连接。在供电端子CO+与第一开关的公共端之间串联有二极管D7，可避免电流逆流对电源电路1造成损伤，同时，二极管D7并联电容C4，可进一步起到滤波的作用。

本实施例中，继电器控制电路3通过在第一开关的常开端子与第一开关的公共端之间并联有电容C2，第二开关的常开端子与第二开关的公共端之间并联有电容C3，电容C2使得第一开关的常开端子与第一开关的公共端之间等电位，电容C3使得第二开关的常开端子与第二开关的公共端之间等电位，从而避免使得在电路出现浪涌电压时，出现击穿的现象，提高抗浪涌冲击能力。

本实施例的无源保护装置工作时，若主控电路2检测到受保护电路出现故障需要断开通路进行保护时，主控电路2向控制端子31发送高电平，从而使第一开关的常开端子与第一开关的公共端连通，第二开关的常开端子与第二开关的公共端连通，从而导通跳闸线圈4，进而断开受保护电路的通路进行保护。

需要说明的是，以上仅为本实用新型的优选实施例，但发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本实用新型做出的非实质性修改，也均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种继电器控制电路，其特征在于，包括双刀双掷继电器开关、控制端子、供电端子、第一输出端子和第二输出端子，所述双刀双掷继电器开关的第一电磁端与所述控制端子电连接，所述供电端子与所述双刀双掷继电器开关中第一开关的公共端电连接，所述第一输出端子与所述第一开关的常开端子电连接，所述第二输出端子与所述双刀双掷继电器开关中第二开关的常开端子电连接，所述第二开关的公共端接地，所述第一开关的常开端子与所述第一开关的公共端之间并联有第一电容，所述第二开关的常开端子与所述第二开关的公共端之间并联有第二电容，所述第一电容和所述第二电容的电容值相等。

2.根据权利要求1所述的继电器控制电路，其特征在于，

所述继电器控制电路还包括防浪涌电路，所述防浪涌电路并联在所述供电端子与所述第一开关的公共端之间的支路上。

3.根据权利要求2所述的继电器控制电路，其特征在于，

所述防浪涌电路包括第一压敏电阻和第二压敏电阻，所述第一压敏电阻的第一端电连接所述供电端子与所述第一开关的公共端之间的支路，所述第一压敏电阻的第二端与所述第二压敏电阻的第一端电连接，所述第二压敏电阻的第二端连接地线。

4.根据权利要求3所述的继电器控制电路，其特征在于，

所述防浪涌电路还包括第一二极管，所述第一二极管的阴极电连接所述供电端子与所述第一开关的公共端之间的支路，所述第一二极管的阳极接地，所述第一二极管的阳极还与所述第二压敏电阻的第一端电连接。

5.根据权利要求4所述的继电器控制电路，其特征在于，

所述继电器控制电路还包括储能电容，所述储能电容的阳极与所述供电端子电连接，所述储能电容的阴极接地。

6.根据权利要求5所述的继电器控制电路，其特征在于，

所述继电器控制电路还包括滤波电感，所述滤波电感的第一端与所述电容的阴极电连接，所述滤波电感的第二端与所述第二压敏电阻的第一端电连接。

7.根据权利要求1至6任一项所述的继电器控制电路，其特征在于，

所述双刀双掷继电器开关的第一电磁端与所述控制端子之间设置有NPN三极管，所述NPN三极管的基极与所述控制端子电连接，所述NPN三极管的发射极接地，所述NPN三极管的集电极与所述第一电磁端电连接。

8.根据权利要求7所述的继电器控制电路，其特征在于，

所述第一电磁端和所述双刀双掷继电器开关的第二电磁端之间并联有第二二极管，所述第二二极管的阳极与所述第一电磁端电连接，所述第二二极管的阴极与所述第二电磁端电连接。

9.根据权利要求1至6任一项所述的继电器控制电路，其特征在于，

所述供电端子与所述第一开关的公共端之间设置有第三二极管和第一电容，所述第三二极管的阳极与所述供电端子电连接，所述第三二极管的阴极与所述第一开关的公共端电连接；所述第一电容的第一端与所述第三二极管的阳极电连接，所述第一电容的第二端与第三二极管的阴极电连接。

10.一种无源保护装置，包括电源电路、主控电路、继电器控制电路和跳闸线圈，所述电源电路向所述主控电路、所述继电器控制电路和所述跳闸线圈提供电源，所述继电器控制电路与所述主控电路电连接，所述跳闸线圈与所述继电器控制电路电连接；其特征在于，

所述继电器控制电路采用权利要求1至8任一项所述的继电器控制电路；

所述控制端子与所述主控电路电连接，所述供电端子与所述电源电路电连接，所述第一输出端子与所述跳闸线圈的阳极电连接，所述第二输出端子与所述跳闸线圈的阴极电连接。

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