CN217822574U - 一种继电器控制驱动电路和功率因素修正电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种继电器控制驱动电路和功率因素修正电路。所述继电器控制驱动电路包括第一驱动模块、第二驱动模块、第一限流电阻模块和第二限流电阻模块，所述第一驱动模块和第二驱动模块的一端接收驱动信号、一端连接继电器的控制端。在所述继电器的闭合之后，第一驱动模块和第二驱动模块控制所述第一控制端接入所述第一限流电阻模块。本实用新型可以改变继电器不同阶段的限流电阻，进而改变继电器的功耗，从而降低整个电路的损耗。进一步的，所述继电器控制驱动电路可以同时控制多个继电器工作，进而进一步降低电路损耗。

Description

一种继电器控制驱动电路和功率因素修正电路

技术领域

本实用新型涉及功率因素修正电路领域，更具体地说，涉及一种继电器控制驱动电路和包括所述继电器控制驱动电路的功率因素修正电路。

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。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。

有很多电气产品，因其内部阻抗的特性，使其功率因数非常低，为了提高其功率因素，必须在其电源输入端增加功率因素修正电路(Power Factor Correction Circuit，PFC)。现有技术的PFC电路通常包括至少两个主继电器。目前的主继电器的驱动电路，通常损耗较大，因此电路效率较低。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种电路损耗小，效率高的继电器控制驱动电路。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种继电器控制驱动电路，包括第一驱动模块、第二驱动模块、第一限流电阻模块和第二限流电阻模块，所述第一驱动模块的第一端接收第一驱动信号、第二端连接所述第一限流电阻模块的第一端，所述第二驱动模块的第一端接收第二驱动信号、第二端连接所述第二限流电阻模块的第一端，所述第一限流电阻模块的第二端和所述第二限流电阻模块的第二端连接继电器的第一控制端；在所述继电器的闭合之前，第一驱动模块和第二驱动模块控制所述第一控制端并联接入所述第一限流电阻模块和所述第二限流电阻模块，在所述继电器的闭合之后，第一驱动模块和第二驱动模块控制所述第一控制端接入所述第一限流电阻模块。

在本实用新型所述的继电器控制驱动电路中，所述第一限流电阻模块包括第一限流电阻单元和第二限流电阻单元，所述第一限流电阻单元和所述第二限流电阻单元彼此串联，所述第二限流电阻模块包括第三限流电阻单元。

在本实用新型所述的继电器控制驱动电路中，所述第一限流电阻单元和所述第二限流电阻单元分别包括四个并联的限流电阻，所述第三限流电阻单元包括两个并联的限流电阻。

在本实用新型所述的继电器控制驱动电路中，所述第一驱动模块包括第一开关管、第一二极管、第二二极管、第一电阻和第二电阻，所述第一开关管的第一端经所述第一电阻接收所述第一驱动信号、第二端接地、第三端连接所述第一限流电阻模块、所述第一二极管的阴极和所述第二二极管的阳极，所述第一二极管的阳极接地，所述第二二极管的阴极连接电源电压，所述第二电阻连接在所述第一开关管的第一端和地之间。

在本实用新型所述的继电器控制驱动电路中，所述第一开关管为MOS管，所述MOS管的栅极经所述第一电阻接收所述第一驱动信号、源极接地、漏极连接所述第一限流电阻模块。

在本实用新型所述的继电器控制驱动电路中，所述第二驱动模块包括第二开关管、第三二极管、第四二极管、第三电阻和第四电阻，所述第二开关管的第一端经所述第三电阻接收所述第一驱动信号、第二端接地、第三端连接所述第二限流电阻模块、所述第三二极管的阴极和所述第四二极管的阳极，所述第三二极管的阳极接地，所述第四二极管的阴极连接电源电压，所述第四电阻连接在所述第二开关管的第一端和地之间。

在本实用新型所述的继电器控制驱动电路中，所述第二开关管为MOS管，所述MOS管的栅极经所述第三电阻接收所述第二驱动信号、源极接地、漏极连接所述第二限流电阻模块。

本实用新型解决其技术问题采用的另一技术手段是，构造一种PFC电路，包括第一继电器和第二继电器和根所述的继电器控制驱动电路，所述第一限流电阻模块的第二端和所述第二限流电阻模块的第二端连接所述第一继电器的第一控制端和所述第二继电器的第一控制端，所述第一继电器和所述第二继电器的第二控制端连接电源，所述第一继电器和所述第二继电器的动触头连接输入信号端，所述第一继电器和所述第二继电器的第一静触点同样连接所述信号输入端，所述第一继电器和所述第二继电器的第二静触点连接信号输出端。

在本实用新型所述的功率因素修正电路中，进一步包括稳压电容，所述稳压电容连接在所述电源和地之间。

在本实用新型所述的功率因素修正电路中，进一步包括第五二极管和第六二极管，所述第五二极管和所述第六二极管的阳极连接所述第一限流电阻模块的第二端和所述第二限流电阻模块的第二端、阴极连接所述电源。

本实用新型通过采用第一驱动模块、第二驱动模块控制继电器的不同阶段中，第一限流电阻模块和第二限流电阻模块，或所述第一限流电阻模块与继电器的控制端的连接，可以改变继电器不同阶段的限流电阻，进而改变继电器的功耗，从而降低整个电路的损耗。进一步的，所述继电器控制驱动电路可以同时控制多个继电器工作，进而进一步降低电路损耗。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型的继电器控制驱动电路的原理示意图；

图2是本实用新型的功率因素修正电路的一个优选实施例的电路图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型涉及一种继电器控制驱动电路，包括第一驱动模块、第二驱动模块、第一限流电阻模块和第二限流电阻模块，所述第一驱动模块的第一端接收第一驱动信号、第二端连接所述第一限流电阻模块的第一端，所述第二驱动模块的第一端接收第二驱动信号、第二端连接所述第二限流电阻模块的第一端，所述第一限流电阻模块的第二端和所述第二限流电阻模块的第二端连接继电器的第一控制端；在所述继电器的闭合之前，第一驱动模块和第二驱动模块控制所述第一控制端并联接入所述第一限流电阻模块和所述第二限流电阻模块，在所述继电器的闭合之后，第一驱动模块和第二驱动模块控制所述第一控制端接入所述第一限流电阻模块。本实用新型通过采用第一驱动模块、第二驱动模块控制继电器的不同阶段中，第一限流电阻模块和第二限流电阻模块，或所述第一限流电阻模块与继电器的控制端的连接，可以改变继电器不同阶段的限流电阻，进而改变继电器的功耗，从而降低整个电路的损耗。进一步的，所述继电器控制驱动电路可以同时控制多个继电器工作，进而进一步降低电路损耗。

图1是本实用新型的继电器控制驱动电路的原理示意图。如图1所示，本实用新型的继电器控制驱动电路，包括第一驱动模块100、第二驱动模块200、第一限流电阻模块300和第二限流电阻模块400。所述第一驱动模块100的第一端接收第一驱动信号RELAY2GATE、第二端连接所述第一限流电阻模块300的第一端，所述第二驱动模块200的第一端接收第二驱动信号RELAYGATE、第二端连接所述第二限流电阻模块400的第一端，所述第一限流电阻模块300的第二端和所述第二限流电阻模块400的第二端连接继电器500的第一控制端。在所述继电器500的闭合之前，第一驱动模块100和第二驱动模块200控制所述第一控制端接入所述第一限流电阻模块300和所述第二限流电阻模块400，在所述继电器500的闭合之后，第一驱动模块100和第二驱动模块200控制所述第一控制端接入所述第一限流电阻模块300。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述第一驱动模块100、第二驱动模块200可以采用任何适合的开关管驱动电路构建，所述第一限流电阻模块300和第二限流电阻模块400可以采用任何适合的电阻模块构建。通过所述第一驱动模块100、第二驱动模块200将所述第一限流电阻模块300和第二限流电阻模块400，或将所述第一限流电阻模块300接入继电器电路，可以调整继电器中的电流和继电器两端的电压，从而降低继电器的功耗，并减少整个继电器电路的功耗。

具体的，例如，在所述第一驱动模块100、第二驱动模块200同时导通，继电器500闭合，将所述第一限流电阻模块300和所述第二限流电阻模块400并联接入继电器电路。由于电阻模块并联，阻值较小，尖峰电流不容易损坏电阻，大部分功耗都在继电器线圈。继电器闭合后工作时，电流比较平稳，将所述第一驱动模块100导通，第二驱动模块200断开，那么第二限流电阻模块400将不会接入电路，仅有第一限流电阻模块300接入，限流模块的工作阻值变大，根据功率计算公式P_总＝U_总 ²/R，R为继电器电阻加限流电阻的总和。因此，在断开第二限流电阻模块400之后，电阻R变大，功率变小，继电器500上的电压U_继电器减小，继电器的功耗减小，因此减小了整个继电器电路的功耗。

图2是本实用新型的功率因素修正电路的一个优选实施例的电路图，其中示出了本实用新型的继电器控制驱动电路的优选实施例的电路图。如图2所示，所述PFC电路包括继电器REL1和继电器REL2和所述的继电器控制驱动电路。结合图1可知，所述的继电器控制驱动电路包括第一驱动模块100、第二驱动模块200、第一限流电阻模块300和第二限流电阻模块400。所述继电器REL1的第一控制端和所述继电器REL2的第一控制端1均分别连接所述第一限流电阻模块300的第二端和所述第二限流电阻模块400的第二端；所述继电器REL1和所述继电器REL2的第二控制端2连接电源+14VP。所述继电器REL1和所述继电器REL2的动触头5连接输入信号端INPUT，所述继电器REL1和所述继电器REL2的第一静触点1同样连接所述信号输入端INPUT，所述继电器REL1和所述继电器REL2的第二静触点2连接信号输出端OUTPUT。所述继电器REL1和所述继电器REL2的动触头5基于从第一控制端1接收到的信号在所述第一静触点1和第二静触点2之间切换。

在此，本领域技术人员知悉，虽然所述PFC电路示出了两个继电器，在本实用新型的其他优选实施例中，所述PFC电路可以包括一个继电器，多个继电器。

进一步如图2所示，所述第一限流电阻模块300包括第一限流电阻单元和第二限流电阻单元，所述第一限流电阻单元和所述第二限流电阻单元彼此串联。其中所述第一限流电阻单元包括四个彼此并联的限流电阻R1-R4，所述第二限流电阻单元同样包括四个彼此并联的限流电阻R5-R8。在本实用新型的其他优选实施例中，所述第一限流电阻单元和所述第二限流电阻单元可以包括一个、两个、三个或者其他数量的并联限流电阻所述第二限流电阻模块400包括第三限流电阻单元。所述第三限流电阻单元包括两个并联的限流电阻R9和R10。类似的，所述第三限流电阻单元也可以包括其他数量的并联限流电阻。各个限流电阻的阻值可以相等，也可以不相等，优选相等。

进一步如图2所示，所述第一驱动模块100包括开关管Q1、二极管D31、二极管D32、电阻R11和电阻R12，所述开关管Q1的第一端经所述电阻R11接收所述第一驱动信号RELAY2GATE、第二端接地AGNDP、第三端连接所述第一限流电阻模块300，即并联的限流电阻R1-R4的第一端。并联的限流电阻R1-R4的第二端连接并联的限流电阻R5-R8的第一端，并联的限流电阻R5-R8的第二端连接所述继电器REL1的第一控制端1和所述继电器REL2的第一控制端1。所述开关管Q1的第三端还连接所述二极管D31的阴极和所述二极管D32的阳极，所述二极管D31的阳极接地AGNDP，所述二极管D32的阴极连接电源+14VP电压，所述电阻R12连接在所述开关管Q1的第一端和地AGNDP之间。如图2所示，所述开关管Q1为MOS管，所述MOS管的栅极经所述电阻R11接收所述第一驱动信号RELAY2GATE、源极接地AGNDP、漏极连接并联的限流电阻R1-R4的第一端、所述二极管D31的阴极和所述二极管D32的阳极。当然，在本实用新的其他优选实施例中，所述开关管还可以采用三极管、IGBT管或者任何其他适合的开关器件。

如图2所示，所述第二驱动模块200包括开关管Q2、二极管D21、二极管D22、电阻R13和电阻R14，所述开关管Q2的第一端经所述电阻R13接收所述第一驱动信号RELAY2GATE、第二端接地AGNDP、第三端连接所述第二限流电阻模块400，即所述并联电阻R9和R10的第一端，所述并联电阻R9和R10的第二端连接所述继电器REL1的第一控制端1和所述继电器REL2的第一控制端1。所述开关管Q2的第三端还连接所述二极管D21的阴极和所述二极管D22的阳极，所述二极管D21的阳极接地AGNDP，所述二极管D22的阴极连接电源+14VP电压，所述电阻R14连接在所述开关管Q2的第一端和地AGNDP之间。如图2所示，所述开关管Q2为MOS管，所述MOS管的栅极经所述电阻R13接收所述第二驱动信号RELAYGATE、源极接地AGNDP、漏极连接所述并联电阻R9和R10的第一端、所述二极管D21的阴极和所述二极管D22的阳极。当然，在本实用新的其他优选实施例中，所述开关管还可以采用三极管、IGBT管或者任何其他适合的开关器件。

进一步如图2所示，所述的PFC电路进一步包括稳压电容C1、二极管D11和二极管D12，所述稳压电容C1连接在所述电源+14VP和地AGNDP之间。所述二极管D11和二极管D12的阳极连接所述继电器REL1的第一控制端1和所述继电器REL2的第一控制端1、阴极连接所述电源+14VP。

在本优选实施例中，通过开关管Q1、Q2控制限流电阻R1～R10的接入减小继电器控制驱动电路的损耗，优选的，电阻R1～R8阻值比电阻R9、R10大。电路中开关管Q1、Q2同时导通，继电器闭合，电路中的限流电阻都接入电路，由于电阻并联关系，阻值较小，尖峰电流不容易损坏电阻，大部分功耗都在继电器线圈。继电器闭合后工作时，电流比较平稳，开关管Q2关断，开关管Q1继续导通，此时电阻R9、R10不接入电路。工作电阻R1～R8工作阻值较大，根据功率计算公式P_总＝U_总 ²/R，R为继电器电阻加限流电阻的总和。因此，关断开关管Q2后，电阻R变大，功率变小，继电器500上的电压U_继电器减小，继电器的功耗减小，因此减小了整个继电器电路的功耗。因此，本实施例通过在继电器控制驱动电路使用两个开关管来控制不同阶段的限流电阻，保护电路的同时减小驱动电路的损耗。

本领域技术人员基于以上教导可知，前述继电器控制驱动电路可以适用于任何电路中的继电器驱动。并且前述PFC电路可以包括任何数量的继电器，以及任何的其他器件，这些都落入本实用新型的保护范围。

本实用新型通过采用第一驱动模块、第二驱动模块控制继电器的不同阶段中，第一限流电阻模块和第二限流电阻模块，或所述第一限流电阻模块与继电器的控制端的连接，可以改变继电器不同阶段的限流电阻，进而改变继电器的功耗，从而降低整个电路的损耗。进一步的，所述继电器控制驱动电路可以同时控制多个继电器工作，进而进一步降低电路损耗。

虽然本实用新型是通过具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明白，在不脱离本实用新型范围的情况下，还可以对本实用新型进行各种变换及等同替代。另外，针对特定情形或材料，可以对本实用新型做各种修改，而不脱离本实用新型的范围。因此，本实用新型不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本实用新型权利要求范围内的全部实施方式。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种继电器控制驱动电路，其特征在于，包括第一驱动模块、第二驱动模块、第一限流电阻模块和第二限流电阻模块，所述第一驱动模块的第一端接收第一驱动信号、第二端连接所述第一限流电阻模块的第一端，所述第二驱动模块的第一端接收第二驱动信号、第二端连接所述第二限流电阻模块的第一端，所述第一限流电阻模块的第二端和所述第二限流电阻模块的第二端连接继电器的第一控制端；在所述继电器的闭合之前，第一驱动模块和第二驱动模块控制所述第一控制端并联接入所述第一限流电阻模块和所述第二限流电阻模块，在所述继电器的闭合之后，第一驱动模块和第二驱动模块控制所述第一控制端接入所述第一限流电阻模块。

2.根据权利要求1所述的继电器控制驱动电路，其特征在于，所述第一限流电阻模块包括第一限流电阻单元和第二限流电阻单元，所述第一限流电阻单元和所述第二限流电阻单元彼此串联，所述第二限流电阻模块包括第三限流电阻单元。

3.根据权利要求2所述的继电器控制驱动电路，其特征在于，所述第一限流电阻单元和所述第二限流电阻单元分别包括四个并联的限流电阻，所述第三限流电阻单元包括两个并联的限流电阻。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的继电器控制驱动电路，其特征在于，所述第一驱动模块包括第一开关管、第一二极管、第二二极管、第一电阻和第二电阻，所述第一开关管的第一端经所述第一电阻接收所述第一驱动信号、第二端接地、第三端连接所述第一限流电阻模块、所述第一二极管的阴极和所述第二二极管的阳极，所述第一二极管的阳极接地，所述第二二极管的阴极连接电源电压，所述第二电阻连接在所述第一开关管的第一端和地之间。

5.根据权利要求4所述的继电器控制驱动电路，其特征在于，所述第一开关管为MOS管，所述MOS管的栅极经所述第一电阻接收所述第一驱动信号、源极接地、漏极连接所述第一限流电阻模块。

6.根据权利要求1-3中任意一项所述的继电器控制驱动电路，其特征在于，所述第二驱动模块包括第二开关管、第三二极管、第四二极管、第三电阻和第四电阻，所述第二开关管的第一端经所述第三电阻接收所述第一驱动信号、第二端接地、第三端连接所述第二限流电阻模块、所述第三二极管的阴极和所述第四二极管的阳极，所述第三二极管的阳极接地，所述第四二极管的阴极连接电源电压，所述第四电阻连接在所述第二开关管的第一端和地之间。

7.根据权利要求6所述的继电器控制驱动电路，其特征在于，所述第二开关管为MOS管，所述MOS管的栅极经所述第三电阻接收所述第二驱动信号、源极接地、漏极连接所述第二限流电阻模块。

8.一种功率因素修正电路，包括第一继电器和第二继电器和根据权利要求1-7中任意一项所述的继电器控制驱动电路，所述第一限流电阻模块的第二端和所述第二限流电阻模块的第二端连接所述第一继电器的第一控制端和所述第二继电器的第一控制端，所述第一继电器和所述第二继电器的第二控制端连接电源，所述第一继电器和所述第二继电器的动触头连接信号输入端，所述第一继电器和所述第二继电器的第一静触点同样连接所述信号输入端，所述第一继电器和所述第二继电器的第二静触点连接信号输出端。

9.根据权利要求8所述的功率因素修正电路，其特征在于，进一步包括稳压电容，所述稳压电容连接在所述电源和地之间。

10.根据权利要求8所述的功率因素修正电路，其特征在于，进一步包括第五二极管和第六二极管，所述第五二极管和所述第六二极管的阳极连接所述第一限流电阻模块的第二端和所述第二限流电阻模块的第二端、阴极连接所述电源。

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