專利名稱：一種繼電器開關(guān)量隔離電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種繼電器開關(guān)量隔離電路，主要用于解決隔離前級(jí)和后端的電源配置問題，簡(jiǎn)化電路設(shè)計(jì)，節(jié)約生產(chǎn)成本。
背景技術(shù)：
開關(guān)量在電信號(hào)上表征為高電平和低電平，從高電平切換到低電平或從低電平切換到高電平可視為一個(gè)開關(guān)動(dòng)作。在控制電路中，開關(guān)量驅(qū)動(dòng)電路必不可少。隨著電力電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，許多高電壓、大電流的電氣設(shè)備被運(yùn)用于工業(yè)生產(chǎn)和電動(dòng)交通領(lǐng)域。這些電氣設(shè)備的一次強(qiáng)電通斷帶來的電流脈沖，會(huì)影響到微控制器的管腳電平，從而造成微控制器的誤動(dòng)作或造成微控制器的永久損壞，可能導(dǎo)致巨大的經(jīng)濟(jì)損失，威脅人身安全。在現(xiàn)有方案中，隔離的數(shù)字量輸出電路往往采用繼電器或光耦來實(shí)現(xiàn)。其中采用繼電器做隔離輸出是一個(gè)較為簡(jiǎn)易的方案。由于繼電器線圈與繼電器開關(guān)沒有直接的電氣聯(lián)系，因此，采用單片機(jī)、三極管和繼電器線圈作為隔離前級(jí)，將繼電器開關(guān)作為隔離后級(jí)直接驅(qū)動(dòng)被控目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字量驅(qū)動(dòng)電路的隔離功能。另一種方案采用光耦作為隔離器件， 光耦的隔離前級(jí)可以直接采用單片機(jī)驅(qū)動(dòng)，但由于光耦的驅(qū)動(dòng)能力有限，在光耦隔離后級(jí)需要增加驅(qū)動(dòng)芯片或驅(qū)動(dòng)元件及其控制電源。采用繼電器的隔離方案因繼電器的耐壓值有限，隔離電壓較低，適用范圍有限；采用光耦的隔離方案則因隔離后級(jí)需要配置相應(yīng)的控制電源，生產(chǎn)成本較高。同時(shí)現(xiàn)有技術(shù)輸出模式單一，僅能實(shí)現(xiàn)高邊輸出或低邊輸出，使用范圍受到限制。因此有必要對(duì)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實(shí)用新型提供一種繼電器開關(guān)量隔離電路，采用光耦作為隔離器件，保證整個(gè)隔離電路的隔離電壓等級(jí)，同時(shí)利用光耦的開關(guān)特性，配合三極管及分壓電路去控制雙刀雙擲繼電器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)輸出。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種繼電器開關(guān)量隔離電路，包括光驅(qū)動(dòng)電路，三極管驅(qū)動(dòng)電路，雙刀雙擲繼電器，繼電器線圈驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，還包括輸出模式選擇電路和輸出保護(hù)電路，所述光驅(qū)動(dòng)電路連接所述三極管驅(qū)動(dòng)電路，所述三極管驅(qū)動(dòng)電路連接所述繼電器線圈驅(qū)動(dòng)電路， 所述繼電器常開觸點(diǎn)連接所述輸出模式選擇電路，所述輸出保護(hù)電路連接所述輸出模式選擇電路。所述光驅(qū)動(dòng)電路采取單片機(jī)管腳灌電流加限流電阻直接驅(qū)動(dòng)光耦的發(fā)光二極管。所述三極管驅(qū)動(dòng)電路的三極管基極與地之間設(shè)有穩(wěn)壓管和濾波電容。所述輸出模式選擇電路包括繼電器雙刀和模式選擇跳線，所述模式選擇跳線接繼電器常開觸點(diǎn)，所述繼電器雙刀連接引線作為電路輸出端。所述輸出保護(hù)電路包括可恢復(fù)式保險(xiǎn)絲和電壓脈沖抑制器，所述可恢復(fù)式保險(xiǎn)絲連接所述繼電器雙刀，所述電壓脈沖抑制器連接在所述可恢復(fù)式保險(xiǎn)絲與地之間。本實(shí)用新型的有益效果在于三極管驅(qū)動(dòng)基極與地之間設(shè)置穩(wěn)壓管和濾波電容， 穩(wěn)壓管保證三極管的導(dǎo)通電壓，濾波電容可防止三極管受到干擾而誤動(dòng)作；基于光耦的繼電器線圈控制，無需為隔離后級(jí)的驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)電源模塊；利用雙刀雙擲繼電器的機(jī)械開關(guān)特性，配合跳線選擇，實(shí)現(xiàn)高低邊輸出模式可選。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例電路結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
下面通過附圖和具體實(shí)施方式
來進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。一種繼電器開關(guān)量隔離電路，包括光驅(qū)動(dòng)電路，三極管驅(qū)動(dòng)電路，雙刀雙擲繼電器，繼電器線圈驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，還包括輸出模式選擇電路和輸出保護(hù)電路，所述光驅(qū)動(dòng)電路連接所述三極管驅(qū)動(dòng)電路，所述三極管驅(qū)動(dòng)電路連接所述繼電器線圈驅(qū)動(dòng)電路， 所述繼電器常開觸點(diǎn)連接所述輸出模式選擇電路，所述輸出保護(hù)電路連接所述輸出模式選擇電路。如圖1所示，該隔離電路光驅(qū)動(dòng)電路由光耦Ul的發(fā)光二級(jí)管、電源VCC、限流電阻 Rl和單片機(jī)控制引腳1 組成。該隔離電路的隔離前級(jí)采取單片機(jī)管腳灌電流加限流電阻 Rl的方式直接驅(qū)動(dòng)光耦的發(fā)光二極管。所述三極管驅(qū)動(dòng)電路由分壓電阻R2、R3，光耦Ul的開關(guān)管，穩(wěn)壓管VI，濾波電容Cl 組成。其工作原理如下當(dāng)光耦Ul截止時(shí)，電阻R3將Ql的基極電位下拉至地電位，Ql截止，繼電器無動(dòng)作；當(dāng)Ul導(dǎo)通時(shí)，R2、R3形成分壓電路，對(duì)24V驅(qū)動(dòng)進(jìn)行分壓，同時(shí)因?yàn)榉€(wěn)壓管Vl的穩(wěn)壓作用，Ql基極上的電壓被拉升至5V，Ql導(dǎo)通，驅(qū)動(dòng)繼電器動(dòng)作。電容Cl是對(duì) Ql基極上的電位信號(hào)進(jìn)行濾波，防止受到干擾而導(dǎo)致誤動(dòng)作。所述繼電器線圈驅(qū)動(dòng)電路由線圈限流電阻R4、繼電器線圈JD、續(xù)流二極管D20和三極管Ql組成。其工作原理如下當(dāng)Ql截止時(shí)，繼電器線圈JD不工作，繼電器雙刀Kl在長(zhǎng)閉觸點(diǎn)4、7，繼電器無輸出；當(dāng)Ql導(dǎo)通時(shí)，繼電器線圈JD工作，繼電器雙刀Kl被吸合至常開觸點(diǎn)5、8上，繼電器輸出控制信號(hào)。這部分電路中，限流電阻R4是起到保護(hù)繼電器線圈 JD的作用，使繼電器線圈JD工作于額定的電壓和電流，以延長(zhǎng)其使用壽命；續(xù)流二極管D20 的作用是消除繼電器線圈JD中的電流在截至?xí)r產(chǎn)生的負(fù)向高電壓，保護(hù)其他電子器件。所述輸出模式選擇電路包括繼電器雙刀Kl和模式選擇跳線J1，所述模式選擇跳線Jl接繼電器常開觸點(diǎn)5、8，所述繼電器雙刀Kl連接引線作為電路輸出端，所述模式選擇跳線接MV電源和地。起工作原理為模式選擇跨接套跨接在Jl的1、2腳時(shí)，選擇為高邊輸出模式，當(dāng)繼電器線圈將雙刀吸合至常開觸點(diǎn)時(shí)，對(duì)外輸出MV電源正；模式選擇跨解套跨接在Jl的2、3腳時(shí)，選擇為低邊輸出模式，當(dāng)繼電器線圈將雙刀吸合至常開觸點(diǎn)時(shí)，對(duì)外輸出MV電源地。所述輸出保護(hù)電路包括可恢復(fù)式保險(xiǎn)絲Fl和電壓脈沖抑制器Tl，所述可恢復(fù)式保險(xiǎn)絲Fl連接所述繼電器雙刀Kl，所述電壓脈沖抑制器Tl連接在所述可恢復(fù)式保險(xiǎn)絲Fl 與地之間，當(dāng)輸出短路時(shí)，F(xiàn)l將輸出回路斷開，直至短路故障消除后再恢復(fù)，Tl用于吸收干擾電平。整個(gè)繼電器開關(guān)量選擇電路的工作原理為單片機(jī)驅(qū)動(dòng)光驅(qū)動(dòng)電路中光耦的發(fā)光二級(jí)管，光耦的開關(guān)管動(dòng)作并使三極管驅(qū)動(dòng)電路工作驅(qū)動(dòng)三極管導(dǎo)通，三極管導(dǎo)通會(huì)帶動(dòng)繼電器線圈驅(qū)動(dòng)電路工作使繼電器吸合，最終通過模式選擇跳線選擇性輸出。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不超出本實(shí)用新型精神范圍所做出的變形，均應(yīng)視為在本實(shí)用新型保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種繼電器開關(guān)量隔離電路，包括光驅(qū)動(dòng)電路，三極管驅(qū)動(dòng)電路，雙刀雙擲繼電器，繼電器線圈驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，還包括輸出模式選擇電路和輸出保護(hù)電路，所述光驅(qū)動(dòng)電路連接所述三極管驅(qū)動(dòng)電路，所述三極管驅(qū)動(dòng)電路連接所述繼電器線圈驅(qū)動(dòng)電路，所述繼電器常開觸點(diǎn)連接所述輸出模式選擇電路，所述輸出保護(hù)電路連接所述輸出模式選擇電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種繼電器開關(guān)量隔離電路，其特征在于所述光驅(qū)動(dòng)電路采取單片機(jī)管腳灌電流加限流電阻直接驅(qū)動(dòng)光耦的發(fā)光二極管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種繼電器開關(guān)量隔離電路，其特征在于所述三極管驅(qū)動(dòng)電路的三極管基極與地之間設(shè)有穩(wěn)壓管和濾波電容。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種繼電器開關(guān)量隔離電路，其特征在于所述輸出模式選擇電路包括繼電器雙刀和模式選擇跳線，所述模式選擇跳線接繼電器常開觸點(diǎn)，所述繼電器雙刀連接引線作為電路輸出端。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種繼電器開關(guān)量隔離電路，其特征在于所述輸出保護(hù)電路包括可恢復(fù)式保險(xiǎn)絲和電壓脈沖抑制器，所述可恢復(fù)式保險(xiǎn)絲連接所述繼電器雙刀，所述電壓脈沖抑制器連接在所述可恢復(fù)式保險(xiǎn)絲與地之間。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種繼電器開關(guān)量隔離電路，包括光驅(qū)動(dòng)電路，三極管驅(qū)動(dòng)電路，雙刀雙擲繼電器，繼電器線圈驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，還包括輸出模式選擇電路和輸出保護(hù)電路，所述管驅(qū)動(dòng)電路連接所述三極管驅(qū)動(dòng)電路，所述三極管驅(qū)動(dòng)電路連接所述繼電器線圈驅(qū)動(dòng)電路，所述繼電器常開觸點(diǎn)連接所述輸出模式選擇電路，所述輸出保護(hù)電路連接所述輸出模式選擇電路。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01H47/02GK202332733SQ20112044139
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月10日
發(fā)明者李雪峰, 王婉霞, 盛旺, 裴海靈, 謝勇波 申請(qǐng)人:湖南南車時(shí)代電動(dòng)汽車股份有限公司