一種防燒毀繼電器電路的制作方法

本實用新型涉及電路控制領域，尤其是涉及一種具有較高耐壓能力的防燒毀繼電器電路。

背景技術：

繼電器（英文名稱：relay）是一種電控制器件，是當輸入量（激勵量）的變化達到規定要求時，在電氣輸出電路中使被控量發生預定的階躍變化的一種電器。它具有控制系統（又稱輸入回路）和被控制系統（又稱輸出回路）之間的互動關系。通常應用于自動化的控制電路中，它實際上是用小電流去控制大電流運作的一種“自動開關”。故在電路中起著自動調節、安全保護、轉換電路等作用。

繼電器的線圈作為控制部分，可能需要長時間施加動作電流。當線圈兩端的電壓過大時，就可能出現燒毀的情況，導致繼電器失效。

中華人民共和國國家知識產權局于2014年02月12日公開了名稱為《帶觸點過熱保護的繼電器》的專利文獻（公開號：CN103578855A），其包括繼電器外殼和過熱保護器，所述的過熱保護器在繼電器外殼的內部，所述的繼電器外殼內還安裝有繼電器線圈，所述繼電器線圈與過熱保護器串聯連接，繼電器工作時，如果觸點溫度升高，繼電器內部溫度也會隨著升高，繼電器內部溫度達到過熱保護器額定溫度后，過熱保護器斷開，使繼電器線圈斷開與電源的連接，在常溫下過熱保護器是呈接通狀態。此方案能夠有效防止繼電器觸點過熱的問題，但對于線圈過壓過流仍無法提供保護。

技術實現要素：

本實用新型主要是解決現有技術所存在的無法防止繼電器線圈兩端電壓過大導致燒毀等的技術問題，提供一種即使線圈電壓較大也能夠維持正常工作、不出現燒毀情況的防燒毀繼電器電路。

本實用新型針對上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的：一種防燒毀繼電器電路，包括繼電器單元、主控制器、電能計量芯片、電流采樣單元和電壓采樣單元，所述繼電器單元包括繼電器、開關電路；繼電器的線圈第一端連接電源，線圈第二端連接開關電路的輸入端，開關電路的輸出端接地，主控制器的脈沖信號輸出端通過周期小于繼電器的釋放時間的脈沖信號連接到開關電路的控制端；電流采樣單元和電壓采樣單元的采集端都連接電源，電流采樣單元和電壓采樣單元的輸出端都連接電能計量芯片，電能計量芯片的輸出端連接主控制器。

電流采樣單元和電壓采樣單元采集電源的電流電壓信號，然后通過電能計量芯片發送給主控制器。主控制器根據電壓信號電流信號判斷繼電器線圈的電壓是否超過承受上限。如果超過，則輸出脈沖信號控制開關電路間歇通斷，在線圈本身感抗作用下，脈沖信號頻率越高則阻抗越高，電流則越小，從而有效保護線圈不被燒毀。

作為優選，所述開關電路包括三極管Q8、電阻R171、電阻R173和電容C36，所述三極管Q8的集電極連接繼電器的線圈第二端，三極管Q8的發射極接地，三極管Q8的基極連接電阻R171的第一端，電阻R171的第二端連接主控制器的脈沖信號輸出端，電阻R173的第一端連接三極管Q8的發射極，電阻R173的第二端連接電阻R171的第二端，電容C36的第一端連接電阻R171的第二端，電容C36的第二端接地。

電阻R171為限流電阻，電阻R173為偏置電阻。主控制器輸出高電平時，三極管Q8導通，繼電器線圈流過電流產生磁力控制輸出端導通或截止。

作為優選，所述繼電器單元還包括電阻R27、電容C37、電容C38和二極管D2，所述繼電器的線圈第一端連接電阻R27的第一端，電阻R27的第二端連接電源，電容C37的第一端連接電阻R27的第二端，電容C37的第二端接地；電容C38跨接在繼電器的線圈第一端和線圈第二端之間；二極管D2的正極連接繼電器線圈第二端，二極管D2的負極連接繼電器線圈第一端。

二極管D2和電容C38為繼電器提供泄放回路并吸收尖峰脈沖。電阻R27為限流電阻。

脈沖信號的周期小于繼電器的釋放時間才能確保繼電器的觸點維持穩定的動作狀態。

本實用新型帶來的有益效果是，即使繼電器線圈電壓超過承受上限，也可以通過調整脈沖信號頻率的方式維持繼電器正常工作，有效防止線圈由于電壓波動而燒毀。

附圖說明

圖1是本實用新型的一種結構示意圖；

圖2是本實用新型的一種繼電器單元電路圖；

圖中：K1、繼電器；2、開關電路；3、主控制器；4、電能計量芯片；5、電流采樣單元；6、電壓采樣單元；7、電源。

具體實施方式

下面通過實施例，并結合附圖，對本實用新型的技術方案作進一步具體的說明。

實施例：本實施例的一種防燒毀繼電器電路，如圖1所示，包括繼電器單元、主控制器3、電能計量芯片4、電流采樣單元5和電壓采樣單元6，所述繼電器單元包括繼電器K1和開關電路2；繼電器K1的線圈第一端連接電源，線圈第二端連接開關電路的輸入端，開關電路的第二端接地，開關電路的控制端連接主控制器的脈沖信號輸出端；電流采樣單元和電壓采樣單元的采集端都連接電源，電流采樣單元和電壓采樣單元的輸出端都連接電能計量芯片，電能計量芯片的輸出端連接主控制器。

電流采樣單元和電壓采樣單元采集電源的電流電壓信號，然后通過電能計量芯片發送給主控制器。主控制器根據電壓信號電流信號判斷繼電器線圈的電壓是否超過承受上限。如果超過，則輸出脈沖信號控制開關電路間歇通斷，在線圈本身感抗作用下，脈沖信號頻率越高則阻抗越高，電流則越小，從而有效保護線圈不被燒毀。

如圖2所示，所述開關電路包括三極管Q8、電阻R171、電阻R173和電容C36，所述三極管Q8的集電極連接繼電器K1的線圈第二端，三極管Q8的發射極接地，三極管Q8的基極連接電阻R171的第一端，電阻R171的第二端連接主控制器的脈沖信號輸出端，電阻R173的第一端連接三極管Q8的發射極，電阻R173的第二端連接電阻R171的第二端，電容C36的第一端連接電阻R171的第二端，電容C36的第二端接地。

電阻R171為限流電阻，電阻R173為偏置電阻。主控制器輸出高電平時，三極管Q8導通，繼電器K1線圈流過電流產生磁力控制輸出端導通或截止。

繼電器單元還包括電阻R27、電容C37、電容C38和二極管D2，所述繼電器K1的線圈第一端連接電阻R27的第一端，電阻R27的第二端連接電源，電容C37的第一端連接電阻R27的第二端，電容C37的第二端接地；電容C38跨接在繼電器K1的線圈第一端和線圈第二端之間；二極管D2的正極連接繼電器線圈第二端，二極管D2的負極連接繼電器線圈第一端。

二極管D2和電容C38為繼電器提供泄放回路并吸收尖峰脈沖。電阻R27為限流電阻。

本方案中，繼電器線圈采用+12V電源，由市電經變壓器轉換整流之后提供。電壓采樣電路和電流采樣電路直接采集市電狀態，主控制器通過變壓器的變比計算出繼電器線圈的電壓值。當電壓值不超過12V時，通過Alarmout管腳輸出直流信號進行控制；當電壓值超過12V時，通過Alarmout管腳輸出脈沖信號進行控制。

主控制器脈沖信號輸出端輸出的脈沖信號的周期小于繼電器K1的釋放時間。

脈沖信號的周期小于繼電器K1的釋放時間才能確保繼電器的觸點維持穩定的動作狀態。

本實施例采用的繼電器K1為松川繼電器，觸點的吸合時間為10ms，釋放時間為5ms。脈沖信號的頻率大于200Hz。

本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發明創造精神作舉例說明。本方案所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發明創造的精神或者超越所附權利要求書所定義的范圍。

盡管本文較多地使用了線圈、開關電路、采樣單元等術語，但并不排除使用其它術語的可能性。使用這些術語僅僅是為了更方便地描述和解釋本放哪的本質；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發明創造精神相違背的。