控制電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種控制電路。該控制電路包括：被控繼電器，其中，被控繼電器的第一控制端連接被控繼電器的工作電壓，被控繼電器的開關觸點連接負載回路；驅動芯片，其中，驅動芯片的輸入端與數字輸入輸出卡相連接，驅動芯片的輸出端與被控繼電器的第二控制端相連接，用于根據數字輸入輸出卡的數字輸出信號驅動被控繼電器的開關狀態(tài)。通過本實用新型，解決了現(xiàn)有技術中控制電路的維護比較復雜的問題，進而達到了簡化控制電路的結構，降低成本投入的效果。
【專利說明】控制電路

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電路領域，具體而言，涉及一種控制電路。

【背景技術】
[0002]在自動化控制中，計算機會頻繁用到數字輸入輸出(Digital In Out，簡稱D1)卡來進行數字量、開關量的采集和輸出，對于數字輸出來說，D1卡的輸出電平一般為0.7V的低電平和5V的高電平，但是在控制應用中，相關設備、被驅動繼電器的驅動電壓一般都大于5V，因此需要搭建外圍電路來進行電壓的轉換，價格昂貴，而且為了保證電壓的平穩(wěn)，需要外接獨立的電源進行供給。這些外圍電路的搭建，導致控制電路的現(xiàn)場線纜雜亂，維護、維修比較復雜，并且，還帶來了成本升高的問題。
[0003]針對現(xiàn)有技術中控制電路的維護比較復雜的問題，目前尚未提出有效的解決方案。
實用新型內容
[0004]本實用新型的主要目的在于提供一種控制電路，以解決現(xiàn)有技術中控制電路的維護比較復雜的問題。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，根據本實用新型實施例，提供了一種控制電路。
[0006]根據本實用新型的控制電路包括:被控繼電器，其中，所述被控繼電器的第一控制端連接所述被控繼電器的工作電壓，所述被控繼電器的開關觸點連接負載回路；以及驅動芯片，其中，所述驅動芯片的輸入端與數字輸入輸出卡相連接，所述驅動芯片的輸出端與所述被控繼電器的第二控制端相連接，用于根據所述數字輸入輸出卡的數字輸出信號驅動所述被控繼電器的開關狀態(tài)。
[0007]進一步地，所述控制電路包括多個所述被控繼電器，各所述被控繼電器的第一控制端均連接所述工作電壓，第二控制端均與所述驅動芯片的同一輸出端相連接，各所述被控繼電器的開關觸點分別連接各自的負載回路。即，所述控制電路包括編號依次為RLl至RLn的η個所述被控繼繼電器，所述負載回路包括編號依次為LI至Ln的η個回路，其中，η個所述被控繼電器的第一控制端均連接所述工作電壓，η個所述被控繼電器的第二控制端均與所述驅動芯片的同一輸出端相連接，被控繼電器RLi的開關觸點連接負載回路Li，i依次取I至η，η為2以上的自然數。
[0008]進一步地，所述控制電路包括多個所述被控繼電器，各所述被控繼電器的第一控制端均連接所述工作電壓，開關觸點連接各自負載回路，第二控制端分別與所述驅動芯片的相應輸出端連接。即，所述控制電路包括編號依次為RLl至RLn的η個所述被控繼電器，所述負載回路包括編號依次為LI至Ln的η個回路，其中，η個所述被控繼電器的第一控制端均連接所述工作電壓，被控繼電器RLi的開關觸點連接負載回路Li，所述被控繼電器RLi的第二控制端與所述驅動芯片的輸出端Oi相連接，i依次取I至η，η為2以上的自然數。
[0009]進一步地，所述控制電路還包括:穩(wěn)壓支路，連接所述工作電壓，并與所述被控繼電器的第二控制端相連接。
[0010]進一步地，所述控制電路還包括:指示支路，連接所述工作電壓，并與所述被控繼電器的第二控制端相連接。
[0011]進一步地，所述指示支路包括:指示燈；以及限流元件，與所述指示燈串聯(lián)，用于指示所述被控繼電器的開關狀態(tài)。
[0012]進一步地，所述控制電路還包括:第一插頭，其中，所述驅動芯片通過所述第一插頭與所述數字輸入輸出卡相連接。
[0013]進一步地，所述控制電路還包括:第二插頭，其中，所述被控繼電器的開關觸點通過所述第二插頭連接所述負載回路。
[0014]進一步地，所述控制電路還包括:繼電器基座，其中，所述被控繼電器安裝在所述繼電器基座上。
[0015]根據實用新型實施例，采用具有被控繼電器和驅動芯片的控制電路，通過設置驅動芯片，根據所述數字輸入輸出卡的數字輸出信號驅動所述被控繼電器的開關狀態(tài)，當被控繼電器閉合時，負載回路導通。由于被控繼電器的第一控制端連接其工作電壓端，使得負載回路在被控繼電器閉合時，可以在被控繼電器的工作電壓下工作。鑒于被控繼電器的工作電壓可根據現(xiàn)場外圍設備的驅動電壓進行配置，在被控繼電器閉合時已可滿足現(xiàn)場外圍設備的驅動需求。可見，此種結構的控制電路，通過該被控繼電器，就可以實現(xiàn)以較低的數字輸出電壓控制較高的工作電壓的目的。因此，無需搭建復雜的外圍電路進行電壓轉換，避免了外圍電路的搭建所導致的控制電路的現(xiàn)場線纜雜亂，維護、維修比較復雜，解決了現(xiàn)有技術中控制電路的維護比較復雜的問題，進而達到了簡化控制電路的結構，降低成本投入的效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]構成本申請的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
[0017]圖1是根據本實用新型實施例的控制電路的結構示意圖；
[0018]圖2是應用本實用新型實施例的控制電路的原理圖；以及
[0019]圖3是根據本實用新型優(yōu)選實施例的控制電路的結構示意圖。

【具體實施方式】
[0020]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本實用新型。
[0021]為了使本【技術領域】的人員更好地理解本實用新型方案，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分的實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本實用新型保護的范圍。
[0022]需要說明的是，本實用新型的說明書和權利要求書及上述附圖中的術語“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類似的對象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應該理解這樣使用的數據在適當情況下可以互換，以便這里描述的本實用新型的實施例。此外，術語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統(tǒng)、產品或設備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或對于這些過程、方法、產品或設備固有的其它步驟或單元。
[0023]本實用新型實施例提供了一種控制電路。圖1是根據本實用新型實施例的控制電路的結構示意圖，如圖1所示，該控制電路的結構示意圖主要包括被控繼電器10和驅動芯片20，其中:
[0024]被控繼電器10的第一控制端連接被控繼電器10的工作電壓，被控繼電器10的開關觸點連接負載回路，具體地，被控繼電器10的第一控制端為被控繼電器10的控制線圈的一端，即，被控繼電器10的控制線圈的一端連接被控繼電器10的工作電壓，被控繼電器10的工作電壓可以是12V，還可以是24V。
[0025]驅動芯片20的輸入端與數字輸入輸出卡相連接，驅動芯片20的輸出端與被控繼電器10的第二控制端相連接，用于根據數字輸入輸出卡的數字輸出信號驅動被控繼電器10的開關狀態(tài)。具體地，被控繼電器10的第二控制端為被控繼電器10的控制線圈的另一端，被控繼電器10的開關狀態(tài)可以是閉合，也可以是斷開。數字輸入輸出卡的數字輸出信號分為高電平(5V)和低電平(0.7V)，在本實用新型實施例中，被控繼電器10的初始狀態(tài)可以是斷開狀態(tài)，當數字輸出信號為5V的高電平時，被控繼電器10上的電壓達到被控繼電器10的工作標稱電壓，被控繼電器10動作，被控繼電器10的開關觸點閉合；當數字輸出信號為0.7V的低電平時，被控繼電器10上的電壓小于被控繼電器10的工作標稱電壓，被控繼電器10不動作，被控繼電器10維持斷開狀態(tài)。
[0026]圖2是應用本實用新型實施例的控制電路的原理圖。如圖2所示，D1卡31 (即，數字輸入輸出卡)輸出0V-5V的數字脈沖輸出電壓，通過與D1卡31的輸出接口對應的通道32 (包括Cl至Cn)將數字脈沖輸出電壓輸送至控制電路33中的被控繼電器的一個控制端，其中，控制電路33為本實用新型實施例所提供的控制電路，被控繼電器的另一控制端連接Vcc接口板提供的供電電壓，被控繼電器的開關觸點連接負載回路34。
[0027]其中，控制電路33中可以包括多個被控繼電器，通道32中的Cl通道可以將數字脈沖輸出電壓輸送至多個被控繼電器中的第一個被控繼電器的一個控制端，通道32中的C2通道可以將數字脈沖輸出電壓輸送至多個被控繼電器中的第二個被控繼電器的一個控制端，依次類推，通道32中的Cn通道可以將數字脈沖輸出電壓輸送至多個被控繼電器中的第η個被控繼電器的一個控制端。每個被控繼電器的另一端均連接Vcc接口板提供的供電電壓。各被控繼電器的開關觸點連接相應的負載回路34。
[0028]可選地，本實用新型實施例所提供的控制電路可以對多個繼電器進行控制，以下提供兩種不同控制方式的具體電路，具體如下:
[0029]方式一:控制電路包括多個被控繼電器，各被控繼電器的第一控制端均連接工作電壓，第二控制端均與驅動芯片的同一輸出端相連接，各被控繼電器的開關觸點分別連接各自的負載回路。即，控制電路包括η個被控繼電器，η個被控繼電器的編號依次為RLl至RLn,負載回路與被控繼電器一一對應，所以有η個被控繼電器就有η個負載回路，η個負載回路的編號依次為LI至Ln，其中，η個被控繼電器的第一控制端均連接工作電壓，η個被控繼電器的第二控制端均與驅動芯片的輸出端相連接，被控繼電器RLi的開關觸點連接負載回路Li，i依次取I至n，n為2以上的自然數。也就是，驅動芯片的同一輸出端可以分別與η個被控繼電器的第二控制端連接，這η個被控繼電器的第一控制端的工作電壓都相同，每個被控繼電器連接一個負載回路。
[0030]通過在驅動芯片的一個輸出端上連接多個繼電器，實現(xiàn)了驅動芯片的一路輸出信號可以同時控制多個繼電器的開關狀態(tài)，并且多個繼電器的開關狀態(tài)保持一致，此種結構形式的控制電路可以良好地應用于需要對多個負載回路的導通狀態(tài)進行同步控制的電路上。
[0031]方式二:控制電路包括多個被控繼電器，各被控繼電器的第一控制端均連接工作電壓，開關觸點連接各自負載回路，第二控制端分別與驅動芯片的相應輸出端。即，控制電路包括η個被控繼電器，η個被控繼電器的編號依次為RLl至RLn，負載回路與被控繼電器一一對應，所以有η個被控繼電器就有η個負載回路，η個負載回路的編號依次為LI至Ln，其中，η個被控繼電器的第一控制端均連接工作電壓，被控繼電器RLi的開關觸點連接負載回路Li，被控繼電器RLi的第二控制端與驅動芯片的輸出端Oi相連接，i依次取I至η，η為2以上的自然數。也就是，驅動芯片輸出端的個數與被控繼電器的個數一一對應，一個輸出端與一個被控繼電器的第二控制端相連接，這η個被控繼電器的第一控制端的工作電壓都相同，每個被控繼電器連接一個負載回路。
[0032]通過在驅動芯片的每一個輸出端上均連接一個繼電器，實現(xiàn)了利用驅動芯片的多路輸出信號同時控制多個繼電器的開關狀態(tài)，每一個繼電器的開關狀態(tài)受對應的一路輸出信號的控制，驅動芯片的多路輸出信號中的任意兩路輸出信號可以相同，也可以不同。此種結構形式的控制電路可以良好地應用于需要對多個負載回路的導通狀態(tài)進行不同步控制的電路上。
[0033]進一步地，對于方式二所提供的控制電路的具體結構，驅動芯片的任一輸出端上也可以同時連接多個繼電器，其中，具體的連接方式與方式一中所提供的一個輸出端連接多個繼電器的連接方式相同，此處不再贅述。
[0034]在本實用新型實施例中，在方式一中，同一驅動芯片的同一輸出端可以與多個被控繼電器連接；在方式二中，同一驅動芯片的每個輸出端都可以與被控繼電器的第二控制端相連接，具體驅動芯片輸出端與被控繼電器的連接方式可以根據需求選擇。但不論選擇方式一還是選擇方式二，都可以使得多個被控繼電器能夠給多個的負載回路供電，進一步達到了降低成本的效果。
[0035]需要說明的是，當驅動芯片的同一輸出端連接多個被控繼電器時，多個繼電器的開關狀態(tài)相同，也就是這多個繼電器如果閉合，就都閉合；如果斷開，就都斷開，但驅動芯片的不同輸出端連接的多個被控繼電器的開關狀態(tài)可以相同，也可以不同。
[0036]在本實用新型實施例中，驅動芯片可以采用型號為ULN2803的芯片，以該芯片為例進行說明，假設ULN2803芯片的輸出端OUTl與3個被控繼電器的第二控制端分別連接，3個被控繼電器分別是被控繼電器Α、被控繼電器B和被控繼電器C ;輸出端0UT2與5個被控繼電器的第二控制端分別連接，5個被控繼電器分別是被控繼電器Dl、被控繼電器D2、被控繼電器D3、被控繼電器D4和被控繼電器D5，那么被控繼電器Α、被控繼電器B和被控繼電器C的開關狀態(tài)相同，被控繼電器D1、被控繼電器D2、被控繼電器D3、被控繼電器D4和被控繼電器D5的開關狀態(tài)相同，但被控繼電器A、被控繼電器B或者被控繼電器C的開關狀態(tài)可以與被控繼電器D1、被控繼電器D2、被控繼電器D3、被控繼電器D4或者被控繼電器D5相同，也可以不同。
[0037]圖3是本實用新型優(yōu)選實施例的控制電路的結構示意圖。在本實施例中，驅動芯片20為OSHIBA公司的ULN2803芯片，ULN2803芯片有8個輸入端和8個輸出端，8個輸入端分別是輸入端INl至輸入端IN8、8個輸出端分別是輸出端OUTl至輸出端0UT8。被控繼電器10的I腳為第一控制端，2腳為第二控制端，3腳為開關觸點中的一個觸點，4腳為開關觸點中的另一個觸點。
[0038]如圖3所示，ULN2803芯片的輸出端0UT8與被控控制器的第二控制端相連接，數字輸入輸出卡的輸出端口 DOl至輸出端口 D08分別與ULN2803芯片的輸入端INl至輸入端IN8連接。以被控繼電器10的工作電壓為12V，對控制電路的工作過程進行說明，具體如下:
[0039]輸入線路板的Vcc接口為被控繼電器10的I腳提供12V工作電壓，即，被控繼電器10的第一控制端接入12V工作電壓。當數字輸入輸出卡的DOl接口輸出高電平(5V)至ULN2803芯片的輸入端INl時，與輸入端INl相對應的輸出端子OUTl會輸出低電平(0.7V)至被控繼電器10的2腳，即，第二控制端處的電壓為0.7V，由于被控繼電器10的第一控制端與第二控制端的電壓差值較大，可以認為達到被控繼電器10的正常工作電壓，此時，被控繼電器10的開關觸點閉合，也就是被控繼電器10的3腳和4腳連通，從而被控繼電器10的開關觸點連接的負載回路40導通。
[0040]輸入線路板的Vcc接口為被控繼電器10的I腳提供12V工作電壓，即，被控繼電器10的第一控制端接入12V工作電壓。當數字輸入輸出卡的DOl接口輸出低電平(0.7V)至ULN2803芯片的輸入端INl時，與輸入端INl相對應的輸出端子OUTl會輸出高電平(5V)至被控繼電器10的2腳，即，第二控制端處的電壓為5V，由于被控繼電器10的第一控制端與第二控制端的電壓差值較小，不能達到被控繼電器10的正常工作電壓，此時，被控繼電器10的開關觸點斷開，也就是被控繼電器10的3腳和4腳斷開，從而被控繼電器10的開關觸點連接的負載回路40斷開。
[0041]需要說明的是，ULN2803芯片可以同時支持8路的輸入輸出，并且每路輸出可以同時分別連接多個被控繼電器的第二控制端。需要更多路的輸入輸出時，還可以繼續(xù)添加ULN2803芯片進行功能的擴展?？梢愿鶕F(xiàn)場實際需要進行被控繼電器和其連接工作電壓的配置，12V或者24V或其他工作電壓值均可。
[0042]優(yōu)選地，控制電路還包括穩(wěn)壓支路，該穩(wěn)壓支路連接工作電壓，并與被控繼電器10的第二控制端相連接，具體地，穩(wěn)壓支路可以設置在被控繼電器10的控制線圈的兩端。如圖3所示，在本實用新型實施例中，穩(wěn)壓支路可以為穩(wěn)壓二極管Zl。
[0043]在本實用新型實施例中，通過在控制電路中設置穩(wěn)壓支路，達到了保證被控繼電器電壓供給的穩(wěn)定性，進而提高控制電路的穩(wěn)定性。
[0044]優(yōu)選地，控制電路還包括指示支路，該指示支路連接工作電壓，并與被控繼電器的第二控制端相連接，用于指示被控繼電器的開關狀態(tài)，具體地，指示支路包括指示燈以及和指示燈串聯(lián)的限流元件。在本實施例中，指示燈變亮，表示被控繼電器閉合，變亮后的指示燈起到提示相關工作人員數字輸入輸入卡的數字量輸出正常的作用。因被控繼電器的工作電壓超過指示燈可以承受電壓，需要限流元件起到限流作用，使得指示燈可以正常工作。如圖3所示，在本實用新型實施例中，指示燈可以為發(fā)光二極管Dl，限流元件可以為電阻Rl。
[0045]優(yōu)選地，在本實用新型實施例中，控制電路還包括第一插頭30，驅動芯片可以通過第一插頭30與數字輸入輸出卡相連接。
[0046]在本實用新型實施例中，通過設置第一插頭，為驅動芯片與數字輸入輸出卡之間的接線提供了便利，只需將對應的線纜連接至第一插頭即可。
[0047]優(yōu)選地，如圖3所示，在本實用新型實施例中，控制電路還包括第二插頭50，被控繼電器的開關觸點通過第二插頭50連接外圍的相關設備，例如通過第二插頭50中的NO、COM端連接外圍的相關設備。
[0048]在本實用新型實施例中，通過設置第二插頭，為控繼電器的開關觸點與負載回路之間的接線提供了便利，只需將對應的線纜連接至第二插頭即可。
[0049]優(yōu)選地，控制電路還包括繼電器基座，被控繼電器安裝在繼電器基座上。如果被控繼電器損壞，直接將被控繼電器從繼電器基座中取出，進行更換即可。
[0050]在本實用新型實施例中，通過繼電器基座，增加了對被控繼電器進行維護的便利性。
[0051]本申請所提供的控制電路中使用的元器件購買方便，并且成本較低。另外，還可以將控制電路包括的所有元器件都安裝在印刷電路板上，其中，被控繼電器通過繼電器基座安裝在印刷電路板上，以及各元器件之間的布線(包括被控繼電器與驅動芯片之間的連線，穩(wěn)壓支路、指示支路與被控繼電器之間的連線，以及驅動芯片與數字輸入輸出卡之間的連線)也都在印刷電路板上完成，這樣避免了產生冗余的線纜，并且無需外部走線，起到了節(jié)約空間的效果。
[0052]從以上描述，可以看出，本實用新型解決了現(xiàn)有技術中控制電路的維護比較復雜的問題，進而達到了簡化控制電路的結構，降低成本投入的效果。
[0053]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種控制電路，其特征在于，包括: 被控繼電器，其中，所述被控繼電器的第一控制端連接所述被控繼電器的工作電壓，所述被控繼電器的開關觸點連接負載回路；以及 驅動芯片，其中，所述驅動芯片的輸入端與數字輸入輸出卡相連接，所述驅動芯片的輸出端與所述被控繼電器的第二控制端相連接，用于根據所述數字輸入輸出卡的數字輸出信號驅動所述被控繼電器的開關狀態(tài)。
2.根據權利要求1所述的控制電路，其特征在于，所述控制電路包括多個所述被控繼電器，各所述被控繼電器的第一控制端均連接所述工作電壓，第二控制端均與所述驅動芯片的同一輸出端相連接，各所述被控繼電器的開關觸點分別連接各自的負載回路。
3.根據權利要求1所述的控制電路，其特征在于，所述控制電路包括多個所述被控繼電器，各所述被控繼電器的第一控制端均連接所述工作電壓，開關觸點連接各自負載回路，第二控制端分別與所述驅動芯片的相應輸出端連接。
4.根據權利要求1所述的控制電路，其特征在于，所述控制電路還包括: 穩(wěn)壓支路，連接所述工作電壓，并與所述被控繼電器的第二控制端相連接。
5.根據權利要求1所述的控制電路，其特征在于，所述控制電路還包括: 指示支路，連接所述工作電壓，并與所述被控繼電器的第二控制端相連接，用于指示所述被控繼電器的開關狀態(tài)。
6.根據權利要求5所述的控制電路，其特征在于，所述指示支路包括: 指示燈；以及 限流元件，與所述指示燈串聯(lián)。
7.根據權利要求1所述的控制電路，其特征在于，所述控制電路還包括: 第一插頭，其中，所述驅動芯片通過所述第一插頭與所述數字輸入輸出卡相連接。
8.根據權利要求1所述的控制電路，其特征在于，所述控制電路還包括: 第二插頭，其中，所述被控繼電器的開關觸點通過所述第二插頭連接所述負載回路。
9.根據權利要求1所述的控制電路，其特征在于，所述控制電路還包括: 繼電器基座，其中，所述被控繼電器安裝在所述繼電器基座上。
【文檔編號】G05B19/04GK204256408SQ201420760305
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月4日 優(yōu)先權日:2014年12月4日
【發(fā)明者】董皓 申請人:大陸汽車系統(tǒng)（天津）有限公司