一種低功耗繼電器電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種低功耗繼電器電路。
【背景技術】
[0002]繼電器是具有隔離功能的自動開關元件，具有體積小、動作快、工作可靠、使用壽命長等優(yōu)點，廣泛應用于汽車、自動控制、機電一體化及電力電子技術等領域，是最重要的控制元件之一。
[0003]繼電器工作過程中會發(fā)熱，由此產(chǎn)生的溫升不僅直接影響繼電器的壽命和工作可靠性，其對整個系統(tǒng)的性能、使用壽命、安全性、可靠性都有很大影響，繼電器發(fā)熱有以下原因:(1)流過電流太大。因為繼電器有接觸電阻，通過大電流肯定會發(fā)熱，時間久了還會燒壞繼電器。(2)有可能驅動電壓不夠，導致不完全吸合，致使發(fā)熱。(3)為了達到系統(tǒng)高性能的要求，設計中采用過壓供電和電容儲能自保的方法。由于端電壓高于額定電壓使繼電器長期工作在過載狀態(tài)，發(fā)熱嚴重，實測其外殼溫度達80度左右，已接近繼電器極限允許溫度。(4)在端電壓降低的情況下，直流繼電器發(fā)熱由交流和直流分量共同作用導致繼電器發(fā)熱。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的是提供一種低功耗繼電器電路，在不改變繼電器正?？煽抗ぷ鞯臈l件下降低繼電器的功耗。
[0005]為了實現(xiàn)以上目的，本實用新型所采用的技術方案是:一種低功耗繼電器電路，包括連接在電壓正極端與地之間且相互并聯(lián)的RC電路和繼電器電路，所述RC電路上順次串聯(lián)有電阻Rl和電容C，繼電器電路上順次串接有開關管GTR和繼電器線圈J，開關管GTR的其中一端接至電壓正極端，另一端通過繼電器線圈J接地，其觸發(fā)端通過電阻R2接于電阻Rl和電容C之間，電容C上并聯(lián)有開關S。
[0006]所述電阻Rl上反并聯(lián)有二極管VDI。
[0007]所述電容C與繼電器線圈J的公共端通過二極管VD2接地。
[0008]所述開關S為用于控制三極管動作的可控硅開關或機械開關。
[0009]所述開關管GTR為PNP三極管，該三極管的發(fā)射極接至電壓正極端，集電極通過繼電器線圈J接地，其觸發(fā)端通過電阻R2接于電阻Rl和電容C之間。
[0010]所述開關管GTR為MOSFET或IGBT。
[0011]本實用新型的低功耗繼電器電路由簡單常用的電子元件構成，供電電壓僅為繼電器額定工作電壓的一半，它可在不改變繼電器正常可靠工作的條件下使繼電器的功耗降低為原來的四分之一，電路設計簡單精巧，供電電壓較低，不僅保證繼電器工作的可靠性，提高繼電器的工作壽命，并能提高整個系統(tǒng)的工作性能、使用壽命、安全性和可靠性。通過實驗驗證，該繼電器電路工作可靠性很高。
【附圖說明】
[0012]圖1本實用新型繼電器電路的電氣原理圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖及具體的實施例對本實用新型進行進一步介紹。
[0014]繼電器的額定工作電壓比實際吸合電壓高，一旦繼電器吸合，其釋放電壓比實際吸合電壓要低得多。根據(jù)這個特性，本實用新型提出了一種簡單可靠的低功耗直流繼電器線路，可以有效解決繼電器的發(fā)熱問題。
[0015]如圖1所示為本實用新型低功耗繼電器電路實施例的電氣原理圖，由圖可知，該電路包括連接在電壓正極端Uin與地之間且相互并聯(lián)的RC電路和繼電器電路，RC電路上順次串聯(lián)有電阻Rl和電容C，繼電器電路上順次串接有開關管GTR和繼電器線圈J，開關管GTR的其中一端接至電壓正極端，另一端通過繼電器線圈J接地，其觸發(fā)端通過電阻R2接于電阻Rl和電容C之間，電容C上并聯(lián)有開關S。
[0016]本實施例的開關管GTR為PNP三極管，該三極管的發(fā)射極接至電壓正極端，集電極通過繼電器線圈J接地，其觸發(fā)端通過電阻R2接于電阻Rl和電容C之間。當然，該開關管也采用采用同樣功能的MOSFET或IGBT。
[0017]開關S為用于控制三極管動作的可控硅開關或機械開關。
[0018]為保證電路的穩(wěn)定工作，在電容C與繼電器線圈J的公共端與地之間連接二極管VD2。
[0019]電阻Rl上反并聯(lián)有二極管VD1，可以將該電阻的穩(wěn)態(tài)損耗降低到接近于零。
[0020]本實用新型的工作原理和過程如下:電路采用繼電器額定電壓的一半作為供電電壓。通常情況下，開關S處于斷開狀態(tài)，則電源經(jīng)過R1給電容C充電。穩(wěn)態(tài)時，電容C上的電壓接近電源電壓(為繼電器額定電壓的一半)，繼電器不吸合。
[0021]當開關S閉合時，M點電壓在瞬間變?yōu)榱?，GTR基極為低電壓，則GTR導通，電源電壓加在繼電器線圈J上，由于電容C兩端的電壓不能突變，電容C經(jīng)繼電器線圈充電。因此，繼電器兩端電壓為電源電壓和電容C兩端的電壓之和，即為繼電器的額定電壓，此時，繼電器線圈J吸合。隨著電容C放電結束，繼電器線圈J兩端電壓降為電源電壓(為繼電器額定電壓的一半)，繼電器低壓保持。此時保持電壓為繼電器線圈額定電壓的一半，故功耗只有原來的四分之一。
[0022]在繼電器兩端電大于釋放電壓時，繼電器仍能保持可靠吸合。
[0023]以上實施例僅用于幫助理解本實用新型的核心思想，不能以此限制本實用新型，對于本領域的技術人員，凡是依據(jù)本實用新型的思想，對本實用新型進行修改或者等同替換，在【具體實施方式】及應用范圍上所做的任何改動，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1.一種低功耗繼電器電路，其特征在于:包括連接在電壓正極端與地之間且相互并聯(lián)的RC電路和繼電器電路，所述RC電路上順次串聯(lián)有電阻Rl和電容C，繼電器電路上順次串接有開關管GTR和繼電器線圈J，開關管GTR的其中一端接至電壓正極端，另一端通過繼電器線圈J接地，其觸發(fā)端通過電阻R2接于電阻Rl和電容C之間，電容C上并聯(lián)有開關S。2.根據(jù)權利要求1所述的低功耗繼電器電路，其特征在于:所述電阻Rl上反并聯(lián)有二極管VDI。3.根據(jù)權利要求1所述的低功耗繼電器電路，其特征在于:所述電容C與繼電器線圈J的公共端通過二極管VD2接地。4.根據(jù)權利要求1所述的低功耗繼電器電路，其特征在于:所述開關S為用于控制三極管動作的可控硅開關或機械開關。5.根據(jù)權利要求1?4任意一項所述的低功耗繼電器電路，其特征在于:所述開關管GTR為PNP三極管，該三極管的發(fā)射極接至電壓正極端，集電極通過繼電器線圈J接地，其觸發(fā)端通過電阻R2接于電阻Rl和電容C之間。6.根據(jù)權利要求1所述的低功耗繼電器電路，其特征在于:所述開關管GTR為MOSFET或 IGBT。
【專利摘要】本實用新型公開了一種低功耗繼電器電路，包括連接在電壓正極端與地之間且相互并聯(lián)的RC電路和繼電器電路，RC電路上順次串聯(lián)有電阻R1和電容C，繼電器電路上順次串接有開關管GTR和繼電器線圈J，開關管GTR的其中一端接至電壓正極端，另一端通過繼電器線圈J接地，其觸發(fā)端通過電阻R2接于電阻R1和電容C之間，電容C上并聯(lián)有開關S。本實用新型的低功耗繼電器電路由簡單常用的電子元件構成，它可在不改變繼電器正常可靠工作的條件下使繼電器的功耗降低為原來的四分之一，電路設計簡單精巧，供電電壓較低，不僅保證繼電器工作的可靠性，提高繼電器的工作壽命，并能提高整個系統(tǒng)的工作性能、使用壽命、安全性和可靠性。
【IPC分類】H01H47/02
【公開號】CN204927186
【申請?zhí)枴緾N201520695575
【發(fā)明人】姚為正, 張海龍, 牛化鵬, 孟向軍, 呂淼
【申請人】許繼電氣股份有限公司, 西安許繼電力電子技術有限公司, 國家電網(wǎng)公司
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年9月9日