混合繼電器中電子開關(guān)保護模塊的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種混合繼電器中電子開關(guān)保護模塊，其混合繼電器的機械開關(guān)的線圈、上電延時斷電電路的輸入端、以及電流檢測與判斷輸出電路的輸入端并聯(lián)在輸入門限電路的輸出端上，由輸入門限電路實現(xiàn)同時上電；上電延時斷電電路的輸出端和電流檢測與判斷輸出電路的輸出端連接混合繼電器的電子開關(guān)的輸入端，共同為電子開關(guān)供電；混合繼電器的電子開關(guān)的一輸出端與混合繼電器的機械開關(guān)的一觸點直接相連后輸出，混合繼電器的電子開關(guān)的另一輸出端與混合繼電器的機械開關(guān)的另一觸點經(jīng)電流檢測與判斷輸出電路后相連輸出。本實用新型能夠防止電子開關(guān)燒毀，并能針對不同工作狀態(tài)對電子開關(guān)起到保護作用。
【專利說明】混合繼電器中電子開關(guān)保護模塊
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及混合繼電器【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種混合繼電器中電子開關(guān)保護模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]混合繼電器利用電子開關(guān)消減電弧的方式為:上電后，電子開關(guān)先導(dǎo)通，機械開關(guān)后閉合；掉電后，機械開關(guān)先釋放，電子開關(guān)后關(guān)斷。當(dāng)前混合繼電器主要采用兩種電子開關(guān)工作的方式:方式I是讓電子開關(guān)一直處于導(dǎo)通狀態(tài)；方式2是讓電子開關(guān)在上電和掉電過程中各實現(xiàn)一次接通與關(guān)斷，將機械開關(guān)閉合和釋放過程涵蓋在電子開關(guān)的接通狀態(tài)中。這兩種方式存在以下不足之處:
[0003]方式1:若混合繼電器上電后，機械開關(guān)因動作卡死未能閉合，電子開關(guān)則一直承受大電流負荷，必定會造成電子開關(guān)燒毀；
[0004]方式2:對電子開關(guān)接通時間的控制要求非常精確穩(wěn)定，若控制不好或機械開關(guān)動作和釋放時間發(fā)生變化，都極易導(dǎo)致機械開關(guān)損壞。
[0005]為防止電子開關(guān)燒毀，設(shè)計一個針對不同工作狀態(tài)下對電子開關(guān)起到保護作用的模塊。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種混合繼電器中電子開關(guān)保護模塊，其能夠防止電子開關(guān)燒毀，并能針對不同工作狀態(tài)對電子開關(guān)起到保護作用。
[0007]為解決上述問題，本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0008]一種混合繼電器中電子開關(guān)保護模塊，主要由輸入門限電路、上電延時斷電電路、以及電流檢測與判斷輸出電路組成；混合繼電器的機械開關(guān)的線圈、上電延時斷電電路的輸入端、以及電流檢測與判斷輸出電路的輸入端并聯(lián)在輸入門限電路的輸出端上，由輸入門限電路實現(xiàn)同時上電；上電延時斷電電路的輸出端和電流檢測與判斷輸出電路的輸出端連接混合繼電器的電子開關(guān)的輸入端，共同為電子開關(guān)供電；混合繼電器的電子開關(guān)的一輸出端與混合繼電器的機械開關(guān)的一觸點直接相連后輸出，混合繼電器的電子開關(guān)的另一輸出端與混合繼電器的機械開關(guān)的另一觸點經(jīng)電流檢測與判斷輸出電路后相連輸出。電流檢測與判斷輸出電路對電子開關(guān)或機械開關(guān)的輸出電流進行檢測，并根據(jù)電流的大小輸出相應(yīng)的電壓值，將此電壓值與判斷輸出電路的電壓基準進行比較，從而判斷輸出電流的狀態(tài)，再根據(jù)判斷結(jié)果輸出電壓，驅(qū)動電子開關(guān)工作，或不工作。
[0009]上述方案中，所述上電延時斷電電路包括電阻Rl?R4，二極管Vl和V2，穩(wěn)壓管V3，三極管V4，以及電容Cl ;輸入門限電路輸出端的正極接二極管Vl正極，二極管Vl的負極、電阻Rl的一端、電阻R2的一端、二極管V2的負極和三極管V4的發(fā)射極相連接；電阻Rl的另一端與電容Cl的負極相連后，分別連接在輸入門限電路輸出端的負極與電子開關(guān)輸入端的負極上；電阻R2的另一端、電阻R3的一端、電容Cl的正極和二極管V2的正極相連接；電阻R3的另一端接穩(wěn)壓管V3的正極，穩(wěn)壓管V3的負極接三極管V4的基極，三極管V4的集電極接經(jīng)電阻R4連接電子開關(guān)輸入端的正極。
[0010]上述方案中，所述電流檢測與判斷輸出電路為以下兩種之一:
[0011]一種電流檢測與判斷輸出電路包括電阻R5?Rl I，二極管V5和V7，穩(wěn)壓管V6，三極管V8，電容C2和C3，比較器K，以及電流傳感器B ;輸入門限電路輸出端的正極接二極管V5正極，二極管V5的負極經(jīng)電阻R5后同時連接電阻R6的一端、電阻R7的一端、電阻R8的一端、電容C2的正極、穩(wěn)壓管V6的負極、電流傳感器B的電源正極BI端和比較器K的電源正極K8端；電阻R6的另一端連接電流傳感器B的輸出端B3和比較器K的K2、K5端；電阻R7的另一端與電阻R9的一端連接比較器K的Κ6端；電阻R8的另一端與電阻RlO的一端連接比較器K的Κ3端；比較器K的Kl端與三極管V8的集電極連接；比較器K的Κ7端與二極管V7的正極連接，二極管V7的負極經(jīng)電阻Rll后與三極管V8的基極連接；三極管V8的發(fā)射極與電容C3的正極共同連接電子開關(guān)輸入端的正極；電容C2的負極、穩(wěn)壓管V6的正極、電阻R9的另一端、電阻RlO的另一端、電流傳感器B的電源負極Β2端、電容C3的負極和比較器K的電源負極Κ4端相連后，分別連接輸入門限電路輸出端的負極和電子開關(guān)輸入端的負極；電子開關(guān)的輸出端正極與機械開關(guān)的一個輸出端連接作為混合繼電器輸出端的正極；電子開關(guān)的輸出端負極連接電流傳感器B的Β4端，電流傳感器B的Β5端與機械開關(guān)的另一個輸出端連接組成混合繼電器輸出端的負極。
[0012]另一種電流檢測與判斷輸出電路包括電阻R5?R9，二極管V5，穩(wěn)壓管V6，電容C2和C3，比較器K，以及電流傳感器B ;輸入門限電路輸出端的正極接二極管V5正極，二極管V5的負極經(jīng)電阻R5后分別連接電阻R6的一端、電阻R7的一端、電容C2的正極、穩(wěn)壓管V6的負極、電流傳感器B的電源正極BI端和比較器K的電源正極Κ5端；電阻R6的另一端連接電流傳感器B的輸出端Β3和比較器K的Kl端；電阻R7的另一端與電阻R8的一端共同連接至比較器K的Κ3端；電阻R8的另一端與電容C2的負極、穩(wěn)壓管V6的正極、電流傳感器的電源負極Β2端、電容C3的負極、以及比較器K的電源負極Κ2端相連后，分別連接輸入門限電路輸出端的負極和電子開關(guān)輸入端的負極；比較器K的Κ4端與電阻R9的一端連接電容C3的正極；電阻R9的另一端連接電子開關(guān)輸入端的正極；電子開關(guān)的輸出端的正極與機械開關(guān)的一個輸出端連接作為混合繼電器輸出端的正極；機械開關(guān)的另一個輸出端連接電流傳感器B的Β4端，電流傳感器的Β5端與電子開關(guān)輸出端的負極連接作為混合繼電器輸出端的負極。
[0013]上述方案中，混合繼電器的機械開關(guān)采用電磁繼電器，混合繼電器的電子開關(guān)采用通用固體繼電器。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下優(yōu)點:
[0015]1、輸入門限電路為機械開關(guān)和電子開關(guān)同時供電，保證電子開關(guān)先導(dǎo)通；
[0016]2、繼電器關(guān)斷時，機械開關(guān)釋放后，才停止對電子開關(guān)供電，保證電子開關(guān)后關(guān)斷；
[0017]3、若機械開關(guān)不閉合或不釋放，電子開關(guān)都只獨自承擔(dān)一定時間的大電流就關(guān)斷，不會對電子開關(guān)造成損壞。
【專利附圖】

【附圖說明】[0018]圖la)為一種檢測電子開關(guān)輸出電流的保護模塊的混合繼電器電路原路框圖；
[0019]圖1b)為圖1a)中上電延時斷電電路的電路圖；
[0020]圖1c)為圖1a)中電流檢測與判斷輸出電路的電路圖；
[0021]圖2a)為一種檢測機械開關(guān)輸出電流的保護模塊的混合繼電器電路原路框圖；
[0022]圖2b)為圖2a)中電流檢測與判斷輸出電路的電路圖。
【具體實施方式】
[0023]實施例1:
[0024]本實用新型所設(shè)計的一種檢測電子開關(guān)輸出電流的保護模塊的混合繼電器電路框圖如圖1a)所示。其中混合繼電器的機械開關(guān)采用電磁繼電器，混合繼電器的電子開關(guān)采用通用固體繼電器。檢測電子開關(guān)輸出電流的保護模塊，包含輸入門限電路、上電延時斷電電路、電流檢測與判斷輸出電路。上電延時斷電電路、電流檢測與判斷輸出電路、電子開關(guān)的輸入采用供負連接方法；上電延時斷電電路、電流檢測與判斷輸出電路的正極相連，由輸入門限電路驅(qū)動；電流檢測與判斷輸出電路檢測電子開關(guān)的輸出電流，并輸出驅(qū)動電壓；上電延時斷電電路、電流檢測與判斷輸出電路的輸出電壓，驅(qū)動電子開關(guān)工作。
[0025]本實用新型設(shè)計的上電延時斷電電路由RC充電電路形成延時，由三級管和穩(wěn)壓管組成的門限電路形成穩(wěn)定的電壓輸出，為電子開關(guān)部分供電，延時時間到后輸出低，停止供電。通過調(diào)節(jié)電阻R2和電容Cl，進行延時時間的調(diào)整。
[0026]本實施例上電延時斷電電路電路圖如圖1b)所示，包括電阻Rl?R4，二極管Vl和V2，穩(wěn)壓管V3，三極管V4，電容Cl。輸入門限電路輸出的正極接二極管Vl正極，二極管Vl的負極與電阻Rl連接二極管V2的負極和三極管V4的發(fā)射極，電子Rl的另一端與電容Cl的負極連接在輸入門限電路與電子開關(guān)輸入的負極上，電阻R2的另一端與電阻R3接電容Cl的正極和二極管V2的正極，電阻R3的另一端接穩(wěn)壓管V3的正極，穩(wěn)壓管V3的負極接三極管V4的基極，三極管V4的集電極接電阻R4，電阻R4的另一端接電子開關(guān)輸入端的正極。
[0027]本實用新型設(shè)計的電流檢測與判斷輸出電路包括RC快速充電電路，其作用是當(dāng)電源斷電后，為電流檢測和判斷輸出部分電路充當(dāng)電源。電流檢測部分由電流傳感器B對電子開關(guān)的輸出電流進行檢測并根據(jù)電流的大小，輸出相應(yīng)的電壓值。判斷輸出部分由比較器K和比較基準組成，根據(jù)傳感器輸出電壓值的大小，判斷電子開關(guān)的工作狀態(tài)，若處于正常工作狀態(tài)，則輸出高，為電子開關(guān)繼續(xù)供電；若處于“零”電流或獨自承擔(dān)大電流狀態(tài)，則輸出低，使電子開關(guān)關(guān)斷。
[0028]本實施例電流檢測與判斷輸出電路電路圖如圖1c)所示，包括電阻R5?Rll，二極管V5和V7，穩(wěn)壓管V6，三極管V8，電容C2和C3，比較器K，電流傳感器B。輸入門限電路輸出的正極接二極管V5正極，二極管V5的負極與電阻R5連接，電阻R5的另一端與電阻R6、電阻R7、電阻R8連接電容C2的正極、穩(wěn)壓管V6的負極、電流傳感器B的電源正端BI和比較器K的電源正端K8，電阻R6的另一端連接電流傳感器B的輸出端B3和比較器K的K2、K5端口，電阻R7的另一端與電阻R9連接比較器K的K6端口，電阻R8的另一端與電阻RlO連接比較器K的K3端口，比較器K的Kl端口與三極管V8的集電極連接，比較器K的K7端口與二極管V7的正極連接，二極管V7的負極連接電阻Rll，電阻Rll的另一端與三極管V8的基極連接，三極管的發(fā)射極與電容C3的正極連接電子開關(guān)輸入正極，電容C2的負極、穩(wěn)壓管V6的正極、電阻R9的另一端、電阻RlO的另一端、電流傳感器B的電源負端B2、電容C3的負端和比較器K的電源負端K4與輸入門限電路輸出的負極、電子開關(guān)輸入負極連接，電子開關(guān)的輸出正端與機械開關(guān)的一個輸出端連接作為混合輸出的正端，電子開關(guān)的輸出負端連接電流傳感器B的B4端，電流傳感器B的B5端與機械開關(guān)的另一個輸出端連接組成混合輸出的負極。
[0029]實施例2
[0030]本實用新型設(shè)計的檢測機械開關(guān)輸出電流的保護模塊的混合繼電器電路原路框圖如圖2a)所示。其中混合繼電器的機械開關(guān)采用電磁繼電器，混合繼電器的電子開關(guān)采用通用固體繼電器。檢測機械開關(guān)輸出電流的保護模塊，包含輸入門限電路、上電延時斷電電路、電流檢測與判斷輸出電路。上電延時斷電電路、電流檢測與判斷輸出電路、電子開關(guān)的輸入采用供負連接方法；上電延時斷電電路、電流檢測與判斷輸出電路的正極相連，由輸入門限電路驅(qū)動；電流檢測與判斷輸出電路檢測機械開關(guān)的輸出電流，并輸出驅(qū)動電壓；上電延時斷電電路、電流檢測與判斷輸出電路的輸出電壓，驅(qū)動電子開關(guān)工作。
[0031]本實用新型設(shè)計的上電延時斷電電路由RC充電電路形成延時，由三級管和穩(wěn)壓管組成的門限電路形成穩(wěn)定的電壓輸出，為電子開關(guān)部分供電，延時時間到后輸出低，停止供電。通過調(diào)節(jié)電阻R2和電容Cl，進行延時時間的調(diào)整。
[0032]本實施例上電延時斷電電路與實施例1相同，電路圖如圖1b)所示。
[0033]本實用新型設(shè)計的電流檢測與判斷輸出電路包括RC快速充電電路，其作用是當(dāng)電源斷電后，為電流檢測和判斷輸出部分電路充當(dāng)電源。電流檢測部分由電流傳感器B對機械開關(guān)的輸出電流進行檢測并根據(jù)電流的大小，輸出相應(yīng)的電壓值。判斷輸出部分由比較器K和比較基準組成，根據(jù)傳感器輸出電壓值的大小，判斷電子開關(guān)的工作狀態(tài)，若處于正常工作狀態(tài)，則輸出高，為電子開關(guān)繼續(xù)供電；若處于“零”電流或獨自承擔(dān)大電流狀態(tài)，則輸出低，使電子開關(guān)關(guān)斷。
[0034]本實施例電流檢測與判斷輸出電路電路圖如圖2b)所示，包括電阻R5?R9，二極管V5，穩(wěn)壓管V6，電容C2和C3，比較器K，電流傳感器B。輸入門限電路輸出的正極接二極管V5正極，二極管V5的負極與電阻R5連接，電阻R5的另一端與電阻R6、電阻R7連接電容C2的正極、穩(wěn)壓管V6的負極、電流傳感器B的電源正端BI和比較器K的電源正端K5，電阻R6的另一端連接電流傳感器B的輸出端B3和比較器K的Kl端口，電阻R7的另一端與電阻R8連接比較器K的K3端口，電阻R8的另一端與電容C2的負端、穩(wěn)壓管V6的正端、電流傳感器B的電源負端B2、電容C3的負端和比較器K的電源負端K2與輸入門限電路輸出的負極、電子開關(guān)輸入負極連接，比較器K的K4端口與電阻R9連接電容C3的正極，電阻R9的另一端連接電子開關(guān)輸入正端，電子開關(guān)的輸出正端與機械開關(guān)的一個輸出端連接作為混合輸出的正端，機械開關(guān)的另一個輸出端與電流傳感器B的B4端，電流傳感器B的B5端與電子開關(guān)的輸出負端連接作為混合輸出的負端。
【權(quán)利要求】
1.混合繼電器中電子開關(guān)保護模塊，其特征在于:主要由輸入門限電路、上電延時斷電電路、以及電流檢測與判斷輸出電路組成；混合繼電器的機械開關(guān)的線圈、上電延時斷電電路的輸入端、以及電流檢測與判斷輸出電路的輸入端并聯(lián)在輸入門限電路的輸出端上；上電延時斷電電路的輸出端和電流檢測與判斷輸出電路的輸出端連接混合繼電器的電子開關(guān)的輸入端；混合繼電器的電子開關(guān)的一輸出端與混合繼電器的機械開關(guān)的一觸點直接相連后輸出，混合繼電器的電子開關(guān)的另一輸出端與混合繼電器的機械開關(guān)的另一觸點經(jīng)電流檢測與判斷輸出電路后相連輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合繼電器中電子開關(guān)保護模塊，其特征在于: 上電延時斷電電路包括電阻Rl~R4，二極管Vl和V2，穩(wěn)壓管V3，三極管V4，以及電容Cl ;輸入門限電路輸出端的正極接二極管Vl正極，二極管Vl的負極、電阻Rl的一端、電阻R2的一端、二極管V2的負極和三極管V4的發(fā)射極相連接；電阻Rl的另一端與電容Cl的負極相連后，分別連接在輸入門限電路輸出端的負極與電子開關(guān)輸入端的負極上；電阻R2的另一端、電阻R3的一端、電容Cl的正極和二極管V2的正極相連接；電阻R3的另一端接穩(wěn)壓管V3的正極，穩(wěn)壓管V3的負極接三極管V4的基極，三極管V4的集電極接經(jīng)電阻R4連接電子開關(guān)輸入端的正極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的混合繼電器中電子開關(guān)保護模塊，其特征在于: 電流檢測與判斷輸出電路包括電阻R5~Rl I，二極管V5和V7，穩(wěn)壓管V6，三極管V8，電容C2和C3，比較器K，以及電流傳感器B ;輸入門限電路輸出端的正極接二極管V5正極，二極管V5的負極經(jīng)電阻R5后同時連接電阻R6的一端、電阻R7的一端、電阻R8的一端、電容C2的正極、穩(wěn)壓管V6的負極、電流傳感器B的電源正極BI端和比較器K的電源正極K8端；電阻R6的另一端連接電流傳感器B的輸出端B3和比較器K的K2、K5端；電阻R7的另一端與電阻R9的一端連接比較器K的Κ6端；電阻R8的另一端與電阻RlO的一端連接比較器K的Κ3端；比較器K的Kl端與三極管V8的集電極連接；比較器K的Κ7端與二極管V7的正極連接，二極管V7的負極經(jīng)電阻Rll`后與三極管V8的基極連接；三極管V8的發(fā)射極與電容C3的正極共同連接電子開關(guān)輸入端的正極；電容C2的負極、穩(wěn)壓管V6的正極、電阻R9的另一端、電阻RlO的另一端、電流傳感器B的電源負極Β2端、電容C3的負極和比較器K的電源負極Κ4端相連后，分別連接輸入門限電路輸出端的負極和電子開關(guān)輸入端的負極；電子開關(guān)的輸出端正極與機械開關(guān)的一個輸出端連接作為混合繼電器輸出端的正極；電子開關(guān)的輸出端負極連接電流傳感器B的Β4端，電流傳感器B的Β5端與機械開關(guān)的另一個輸出端連接組成混合繼電器輸出端的負極。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的混合繼電器中電子開關(guān)保護模塊，其特征在于: 電流檢測與判斷輸出電路包括電阻R5~R9，二極管V5，穩(wěn)壓管V6，電容C2和C3，比較器K，以及電流傳感器B ;輸入門限電路輸出端的正極接二極管V5正極，二極管V5的負極經(jīng)電阻R5后分別連接電阻R6的一端、電阻R7的一端、電容C2的正極、穩(wěn)壓管V6的負極、電流傳感器B的電源正極BI端和比較器K的電源正極Κ5端；電阻R6的另一端連接電流傳感器B的輸出端Β3和比較器K的Kl端；電阻R7的另一端與電阻R8的一端共同連接至比較器K的Κ3端；電阻R8的另一端與電容C2的負極、穩(wěn)壓管V6的正極、電流傳感器的電源負極Β2端、電容C3的負極、以及比較器K的電源負極Κ2端相連后，分別連接輸入門限電路輸出端的負極和電子開關(guān)輸入端的負極；比較器K的Κ4端與電阻R9的一端連接電容C3的正極；電阻R9的另一端連接電子開關(guān)輸入端的正極；電子開關(guān)的輸出端的正極與機械開關(guān)的一個輸出端連接作為混合繼電器輸出端的正極；機械開關(guān)的另一個輸出端連接電流傳感器B的B4端，電流傳感器的B5端與電子開關(guān)輸出端的負極連接作為混合繼電器輸出端的負極。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合繼電器中電子開關(guān)保護模塊，其特征在于:混合繼電器的機械開關(guān)采用電磁繼電器`，混合繼電器的電子開關(guān)采用通用固體繼電器。
【文檔編號】H03K17/08GK203596806SQ201320792751
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2013年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月3日
【發(fā)明者】海翔, 任海峰, 吳林, 王立忠, 崔黎, 蔣端林, 郭竟 申請人:桂林航天電子有限公司