CN116864346A - 一种继电器驱动电路及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电子电路技术领域,公开一种继电器驱动电路及电子设备。继电器驱动电路包括驱动控制电路及驱动模组,驱动控制电路包括第一节点及第二节点,可响应第一电平类型信号,控制第一节点的电压为第一电压、第二节点的电压为第二电压,响应第二电平类型信号,控制第一节点的电压为第二电压、第二节点的电压为第一电压,驱动模组分别在第一节点及第二节点与驱动控制电路电连接,且与继电器的线圈电连接,可根据第一电压及第二电压,控制第一电压持续预设时长施加在继电器的线圈,以驱动继电器处于第一工作状态或第二工作状态。因此,本实施例无需在软件上设置控制信号的脉冲时长,也能够满足继电器一定脉冲时长的驱动要求。
Description
技术领域
本发明涉及电子电路技术领域,具体涉及一种继电器驱动电路及电子设备。
背景技术
磁保持继电器是近几年发展起来的一种新型继电器,也是一种自动开关。和其他电磁继电器一样,对电路起着自动接通和切断作用,不同的是,磁保持继电器的常闭或常开状态完全是依赖永久磁钢的作用,其开关状态的转换是靠一定宽度的脉冲电信号触发而完成的。
磁保持继电器其触点断开、吸合状态平时由永久磁铁所产生的磁力所保持。当磁保持继电器的触点需要断开或吸合状态时,只需要用正直流脉冲电压或反直流脉冲电压激励线圈,磁保持继电器在瞬间就完成了吸合的状态转换。当磁保持继电器处于断开或吸合状态时,触点通常处于保持状态时,磁保持继电器的线圈不需要继续通电,仅靠永久磁铁的磁力就能维持磁保持继电器的状态不变。
目前,磁保持继电器通常采用H桥驱动,此种电路一般利用软件设置控制信号的脉冲时长,以在该脉冲时长内施加正直流脉冲电压或反直流脉冲电压激励线圈,使得磁保持继电器处于吸合或断开状态,由于此种驱动方式需要在软件上设置控制信号的脉冲时长,因此,此种驱动方式不便于磁保持继电器的驱动控制。
发明内容
本发明实施例的一个目的旨在提供一种继电器驱动电路及电子设备,能够现有技术中存在的缺陷。
在第一方面,本发明实施例提供一种继电器驱动电路,包括:
驱动控制电路,包括第一节点及第二节点,用于响应输入的控制信号控制所述第一节点及所述第二节点的电压,当所述控制信号为第一电平类型信号时,所述第一节点的电压为第一电压、所述第二节点的电压为第二电压,当所述控制信号为第二电平类型信号时,所述第一节点的电压为第二电压、所述第二节点的电压为第一电压;
驱动模组,分别在所述第一节点及所述第二节点与所述驱动控制电路电连接,且与继电器的线圈电连接,用于根据所述第一电压及所述第二电压,控制所述第一电压持续预设时长施加在所述继电器的线圈,以驱动所述继电器处于第一工作状态或第二工作状态。
可选地,所述驱动模组包括第一驱动电路及第二驱动电路;
所述第一驱动电路在所述第一节点与所述驱动控制电路电连接,且与所述继电器的线圈第一端电连接,所述第二驱动电路在所述第二节点与所述驱动控制电路电连接,且与所述继电器的线圈第二端电连接;
所述第一驱动电路用于根据所述第一节点的第一电压,控制所述第一节点的第一电压持续预设时长施加在所述继电器的线圈第一端,所述第二驱动电路用于根据所述第二节点的第二电压,控制所述驱动控制电路、第一驱动电路、所述继电器的线圈及所述第二驱动电路形成电流回路,以驱动所述继电器处于第一工作状态;
所述第二驱动电路还用于根据所述第二节点的第一电压,控制所述第二节点的第一电压持续预设时长施加在所述继电器的线圈第二端,所述第一驱动电路还用于根据所述第一节点的第二电压,控制所述驱动控制电路、第二驱动电路、所述继电器的线圈及所述第一驱动电路形成电流回路,以驱动所述继电器处于第二工作状态。
可选地,所述第一驱动电路包括:
第一电压抬升电路,在所述第一节点与所述驱动控制电路电连接,所述第一电压抬升电路包括第三节点,用于根据所述第一节点的第一电压抬升所述第三节点的电压;
第一开关电路,分别在所述第三节点与所述第一电压抬升电路电连接及在所述第一节点、所述第二节点与所述驱动控制电路电连接,且还用于与所述继电器的线圈第一端电连接,在所述第三节点的电压抬升过程中,响应所述第三节点的电压处于闭合状态,以控制所述第一节点的第一电压施加在所述继电器的线圈第一端,并延迟预设时长后响应所述第三节点的电压控制所述第一节点的第一电压停止施加在所述继电器的线圈第一端,且在所述继电器的线圈第二端被施加持续预设时长的第一电压时,根据所述第一节点的第二电压,控制所述驱动控制电路、第二驱动电路、所述继电器的线圈及所述第一开关电路形成电流回路。
可选地,所述第一电压抬升电路包括第一二极管、第一电阻、第二电阻及第一电容;
所述第一二极管的阳极在所述第一节点分别与所述驱动控制电路及所述第一开关电路电连接,所述第一二极管的阴极与所述第一电阻的一端电连接,所述第一电阻的另一端在所述第三节点分别与所述第二电阻的一端及所述第一电容的一端电连接,所述第二电阻的另一端及所述第一电容的另一端在所述第二节点与所述驱动控制电路电连接。
可选地,所述第一开关电路包括:
第一PMOS管,所述第一PMOS管的源极在所述第一节点与所述驱动控制电路电连接,所述第一PMOS管的漏极用于与所述继电器的线圈第一端电连接,所述第一PMOS管的栅极在所述第三节点与所述第一电压抬升电路电连接。
可选地,所述第二驱动电路包括:
所述第二驱动电路包括:
第二电压抬升电路,在所述第二节点与所述驱动控制电路电连接,所述第二电压抬升电路包括第四节点,用于根据所述第二节点的第一电压抬升所述第四节点电压;
第二开关电路,分别在所述第四节点与所述第二电压抬升电路电连接及在所述第一节点、所述第二节点与所述驱动控制电路电连接,且还用于与所述继电器的线圈第二端电连接,在所述第四节点的电压抬升过程中,响应所述第四节点的电压处于断开状态,以控制所述第二节点的第一电压施加在所述继电器的线圈第二端,并延迟预设时长后响应所述第四节点的电压控制所述第二节点的第一电压停止施加在所述继电器的线圈第二端,且在所述继电器的线圈第一端被施加持续预设时长的第一电压时,根据所述第二节点的第二电压,控制所述驱动控制电路、第一驱动电路、所述继电器的线圈及所述第二开关电路形成电流回路。
可选地,所述第一电压抬升电路包括第二二极管、第三电阻、第四电阻及第二电容;
所述第二二极管的阳极在所述第二节点分别与所述驱动控制电路及所述第二开关电路电连接,所述第二二极管的阴极与所述第三电阻的一端电连接,所述第三电阻的另一端在所述第四节点分别与所述第四电阻的一端及所述第二电容的一端电连接,所述第四电阻的另一端及所述第二电容的另一端在所述第一节点与所述驱动控制电路电连接。
可选地,所述第二开关电路包括:
第二PMOS管,所述第二PMOS管的源极在所述第二节点与所述驱动控制电路电连接,所述第二PMOS管的漏极用于与所述继电器的线圈第二端电连接,所述第二PMOS管的栅极在所述第四节点与所述第二电压抬升电路电连接。
可选地,所述驱动控制电路包括:
第一推挽电路,在所述第一节点与所述驱动模组电连接,用于响应输入的控制信号,控制所述第一节点的电压;
第二推挽电路,在所述第二节点与所述驱动模组电连接,用于响应所述控制信号,控制所述第二节点的电压。
在第二方面,本发明实施例提供一种电子设备,包括如上所述的继电器驱动电路。
在本发明实施例提供的继电器驱动电路中,包括驱动控制电路及驱动模组,驱动控制电路包括第一节点及第二节点,可响应输入的控制信号控制第一节点及第二节点的电压,当控制信号为第一电平类型信号时,第一节点的电压为第一电压、第二节点的电压为第二电压,当控制信号为第二电平类型信号时,第一节点的电压为第二电压、第二节点的电压为第一电压,驱动模组分别在第一节点及第二节点与驱动控制电路电连接,且与继电器的线圈电连接,可根据第一电压及第二电压,控制第一电压持续预设时长施加在继电器的线圈,以驱动继电器处于第一工作状态或第二工作状态。因此,本实施例无需在软件上设置驱动信号的脉冲时长,也可施加一定时长的直流脉冲电压激励继电器的线圈,满足继电器一定脉冲时长的驱动要求,从而能够方便驱动继电器。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片仅作为示例性说明,这些示例性说明并不构成对实施例的限定,附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件,除非有特别申明,附图中的图不构成比例限制。
图1是本发明实施例提供的一种继电器驱动***的结构示意图;
图2是本发明实施例提供的一种继电器驱动***的工作状态示意图;
图3是本发明另一实施例提供的一种继电器驱动***的工作状态示意图;
图4是本发明实施例提供的一种继电器驱动电路的结构示意图;
图5是本发明另一实施例提供的一种继电器驱动电路的结构示意图;
图6是本发明又一实施例提供的一种继电器驱动电路的结构示意图;
图7是本发明实施例提供的一种继电器驱动电路的电路结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明的是,如果不冲突,本发明实施例中的各个特征可以相互结合,均在本发明的保护范围之内。另外,虽然在装置示意图中进行了功能模块划分,在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于装置中的模块划分,或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。再者,本发明所采用的“第一”、“第二”、“第三”等字样并不对数据和执行次序进行限定,仅是对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。
本发明实施例提供一种继电器驱动***。请参阅图1,继电器驱动***100包括继电器11、负载电路12及继电器驱动电路13。
请一并参阅图2及图3,继电器11包括线圈111、铁芯112、第一电磁铁113、第二电磁铁114、永磁铁115、衔铁116及触点117。
触点117与负载电路12电连接,触点117可工作在吸合状态或断开状态,触点117的工作状态决定负载电路12的工作状态,如图2所示,当触点117处于吸合状态时,负载电路12处于接通状态,如图3所示,当触点117处于断开状态时,负载电路12处于断开状态。
线圈111包括线圈第一端111a及线圈第二端111b。
继电器驱动电路13分别与线圈111的线圈第一端111a及线圈第二端111b电连接,用于向线圈111施加正直流脉冲电压或反直流脉冲电压,以驱动触点117处于吸合状态或断开状态。
当继电器驱动电路13向线圈111施加正直流脉冲电压,即线圈第一端111a电压为正、线圈第二端111b电压为负时,第一电磁铁113及第二电磁铁114产生磁力,于是驱动永磁铁115带动衔铁116运动,以推动触点117处于吸合状态,此时负载电路12处于接通状态。
在触点117处于吸合状态时,若继电器驱动电路13停止给线圈111供电,则第一电磁铁113及第二电磁铁114的磁力消失,于是永磁铁115吸住铁芯112,触点117保持吸合状态,负载电路12保持接通状态。
当继电器驱动电路13向线圈111施加反直流脉冲电压,即线圈第一端111a电压为负、线圈第二端111b电压为正时,第一电磁铁113及第二电磁铁114的磁极改变,于是驱动永磁铁115带动衔铁116反向运动,以推动触点117处于断开状态,此时负载电路12处于断开状态。
在触点117处于断开状态时,若继电器驱动电路13停止给线圈111供电,则第一电磁铁113及第二电磁铁114的磁力消失,于是永磁铁115吸住铁芯112,触点117保持断开状态,负载电路12保持断开状态。
在一些实施例中,请参阅图4,继电器驱动电路13包括驱动控制电路131及驱动模组132。
驱动控制电路131包括第一节点131a及第二节点131b,驱动控制电路131可响应输入的控制信号控制第一节点131a及第二节点131b的电压,其中,控制信号包括第一电平类型信号和第二电平类型信号,第一电平类型信号与第二电平类型信号为不同电平类型的信号,例如,第一电平类型信号为高电平信号,第二电平类型信号为低电平信号,或者,第一电平类型信号为低电平信号,第二电平类型信号为高电平信号。
当控制信号为第一电平类型信号,例如为高电平信号时,驱动控制电路131响应第一电平类型信号,控制第一节点131a的电压为第一电压、第二节点131b的电压为第二电压。
当控制信号为第二电平类型信号,例如为低电平信号时,驱动控制电路131响应第一电平类型信号控制,第一节点131a的电压为第一电压、第二节点131b的电压为第二电压。
第一电压与第二电压不同,例如第一电压为12V,第二电压为0V。
驱动模组132分别在第一节点131a及第二节点131b与驱动控制电路131电连接,且分别与继电器11的线圈第一端111a及线圈第二端111b电连接,驱动模组132可根据第一电压及第二电压,控制第一电压持续预设时长施加在继电器11的线圈111,以驱动继电器11处于第一工作状态或第二工作状态。
第一工作状态与第二工作状态为不同工作状态,例如,若第一工作状态为继电器11的触点117处于吸合状态,则第二工作状态为继电器11的触点117处于断开状态,若第一工作状态为继电器11的触点117处于断开状态,则第二工作状态为继电器11的触点117处于吸合状态。
例如,当第一节点131a的电压为第一电压、第二节点131b的电压为第二电压时,驱动模组132根据第一节点131a的第一电压及第二节点131b的第二电压,控制第一节点131a的第一电压持续预设时长施加在继电器11的线圈第一端111a,以驱动触点117处于吸合状态。
当第一节点131a的电压为第二电压、第二节点131b的电压为第一电压时,驱动模组132根据第一节点131a的第二电压及第二节点131b的第一电压,控制第二节点131b的第一电压持续预设时长施加在继电器11的线圈第二端111b,以驱动触点117处于断开状态。
在本实施例中,预设时长可以根据实际需求在电路硬件上进行调整,此处不对预设时长作出限定。
因此,本实施例只需在电路硬件上设置用于激励继电器的线圈的直流脉冲电压的时长,无需在软件上设置驱动信号的脉冲时长,也可施加一定时长的直流脉冲电压激励继电器的线圈,从而方便驱动继电器。
在一些实施例中,请参阅图5,驱动控制电路131包括第一推挽电路1311及第二推挽电路1312。
第一推挽电路1311在第一节点131a与驱动模组132电连接,可响应输入的控制信号,控制第一节点131a的电压。
当控制信号为第一电平类型信号时,第一推挽电路1311响应第一电平类型信号,控制第一节点131a的电压为第一电压。
当控制信号为第二电平类型信号时,第一推挽电路1311响应第二电平类型信号,控制第一节点131a的电压为第二电压。
在一些实施例中,请参阅图7,第一推挽电路1311包括第一NMOS管NM1、第二NMOS管NM2、第三PMOS管PM3、第四PMOS管PM4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7及第八电阻R8。
第一NMOS管NM1的栅极、第三PMOS管PM3的栅极、第五电阻R5的一端及第六电阻R6的一端可被施加控制信号,第一NMOS管NM1的源极及第五电阻R5的另一端接地,第一NMOS管NM1的漏极与第四PMOS管PM4的栅极及第七电阻R7的一端电连接,第七电阻R7的另一端分别与第四PMOS管PM4的源极及输入电源(12V)电连接,第四PMOS管PM4的漏极在第一节点131a分别与第二NMOS管NM2的漏极及驱动模组132电连接,第二NMOS管NM2的栅极分别与第三PMOS管PM3的漏极及第八电阻R8的一端电连接,第四PMOS管PM4的源极及第八电阻R8的另一端接地,第三PMOS管PM3的源极分别与第六电阻R6的另一端及输入电源(12V)电连接。
当控制信号为高电平信号时,第一NMOS管NM1响应高电平信号处于导通状态,则第四PMOS管PM4也处于导通状态,第三PMOS管PM3响应高电平信号处于关断状态,则第二NMOS管NM2也处于关断状态,于是输入电源(12V)通过第四PMOS管PM4施加在第一节点131a,此时第一节点131a的电压为第一电压(12V)。
当控制信号为低电平信号时,第一NMOS管NM1响应低电平信号处于关断状态,则第四PMOS管PM4也处于关断状态,第三PMOS管PM3响应低电平信号处于导通状态,则第二NMOS管NM2也处于导通状态,于是第二NMOS管NM2将第一节点131a的电压拉至地,此时第一节点131a的电压为第二电压(0V)。
在本实施例中,第五电阻R5用于防止第一NMOS管NM1误导通,第六电阻R6用于防止第三PMOS管PM3误导通,第七电阻R7用于防止第四PMOS管PM4误导通,第八电阻R8用于防止第二NMOS管NM2误导通。
第二推挽电路1312在第二节点131b与驱动模组132电连接,可响应输入的控制信号,控制第二节点131b的电压。
当控制信号为第一电平类型信号时,第二推挽电路1312响应第一电平类型信号,控制第二节点131b的电压为第二电压。
当控制信号为第二电平类型信号时,第二推挽电路1312响应第二电平类型信号,控制第二节点131b的电压为第一电压。
在一些实施例中,请继续参阅图7,第二推挽电路1312包括第三NMOS管NM3、第五PMOS管PM5、第九电阻R9及第十电阻R10。
第三NMOS管NM3的栅极、第五PMOS管PM5的栅极、第九电阻R9的一端及第十电阻R10的一端可被施加控制信号,第五PMOS管PM5的源极分别与第九电阻R9的另一端及输入电源(12V)电连接,第五PMOS管PM5的漏极在第二节点131b分别与第三NMOS管NM3的漏极及驱动模组132电连接,第三NMOS管NM3的源极及第十电阻R10的另一端接地。
当控制信号为高电平信号时,第五PMOS管PM5响应高电平信号处于关断状态,第三NMOS管NM3响应高电平信号处于导通状态,于是第三NMOS管NM3将第二节点131b的电压拉至地,此时第二节点131b的电压为第二电压(0V)。
当控制信号为低电平信号时,第五PMOS管PM5响应低电平信号处于导通状态,第三NMOS管NM3响应低电平信号处于关断状态,于是输入电源通过第五PMOS管PM5施加在第二节点131b,此时第二节点131b的电压为第一电压(12V)。
在本实施例中,第九电阻R9用于防止第五PMOS管PM5误导通,第十电阻R10用于防止第三NMOS管NM3误导通。
在传统的H桥驱动电路中,继电器吸合和断开通常需要两路控制信号进行控制,而在本实施例中,由于只需控制第一节点131a及第二节点131b的电压,且第一节点131a及第二节点131b的电压仅在第一电压和第二电压这两种电压中进行转换,因此本实施例只需使用单一控制信号进行控制即可,例如,当需要驱动继电器处于吸合状态时,使用高电平信号进行控制即可,当需要驱动继电器处于断开状态时,使用低电平信号进行控制即可,从而能够方便驱动继电器。
在一些实施例中,请参阅图5,驱动模组132包括第一驱动电路1321及第二驱动电路1322。
第一驱动电路1321与继电器11的线圈第一端111a电连接及第一节点131a与驱动控制电路131电连接,可根据第一节点131a的第一电压,控制第一节点131a的第一电压持续预设时长施加在继电器11的线圈第一端111a,与此同时,第二驱动电路1322可根据第二节点131b的第二电压,控制驱动控制电路131、第一驱动电路1321、继电器11的线圈111及第二驱动电路1322形成电流回路,以驱动继电器11处于第一工作状态。
第二驱动电路1322可根据第二节点131b的第一电压,控制第二节点131b的第一电压持续预设时长施加在继电器11的线圈第二端111b,与此同时,第一驱动电路1321可根据第一节点131a的第二电压,控制驱动控制电路131、第二驱动电路1322、继电器11的线圈111及第一驱动电路1321形成电流回路,以驱动继电器11处于第二工作状态。
在一些实施例中,请参阅图6,第一驱动电路1321包括第一电压抬升电路13211及第一开关电路13212。
第一电压抬升电路13211在第一节点131a与驱动控制电路131电连接,第一电压抬升电路13211包括第三节点132a,可根据第一节点131a的第一电压抬升第三节点132a的电压。
在一些实施例中,请继续参阅图7,第一电压抬升电路13211包括第一二极管D1、第一电阻R1、第二电阻R2及第一电容C1。
第一二极管D1的阳极在第一节点131a分别与第一开关电路13212及驱动控制电路131电连接,第一二极管D1的阴极与第一电阻R1的一端电连接,第一电阻R1的另一端在第三节点132a分别与第二电阻R2的一端、第一电容C1的一端及第一开关电路13212电连接,第二电阻R2的另一端及第一电容C1的另一端在第二节点131b与驱动控制电路131电连接。
当第一节点131a的电压为第一电压、第二节点131b的电压为第二电压时,第一节点131a的第一电压通过第一二极管D1及第一电阻R1给第一电容C1充电,在第一电容C1充电过程中,第三节点132a的电压不断抬升。
通过调整第一电阻R1的阻值及第一电容C1的容值,可调整第一电容C1的充电速度,从而可调整第三节点132a的电压抬升速度。
第二电阻R2为放电电阻,用于当第一电容C1未在充电时,给第一电容C1储存的电荷放电,以便下次在第一电容C1充电时,第三节点132a的电压由0V开始不断抬升。
第一开关电路13212分别在第三节点132a与第一电压抬升电路13211电连接及在第一节点131a、第二节点131b与驱动控制电路131电连接,且还用于与继电器11的线圈第一端111a电连接。
在第三节点132a的电压不断抬升过程中,第一开关电路13212可响应第三节点132a的电压处于闭合状态,此时第一开关电路13212可控制第一节点131a的第一电压施加在继电器11的线圈第一端111a,同时第二驱动电路1322根据第二节点131b的第二电压,控制驱动控制电路131、第二驱动电路1322、继电器11的线圈111及第一开关电路13212形成电流回路,从而驱动继电器11处于第一工作状态。
第一开关电路13212处于闭合状态时,延时预设时长后第三节点132a的电压抬升至一定值时,第一开关电路13212响应第三节点132a的电压处于断开状态,于是第一开关电路13212控制第一节点131a的第一电压停止施加在继电器11的线圈第一端111a,此时继电器11依然处于第一工作状态。
可以理解的是,如前所述,由于第三节点132a的电压抬升速度可通过调整第一电阻R1的阻值及第一电容C1的容值来调整,因此通过调整第一电阻R1的阻值及第一电容C1的容值,可调整预设时长。
因此,本实施例只需在第一节点131a的电压为第一电压、第二节点131b的电压为第二电压时,在硬件上设置用于激励继电器11的线圈111的直流脉冲电压(第一电压)的时长,无需在软件上设置控制信号的脉冲时长,即可方便驱动继电器11处于第一工作状态。
在一些实施例中,请继续参阅图7,第一开关电路13212包括第一PMOS管PM1。
第一PMOS管PM1的源极在第一节点131a与驱动控制电路131电连接,第一PMOS管PM1的漏极与继电器11的线圈第一端111a电连接,第一PMOS管PM1的栅极在第三节点132a与第一电压抬升电路13211电连接。
如前所述,在第一节点131a的电压为第一电压、第二节点131b的电压为第二电压时,第三节点132a的电压不断抬升过程中,若第三节点132a的电压满足第一PMOS管PM1的导通条件,则第一PMOS管PM1处于导通状态,此时第一节点131a的第一电压通过第一PMOS管PM1施加在继电器11的线圈第一端111a,延时预设时长后,第三节点132a的电压抬升至不满足第一PMOS管PM1的导通条件,则第一PMOS管PM1处于关断状态,此时第一PMOS管PM1阻断第一节点131a的第一电压与继电器11的线圈第一端111a之间的电流通路。
并且,在第一节点131a的电压为第二电压、第二节点131b的电压为第一电压时,第二驱动电路1322根据第二节点131b的第一电压,控制第二节点131b的第一电压持续预设时长施加在继电器11的线圈第二端111b,同时由于第一节点131a的电压为第二电压,第一PMOS管PM1的体二极管处于导通状态,于是此时驱动控制电路131、第二驱动电路1322、继电器11的线圈111、第一PMOS管PM1的体二极管形成电流回路,从而驱动继电器11处于第二工作状态。
在一些实施例中,请继续参阅图6,第二驱动电路1322包括第二电压抬升电路13221及第二开关电路13222。
第二电压抬升电路13221在第二节点131b与驱动控制电路131电连接,第二电压抬升电路13221包括第四节点132b,可根据第二节点131b的第一电压抬升第四节点132b的电压。
在一些实施例中,请继续参阅图7,第二电压抬升电路13221包括第二二极管D2、第三电阻R3、第四电阻R4及第二电容C2。
第二二极管D2的阳极在第二节点131b分别与第二开关电路13222及驱动控制电路131电连接,第二二极管D2的阴极与第三电阻R3的一端电连接,第三电阻R3的另一端在第四节点132b分别与第四电阻R4的一端、第二电容C2的一端及第二开关电路13222电连接,第四电阻R4的另一端及第二电容C2的另一端在第一节点131a与驱动控制电路131电连接。
当第一节点131a的电压为第二电压、第二节点131b的电压为第一电压时,第二节点131b的第一电压通过第二二极管D2及第三电阻R3给第二电容C2充电,在第二电容C2充电过程中,第四节点132b的电压不断抬升。
通过调整第三电阻R3的阻值及第二电容C2的容值,可调整第二电容C2的充电速度,从而可调整第四节点132b的电压抬升速度。
第四电阻R4为放电电阻,用于当第二电容C2未在充电时,给第二电容C2储存的电荷放电,以便下次在第二电容C2充电时,第四节点132b的电压由0V开始不断抬升。
第二开关电路13222分别在第四节点132b与第二电压抬升电路13221电连接及在第一节点131a、第二节点131b与驱动控制电路131电连接,且还用于与继电器11的线圈第二端111b电连接。
在第四节点132b的电压不断抬升过程中,第二开关电路13222可响应第四节点132b的电压处于闭合状态,此时第二开关电路13222可控制第二节点131b的第一电压施加在继电器11的线圈第二端111b,同时第一驱动电路1321根据第一节点131a的第二电压,控制驱动控制电路131、第一驱动电路1321、继电器11的线圈111及第二开关电路13222形成电流回路,从而驱动继电器11处于第二工作状态。
第二开关电路13222处于闭合状态时,延时预设时长后第四节点132b的电压抬升至一定值时,第二开关电路13222响应第四节点132b的电压处于断开状态,于是第二开关电路13222控制第二节点131b的第一电压停止施加在继电器11的线圈第二端111b,此时继电器11依然处于第二工作状态。
可以理解的是,如前所述,由于第四节点132b的电压抬升速度可通过调整第三电阻R3的阻值及第二电容C2的容值来调整,因此通过调整第三电阻R3的阻值及第二电容C2的容值,可调整预设时长。
因此,本实施例只需在第一节点131a的电压为第二电压、第二节点131b的电压为第一电压时,在硬件上设置用于激励继电器11的线圈111的直流脉冲电压(第一电压)的时长,无需在软件上设置控制信号的脉冲时长,即可方便驱动继电器11处于第二工作状态。
在一些实施例中,请继续参阅图7,第二开关电路13222包括第二PMOS管PM2。
第二PMOS管PM2的源极在第二节点131b与驱动控制电路131电连接,第二PMOS管PM2的漏极与继电器11的线圈第二端111b电连接,第二PMOS管PM2的栅极在第四节点132b与第二电压抬升电路13221电连接。
如前所述,在第一节点131a的电压为第二电压、第二节点131b的电压为第一电压时,第四节点132b的电压不断抬升过程中,若第四节点132b的电压满足第二PMOS管PM2的导通条件,则第二PMOS管PM2处于导通状态,此时第二节点131b的第一电压通过第二PMOS管PM2施加在继电器11的线圈第二端111b,延时预设时长后,第四节点132b的电压抬升至不满足第二PMOS管PM2的导通条件,则第二PMOS管PM2处于关断状态,此时第二PMOS管PM2阻断第二节点131b的第一电压与继电器11的线圈第一端111a之间的电流通路。
并且,在第一节点131a的电压为第一电压、第二节点131b的电压为第二电压时,第一驱动电路1321根据第一节点131a的第一电压,控制第一节点131a的第一电压持续预设时长施加在继电器11的线圈第一端111a,同时由于第二节点131b的电压为第二电压,第二PMOS管PM2的体二极管处于导通状态,于是此时驱动控制电路131、第一驱动电路1321、继电器11的线圈111及第二PMOS管PM2的体二极管形成电流回路,从而驱动继电器11处于第一工作状态。
为了更加详细参数本发明实施例提供的继电器驱动电路13的工作原理,下面结合图7进行阐述。
当控制信号为高电平信号时,第一NMOS管NM1响应高电平信号处于导通状态,则第四PMOS管PM4也处于导通状态,第三PMOS管PM3响应高电平信号处于关断状态,则第二NMOS管NM2也处于关断状态,于是12V通过第四PMOS管PM4施加在第一节点131a,此时第一节点131a的电压为12V。
与此同时,第五PMOS管PM5响应高电平信号处于关断状态,第三NMOS管NM3响应高电平信号处于导通状态,于是第三NMOS管NM3将第二节点131b的电压拉至地,此时第二节点131b的电压为0V。
由于此时第一节点131a的电压为12V,则第一节点131a的12V电压通过第一二极管D1及第一电阻R1给第一电容C1充电,使得第三节点132a的电压不断抬升,在第三节点132a的电压抬升过程中,第一PMOS管PM1导通,于是第一节点131a的第一电压通过第一PMOS管PM1施加在继电器11的线圈第一端111a。
由于此时第二节点131b的电压为0V电压,于是12V电压、第四PMOS管PM4、第一PMOS管PM1、继电器11的线圈111、第二PMOS管PM2的体二极管及第三NMOS管NM3形成电流回路,以驱动继电器11处于第一工作状态。
延时预设时长后,第三节点132a的电压抬升至12V-Vd1-Vth1(Vd1为第一二极管D1的导通压降,Vth1为第一PMOS管PM1的阈值电压)时,第一PMOS管PM1处于关断状态,阻断了12V电压与继电器11的线圈第一端111a之间的电流通路,于是继电器11保持第一工作状态。
当控制信号为低电平信号时,第一NMOS管NM1响应低电平信号处于关断状态,则第四PMOS管PM4也处于关断状态,第三PMOS管PM3响应低电平信号处于导通状态,则第二NMOS管NM2也处于导通状态,于是第二NMOS管NM2将第一节点131a的电压拉至地,此时第一节点131a的电压为0V。
与此同时,第五PMOS管PM5响应低电平信号处于导通状态,第三NMOS管NM3响应低电平信号处于关断状态,于是12V电压、第五PMOS管PM5施加在第二节点131b,此时第二节点131b的电压为12V。
由于此时第二节点131b的电压为12V,则第二节点131b的12V电压通过第二二极管D2及第三电阻R3给第二电容C2充电,使得第四节点132b的电压不断抬升,在第四节点132b的电压抬升过程中,第二PMOS管PM2导通,于是第二节点131b的12V电压通过第二PMOS管PM2施加在继电器11的线圈第二端111b。
并且由于此时第一节点131a的电压为0V电压,于是12V电压、第五PMOS管PM5、第二PMOS管PM2、继电器11的线圈111、第一PMOS管PM1的体二极管及第二NMOS管NM2形成电流回路,以驱动继电器11处于第二工作状态。
延时预设时长后,第四节点132b的电压抬升至12V-Vd2-Vth2(Vd2为第二二极管D2的导通压降,Vth2为第二PMOS管PM2的阈值电压)时,第二PMOS管PM2处于关断状态,阻断了12V电压与继电器11的线圈第二端111b之间的电流通路,于是继电器11保持第二工作状态。
作为本发明实施例的另一方面,本发明实施例还提供一种电子设备,电子设备包括如上所述的继电器驱动电路13。
最后要说明的是,本发明可以通过许多不同的形式来实现,并不限于本说明书所描述的实施例,这些实施例不作为对本发明内容的额外限制,提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。并且在本发明的思路下,上述各技术特征继续相互组合,并存在如上所述的本发明不同方面的许多其它变化,均视为本发明说明书记载的范围;进一步地,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种继电器驱动电路,其特征在于,包括:
驱动控制电路,包括第一节点及第二节点,用于响应输入的控制信号控制所述第一节点及所述第二节点的电压,当所述控制信号为第一电平类型信号时,所述第一节点的电压为第一电压、所述第二节点的电压为第二电压,当所述控制信号为第二电平类型信号时,所述第一节点的电压为第二电压、所述第二节点的电压为第一电压;
驱动模组,分别在所述第一节点及所述第二节点与所述驱动控制电路电连接,且与继电器的线圈电连接,用于根据所述第一电压及所述第二电压,控制所述第一电压持续预设时长施加在所述继电器的线圈,以驱动所述继电器处于第一工作状态或第二工作状态。
2.根据权利要求1所述的继电器驱动电路,其特征在于,所述驱动模组包括第一驱动电路及第二驱动电路;
所述第一驱动电路在所述第一节点与所述驱动控制电路电连接,且与所述继电器的线圈第一端电连接,所述第二驱动电路在所述第二节点与所述驱动控制电路电连接,且与所述继电器的线圈第二端电连接;
所述第一驱动电路用于根据所述第一节点的第一电压,控制所述第一节点的第一电压持续预设时长施加在所述继电器的线圈第一端,所述第二驱动电路用于根据所述第二节点的第二电压,控制所述驱动控制电路、第一驱动电路、所述继电器的线圈及所述第二驱动电路形成电流回路,以驱动所述继电器处于第一工作状态;
所述第二驱动电路还用于根据所述第二节点的第一电压,控制所述第二节点的第一电压持续预设时长施加在所述继电器的线圈第二端,所述第一驱动电路还用于根据所述第一节点的第二电压,控制所述驱动控制电路、第二驱动电路、所述继电器的线圈及所述第一驱动电路形成电流回路,以驱动所述继电器处于第二工作状态。
3.根据权利要求2所述的继电器驱动电路,其特征在于,所述第一驱动电路包括:
第一电压抬升电路,在所述第一节点与所述驱动控制电路电连接,所述第一电压抬升电路包括第三节点,用于根据所述第一节点的第一电压抬升所述第三节点的电压;
第一开关电路,分别在所述第三节点与所述第一电压抬升电路电连接及在所述第一节点、所述第二节点与所述驱动控制电路电连接,且还用于与所述继电器的线圈第一端电连接,在所述第三节点的电压抬升过程中,响应所述第三节点的电压处于闭合状态,以控制所述第一节点的第一电压施加在所述继电器的线圈第一端,并延迟预设时长后响应所述第三节点的电压控制所述第一节点的第一电压停止施加在所述继电器的线圈第一端,且在所述继电器的线圈第二端被施加持续预设时长的第一电压时,根据所述第一节点的第二电压,控制所述驱动控制电路、第二驱动电路、所述继电器的线圈及所述第一开关电路形成电流回路。
4.根据权利要求3所述的继电器驱动电路,其特征在于,所述第一电压抬升电路包括第一二极管、第一电阻、第二电阻及第一电容;
所述第一二极管的阳极在所述第一节点分别与所述驱动控制电路及所述第一开关电路电连接,所述第一二极管的阴极与所述第一电阻的一端电连接,所述第一电阻的另一端在所述第三节点分别与所述第二电阻的一端及所述第一电容的一端电连接,所述第二电阻的另一端及所述第一电容的另一端在所述第二节点与所述驱动控制电路电连接。
5.根据权利要求3所述的继电器驱动电路,其特征在于,所述第一开关电路包括:
第一PMOS管,所述第一PMOS管的源极在所述第一节点与所述驱动控制电路电连接,所述第一PMOS管的漏极用于与所述继电器的线圈第一端电连接,所述第一PMOS管的栅极在所述第三节点与所述第一电压抬升电路电连接。
6.根据权利要求2所述的继电器驱动电路,其特征在于,所述第二驱动电路包括:
第二电压抬升电路,在所述第二节点与所述驱动控制电路电连接,所述第二电压抬升电路包括第四节点,用于根据所述第二节点的第一电压抬升所述第四节点电压;
第二开关电路,分别在所述第四节点与所述第二电压抬升电路电连接及在所述第一节点、所述第二节点与所述驱动控制电路电连接,且还用于与所述继电器的线圈第二端电连接,在所述第四节点的电压抬升过程中,响应所述第四节点的电压处于断开状态,以控制所述第二节点的第一电压施加在所述继电器的线圈第二端,并延迟预设时长后响应所述第四节点的电压控制所述第二节点的第一电压停止施加在所述继电器的线圈第二端,且在所述继电器的线圈第一端被施加持续预设时长的第一电压时,根据所述第二节点的第二电压,控制所述驱动控制电路、第一驱动电路、所述继电器的线圈及所述第二开关电路形成电流回路。
7.根据权利要求6所述的继电器驱动电路,其特征在于,所述第一电压抬升电路包括第二二极管、第三电阻、第四电阻及第二电容;
所述第二二极管的阳极在所述第二节点分别与所述驱动控制电路及所述第二开关电路电连接,所述第二二极管的阴极与所述第三电阻的一端电连接,所述第三电阻的另一端在所述第四节点分别与所述第四电阻的一端及所述第二电容的一端电连接,所述第四电阻的另一端及所述第二电容的另一端在所述第一节点与所述驱动控制电路电连接。
8.根据权利要求6所述的继电器驱动电路,其特征在于,所述第二开关电路包括:
第二PMOS管,所述第二PMOS管的源极在所述第二节点与所述驱动控制电路电连接,所述第二PMOS管的漏极用于与所述继电器的线圈第二端电连接,所述第二PMOS管的栅极在所述第四节点与所述第二电压抬升电路电连接。
9.根据权利要求1所述的继电器驱动电路,其特征在于,所述驱动控制电路包括:
第一推挽电路,在所述第一节点与所述驱动模组电连接,用于响应输入的控制信号,控制所述第一节点的电压;
第二推挽电路,在所述第二节点与所述驱动模组电连接,用于响应所述控制信号,控制所述第二节点的电压。
10.一种电子设备,其特征在于,包括如权利要求1至9任一项所述的继电器驱动电路。
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