CN202126969U

CN202126969U - 继电器驱动电路及带有该电路的装置

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Publication number: CN202126969U
Application number: CN2011202134178U
Authority: CN
Inventors: 朱明�; 刘建伟; 何厚龙
Original assignee: HANGZHOU H&T INTELLIGENT CONTROL TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: HANGZHOU H&T INTELLIGENT CONTROL TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2011-06-23
Filing date: 2011-06-23
Publication date: 2012-01-25
Anticipated expiration: 2021-06-23

Abstract

本实用新型涉及一种继电器驱动电路，包括一个与继电器（RY1）电连接的第二三极管（TR2）、一个用于控制第二三极管（TR2）导通、截止的第一控制信号接口（I/O1）、一个第一三极管（TR1）、一个第二控制信号接口（I/O2）、一个第一电容（C1）、一个第二电容（C2），第一三极管（TR1）的发射极与第二控制信号接口（I/O2）电连接、基极串联第一电容（C1）后接入第一控制信号接口（I/O1），第二电容（C2）的一端接入第一控制信号接口（I/O1）与第一三极管（TR1）基极之间的一个第一电路节点（N1），另一端接地。保证了脉冲驱动的继电器动作的电压能够快速突变，更好的提高了脉冲驱动的继电器的安全性，延长了脉冲继电器的使用寿命。

Description

继电器驱动电路及带有该电路的装置

技术领域

本实用新型涉及一种驱动电路，尤其是一种继电器的脉冲驱动电路；本实用新型还涉及一种包含上述继电器驱动电路的装置。

背景技术

目前，继电器的驱动电路主要分为直流驱动电路和交流驱动电路（又称脉冲驱动，下同）两种。其中，直流驱动方式是由高低电平控制继电器通断，继电器吸合后，驱动电流仍需维持。如图1所示的继电器的直流驱动电路，包括一个三极管（TR）、一个二极管（D）、一个控制信号接口（I/O）

、一个供电端（Vcc）、以及两个电阻，其中，二极管（D）的负极与三极管（RT）的集电极电连接、其正极接地，继电器（RY）与二极管（D）并联。当控制信号接口（I/O）接入高电平时，三极管（TR）截断，继电器(RY)断电，当控制信号接口（I/O）接入低电平时，三极管(TR)导通，继电器（RY）打开。脉冲驱动电路需要一定频率的脉冲控制继电器的接通，失去脉冲信号，无论是高电平还是低电平的直流都可以断开继电器。尤其是在单片机的设计与应用中，由于恶劣的环境干扰、电磁干扰、空间传导干扰、电网杂波、打雷导致的浪涌等干扰都可能导致单片机程序失效，而程序失效后，单片机则不执行正常的语句，导致无法正常控制继电器，举例来说，当导通的直流驱动电路驱动的继电器由于单片机程序失效而无法关断，而该无法关断的继电器恰恰控制又是加热器件时，则会导致加热器件连续工作而起火，危及用电安全，采用脉冲驱动电路驱动的继电器则会避免上述情况的发生。

如图2所示的继电器的脉冲驱动电路，主要包括一个三极管（TR）、一个负极与三极管（TR）集电极连接、正极接地的第三二极管（D3）、一个与单片机连接的控制信号接口（I/O）、一个供电端（Vcc）、一个一端接入控制信号接口与三极管基极之间的一个节点、另一端接地的第二电容（C2）、依次连接在控制信号接口（I/O）与第二电容（C2）之间的第一电容（C1）、第一二极管（D1）。当单片机正常执行语句时，不断的用高低电平来生成脉冲，形成交流电压使第一电容（C1）导通从而驱动继电器（RY），当单片机程序失效时，则不再执行高低电平的变化输出，那么控制信号接口（I/O）只能接入直流电压，继电器则会自动关断，起到了保护电器的作用。所以，现有技术中常在单片机和继电器之间使用脉冲驱动电路，来保证单片机的程序受到来自外部的干扰时，能够有效关断控制信号的输出。

但是，图2所示的继电器的脉冲驱动电路存在一个缺点，即，其加在继电器上的电压是缓慢的，这就导致，继电器动作的力量也是缓慢的，继电器的触点容易因为打火而被烧坏。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中继电器驱动电路所存在的缺点，提出一种既可以保证在控制信号不可靠时能够有效关断，又可以保证控制继电器动作的电压能够快速突变的继电器脉冲驱动电路，具有安全性好、使用寿命长的优点。本实用新型还提出一种带有上述继电器驱动电路的装置。

为达到上述目的，本实用新型所采用的第一个技术方案是：

一种继电器驱动电路，包括一个与继电器RY1电连接的第二三极管TR2、一个用于控制第二三极管TR2导通、截止的第一控制信号接口I/O1、一个第一三极管TR1、一个第二控制信号接口I/O2、一个第一电容C1、一个第二电容C2，第一三极管TR1的发射极与第二控制信号接口I/O2电连接、基极串联所述的第一电容（C1）后接入第一控制信号接口I/O1，第二电容C2的一端接入第一控制信号接口I/O1与第一三极管TR1基极之间的一个第一电路节点N1，另一端接地。

当第一控制信号接口I/O1接入一定频率的脉冲信号时，第二电容C2充电，充电过程中，第二控制信号接口I/O2保持接入高电平，当第二电容C2累积到足够高的电压时，第二控制信号接口I/O2接入低电平，则第一三极管TR1瞬间导通，并进一步驱动第二三极管TR2导通，继电器通电；保持第一控制信号接口I/O1接入一定频率的脉冲信号，调整第二控制信号接口I/O2接入高电平，则继电器的电压可以快速突变到低；如果第一控制信号接口I/O1接入为恒定电压，则无论该电压是高还是低，由于第一电容C1不导通，所以第一三极管TR1不导通，继电器不通电。

上述技术方案还可以进一步优化。

作为优选，继电器驱动电路还包括一个第三二极管D3，第三二极管D3的负极与第二三极管TR2的集电极电连接，正极接地。

作为优选，继电器RY1与第三二极管D3并联。

作为优选，第一三极管TR1的基极与第一电路节点N1之间设置有一个第一电阻R1。

作为优选，第一三极管TR1的集电极通过一个第三电阻R3接入第二三极管TR2的基极。

作为优选，第一三极管TR1的集电极通过一个第二电阻R2接入供电端Vcc。

作为优选，第二三极管TR2发射极接入供电端Vcc。

作为优选，第一控制信号接口（I/O1）、第二控制信号接口I/O2为单片机端口。

本实用新型所采用的第二个技术方案是：

一种装置，包括至少一个继电器、用于输出继电器控制信号的单片机、设置在单片机的控制信号输出口与继电器之间的、如上述第一技术方案及其与任意一个或多个优选方案组合所描述的继电器驱动电路。

由于上述技术方案的采用，本实用新型具有以下优点：

本实用新型在现有的继电器脉冲驱动电路的基础上增加了一个第二控制信号接口I/O2以及与其配合的控制电路，保证了继电器动作的电压能够快速突变，更好的提高了继电器的安全性，延长了继电器的使用寿命。

附图说明

图1所示为现有技术中的一种继电器的直流驱动电路的电路图；

图2所示为现有技术中的一种继电器的脉冲驱动电路的电路图；

图3为本实用新型的一种电路图；

其中：I/O1、第一控制信号接口；I/O2、第二控制信号接口；TR1、第一三极管；TR2、第二三极管；RY1、继电器；Vcc、供电端；C1、第一电容；C2、第二电容；R1、第一电阻；R2、第二电阻；R3、第三电阻；D1、第一二极管；D2、第二二极管；D3、第三二极管；N1、第一电路节点；N2、第二电路节点。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式做进一步说明。

如图3所示的继电器驱动电路，包括一个与继电器RY1电连接的第二三极管TR2、一个第一三极管TR1、一个用于控制第二三极管TR2导通、截止的第一控制信号接口I/O1、一个第二控制信号接口I/O2，其中，第一三极管TR1的发射极与第二控制信号接口I/O2电连接、基极串联第一电容C1后接入第一控制信号接口I/O1、集电极通过一个第二电阻R2接入供电端Vcc。

在本实施例中，第一控制信号接口I/O1、第二控制信号接口I/O2均为单片机端口。第一控制信号接口I/O1用于向驱动电路输出一定频率的脉冲信号，第二控制信号接口I/O2用于向驱动电路输出高电平恒压信号和低电平恒压信号。

继电器驱动电路还包括一个第二电容C2，第二电容C2的一端接入第一控制信号接口I/O1与第一三极管TR1基极之间的第一电路节点N1，另一端接地。

除第二电容C2外，第一三极管TR1的基极与第一控制信号接口I/O1之间还设置有：一个设置在第一三极管TR1的基极与第一电路节点N1之间的第一电阻R1、一个设置在第一电路节点N1与第二电路节点N2之间第一二极管D1、一个设置在第二电路节点N2与零电势地之间的第二二极管D2。第一二极管D1起单向导通电作用、第二二极管D2为电压钳位作用、第一电阻R1为限流作用、第二电容C2起到滤波防止干扰信号的作用。

继电器驱动电路还包括一个第三二极管D3，第三二极管D3的负极与第二三极管TR2的集电极电连接，正极接地，继电器RY1与第三二极管D3并联。

第一三极管TR1的集电极通过一个第三电阻R3接入第二三极管TR2的基极。第二三极管TR2发射极接入供电端Vcc。

当第一控制信号接口I/O1接入一定频率的脉冲信号时，第一电容C1导通，经第一二极管D1给第二电容C2充电，充电过程中，第二控制信号接口I/O2保持接入高电平，当第二电容C2累积到足够高的电压时，第二控制信号接口I/O2接入低电平，则第一三极管TR1瞬间导通，并进一步驱动第二三极管TR2导通，继电器通电，并且，保证了继电器的电压足够高；保持第一控制信号接口I/O1接入一定频率的脉冲信号，调整第二控制信号接口I/O2接入高电平，则继电器的电压可以快速突变到低；如果第一控制信号接口I/O1接入为恒定电压，则无论该电压是高还是低，第一三极管TR1均不导通，继电器不通电。

需要强调的是，单片机输出到第一控制信号接口I/O1脉冲信号不能够由PWM直接生成，这是因为，当单片机出现程序失效时， PWM的设置还是保持原来的状态，PWM口仍旧会有脉冲电压输出，继电器保持导通状态，没有起到程序失效继电器自动关闭的保护作用。

应理解，该实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改、等同替换等，例如，将本实用新型采用的PNP三极管的驱动方式，替换为NPN三极管的驱动方式，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims

1. 一种继电器驱动电路，包括一个与继电器（RY1）电连接的第二三极管（TR2）、一个用于控制所述的第二三极管（TR2）导通、截止的第一控制信号接口（I/O1），其特征在于：它还包括一个第一三极管（TR1）、一个第二控制信号接口（I/O2）、一个第一电容（C1）、一个第二电容（C2），所述的第一三极管（TR1）的发射极与所述的第二控制信号接口（I/O2）电连接、基极串联所述的第一电容（C1）后接入所述的第一控制信号接口（I/O1），所述的第二电容（C2）的一端接入所述的第一控制信号接口（I/O1）与所述的第一三极管（TR1）基极之间的一个第一电路节点（N1），另一端接地。

2.根据权利要求1所述的继电器驱动电路，其特征在于：它还包括一个第三二极管（D3），所述的第三二极管（D3）的负极与第二三极管（TR2）的集电极电连接，正极接地。

3.根据权利要求3所述的继电器驱动电路，其特征在于：所述的继电器（RY1）与所述的第三二极管（D3）并联。

4.根据权利要求1或2或3所述的继电器驱动电路，其特征在于：所述的第一三极管（TR1）的基极与所述的第一电路节点（N1）之间设置有一个第一电阻（R1）。

5.根据权利要求1或2或3所述的继电器驱动电路，其特征在于：所述的第一三极管（TR1）的集电极通过一个第三电阻（R3）接入所述的第二三极管（TR2）的基极。

6.根据权利要求1或2或3所述的继电器驱动电路，其特征在于：所述的第一三极管（TR1）的集电极通过一个第二电阻（R2）接入供电端（Vcc）。

7.根据权利要求1或2或3所述的继电器驱动电路，其特征在于：所述的第二三极管（TR2）发射极接入供电端（Vcc）。

8.根据权利要求1或2或3所述的继电器驱动电路，其特征在于：所述的第一控制信号接口（I/O1）、第二控制信号接口（I/O2）为单片机端口。

9.一种装置，包括至少一个继电器、用于输出继电器控制信号的单片机，其特征在于：它还包括设置在所述的单片机的控制信号输出口与继电器之间的、如权利要求1～9中任意一条所述的继电器驱动电路。