CN202917399U - 防止上电过程中继电器误动作的装置 - Google Patents

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辛剑明
刘冬月
马勇
赵凤阳
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Abstract

本实用新型公开一种防止上电过程中继电器误动作的装置，连接于单片机和外部电路之间，包括：供电使能控制模块、至少一个继电器以及驱动模块。该装置提高了整个继电器的可靠性和稳定性的要求，有效降低了继电器误动的发生，并且结构简易，效果明显，在普通的单片机电路中，都可以避免上电造成的继电器误动作。

Description

防止上电过程中继电器误动作的装置
技术领域
本实用新型涉及电子电路领域，具体地说，涉及一种防止上电过程中继电器误动作的装置。
背景技术
在一些电子设备中，继电器（relay）是一种电控制器件，是当输入量（激励量）的变化达到规定要求时，在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器。它具有控制***（又称输入回路）和被控制***（又称输出回路）之间的互动关系。通常应用于自动化的控制电路中，它实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。
目前常用的继电器控制电路，如图1所示，通过单片机MCU的IO口来控制，而在该单片机上电过程中，由于IO口的状态是默认状态，如果继电器01的驱动模块02没有考虑到IO的默认电平，就有可能会造成继电器01的误动作，在继电保护等应用中，一旦继电器误动，就有可能造成大面积的断电、乃至更大事故的发生。
因此，上述问题便成为亟待解决的技术问题。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种防止上电过程中继电器误动作的装置，以解决目前常用的继电器控制电路在单片机上电过程中造成继电器误动的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种防止上电过程中继电器误动作的装置，连接于单片机和外部电路之间，其特征在于，该装置包括：供电使能控制模块、至少一个继电器以及驱动模块；其中，
所述供电使能控制模块，与所述单片机和所述继电器相连接，用于接收所述单片机IO口发出的控制信号，并根据该控制信号判断是否为所述继电器供电；
所述继电器，与所述供电使能控制模块、驱动模块和外部电路相连接，用于在所述供电使能控制模块提供电能的状态下启动，并根据所述驱动模块输出的驱动信号对外部电路进行调节；
所述驱动模块，与所述单片机和继电器相连接，用于根据单片机的IO口控制信号，驱动所述继电器工作。
进一步地，其中，所述控制信号是高低电平信号。
进一步地，其中，所述继电器进一步为电磁式继电器。
进一步地，其中，所述供电使能控制模块由第一电阻和第二电阻以及第一个三极管构成。
进一步地，其中，所述驱动模块由第三电阻和第四电阻以及第二个三极管构成。
进一步地，其中，所述单片机的IO引脚连接于所述第二电阻和第三电阻上。
进一步地，其中，所述第一个三极管进一步为PNP型三极管。
进一步地，其中，所述第二个三极管进一步为NPN型三极管。
与现有技术相比，本实用新型所述一种防止上电过程中继电器误动作的装置达到了如下效果：
1）本实用新型提高了整个继电器的可靠性和稳定性的要求，有效降低了继电器误动的发生；
2）本实用新型所述的防止上电过程中继电器误动作的装置结构简易，效果明显，在普通的单片机电路中，都可以避免上电造成的继电器误动作；
3）本实用新型适应范围广，不管是要求较低的消费电子上面，还是要求高可靠性的工业产品上面，都可以应用此电路。
附图说明
图1为现有技术中目前一般常用的继电器控制装置结构框图；
图2为本实用新型具体实施例中所述的一种防止上电过程中继电器误动作的装置结构框图；
图3为本实用新型具体实施例中所述的一种防止上电过程中继电器误动作的装置优选电路图；
图4为本实用新型具体实施例中增加继电器的优选电路图。
具体实施方式
如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。此外，“耦接”一词在此包含任何直接及间接的电性连接手段。因此，若文中描述一第一装置耦接于一第二装置，则代表所述第一装置可直接电性连接于所述第二装置，或通过其他装置或连接手段间接地电性连接至所述第二装置。说明书后续描述为实施本实用新型的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本实用新型的一般原则为目的，并非用以限定本实用新型的范围。本实用新型的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明，但不作为对本实用新型的限定。
如图2所示，为本实用新型具体实施例所述一种防止上电过程中继电器误动作的装置结构框图，其中，该装置10连接于单片机和外部电路之间，该装置10包括：供电使能控制模块101、继电器102以及驱动模块103；（本领域技术人员可以理解，图中所示单片机可以是任意型号，在此不做出限定）；其中，
所述供电使能控制模块101，与所述单片机和所述继电器102相连接，用于接收所述单片机IO口发出的控制信号，并根据该控制信号判断是否为所述继电器102供电。在本实施例中这里所述的控制信号可以是高低电平信号。
所述继电器102，与所述供电使能控制模块101、驱动模块103和外部电路相连接，用于在所述供电使能控制模块101提供电能的状态下启动，并根据所述驱动模块103输出的驱动信号对外部电路进行调节。
在具体实施例中，所述继电器102可以但不限于是电磁式继电器，也可以是任意型号的继电器，这里不做具体限定。
所述驱动模块103，与所述单片机和继电器102相连接，用于根据单片机的IO口控制信号，驱动所述继电器102工作。在本实施例中这里所述的控制信号可以是高低电平信号。
具体实施例
如图3所示，为本实用新型具体实施例中所述的一种防止上电过程中继电器误动作的装置优选电路图，其中，
所述供电使能控制模块101由电阻R1、R2（也可分别称作第一电阻、第二电阻）以及PNP型三极管Q1（第一个三极管）构成；
所述驱动模块103由电阻R3、R4（也可分别称作第三电阻、第四电阻）以及NPN型三极管Q2（第二个三极管）构成；
所述继电器102由电磁式继电器K1构成；
单片机的IO引脚P1.0和P1.1分别连接于R2和R3上。
当需要所述继电器102输出口（DO11、DO12和DO13）动作时，首先需要给P1.0置低电平，经过R1和R2的分压后，Q1的基极电压远小于发射极电压，Q1三极管导通。然后给P1.1置高电平，当P1.1为高电平时，经过R3和R4的分压，Q2的基极电压大于0.7V，相应的Q2三极管就会导通，这时候继电器K1的线圈两端就会有5V的电压了，于是继电器就可以吸合了。图中的R1电阻起的是上拉的作用，R 4起下拉的作用。在单片机刚开始上电工作的时候，如果IO口没有初始化，所述电阻R1和R4可以保证三级管不会误导通。
在所述继电器102需要工作时，所述单片机IO口需要输出完全相反的电平，所述继电器102才能够吸合。而上电的过程当中，不论所述单片机的IO口状态默认为低电平或者是高电平，所述继电器所有的输入口的状态是一致的，不会出现某些输入口是高电平，另外一些是低电平的情况。所以此电路可以保证上电过程当中，继电器不会误动作。
如图4所示为本实用新型具体实施例中增加继电器的优选电路图，若需要增加继电器，则按照图4所示电路，新增继电器102’以及相应的驱动模块103’，并按照电气连接关系，将新增继电器K2的输入口4并联连接在图3所示的继电器K1的输入口4处，相应的驱动模块103’中的电阻R5与单片机的IO口P1.2相连接。若要继续增加继电器，则按照上述方式连接。
与现有技术相比，本实用新型所述一种防止上电过程中继电器误动作的装置达到了如下效果：
1）本实用新型提高了整个继电器的可靠性和稳定性的要求，有效降低了继电器误动的发生；
2）本实用新型所述的防止上电过程中继电器误动作的装置结构简易，效果明显，在普通的单片机电路中，都可以避免上电造成的继电器误动作；
3）本实用新型适应范围广，不管是要求较低的消费电子上面，还是要求高可靠性的工业产品上面，都可以应用此电路。
上述说明示出并描述了本实用新型的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种防止上电过程中继电器误动作的装置，连接于单片机和外部电路之间，其特征在于，该装置包括：供电使能控制模块、至少一个继电器以及驱动模块；其中，
所述供电使能控制模块，与所述单片机和所述继电器相连接，用于接收所述单片机IO口发出的控制信号，并根据该控制信号判断是否为所述继电器供电；
所述继电器，与所述供电使能控制模块、驱动模块和外部电路相连接，用于在所述供电使能控制模块提供电能的状态下启动，并根据所述驱动模块输出的驱动信号对外部电路进行调节；
所述驱动模块，与所述单片机和继电器相连接，用于根据单片机的IO口控制信号，驱动所述继电器工作。
2.如权利要求1所述的一种防止上电过程中继电器误动作的装置，其特征在于，所述控制信号是高低电平信号。
3.如权利要求1所述的一种防止上电过程中继电器误动作的装置，其特征在于，所述继电器进一步为电磁式继电器。
4.如权利要求1所述的一种防止上电过程中继电器误动作的装置，其特征在于，所述供电使能控制模块由第一电阻和第二电阻以及第一个三极管构成。
5.如权利要求4所述的一种防止上电过程中继电器误动作的装置，其特征在于，所述驱动模块由第三电阻和第四电阻以及第二个三极管构成。
6.如权利要求5所述的一种防止上电过程中继电器误动作的装置，其特征在于，所述单片机的IO引脚连接于所述第二电阻和第三电阻上。
7.如权利要求4所述的一种防止上电过程中继电器误动作的装置，其特征在于，所述第一个三极管进一步为PNP型三极管。
8.如权利要求5所述的一种防止上电过程中继电器误动作的装置，其特征在于，所述第二个三极管进一步为NPN型三极管。
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