CN207116332U - 安全型继电器控制电路 - Google Patents

Abstract

一种安全型继电器控制电路，微处理器或微控制器通过第三电阻和第四电容与运算放大器的负输入端电连接，运算放大器的正输入端接地、输出端通过第一电容、第一二极管与三极管的基极电连接，运算放大器的输出端通过第二电阻与运算放大器的负输入端电连接、还通过第三电容电连接于第三电阻和第四电容之间，第四电阻的一端电连接于第三电阻和第四电容之间、另一端接地，三极管的基极分别通过第二电容和第一电阻接地，第二二极管的阴极与第一二极管的阳极电连接，第二二极管的阳极接地，三极管的集电极与继电器电连接、发射极接地，避免了由于程序异常、供电异常导致的电平异常输出从而引发继电器的误操作的弊端，增强了控制电路的安全性和可靠性。

Description

安全型继电器控制电路

技术领域

本实用新型涉及继电器的驱动技术领域，特别是涉及一种安全型继电器控制电路，可以广泛应用于一些对继电器操作有特殊安全性和可靠性要求的场合，例如消防、电梯等应用。

背景技术

继电器是一种常用的电磁继电器，是一种电子控制器件，它具有控制***(又称输入回路)和被控制***(又称输出回路)，通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流、较低的电压去控制较大电流、较高的电压的一种“自动开关”。在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。电磁继电器的控制端通过小电流产生磁场去吸合或释放大电压、大电流端。

通常继电器的控制端电路如图1所示：即采用一个三极管或MOS管来驱动控制边，其原理是：当加载在电阻R1上的控制信号为高时，三极管Q1的集电极和漏极导通，继电器的控制端上电，继而在受控端产生吸合动作，控制受控端的大电压、大电流信号。现有方案的优点是电路简单，控制方便(采用高低直流电压就可以进行继电器的开关控制)，但是该方案也有明显缺点：通常高低电压信号是由微处理器或微控制器进行控制，一旦微处理器或微控制器程序异常或供电异常，可能导致输出不受控，比如一直高电平输出。这样会导致继电器常开，造成潜在的隐患，尤其是在一些有安全要求的应用场合，通常采用冗余控制确保***的安全和可靠，但是实施复杂成本高。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术存在的问题和不足，提供一种新型的安全型继电器控制电路。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

本实用新型提供一种安全型继电器控制电路，其特点在于，其包括微处理器或微控制器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、运算放大器、第一二极管、第二二极管以及三极管；

该微处理器或微控制器的第一输出端通过该第三电阻和该第四电容与该运算放大器的负输入端电连接、第二输出端接地，该运算放大器的正输入端接地、输出端通过该第一电容、该第一二极管与该三极管的基极电连接，该运算放大器的输出端通过该第二电阻与该运算放大器的负输入端电连接、还通过该第三电容电连接于该第三电阻和该第四电容之间，该第四电阻的一端电连接于该第三电阻和该第四电容之间、另一端接地，该三极管的基极分别通过该第二电容和该第一电阻接地，该第二二极管的阴极与该第一二极管的阳极电连接，该第二二极管的阳极接地，该三极管的集电极与继电器电连接、发射极接地。

较佳地，该三极管为NPN型晶体管。

较佳地，该三极管为MOS管(金属-氧化物-半导体场效应晶体管)。

较佳地，该MOS管为N沟道MOS管。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本实用新型各较佳实例。

本实用新型的积极进步效果在于：

本实用新型只有在微处理器或微控制器输出的控制信号为一定设定范围内的振荡频率控制信号时，继电器控制电路才会产生一个可以用于开启继电器的电平信号，这样避免了由于程序异常、供电异常导致的电平异常输出从而引发继电器的误操作的弊端，从而大大增强了继电器控制电路的安全性和可靠性。

附图说明

图1为现有技术中通用继电器的控制端电路图。

图2为本实用新型较佳实施例的安全型继电器控制电路的电路图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图2所示，本实施例提供一种安全型继电器控制电路，其包括微处理器或微控制器(图2中示出了微控制器)、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第三电容C3、第四电容C4、运算放大器A1、第一电容C1、第二电容C2、第一电阻R1、第一二极管D1、第二二极管D2以及三极管Q1，其中，该三极管Q1为NPN型晶体管，当然，该三极管Q1还可以为N沟道MOS管。

具体电连接关系为：

该微处理器或微控制器的第一输出端(对应端口A)通过该第三电阻R3和该第四电容C4与该运算放大器A1的负输入端电连接、第二输出端(对应端口C)接地，该运算放大器A1的正输入端接地、输出端通过该第一电容C1、该第一二极管D1与该三极管Q1的基极(对应端口B)电连接，该运算放大器A1的输出端通过该第二电阻R2与该运算放大器A1的负输入端电连接、还通过该第三电容C3电连接于该第三电阻R3和该第四电容C4之间，该第四电阻R4的一端电连接于该第三电阻R3和该第四电容C4之间、另一端接地，该三极管Q1的基极分别通过该第二电容C2和该第一电阻R1接地，该第二二极管D2的阴极与该第一二极管D1的阳极电连接，该第二二极管D2的阳极接地，该三极管Q1的集电极与继电器电连接、发射极接地。

如图2所示，振荡频率控制信号由端口A输入，先通过第一电容C1和微型控制器间的电路进行滤波，第一电容C1进行直流隔离，然后通过第一二极管D1和第二二极管D2进行交流信号对直流信号的转换，第一电阻R1和第二电容C2用于调整交直流信号转换的比例因子。只有在设定范围内的振荡频率控制信号由端口A输入，才可以在端口B产生一个有效的电平控制信号从而驱动继电器闭合。通常由于程序或供电异常导致的高电平或低电平均无法在端口B产生有效的控制电平，从而极大的提高了在异常情况下继电器控制***的安全性。

相比现有的通用的继电器控制电路，本实施例具有以下优点：

1、安全可靠

本方案相比单纯的电平控制，能够很好地避免由于程序异常和供电异常造成电平异常从而导致的继电器误操作的弊端，从而大大提升了继电器控制的可靠性和安全性。

2、性价比高

相比其他采用冗余控制的安全方案，本方案实施简单，对原***几乎没有硬件成本增加，而且微处理器或微控制器也很容易产生一个固定的振荡频率控制信号；相比时有发生的程序异常和供电异常，该控制电路能够很好地避免在异常状态下的继电器误操作，尤其是一些相关安全的大功率设备的控制，大大降低了该类设备的控制风险。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种安全型继电器控制电路，其特征在于，其包括微处理器或微控制器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、运算放大器、第一二极管、第二二极管以及三极管；

该微处理器或微控制器的第一输出端通过该第三电阻和该第四电容与该运算放大器的负输入端电连接、第二输出端接地，该运算放大器的正输入端接地、输出端通过该第一电容、该第一二极管与该三极管的基极电连接，该运算放大器的输出端通过该第二电阻与该运算放大器的负输入端电连接、还通过该第三电容电连接于该第三电阻和该第四电容之间，该第四电阻的一端电连接于该第三电阻和该第四电容之间、另一端接地，该三极管的基极分别通过该第二电容和该第一电阻接地，该第二二极管的阴极与该第一二极管的阳极电连接，该第二二极管的阳极接地，该三极管的集电极与继电器电连接、发射极接地。

2.如权利要求1所述的安全型继电器控制电路，其特征在于，该三极管为NPN型晶体管。

3.如权利要求1所述的安全型继电器控制电路，其特征在于，该三极管为MOS管。

4.如权利要求3所述的安全型继电器控制电路，其特征在于，该MOS管为N沟道MOS管。