控制电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种控制电路。该控制电路包括：被控继电器，其中，被控继电器的第一控制端连接被控继电器的工作电压，被控继电器的开关触点连接负载回路；驱动芯片，其中，驱动芯片的输入端与数字输入输出卡相连接，驱动芯片的输出端与被控继电器的第二控制端相连接，用于根据数字输入输出卡的数字输出信号驱动被控继电器的开关状态。通过本实用新型，解决了现有技术中控制电路的维护比较复杂的问题，进而达到了简化控制电路的结构，降低成本投入的效果。
【专利说明】控制电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电路领域，具体而言，涉及一种控制电路。
【背景技术】
[0002]在自动化控制中，计算机会频繁用到数字输入输出(Digital In Out，简称D1)卡来进行数字量、开关量的采集和输出，对于数字输出来说，D1卡的输出电平一般为0.7V的低电平和5V的高电平，但是在控制应用中，相关设备、被驱动继电器的驱动电压一般都大于5V，因此需要搭建外围电路来进行电压的转换，价格昂贵，而且为了保证电压的平稳，需要外接独立的电源进行供给。这些外围电路的搭建，导致控制电路的现场线缆杂乱，维护、维修比较复杂，并且，还带来了成本升高的问题。
[0003]针对现有技术中控制电路的维护比较复杂的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
实用新型内容
[0004]本实用新型的主要目的在于提供一种控制电路，以解决现有技术中控制电路的维护比较复杂的问题。
[0005]为了实现上述目的，根据本实用新型实施例，提供了一种控制电路。
[0006]根据本实用新型的控制电路包括:被控继电器，其中，所述被控继电器的第一控制端连接所述被控继电器的工作电压，所述被控继电器的开关触点连接负载回路；以及驱动芯片，其中，所述驱动芯片的输入端与数字输入输出卡相连接，所述驱动芯片的输出端与所述被控继电器的第二控制端相连接，用于根据所述数字输入输出卡的数字输出信号驱动所述被控继电器的开关状态。
[0007]进一步地，所述控制电路包括多个所述被控继电器，各所述被控继电器的第一控制端均连接所述工作电压，第二控制端均与所述驱动芯片的同一输出端相连接，各所述被控继电器的开关触点分别连接各自的负载回路。即，所述控制电路包括编号依次为RLl至RLn的η个所述被控继继电器，所述负载回路包括编号依次为LI至Ln的η个回路，其中，η个所述被控继电器的第一控制端均连接所述工作电压，η个所述被控继电器的第二控制端均与所述驱动芯片的同一输出端相连接，被控继电器RLi的开关触点连接负载回路Li，i依次取I至η，η为2以上的自然数。
[0008]进一步地，所述控制电路包括多个所述被控继电器，各所述被控继电器的第一控制端均连接所述工作电压，开关触点连接各自负载回路，第二控制端分别与所述驱动芯片的相应输出端连接。即，所述控制电路包括编号依次为RLl至RLn的η个所述被控继电器，所述负载回路包括编号依次为LI至Ln的η个回路，其中，η个所述被控继电器的第一控制端均连接所述工作电压，被控继电器RLi的开关触点连接负载回路Li，所述被控继电器RLi的第二控制端与所述驱动芯片的输出端Oi相连接，i依次取I至η，η为2以上的自然数。
[0009]进一步地，所述控制电路还包括:稳压支路，连接所述工作电压，并与所述被控继电器的第二控制端相连接。
[0010]进一步地，所述控制电路还包括:指示支路，连接所述工作电压，并与所述被控继电器的第二控制端相连接。
[0011]进一步地，所述指示支路包括:指示灯；以及限流元件，与所述指示灯串联，用于指示所述被控继电器的开关状态。
[0012]进一步地，所述控制电路还包括:第一插头，其中，所述驱动芯片通过所述第一插头与所述数字输入输出卡相连接。
[0013]进一步地，所述控制电路还包括:第二插头，其中，所述被控继电器的开关触点通过所述第二插头连接所述负载回路。
[0014]进一步地，所述控制电路还包括:继电器基座，其中，所述被控继电器安装在所述继电器基座上。
[0015]根据实用新型实施例，采用具有被控继电器和驱动芯片的控制电路，通过设置驱动芯片，根据所述数字输入输出卡的数字输出信号驱动所述被控继电器的开关状态，当被控继电器闭合时，负载回路导通。由于被控继电器的第一控制端连接其工作电压端，使得负载回路在被控继电器闭合时，可以在被控继电器的工作电压下工作。鉴于被控继电器的工作电压可根据现场外围设备的驱动电压进行配置，在被控继电器闭合时已可满足现场外围设备的驱动需求。可见，此种结构的控制电路，通过该被控继电器，就可以实现以较低的数字输出电压控制较高的工作电压的目的。因此，无需搭建复杂的外围电路进行电压转换，避免了外围电路的搭建所导致的控制电路的现场线缆杂乱，维护、维修比较复杂，解决了现有技术中控制电路的维护比较复杂的问题，进而达到了简化控制电路的结构，降低成本投入的效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0017]图1是根据本实用新型实施例的控制电路的结构示意图；
[0018]图2是应用本实用新型实施例的控制电路的原理图；以及
[0019]图3是根据本实用新型优选实施例的控制电路的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
[0021]为了使本【技术领域】的人员更好地理解本实用新型方案，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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，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前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
[0022]需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0023]本实用新型实施例提供了一种控制电路。图1是根据本实用新型实施例的控制电路的结构示意图，如图1所示，该控制电路的结构示意图主要包括被控继电器10和驱动芯片20，其中:
[0024]被控继电器10的第一控制端连接被控继电器10的工作电压，被控继电器10的开关触点连接负载回路，具体地，被控继电器10的第一控制端为被控继电器10的控制线圈的一端，即，被控继电器10的控制线圈的一端连接被控继电器10的工作电压，被控继电器10的工作电压可以是12V，还可以是24V。
[0025]驱动芯片20的输入端与数字输入输出卡相连接，驱动芯片20的输出端与被控继电器10的第二控制端相连接，用于根据数字输入输出卡的数字输出信号驱动被控继电器10的开关状态。具体地，被控继电器10的第二控制端为被控继电器10的控制线圈的另一端，被控继电器10的开关状态可以是闭合，也可以是断开。数字输入输出卡的数字输出信号分为高电平(5V)和低电平(0.7V)，在本实用新型实施例中，被控继电器10的初始状态可以是断开状态，当数字输出信号为5V的高电平时，被控继电器10上的电压达到被控继电器10的工作标称电压，被控继电器10动作，被控继电器10的开关触点闭合；当数字输出信号为0.7V的低电平时，被控继电器10上的电压小于被控继电器10的工作标称电压，被控继电器10不动作，被控继电器10维持断开状态。
[0026]图2是应用本实用新型实施例的控制电路的原理图。如图2所示，D1卡31 (即，数字输入输出卡)输出0V-5V的数字脉冲输出电压，通过与D1卡31的输出接口对应的通道32 (包括Cl至Cn)将数字脉冲输出电压输送至控制电路33中的被控继电器的一个控制端，其中，控制电路33为本实用新型实施例所提供的控制电路，被控继电器的另一控制端连接Vcc接口板提供的供电电压，被控继电器的开关触点连接负载回路34。
[0027]其中，控制电路33中可以包括多个被控继电器，通道32中的Cl通道可以将数字脉冲输出电压输送至多个被控继电器中的第一个被控继电器的一个控制端，通道32中的C2通道可以将数字脉冲输出电压输送至多个被控继电器中的第二个被控继电器的一个控制端，依次类推，通道32中的Cn通道可以将数字脉冲输出电压输送至多个被控继电器中的第η个被控继电器的一个控制端。每个被控继电器的另一端均连接Vcc接口板提供的供电电压。各被控继电器的开关触点连接相应的负载回路34。
[0028]可选地，本实用新型实施例所提供的控制电路可以对多个继电器进行控制，以下提供两种不同控制方式的具体电路，具体如下:
[0029]方式一:控制电路包括多个被控继电器，各被控继电器的第一控制端均连接工作电压，第二控制端均与驱动芯片的同一输出端相连接，各被控继电器的开关触点分别连接各自的负载回路。即，控制电路包括η个被控继电器，η个被控继电器的编号依次为RLl至RLn,负载回路与被控继电器一一对应，所以有η个被控继电器就有η个负载回路，η个负载回路的编号依次为LI至Ln，其中，η个被控继电器的第一控制端均连接工作电压，η个被控继电器的第二控制端均与驱动芯片的输出端相连接，被控继电器RLi的开关触点连接负载回路Li，i依次取I至n，n为2以上的自然数。也就是，驱动芯片的同一输出端可以分别与η个被控继电器的第二控制端连接，这η个被控继电器的第一控制端的工作电压都相同，每个被控继电器连接一个负载回路。
[0030]通过在驱动芯片的一个输出端上连接多个继电器，实现了驱动芯片的一路输出信号可以同时控制多个继电器的开关状态，并且多个继电器的开关状态保持一致，此种结构形式的控制电路可以良好地应用于需要对多个负载回路的导通状态进行同步控制的电路上。
[0031]方式二:控制电路包括多个被控继电器，各被控继电器的第一控制端均连接工作电压，开关触点连接各自负载回路，第二控制端分别与驱动芯片的相应输出端。即，控制电路包括η个被控继电器，η个被控继电器的编号依次为RLl至RLn，负载回路与被控继电器一一对应，所以有η个被控继电器就有η个负载回路，η个负载回路的编号依次为LI至Ln，其中，η个被控继电器的第一控制端均连接工作电压，被控继电器RLi的开关触点连接负载回路Li，被控继电器RLi的第二控制端与驱动芯片的输出端Oi相连接，i依次取I至η，η为2以上的自然数。也就是，驱动芯片输出端的个数与被控继电器的个数一一对应，一个输出端与一个被控继电器的第二控制端相连接，这η个被控继电器的第一控制端的工作电压都相同，每个被控继电器连接一个负载回路。
[0032]通过在驱动芯片的每一个输出端上均连接一个继电器，实现了利用驱动芯片的多路输出信号同时控制多个继电器的开关状态，每一个继电器的开关状态受对应的一路输出信号的控制，驱动芯片的多路输出信号中的任意两路输出信号可以相同，也可以不同。此种结构形式的控制电路可以良好地应用于需要对多个负载回路的导通状态进行不同步控制的电路上。
[0033]进一步地，对于方式二所提供的控制电路的具体结构，驱动芯片的任一输出端上也可以同时连接多个继电器，其中，具体的连接方式与方式一中所提供的一个输出端连接多个继电器的连接方式相同，此处不再赘述。
[0034]在本实用新型实施例中，在方式一中，同一驱动芯片的同一输出端可以与多个被控继电器连接；在方式二中，同一驱动芯片的每个输出端都可以与被控继电器的第二控制端相连接，具体驱动芯片输出端与被控继电器的连接方式可以根据需求选择。但不论选择方式一还是选择方式二，都可以使得多个被控继电器能够给多个的负载回路供电，进一步达到了降低成本的效果。
[0035]需要说明的是，当驱动芯片的同一输出端连接多个被控继电器时，多个继电器的开关状态相同，也就是这多个继电器如果闭合，就都闭合；如果断开，就都断开，但驱动芯片的不同输出端连接的多个被控继电器的开关状态可以相同，也可以不同。
[0036]在本实用新型实施例中，驱动芯片可以采用型号为ULN2803的芯片，以该芯片为例进行说明，假设ULN2803芯片的输出端OUTl与3个被控继电器的第二控制端分别连接，3个被控继电器分别是被控继电器Α、被控继电器B和被控继电器C ;输出端0UT2与5个被控继电器的第二控制端分别连接，5个被控继电器分别是被控继电器Dl、被控继电器D2、被控继电器D3、被控继电器D4和被控继电器D5，那么被控继电器Α、被控继电器B和被控继电器C的开关状态相同，被控继电器D1、被控继电器D2、被控继电器D3、被控继电器D4和被控继电器D5的开关状态相同，但被控继电器A、被控继电器B或者被控继电器C的开关状态可以与被控继电器D1、被控继电器D2、被控继电器D3、被控继电器D4或者被控继电器D5相同，也可以不同。
[0037]图3是本实用新型优选实施例的控制电路的结构示意图。在本实施例中，驱动芯片20为OSHIBA公司的ULN2803芯片，ULN2803芯片有8个输入端和8个输出端，8个输入端分别是输入端INl至输入端IN8、8个输出端分别是输出端OUTl至输出端0UT8。被控继电器10的I脚为第一控制端，2脚为第二控制端，3脚为开关触点中的一个触点，4脚为开关触点中的另一个触点。
[0038]如图3所示，ULN2803芯片的输出端0UT8与被控控制器的第二控制端相连接，数字输入输出卡的输出端口 DOl至输出端口 D08分别与ULN2803芯片的输入端INl至输入端IN8连接。以被控继电器10的工作电压为12V，对控制电路的工作过程进行说明，具体如下:
[0039]输入线路板的Vcc接口为被控继电器10的I脚提供12V工作电压，即，被控继电器10的第一控制端接入12V工作电压。当数字输入输出卡的DOl接口输出高电平(5V)至ULN2803芯片的输入端INl时，与输入端INl相对应的输出端子OUTl会输出低电平(0.7V)至被控继电器10的2脚，即，第二控制端处的电压为0.7V，由于被控继电器10的第一控制端与第二控制端的电压差值较大，可以认为达到被控继电器10的正常工作电压，此时，被控继电器10的开关触点闭合，也就是被控继电器10的3脚和4脚连通，从而被控继电器10的开关触点连接的负载回路40导通。
[0040]输入线路板的Vcc接口为被控继电器10的I脚提供12V工作电压，即，被控继电器10的第一控制端接入12V工作电压。当数字输入输出卡的DOl接口输出低电平(0.7V)至ULN2803芯片的输入端INl时，与输入端INl相对应的输出端子OUTl会输出高电平(5V)至被控继电器10的2脚，即，第二控制端处的电压为5V，由于被控继电器10的第一控制端与第二控制端的电压差值较小，不能达到被控继电器10的正常工作电压，此时，被控继电器10的开关触点断开，也就是被控继电器10的3脚和4脚断开，从而被控继电器10的开关触点连接的负载回路40断开。
[0041]需要说明的是，ULN2803芯片可以同时支持8路的输入输出，并且每路输出可以同时分别连接多个被控继电器的第二控制端。需要更多路的输入输出时，还可以继续添加ULN2803芯片进行功能的扩展。可以根据现场实际需要进行被控继电器和其连接工作电压的配置，12V或者24V或其他工作电压值均可。
[0042]优选地，控制电路还包括稳压支路，该稳压支路连接工作电压，并与被控继电器10的第二控制端相连接，具体地，稳压支路可以设置在被控继电器10的控制线圈的两端。如图3所示，在本实用新型实施例中，稳压支路可以为稳压二极管Zl。
[0043]在本实用新型实施例中，通过在控制电路中设置稳压支路，达到了保证被控继电器电压供给的稳定性，进而提高控制电路的稳定性。
[0044]优选地，控制电路还包括指示支路，该指示支路连接工作电压，并与被控继电器的第二控制端相连接，用于指示被控继电器的开关状态，具体地，指示支路包括指示灯以及和指示灯串联的限流元件。在本实施例中，指示灯变亮，表示被控继电器闭合，变亮后的指示灯起到提示相关工作人员数字输入输入卡的数字量输出正常的作用。因被控继电器的工作电压超过指示灯可以承受电压，需要限流元件起到限流作用，使得指示灯可以正常工作。如图3所示，在本实用新型实施例中，指示灯可以为发光二极管Dl，限流元件可以为电阻Rl。
[0045]优选地，在本实用新型实施例中，控制电路还包括第一插头30，驱动芯片可以通过第一插头30与数字输入输出卡相连接。
[0046]在本实用新型实施例中，通过设置第一插头，为驱动芯片与数字输入输出卡之间的接线提供了便利，只需将对应的线缆连接至第一插头即可。
[0047]优选地，如图3所示，在本实用新型实施例中，控制电路还包括第二插头50，被控继电器的开关触点通过第二插头50连接外围的相关设备，例如通过第二插头50中的NO、COM端连接外围的相关设备。
[0048]在本实用新型实施例中，通过设置第二插头，为控继电器的开关触点与负载回路之间的接线提供了便利，只需将对应的线缆连接至第二插头即可。
[0049]优选地，控制电路还包括继电器基座，被控继电器安装在继电器基座上。如果被控继电器损坏，直接将被控继电器从继电器基座中取出，进行更换即可。
[0050]在本实用新型实施例中，通过继电器基座，增加了对被控继电器进行维护的便利性。
[0051]本申请所提供的控制电路中使用的元器件购买方便，并且成本较低。另外，还可以将控制电路包括的所有元器件都安装在印刷电路板上，其中，被控继电器通过继电器基座安装在印刷电路板上，以及各元器件之间的布线(包括被控继电器与驱动芯片之间的连线，稳压支路、指示支路与被控继电器之间的连线，以及驱动芯片与数字输入输出卡之间的连线)也都在印刷电路板上完成，这样避免了产生冗余的线缆，并且无需外部走线，起到了节约空间的效果。
[0052]从以上描述，可以看出，本实用新型解决了现有技术中控制电路的维护比较复杂的问题，进而达到了简化控制电路的结构，降低成本投入的效果。
[0053]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种控制电路，其特征在于，包括: 被控继电器，其中，所述被控继电器的第一控制端连接所述被控继电器的工作电压，所述被控继电器的开关触点连接负载回路；以及 驱动芯片，其中，所述驱动芯片的输入端与数字输入输出卡相连接，所述驱动芯片的输出端与所述被控继电器的第二控制端相连接，用于根据所述数字输入输出卡的数字输出信号驱动所述被控继电器的开关状态。
2.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述控制电路包括多个所述被控继电器，各所述被控继电器的第一控制端均连接所述工作电压，第二控制端均与所述驱动芯片的同一输出端相连接，各所述被控继电器的开关触点分别连接各自的负载回路。
3.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述控制电路包括多个所述被控继电器，各所述被控继电器的第一控制端均连接所述工作电压，开关触点连接各自负载回路，第二控制端分别与所述驱动芯片的相应输出端连接。
4.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述控制电路还包括: 稳压支路，连接所述工作电压，并与所述被控继电器的第二控制端相连接。
5.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述控制电路还包括: 指示支路，连接所述工作电压，并与所述被控继电器的第二控制端相连接，用于指示所述被控继电器的开关状态。
6.根据权利要求5所述的控制电路，其特征在于，所述指示支路包括: 指示灯；以及 限流元件，与所述指示灯串联。
7.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述控制电路还包括: 第一插头，其中，所述驱动芯片通过所述第一插头与所述数字输入输出卡相连接。
8.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述控制电路还包括: 第二插头，其中，所述被控继电器的开关触点通过所述第二插头连接所述负载回路。
9.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述控制电路还包括: 继电器基座，其中，所述被控继电器安装在所述继电器基座上。
【文档编号】G05B19/04GK204256408SQ201420760305
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月4日 优先权日:2014年12月4日
【发明者】董皓 申请人:大陆汽车系统（天津）有限公司