专利名称：自适应直流电流型信号继电器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于继电器领域，公开了一种能自动适应电源幅值及方向和启动电流幅值及方向变化的直流电流型信号继电器。
直流电流型信号继电器是应用在控制屏上的一种反应设备工作情况的信号继电器，目前国内使用的信号继电器有DX系列电磁型信号继电器、JX系列静态型信号继电器等。DX系列电磁型信号继电器因为动作速度慢，在电力系统普遍使用快速动作的真空开关后，存在着来不及反应动作指示信号的缺陷，已基本被淘汰；近期国内研制生产的JX系列静态型信号继电器，按启动电流大小分为0.01、0.015、0.02、0.025、0.03、0.04、0.05、0.06、0.075、0.08、0.1、0.15、0.2、0.25、0.5、0.75、1、2、4和8安培共20种规格，且直流流向固定；其工作电源电压分为220V和110V两种直流电压规格，方向也是固定的，从而派生出40种直流电流型信号继电器，其原理如
图1所示。
从图1可以看出该继电器出厂时输入电流I1固定为正方向，I2固定为负方向；输入电压V1固定为正方向，V2固定为负方向，且出厂时电阻R1、R2、R3、R4是固定的，则启动电流的大小规格也就固定了，工作电源亦固定，在制造和使用时必须严格按照设计要求进行，从而给设计、选购、使用都带来了不方便，没有互换性，并且一旦方向接错，或者试验及使用时电流、电压的幅值出现大的变化(包括瞬变)，都十分容易使控制继电器的光电耦合器击穿，使继电器出现永久性的损坏。
本实用新型的目的是提供一种能自动适应工作电源电压的幅值及方向和启动电流的幅值及方向变化的直流电流型信号继电器。
该继电器包括桥式整流单元1、电压等级切换单元2、限压限流单元3、正、反向启动单元4、驱动单元5、信号输出单元6，具有调整电压方向的桥式整流单元1的输入端与直流电压源联接，桥式整流单元1的输出端经具有能适应不同电压等级的电压等级切换单元2与信号输出单元6联接，具有限制电压和启动电流的限压限流单元3的输入端与直流电流源联接，限压限流单元3的输出端与具有能进行正、反向电流启动的正、反向启动单元4联接，正、反向启动单元4与驱动单元5联接，驱动单元5与信号输出单元6联接，电压等级切换单元2的另一个输出端与正、反向启动单元4联接。
该继电器的电压等级切换单元2由分压电阻R5、R7、R8、R9、R10、常闭继电器J2组成，常闭继电器J2的主线圈、分压电阻R5串联后跨接在整流单元1的输出端，电阻R7一端与电压正端联接，另一端引出两路信号与正反向启动单元4的光电耦合器的两个正输出端联接，电阻R8与继电器常闭接点J2-1联接后跨接在电阻R7的两端，电阻R9一端与电压正端联接，另一端与信号输出单元6的信号输出继电器J3联接，电阻R10与继电器常闭接点J2-2联接后跨接在电阻R9的两端。
该继电器的限压限流单元3可以分别由串联的3～9个正、反向大功率二极管Dn、滤波电容C1、分流电阻R6组成，串联的3～9个正、反向大功率二极管与滤波电容C1并联后跨接在电流源的输入端，并从两端引出输出信号，经串联分流电阻R6与正、反向启动单元4联接。
该继电器的正、反向启动单元4由光电耦合器U2、U3组成，限压限流单元3的两输出端一路与光电耦合器U2的正输入端和光电耦合器U3的负输入端联接，一路与光电耦合器U2的负输入端和光电耦合器U3的正输入端联接，光电耦合器U2、U3的正输出端与电压等级切换单元2的一个输出端联接，负输出端与驱动单元5联接。
该继电器的驱动单元5由三极管T2组成，基极与正、反向启动单元4联接，集电极与信号输出单元6联接，发射极与负电压源联接。
该继电器的信号输出单元6由常开继电器J2组成，继电器J2的主线圈一端与电压等级切换单元2的输出端联接，另一端与驱动单元5联接。
本实用新型具有以下优点1.由于电流输入回路采用了正、反方向的大功率二极管，因此输入的电流信号在0.01～8安培范围内，无论电流大小和方向如何变化均能使继电器正常工作；2.由于电压输入回路采用了桥式整流，因此无论电压的方向如何变化均能自适应；3.通过常闭继电器操作并联电阻，使该直流信号继电器自适应不同电压等级；4.该继电器具有很好的互换性，可替代现有的40种继电器，具有经济、方便、可靠等特点。
本实用新型的实施例参见下列各图图1为JX系列静态型信号继电器的电路原理图图2为本实用新型的原理框图图3为本实用新型的电路原理图本实施例的继电器包括桥式整流单元1、电压等级切换单元2、限压限流单元3、正、反向启动单元4、驱动单元5、信号输出单元6，具有调整电压方向的桥式整流单元1的输入端与直流电压源联接，桥式整流单元1的输出端经具有能适应不同电压等级的电压等级切换单元2与信号输出单元6联接，具有限制正、反向启动电压、电流的限压限流单元3的输入端与直流电流源联接，限压限流单元3的输出端与具有能进行正、反向电流启动的正、反向启动单元4联接，正、反向启动单元4与驱动单元5联接，驱动单元5与信号输出单元6联接，电压等级切换单元2的另一个输出端与正、反向启动单元4联接。
工作电源电压回路有4个整流二极管D7～D10组成桥式整流单元1和电压等级切换单元2，电压等级切换单元2中有切断或连接并联电阻R8和R10的继电器J2(如24V直流继电器)。常闭继电器J2的主线圈、分压电阻R5串联后跨接在整流单元1的输出端，电阻R7一端与电压正端联接，另一端引出两略信号与正、反向启动单元4的光电耦合器的两个正输出端联接，电阻R8与继电器常闭接点J2-1联接后跨接在电阻R7的两端，电阻R9一端与电压正端联接，另一端与信号输出单元6的信号输出继电器J3联接，电阻R10与继电器常闭接点J2-2联接后跨接在电阻R9的两端。由于4个整流二极管的作用，使得工作电源V1和V2的方向可以任意；另外，由于电阻R5可以选择恰当的值，使得当工作电源电压值为220V时，降在继电器J2上的压降为20V(大于24V的70％)，继电器J2能可靠动作，切除并联电阻R8和R10，使得在光电管一旦导通的情况下，继电器J3能可靠动作，发出信号。当工作电源电压值为110V时，降在继电器J2上的压降为10V(小于24V的45％)，J2能可靠不动作，投入并联电阻R8和R10，使得光电管一旦导通时，保证降在继电器J3上的压降仍然很大足以可靠动作发出信号。
工作电源电流回路有限压限流单元3和正、反向启动单元4、驱动单元5，在限压限流单元中有正向串联的大功率二极管D1、D2、D3和反向串联的大功率二极管D4、D5、D6 ，在正反向启动单元4中有两个光电耦合器U2、U3，正、反向串联的大功率二极管与滤波电容C1并联后再与电阻R6串联，引出的两略信号一路与光电耦合器U2的正输入端和光电耦合器U3的负输入端联接，一路与光电耦合器U2的负输入端和光电耦合器U3的正输入端联接，光电耦合器U2、U3的正输出端与电压等级切换单元2的一个输出端联接，负输出端与驱动单元5联接。驱动单元5与现有继电器相同。
当电流输入回路I1、I2通有大电流(如最高规格标准为8安培)时，电流主要从此二极管回路经过，并在I1、I2两端产生管压降，最高不超过2.1伏(3×0.7)，此管压降保证光电耦合器U2、U3的光电管回略电流在有效启动值范围内(如TIL113型直流信号继电器的最大启动电流为50mA)，且又能可靠触发光电管，从而使继电器动作发出信号。
当电流输入回路I1、I2通有小电流(如最小规格标准为10mA)时，电流主要部分则从光电耦合器U2和U3的光电管回路通过，保证触发光电管，使继电器动作并发出信号。
此外，由于有正、反方向两组分流二极管D1～D3和D4～D6，以及正、反方向两个光电耦合器U2和U3，使得I1和I2的电流方向是任意的，不仅不会损坏器件，而且能正常工作。
权利要求1.一种自适应直流信号继电器，包括桥式整流单元1、电压等级切换单元2、限压限流单元3、正、反向启动单元4、驱动单元5、信号输出单元6，其特征在于具有调整电压方向的桥式整流单元1的输入端与直流电压源联接，桥式整流单元1的输出端经具有能适应不同电压等级的电压等级切换单元2与信号输出单元6联接，具有限制电压和启动电流的限压限流单元3的输入端与直流电流源联接，限压限流单元3的输出端与具有能进行正、反向电流启动的正、反向启动单元4联接，正、反向启动单元4与驱动单元5联接，驱动单元5与信号输出单元6联接，电压等级切换单元2的另一个输出端与正、反向启动单元4联接。
2.根据权利要求1所述的继电器，其特征在于它的电压等级切换单元2由分压电阻R5、R7、R8、R9、R10、常闭继电器J2组成，常闭继电器J2的主线圈、分压电阻R5串联后跨接在整流单元1的输出端，电阻R7一端与电压正端联接，另一端引出两略信号与正、反向启动单元4的光电耦合器的两个正输出端联接，电阻R8与继电器常闭接点J2-1联接后跨接在电阻R7的两端，电阻R9一端与电压正端联接，另一端与信号输出单元6的信号输出继电器J3联接，电阻R10与继电器常闭接点J2-2联接后跨接在电阻R9的两端。
3.根据权利要求1所述的继电器，其特征在于它的限压限流单元3可以分别由串联的3～9个正、反向大功率二极管Dn、滤波电容C1、分流电阻R6组成，串联的3～9个正、反向大功率二极管与滤波电容C1并联后跨接在电流源的输入端，并从两端引出输出信号，经串联分流电阻R6与正反向启动单元4联接。
4.根据权利要求1所述的继电器，其特征在于它的正、反向启动单元4由光电耦合器U2、U3组成，限压限流单元3的两输出端一略与光电耦合器U2的正输入端和光电耦合器U3的负输入端联接，一路与光电耦合器U2的负输入端和光电耦合器U3的正输入端联接，光电耦合器U2、U3的正输出端与电压等级切换单元2的一个输出端联接，负输出端与驱动单元5联接。
5.根据权利要求1所述的继电器，其特征在于它的驱动单元5由三极管T2组成，基极与正、反向启动单元4联接，集电极与信号输出单元6联接，发射极与负电压源联接。
6.根据权利要求1所述的继电器，其特征在于它的信号输出单元6由常开继电器J2组成，继电器J2的主线圈一端与电压等级切换单元2的输出端联接，另一端与驱动单元5联接。
专利摘要一种自适应直流信号继电器,由桥式整流单元、电压等级切换单元、限压限流单元、正反向启动单元、驱动单元、输出单元组成,电压输入信号经桥式整流单元、电压等级切换单元与输出单元联接,电流输入信号经限压限流单元、正反向启动单元、驱动单元与输出单元联接。该继电器无论电流信号的大小和方向及电压的方向和等级如何变化均能正常工作,具有很好的互换性,可替代现有的40种继电器,具有经济、方便、可靠等特点。
文档编号G08C19/36GK2292310SQ9720176
公开日1998年9月23日 申请日期1997年3月17日 优先权日1997年3月17日
发明者程干江 申请人:李永霞