专利名称：差分式继电器输出控制电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种继电器控制电路，具体的说，涉及了一种差分式继电器输出控制电路。
背景技术：
工业气体探测应用中，经常会使用气体报警控制器或气体探测器输出继电器来控制现场设备，但是现场的很多设备一般是不能随意停止运行的，否则，会造成整个生产线的意外损坏或原材料的浪费，例如集装箱生产线，如果设备意外停止运转，发泡用的原材料就有可能固化在设备内部，不但浪费了价值几十万的原材料，还有可能导致数百万元的设备报废。现有技术中的继电器输出控制电路，如图1所示，它包括有微处理器U10、下拉电阻R3、M0S管隔离驱动模块U2、N沟道MOS驱动管Q1、限流电阻R1、继电器Kl和二极管Dl ； 在工业现场，由于用电环境复杂，各种大功率设备对网电源产生干扰，产生电压幅度可达数千伏的脉冲干扰，反应到电路上就是电压远高于弱电系统电源电压的脉冲干扰，这种干扰在所有同类信号线上产生的脉冲信号幅度相同，如果干扰信号足够强，将会导致现有技术中的继电器输出控制电路的N沟道MOS驱动管Ql导通，产生误动作，带来不可预知的危险； 显然，现有技术中的继电器输出控制电路并不能保证意外干扰导致的误动作。为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供了一种电路结构简单、可靠性高、 稳定性强、实用性高的差分式继电器输出控制电路。为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是一种差分式继电器输出控制电路，它包括有微处理器U10、上拉电阻R2、MOS管隔离驱动模块Ul、P沟道MOS驱动管Q2、下拉电阻R3、MOS管隔离驱动模块U2、N沟道MOS驱动管Ql、限流电阻Rl、继电器Kl和二极管Dl ；其中，所述微处理器UlO的第一控制端口分别连接所述上拉电阻R2 —端和所述MOS 管隔离驱动模块Ul的输入端，所述MOS管隔离驱动模块Ul的输出端连接所述P沟道MOS 驱动管Q2的栅极，所述P沟道MOS驱动管Q2的漏极连接所述限流电阻Rl的一端，所述限流电阻Rl另一端和所述上拉电阻R2另一端用于连接工作电源；所述微处理器UlO的第二控制端口分别连接所述下拉电阻R3 —端和所述MOS管隔离驱动模块U2的输入端，所述下拉电阻R3另一端接地，所述MOS管隔离驱动模块U2的输出端连接所述N沟道MOS驱动管 Ql的栅极；所述P沟道MOS驱动管Q2的源极连接所述继电器Kl的线圈一端，所述继电器 Kl的线圈另一端连接所述N沟道MOS驱动管Ql的漏极，所述N沟道MOS驱动管Ql的源极接地；所述二极管Dl的负极连接所述继电器Kl的线圈一端，所述二极管Dl的正极连接所述继电器Kl的线圈另一端。本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著进步，具体的说，该差分式继电器输出控制电路利用干扰信号在同类信号线上的干扰是共模干扰的特性，并使用差分控制电路以消除共模干扰的不利影响；该差分式继电器输出控制电路可有效去除工业现场的各种干扰，避免了干扰引起的继电器意外输出，避免了单片机复位或加电瞬间的继电器意外输出，降低了单片机程序跑飞导致继电器意外输出的概率，其具有电路结构简单、可靠性高、稳定性强、实用性高的优点。
图1是现有技术中的继电器输出控制电路的电路结构示意图。图2是本发明的电路结构示意图。
具体实施例方式下面通过具体实施方式
，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。如图2所示，一种差分式继电器输出控制电路，它包括有微处理器U10、上拉电阻 R2、MOS管隔离驱动模块Ul、P沟道MOS驱动管Q2、下拉电阻R3、MOS管隔离驱动模块U2、 N沟道MOS驱动管Q1、限流电阻R1、继电器Kl和二极管Dl ；本实施例中，微处理器UlO采用单片机；
其中，所述微处理器UlO的第一控制端口分别连接所述上拉电阻R2 —端和所述MOS管隔离驱动模块Ul的输入端，所述MOS管隔离驱动模块Ul的输出端连接所述P沟道MOS驱动管Q2的栅极，所述P沟道MOS驱动管Q2的漏极连接所述限流电阻Rl的一端，所述限流电阻Rl另一端和所述上拉电阻R2另一端用于连接工作电源；在正常工作时，所述限流电阻 Rl可以防止所述继电器Kl的线圈过流烧坏；
所述微处理器UlO的第二控制端口分别连接所述下拉电阻R3 —端和所述MOS管隔离驱动模块U2的输入端，所述下拉电阻R3另一端接地，所述MOS管隔离驱动模块U2的输出端连接所述N沟道MOS驱动管Ql的栅极；
所述P沟道MOS驱动管Q2的源极连接所述继电器Kl的线圈一端，所述继电器Kl的线圈另一端连接所述N沟道MOS驱动管Ql的漏极，所述N沟道MOS驱动管Ql的源极接地；
所述二极管Dl的负极连接所述继电器Kl的线圈一端，所述二极管Dl的正极连接所述继电器Kl的线圈另一端。本发明利用差模控制原理来消除控制信号上的共模干扰，当有干扰信号时，干扰信号有可能来自电源、静电放电等强干扰，通过寄生电感、电容等将干扰信号以共模的形式传递到电路板上，这时，单片机的两个控制端口上面将产生幅度相同、方向相同的脉冲信号，经MOS管隔离驱动模块后，产生两个驱动信号并施加在两个MOS驱动管上，两个MOS驱动管一个导通、一个截止；如果是正干扰信号，将是N沟道MOS驱动管Ql导通，P沟道MOS 驱动管Q2截止，如果是负干扰信号将使N沟道MOS驱动管Ql截止，P沟道MOS驱动管Q2导通，不论什么干扰，始终会有一个MOS驱动管截止，最终继电器不会产生动作。作为控制芯片的单片机，由于型号不同，在上电或复位瞬间，单片机各I/O 口可能处于三种不同的状态高阻态、低电平输出和高电平输出。现有技术中的继电器输出控制电路，需要根据不同的单片机型号进行调整，否则，将会产生意外输出；该差分式继电器输出控制电路对以上三种状态完全能够满足与之配合的要求，即不论单片机处于哪个状态都不会产生意外输出当单片机I/O 口上电或复位期间处于高阻态时，由于继电器驱动电路通过上拉电阻R2上拉和下拉电阻R3的下拉，使上电瞬间单片机处于不确定状态时，保证N沟道MOS驱动管Ql、P沟道MOS驱动管Q2完全处于截止状态，保证继电器Kl没有意外输出； 当单片机I/O 口上电或复位期间处于低电平输出或高电平输出时，则两个MOS驱动管总有一个处于阻断状态，也可保证继电器Kl不会有意外输出。该差分式继电器输出控制电路采用单片机的两个控制端口控制，有效降低了单片机程序跑飞后产生意外输出的概率，即，程序跑飞后，在两个I/O 口上同时产生有效控制信号的概率远低于在一个I/O 口上产生有效控制信号的概率。最后应当说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解依然可以对本发明的具体实施方式
进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
权利要求
1. 一种差分式继电器输出控制电路，其特征在于它包括有微处理器U10、上拉电阻 R2、MOS管隔离驱动模块Ul、P沟道MOS驱动管Q2、下拉电阻R3、MOS管隔离驱动模块U2、 N沟道MOS驱动管Q1、限流电阻R1、继电器Kl和二极管Dl ；其中，所述微处理器UlO的第一控制端口分别连接所述上拉电阻R2—端和所述MOS管隔离驱动模块Ul的输入端，所述MOS 管隔离驱动模块Ul的输出端连接所述P沟道MOS驱动管Q2的栅极，所述P沟道MOS驱动管Q2的漏极连接所述限流电阻Rl的一端，所述限流电阻Rl另一端和所述上拉电阻R2另一端用于连接工作电源；所述微处理器UlO的第二控制端口分别连接所述下拉电阻R3—端和所述MOS管隔离驱动模块U2的输入端，所述下拉电阻R3另一端接地，所述MOS管隔离驱动模块U2的输出端连接所述N沟道MOS驱动管Ql的栅极；所述P沟道MOS驱动管Q2的源极连接所述继电器Kl的线圈一端，所述继电器Kl的线圈另一端连接所述N沟道MOS驱动管Ql的漏极，所述N沟道MOS驱动管Ql的源极接地；所述二极管Dl的负极连接所述继电器Kl的线圈一端，所述二极管Dl的正极连接所述继电器Kl的线圈另一端。
全文摘要
本发明提供一种差分式继电器输出控制电路，它包括有微处理器U10、上拉电阻R2、MOS管隔离驱动模块U1、P沟道MOS驱动管Q2、下拉电阻R3、MOS管隔离驱动模块U2、N沟道MOS驱动管Q1、限流电阻R1、继电器K1和二极管D1；其中，所述微处理器U10的第一、第二控制端口分别通过所述MOS管隔离驱动模块U1、所述MOS管隔离驱动模块U2控制所述P沟道MOS驱动管Q2、所述N沟道MOS驱动管Q1的导通或截止；所述P沟道MOS驱动管Q2、所述N沟道MOS驱动管Q1共同控制所述继电器线圈的闭合和断开。该差分式继电器输出控制电路具有电路结构简单、可靠性高、稳定性强、实用性高的优点。
文档编号H01H47/02GK102436972SQ20111031441
公开日2012年5月2日 申请日期2011年10月17日 优先权日2011年10月17日
发明者张广来, 张艳鹏, 李冬明, 李志刚, 王婷 申请人:河南汉威电子股份有限公司