继电器效率补偿电路以及系统的制作方法

本实用新型涉及电路领域，具体而言，涉及一种继电器效率补偿电路以及系统。

背景技术：

随着电脑灯、LED灯在演艺设备灯光行业上的大量应用，使用继电器对灯光设备电源进行控制成为了最主要的控制方式。但是，继电器在开关状态下，由于在触头间产生的具有强烈而持久的高温导电率的游离气体的放电现象，导致继电器的触头分离时，触头表面的电子被电场力拉出而形成自由电子，自由电子和原有触头间原有的少数电子不断产生碰撞游离，使得触头间充满了电子和正离子，在外加电压下，空气被击穿而产生电火花，此时，不仅能烧坏继电器的触头导致开关损坏，甚至导致触头熔焊不能分断而酿成火灾等恶性严重危害。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种继电器效率补偿电路以及系统，其能够解决上述问题。

本实用新型的实施例是这样实现的：

为了解决上述问题，本实用新型提供一种继电器效率补偿电路，其包括：MPU主控电路、效率补偿电路、继电器驱动电路、温度采样反馈电路、电压电流采样分析电路以及过零采样电路；所述MPU主控电路分别与所述继电器驱动电路、所述温度采样反馈电路、所述电压电流采样分析电路以及所述过零采样电路连接，所述效率补偿电路通过所述继电器驱动电路与所述MPU主控电路连接；所述过零采样电路用于实现电流与电压的过零瞬间切换。

此外，本实用新型实施例还提供了一种继电器效率补偿系统，包括继电器效率补偿电路以及负载，所述负载与所述过零采样电路连接。

本实用新型实施例的有益效果是：本实用新型实施例提供了一种继电器效率补偿电路以及系统，包括：MPU主控电路、效率补偿电路、继电器驱动电路、温度采样反馈电路、电压电流采样分析电路以及过零采样电路；所述MPU主控电路分别与所述继电器驱动电路、所述温度采样反馈电路、所述电压电流采样分析电路以及所述过零采样电路连接，所述效率补偿电路通过所述继电器驱动电路与所述MPU主控电路连接；所述过零采样电路用于实现电流与电压的瞬间切换，通过电压、电流过零检测控制，监测继电器的触点分合工作情况，检测触点分闸速度、开距、接触行程和触点磨损状态，检测保护触点间的电流、电压、温度，保证在开关触点时由可控硅在过零区旁路电流，可控硅只在电路的分开和闭合瞬间导通，触点负责投入后保持电路的正常导通，此时可控硅立即退出运行，精确的过零瞬间开关，不单电能损耗最小，而且继电器的性能最稳定、最可靠。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型实施例而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型较佳实施例提供的继电器效率补偿电路的结构框图；

图2是本实用新型较佳实施例提供的继电器效率补偿电路的MPU主控电路的电路图；

图3是本实用新型较佳实施例提供的继电器效率补偿电路的继电器驱动电路的电路图；

图4是本实用新型较佳实施例提供的继电器效率补偿电路的效率补偿电路的电路图；

图5是本实用新型较佳实施例提供的继电器效率补偿电路的温度采样反馈电路的电路图；

图6是本实用新型较佳实施例提供的继电器效率补偿电路的电压电流采样分析电路的电路图；

图7是本实用新型较佳实施例提供的继电器效率补偿电路的过零采样电路；

图8是本实用新型较佳实施例提供的继电器效率补偿系统的结构框图。

图标：100－继电器效率补偿电路；110－MPU主控电路；120－效率补偿电路；130－继电器驱动电路；140－温度采样反馈电路；150－电压电流采样分析电路；160－过零采样电路；200－继电器效率补偿系统；210－负载。

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。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参看图1，本实施例提供一种继电器效率补偿电路100，其包括MPU主控电路110、效率补偿电路120、继电器驱动电路130、温度采样反馈电路140、电压电流采样分析电路150以及过零采样电路160。

其中，所述MPU主控电路110分别与所述继电器驱动电路130、所述温度采样反馈电路140、所述电压电流采样分析电路150以及所述过零采样电路连接160，所述效率补偿电路120通过所述继电器驱动电路130与所述MPU主控电路110连接。

所述过零采样电路160用于实现电流与电压的过零瞬间切换，通过电压、电流过零检测控制，监测继电器的触点分合工作情况，检测触点分闸速度、开距、接触行程和触点磨损状态，检测保护触点间的电流、电压、温度，保证在开关触点时由可控硅在过零区旁路电流，可控硅只在电路的分开和闭合瞬间导通，触点负责投入后保持电路的正常导通，此时可控硅立即退出运行，精确的过零瞬间开关，不单电能损耗最小，而且继电器的性能最稳定、最可靠。

可选的，请参看图2，所述MPU主控电路110可以是型号为LPC1768的微控制器。

可选的，请参看图3，所述继电器驱动电路130包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第一三极管Q1、第二三极管Q2以及第一二极管D1，所述第一电阻R1与所述第二电阻R2的一端接电源，所述第一电阻R1的另一端与所述第一三极管Q1的发射极连接，所述第二电阻R2的另一端与所述第一三极管Q1的基极连接，所述第三电阻R3的一端与所述MPU主控电路连接，另一端与所述第一三极管Q1的基极连接，所述第四电阻R4连接在所述第一三极管Q1的集电极与第二三极管Q2的基极之间，所述第五电阻R5连接在所述第二三极管Q2的基极与发射极之间，所述第一二极管D1的正向导通端与所述第二三极管Q2的集电极连接。

其中，第一电阻R1的阻值可以是220欧姆，第二电阻R2的阻值可以是10K欧姆，第三电阻R3的阻值可以是4.7K欧姆，第四电阻R4的阻值可以是5.1K欧姆，第五电阻R5的阻值可以是4.7K欧姆，第一三极管Q1的型号可以是SS8550，第二三极管Q2的型号可以是5551。

可选的，请参看图4，所述效率补偿电路120包括继电器、第六电阻R6、滑动变阻器R7以及第二电容C2，所述第六电阻R6的一端与所述电压电流采样分析电路连接，另一端与所述继电器连接，所述第二电容的一端连接在所述第六电阻R6与所述继电器之间，另一端与所述滑动变阻器R7的一端连接，所述滑动变阻器R7的另一端与所述继电器连接。

其中，第六电阻R6的阻值可以为1K欧姆，第二电容C2的容值为0.1uF，滑动变阻器R7的阻值可以为20K欧姆。

可选的，请参看图5，所述温度采样反馈电路140包括第一放大器U1、稳压二极管Z1以及第一电容C1，所述第一放大器U1的输出端与所述MPU主控电路连接，所述第一放大器U1的一个输入端与所述第一放大器U1的输出端连接，所述第一放大器U1的另一个输入端与所述继电器连接，所述稳压二极管Z1以及所述第一电容C1分别与所述第一放大器U1的另一个输入端连接。

其中，所述第一放大器的信号可以为LM258，所述稳压二极管Z1的信号可以为SS16，所述第一电容C1的容值可以为0.1uF。

可选的，请参看图6，所述电压电流采样分析电路150包括：温度传感器、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第三电容C3、第一肖特基二极管Q3、第二肖特基二极管Q4以及电能分析仪；所述电能分析仪与所述MPU主控电路连接，还分别与所述第六电阻R6、第九电阻R9、第八电阻R8的一端连接，所述第八电阻R8的另一端还与所述传感器的一个输出端连接，所述第九电阻R9的另一端分别与所述第三电容C3以及所述第十电阻R10连接，所述第一肖特基二极管Q3以及所述第二肖特基二极管Q4的一端分别与所述第十电阻R10的另一端连接，述第一肖特基二极管Q3以及所述第二肖特基二极管Q4的另一端分别与所述第三电容连接，所述第二肖特基二极管Q4还与所述传感器的另一个输出端连接。

其中，所述第八电阻R8的阻值可以为390欧姆、第九电阻R9的阻值可以为510欧姆、第十电阻R10的阻值可以为270欧姆、第三电容C3的容值可以为0.1uF、第一肖特基二极管Q3以及第二肖特基二极管Q4的型号可以为BAT54SLT1。

可选的，请参看图7，所述过零采样电路160包括第四电容C4、第二二极管D2、第二放大器U2、第十一电阻R11、第十二电阻R12、光电耦合器、第十三电阻R13、电桥；所述第二放大器U2的输出端与所述MPU主控电路连接，所述第四电容C4以及所述第二二极管D2并联后串联在所述第二放大器U2的一个输入端与所述输出端之间，所述第十二电阻R12与所述第十一电阻R11连接在所述第二放大器U2的一个输入端与所述光电耦合器之间，所述第十三电阻R13连接在所述光电耦合器与所述电桥之间，所述电桥还用于连接负载。

其中，所述第四电容C4的容值可以为0.1uF、第二二极管D2的型号可以为IN4148、第十一电阻R11的阻值可以为10K欧姆、第十二电阻R12的阻值可以为390欧姆、光电耦合器的型号可以为HCP2630、第十三电阻R13的阻值可以为390欧姆。

可选的，所述第二放大器U2的型号可以为LM258。

可选的，请参看图8，本实用新型实施例还提供一种继电器效率补偿系统200，其包括第一实施例中任一实施方式所述的继电器效率补偿电路100以及负载210，所述负载与所述过零采样电路100连接，例如与所述过零采样电路的电桥连接。

所述负载为非阻性负载。例如可以为电脑灯、LED灯和马达等。

综上所述，本实用新型实施例所提供的一种继电器效率补偿电路以及继电器效率系统，包括：MPU主控电路、效率补偿电路、继电器驱动电路、温度采样反馈电路、电压电流采样分析电路以及过零采样电路；所述MPU主控电路分别与所述继电器驱动电路、所述温度采样反馈电路、所述电压电流采样分析电路以及所述过零采样电路连接，所述效率补偿电路通过所述继电器驱动电路与所述MPU主控电路连接；所述过零采样电路用于实现电流与电压的瞬间切换，通过电压、电流过零检测控制，监测继电器的触点分合工作情况，检测触点分闸速度、开距、接触行程和触点磨损状态，检测保护触点间的电流、电压、温度，保证在开关触点时由可控硅在过零区旁路电流，可控硅只在电路的分开和闭合瞬间导通，触点负责投入后保持电路的正常导通，此时可控硅立即退出运行，精确的过零开关，不单电能损耗最小，而且继电器的性能最稳定、最可靠。

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。