一种继电器控制电路的制作方法

本实用新型涉及继电器控制技术领域，尤其涉及一种继电器控制电路。

背景技术：

继电器触点寿命会随着吸合次数而消耗，如果没有负载，机械寿命大于十万次，如果是阻性负载，在额定电压和电流的条件下，一般继电器触点寿命是三万次；而强电回路里的负载很多是容性和感性负载；容性负载在上电瞬间相当于短路，如果使用继电器控制负载开通，在触点吸合瞬间会有很大的电流，容易造成瞬间局部发热而将两个触点熔融在一起，造成无法断开的问题，相当于电阻焊；控制感性负载时，虽然触点吸合的时候电感可以阻碍电流上升，但在断开的时候由于电感储能，电流不能突变，会在触点间产生高压自感，触点间会拉弧，产生电火花而烧蚀触点。

现有的继电器控制电路，继电器的开合由三极管控制，而三极管的开和关由控制单元端口的电平决定，控制单元端口为低电平0时，三极管截止，没有电流流过继电器的线包，继电器处于非吸合状态；控制单元端口为高电平1时，三极管饱和导通，继电器的线包有电流流过，继电器吸合，从而控制了强电回路的通断；二极管与继电器线包并联，且是继流二极管，在三极管由导通转向截止时，继电器线包是感性负载，其电流不能突变，继流二极管可以让线包中的电流在三极管截止之后形成回路流回线包，防止高压的产生。该电路由于继流二极管的存在，继电器关断后线包内的电流还要流一小段时间，触点不能立即断开，连接感性负载时会导致触点烧蚀严重，甚至会引起熔焊时断开力量不够而导致的无法使触点脱开，触点寿命将会极大下降，几千次就会出现触点融合无法断开，或者触点烧蚀接触电阻大发热严重等问题。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种继电器控制电路，解决回路中有容性和感性负载时，触点容易熔合或烧蚀的问题。

本实用新型是通过以下方案来实现的：

一种继电器控制电路，包括继电器；与继电器并联的第一分流元件；与继电器串联的控制电路，所述控制电路中设有控制单元；还包括零点检测电路，所述零点检测电路一端与交流电回路相连接，另一端与所述控制电路的控制单元端口连接。

进一步地，所述控制电路包括通过第一分压保护元件与控制单元端口连接的开关元件。

进一步地，所述第一分压保护元件为第一电阻；所述开关元件为三极管。

进一步地，所述继电器的第一端与电源的正极连接，第二端连接至所述三极管的集电极；三极管的基极连接至第一电阻，发射极接地。

进一步地，所述第一分流元件为第二电阻。

进一步地，所述零点检测电路包括与交流电一路通过第二分压保护元件连接的整流元件的第一端，整流元件的第二端连接至交流电的另一路；光耦器件与整流元件连接；第二分流元件并联在整流元件与光耦器件之间；第三分压元件连接至光耦器件。

进一步地，所述第二分压元件、第二分流元件、第三分压元件分别为第三电阻，第四电阻，第五电阻。

进一步地，所述整流元件为桥式整流元件。

进一步地，所述光耦为4脚光耦。

进一步地，所述电源一路通过第三电阻连接至桥式整流元件中第一二极管的正极，第一二极管的负极连接至光耦的脚1，光耦的脚2连接至桥式整流元件中第三二极管的正极，第三二极管的负极连接至电源的另一路；

所述第四电阻并联在光耦的脚1和脚2之间；

所述光耦的脚3接地，光耦的脚4一路通过第五电阻连接至电源，另一路连接至控制单元。

本实用新型具有以下优点：

1).在现有继电器控制电路的基础上增加了零点检测电路，由于交流电过零点时的电压为零，在每个零点时，零点检测电路中的光耦中的发光二极管不发光，三极管输出端输出高电平至控制单元；控制单元通过输出的高电平脉冲来判断电压零点，在出现高脉冲时控制继电器触点吸合，不产生电流，不管是阻性、容性或感性负载，都不会造成触点烧蚀、熔焊；

2).将现有继电器控制电路中与继电器并联的二极管替换为较大阻值的电阻，在三极管断开的时候，继电器线包内的电流会通过电阻返回自身，由于电阻阻值较大，线包内的电流能迅速下降归零，使触点立即断开，避免接触点熔焊。

附图说明

图1为本实用新型继电器控制电路的电路图；

图2为零点控制电路的电路图；

图3为继电器触点开合周期原理。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型进行详细的说明。

一种继电器控制电路，如图1所示，包括继电器；与继电器并联的第一分流元件；与继电器串联的控制电路，所述控制电路中设有控制单元；还包括零点检测电路，所述零点检测电路一端与交流电回路相连接，另一端与所述控制电路的控制单元端口连接。

控制电路包括通过第一分压保护元件与一控制端口连接的开关元件。

第一分压保护元件为第一电阻；开关元件为三极管。

继电器的第一端与电源的正极连接，第二端连接至所述三极管的集电极；三极管的基极连接至第一电阻，发射极接地。

第一分流元件为第二电阻。

继电器rl1的第一端与电源的正极连接，第二端连接至三极管q1的集电极，三极管q1的基极通过第一电阻r1连接至控制端口pbo，三极管q1的发射极接地，与继电器rl1并联有阻值较大的第一分流电阻r2。

需要说明的是，三极管q1设置为耐高压三极管，其可耐400v电压。

具体的，继电器rl1的开合由耐高压三极管q1控制，而耐高压三极管q1的开关由控制单元端口pb0的电平决定，当pb0为低电平时，耐高压三极管q1不导通，无电流流过继电器rl1的线包，继电器处于非吸合状态；当pb0为高电平时，耐高压三极管q1导通，继电器rl1的线包有电流流过，继电器rl1吸合，从而控制了强电回路的通断；由于在耐高压三极管q1断开的时候，继电器rl1线包内的电流会通过第一分流电阻r2返回自身，由于电阻r2阻值较大，线包内的电流能迅速下降归零，使触点立即断开。

所述零点检测电路包括与交流电一路通过第二分压保护元件连接的整流元件的第一端，整流元件的第二端连接至交流电的另一路；光耦器件与整流元件连接；第二分流元件并联在整流元件与光耦器件之间；第三分压元件连接至光耦器件。

第二分压元件、第二分流元件、第三分压元件分别为第三电阻，第四电阻，第五电阻。

整流元件为桥式整流元件。

光耦为4脚光耦。

第三电阻连接至桥式整流元件中第一二极管的正极，第一二极管的负极连接至光耦的脚1，光耦的脚2连接至桥式整流元件中第三二极管的正极；第四电阻并联在光耦的脚1和脚2之间；光耦的脚3接地，光耦的脚4一路通过第五电阻连接至电源，另一路连接至继电器。

如图2所示，所述电源一路通过第三电阻连接至桥式整流元件中第一二极管的正极，第一二极管的负极连接至光耦的脚1，光耦的脚2连接至桥式整流元件中第三二极管的正极，第三二极管的负极连接至电源的另一路；第四电阻r4并联在光耦u1的脚1和脚2之间；光耦u1的脚3接地，光耦u1的脚4一路通过第五电阻r5连接至电源，另一路连接至继电器rl1。

具体的，由于交流电过零点时的电压为零，在每个零点时，零点检测电路中的光耦中的发光二极管不发光，三极管输出端输出高电平至控制单元；控制单元通过输出的高电平脉冲来判断电压零点，在出现高脉冲时控制继电器触点吸合，不产生电流，不管是阻性、容性或感性负载，都不会造成触点烧蚀、熔焊。

控制继电器触点接通的原理如下：

由于继电器rl1有动作时间，动作时间是指给线包加上驱动电压到触点吸合的时间，不同的型号有所差异，但同一型号在同一个驱动电压的条件下，动作时间基本上相同，如图3所示，假设动作时间是t，交流电的半周期是t，接通电源之后，控制部分会通过控制单元测出t值，继电器收到需要吸合的信号之后，控制部分的控制单元等待下一个零点，然后经过t-t的时间之后发出吸合信号驱动，控制端口pbo由低电平转换成高电平，正好控制继电器的触点在过零点吸合。

通过上述工作原理完全避免了继电器在交流电回路控制容性负载时的熔焊现象，对比测试表明，在控制容性负载时，无零点检测电路时，在大概4000次继电器触点就会发生熔焊现象，增加以上零点检测电路，继电器触点超过三万次也未发生熔焊。

控制继电器触点断开的原理如下：

控制单元接收到需要断开的信号之后，控制端口pbo由高电平转换成低电平，耐高压三极管q1断开，继电器rl1线包内的电流通过第一分流电阻r2返回自身，由于电阻r2阻值较大，线包内的电流能迅速下降归零，使触点立即断开。

本实用新型的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本实用新型说明书而对本实用新型技术方案采取的任何等效的变换，均为本实用新型的权利要求所涵盖。