预充继电器的保护控制电路及电子设备的制作方法

本实用新型涉及继电器技术领域，尤其涉及一种预充继电器的保护控制电路及电子设备。

背景技术：

目前市面上用到的预充继电器都是直接通过单片机控制开关的打开及闭合来控制预充继电器的吸合和断开，一般为了保证预充继电器能够完全吸合，通常是低压直流电直接加载在预充继电器的线圈两端。

然而，预充继电器是长时间吸合工作的，长时间在预充继电器的线圈两端加额定电压，将使得预充继电器发热严重，温升特别高，影响预充继电器的使用寿命。

技术实现要素：

基于此，有必要针对上述问题，提出了一种预充继电器的保护控制电路及电子设备，通过降低预充继电器的线圈两端的电压的方式，使得能够有效的减小预充继电器的发热，降低温升，提高预充继电器的使用寿命。

在第一方面，本实用新型提供一种预充继电器的保护控制电路，所述保护控制电路包括：

第一控制电路、降压电路、预充继电器、及预充电路；

所述第一控制电路的一端为控制信号输入端，所述第一控制电路的另一端与所述降压电路的一端电连接，所述降压电路的另一端与所述预充继电器的第一线圈引脚电连接，所述预充继电器的第二线圈引脚为预设电压输入端；

所述预充电路包括预充电阻及预充电容，所述预充继电器的第一触点与所述预充电阻的一端电连接，且所述预充继电器的第一触点还与所述预充电容的正极端电连接，所述预充继电器的第二触点与所述预充电阻的另一端电连接，所述预充电容的负极端接地。

可选地，所述第一控制电路包括：

第一电阻、第二电阻、第一三极管；

所述第一电阻的一端为控制信号输入端、所述第一电阻的另一端与所述第一三极管的基极电连接，所述第二电阻并联在所述第一三极管的基极与发射极之间，所述第一三极管的发射极接地，所述第一三极管的集电极与所述降压电路的一端电连接。

可选地，所述降压电路包含至少两个降压二极管，所述至少两个降压二极管同向串联，且串联后的正极端与所述预充继电器的第一线圈引脚电连接，串联后的负极端与所述第一三极管的集电极电连接。

可选地，所述保护控制电路还包括：第二控制电路，所述第二控制电路的一端为控制信号输入端，所述第二控制电路的另一端与所述预充继电器的第一线圈引脚电连接。

可选地，所述第二控制电路包括：

第三电阻、第四电阻及第二三极管；

所述第三电阻的一端为控制信号输入端，所述第三电阻的另一端与所述第二三极管的基极电连接，所述第四电阻并联在所述第二三极管的基极与发射极之间，所述第二三极管的发射极接地，所述第二三极管的集电极与所述预充继电器的第一线圈引脚电连接。

可选地，所述保护控制电路还包括：

续流二极管，所述续流二极管的负极端与所述预充继电器的第二线圈引脚电连接，所述续流二极管的正极端与所述预充继电器的第一线圈引脚电连接。

可选地，所述保护控制电路还包括：

滤波电容，所述滤波电容的一端与所述预充继电器的第一线圈引脚电连接，所述滤波电容的另一端与所述预充继电器的第二线圈引脚电连接。

可选地，所述预充电路还包括

防反二极管，所述防反二极管与所述预充电阻串联，且所述防反二极管的负极端与所述预充电容的正极端电连接。

可选地，所述预充电阻包括第五电阻和第六电阻，所述第五电阻和第六电阻并联，并联电路的一端连接至电源输入端子，并联电路的另一端连接至所述防反二极管的正极端；

所述预充电容包含第一电容和第二电容，所述第一电容和第二电容的正极端均与所述防反二极管的负极端电连接，所述第一电容和第二电容的负极端接地。

在第二方面，本实用新型提供一种电子设备，该电子设备包含如第一方面所述的预充继电器的保护控制电路。

采用本实用新型实施例，具有如下有益效果：预充继电器的保护控制电路包括第一控制电路、降压电路、预充继电器及预充电路，该第一控制电路的一端为控制信号输入端，第一控制电路的另一端与降压电路的一端电连接，降压电路的另一端与预充继电器的第一线圈引脚电连接，预充继电器的第二线圈引脚为预设电压输入端，预充电路包括预充电阻及预充电容，预充继电器的第一触点与预充电阻的第一端电连接，且还与所述预充电容的正极端电连接，预充继电器的第二触点与预充电阻的另一端电连接，预充电容的负极端接地。通过设置第一控制电路与降压电路，使得在预充继电器处于吸合状态时，能够降低加载在预充继电器上的电压，有效减小预充继电器的发热，降低温升，提高预充继电器的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图。

其中：

图1为本申请实施例中预充继电器的保护控制电路的结构示意图；

图2为本申请实施例中预充继电器的保护控制电路的电路示意图。

具体实施方式

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。

请参阅图1，为本申请实施例中预充继电器的保护控制电路的结构示意图，该保护控制电路包括：第一控制电路101、降压电路102、预充继电器103、及预充电路。

其中，第一控制电路101的一端为控制信号输入端ry1，第一控制电路101的另一端与降压电路102的一端电连接，降压电路102的另一端与预充继电器103的第一线圈引脚1电连接，预充继电器103的第二线圈引脚2为预设电压输入端；

预充电路包括预充电阻104及预充电容105，预充继电器103的第一触点3与预充电阻104的一端电连接，且预充继电器103的第一触点3还与预充电容105的正极端电连接，预充继电器103的第二触点4与预充电阻104的另一端电连接，预充电容105的负极端接地。

在一种可行的实现方式中，上述的保护控制电路还包括：第二控制电路106、第二控制电路106的一端为控制信号输入端ry2，第二控制电路106的另一端与预充继电器103的第一线圈引脚1电连接。

在本实用新型实施例中，在对预充电路进行预充电时，ry1和ry2没有控制信号输入，且预充继电器103处于断开的状态，在完成预充电路的预充之后，可以从ry1和ry2分别输入控制信号，其中，第二控制电路106用于基于控制信号控制预充继电器103吸合，且预充继电器103处于吸合状态时，第一控制电路101和降压电路用于基于控制信号实现压降，降低预充继电器103第一线圈引脚1和第二线圈引脚2之间加载的电压，使得在预充继电器103处于吸合状态时，能够对预充继电器103的第二线圈引脚2输入的电压进行降压处理，降低加载在预充继电器线圈之间的电压，有效减小预充继电器的发热，降低温升，提高预充继电器的使用寿命。

请参阅图2，为本实用新型实施例中预充继电器的保护控制电路的另一结构示意图，包括如图1所示的第一控制电路101、降压电路102、预充继电器103、预充电路及第二控制电路106。

其中，第一控制电路101包括：

第一电阻r1、第二电阻r2、第一三极管q1；

第一电阻r1的一端为控制信号输入端ry1、第一电阻r1的另一端与第一三极管q1的基极电连接，第二电阻r2并联在第一三极管q1的基极与发射极之间，第一三极管q1的发射极接地，第一三极管q1的集电极与降压电路102的一端电连接。

其中，降压电路102包含至少两个降压二极管，该至少两个降压二极管同向串联，且串联后的正极端与预充继电器103的第一线圈引脚1电连接，串联后的负极端与第一三极管q1的集电极电连接。需要说明的是，在图2所示实施例中，是以降压电路102包含两个降压二极管为例，分别为第一降压二极管d1和第二降压二极管d2，其中，第一降压二极管d1和第二降压二极管d2同向串联，即第一降压二极管d1的正极端与预充继电器103的第一线圈引脚1电连接，第一降压二极管d1的负极端与第二降压二极管d2的正极端电连接，第二降压二极管d2的负极端与第一三极管q1的集电极电连接。可以理解的是，在实际应用中，降压电路102中所包含的降压二极管的数量与所需要达到的压降大小有关，例如，若一个降压二极管能产生的压降大小为1.1v，若所需要达到的压降大小为2.2v，则表明需要两个降压二极管，因此，在实际应用中可以根据具体的需求确定降压电路102中降压二极管的类型及数量，此处不做限定。

在本实用新型实施例中，第二控制电路106包括：

第三电阻r3、第四电阻r4及第二三极管q2；

第三电阻r3的一端为控制信号输入端ry2，第三电阻r3的另一端与第二三极管q2的基极电连接，第四电阻r4并联在第二三极管q2的基极与发射极之间，第二三极管q2的发射极接地，第二三极管q2的集电极与预充继电器103的第一线圈引脚1电连接。

在本实用新型实施例中，保护控制电路还包括：

续流二极管b1，续流二极管b1的负极端与预充继电器103的第二线圈引脚2电连接，续流二极管b1的正极端与预充继电器103的第一线圈引脚1电连接。

在本实用新型实施例中，保护控制电路还包括：

滤波电容c1，滤波电容c1的一端与预充继电器103的第一线圈引脚1电连接，滤波电容c2的另一端与预充继电器103的第二线圈引脚2电连接，即上述的续流二极管b1与滤波电容c1均并联在预充继电器103的第一线圈引脚1和第二线圈引脚2之间。其中，该滤波电容c1用于进行滤波处理，防止高频脉冲带来的误动作，比如导致预充继电器103误吸合等等。

在本实用新型实施例中，预充电阻104与预充电容105构成了预充电路，且预充电路还可以包括防反二极管d3，该防反二极管d3与预充电阻104串联，且防反二极管d3的负极端与预充电容105的正极端电连接，预充电容105的负极端接地，其中，该防反二极管d3是用于防止电流反向流动的。

在图2所示实施例中，为预充电阻104及预充电容105可行的一种实现方式，其中，预充电阻104包括第五电阻r5和第六电阻r6，且第五电阻r5和第六电阻r2并联，并联电路的一端连接至电源输入端子v，并联电路的另一端连接至防反二极管d3的正极端。预充电容105包含第一电容c2和第二电容c3，且该第一电容c2和第二电容c3均为有向电容，第一电容c2的正极端与防反二极管d3的负极端电连接，第一电容c2的负极端接地，第二电容c3的正极端与防反二极管d3的负极端电连接，第二电容c2的负极端接地。

在本实用新型实施例中，上述的电源输入端子v用于输入电源，该电源可以为48v电源，且该电源输入端子v、预充电阻104、防反二极管d3及预充电容105构成了预充电路。

在进行预充时，是从电源输入端子v输入电压，产生的电流将经过预充电阻104、防反二极管d3及预充电容105，且完成对预充电容105的充电，最后电流将从输出端口vcc输出。

上述过程即为预充过程，需要说明的是，在预充过程中ry1和ry2是没有控制信号输入的，且预充继电器105处于断开状态。

在预充电路完成预充过程之后，需要使用到预充继电器105对预充电阻104进行短路，使得在使用预充电容105进行供电时，能够降低电源的消耗。

其中，在完成预充过程之后，可以实现预充继电器105的完全吸合，及保持吸合状态。

具体的，实现预充继电器105的完全吸合包括：通过单片机的i/o接口给第一控制电路101和第二控制电路106输入控制信号，可以同时向ry1和ry2输入高电平，此时，由于第二控制电路106的阻抗低，该第二控制电路106中将有电流流过，通电电路将为12v电压输入端到预充继电器103、再到第二三极管q2，最后到地，此时第二三极管q2导通，此时加载在预充继电器103的第一线圈引脚1和第二线圈引脚2之间的电压为12v(忽略第二三极管q2的饱和导通压降)，该电压将使得预充继电器103能够快速且完全吸合。需要说明的是，在图2所示实施例中，预设电压是以输入12v电压为例，在实际应用中，可以根据预充继电器103实际所需要的能够达到快速且完全吸合所需要的电压配置该预设电压，此处不做限定。

在预充继电器103吸合之后，由于若一直记载12v电压，将会导致预充继电器103发热量较大，升温较高，影响使用寿命，则将利用第一控制电路101级降压电路102在预充继电器103吸合之后通过压降的方式减小加载在预充继电器103的电压，具体如下：

将控制输入第二控制电路106的控制信号改变，从高电平变为低电平，此时，由于第一控制电路101输入的控制信号为高电平，则通电电路将变为12v电压输入端到预充继电器103，再到降压电路102，再到第二控制电路101，最后到地，在该通电电路中，由于存在降压电路102，将使得加载在预充继电器103的第一线圈引脚1和第二线圈引脚2之间的电压为12v减去降压电路产生的压降(忽略第一三极管q1的饱和导通压降)。若该降压电路如图2所示，包含两个压降为1.1v的降压二极管，则此时加载在预充继电器103上的电压为9.8v，，该电压大于预充继电器103的释放电压，小于12v，能够有效的减小发热量，降低预充继电器103的温升，延长预充继电器103的使用寿命。

需要说明的是，由于需要确保降压之后预充继电器103仍然能够保持在吸合状态，因此，降压之后预充继电器103上加载的电压需要大于预充继电器103的释放电压(即断开电压)，在实际应用中，则可根据预充继电器103能够达到完全吸合所需要的电压，及保持在吸合状态的电压确定降压电路102所能够处于的降压范围，此处不做限定。

通过同时向第一控制电路101和第二控制电路106输入高电平，使得能够实现预充继电器103的完全吸合，且通过将第二控制电路的高电平变为低电平，使得预充继电器103能够在降低加载在其上的电压的基础上保持吸合状态，有效实现对预充继电器的保护。

此外，可以理解的是，在通过将第二控制电路106输入的高电平变为低电平，实现利用第一控制电路101及降压电路102降压之后，还可以控制第二控制电路106不输入控制信号，断开第二控制电路106。

且在对预充继电器103断电之后，由于预充继电器103的第一线圈引脚1和第二线圈引脚2之间存在电压，将与续流二极管b1形成续流回路，通过续流二极管b1缓慢放掉预充继电器103上的电压，避免断电对预充继电器103的第一线圈和第二线圈的损坏，有效实现对预充继电器103的保护，延长预充继电器103的使用寿命。

在本实用新型实施例中，通过使用第一控制电路101和降压电路102对预充继电器103保持吸合状态进行控制，使得能够在保持预充继电器103处于吸合状态的同时，降低加载在预充继电器103上的电压，有效减小预充继电器103的发热量，降低温升，延长预充继电器103的使用寿命，实现对预充继电器103的保护。

在本实用新型实施例中，还提供一种电子设备，该电子设备包含如图1或图2所示实施例中的预充继电器的保护控制电路。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。