一种开关控制电路的制作方法

本发明涉及一种控制电路，特别涉及一种开关控制电路。
背景技术：
：高压供电电源为一种开关变换器，用于为光伏太阳能、风力发电、svg、中央空调等控制系统、加热系统提供稳定、可靠的直流电压。目前，更高输入电压要求，更宽输入电压范围的pv电源需求剧增，行业发展迅速。并且该行业发展的一个明显趋势是应用场合千变万化、输出功率越来越大、工作环境越来越严格。干结点信号，常见于工控、电力等领域。指的自身不带电的空接点，是一种无源开关，具有闭合和开关两种状态，两个接触点之间没有极性。目前高压电源等应用场合，通常采用干结点、继电器或者其他控制开关对其输出直流电压切换至不同的两路或两路以上的负载端供电，或者要求对一个直流电源实现分时复用。现有技术通常是控制单路干结点信号，对于两路以上的干结点信号及干结点信号之间的控制逻辑，还没有简单可行的较好的解决方案。技术实现要素：有鉴如此，为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种开关控制电路，可以实现单路、两路和两路以上的干结点控制电路的开通与关断，从而实现将输出直流电压切换至不同的两路或两路以上的负载端供电。本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种开关控制电路，包括第一干结点控制电路、待切换的直流电平vo+和vo-、继电器直流供电电源vdd、第一继电器驱动电路、负载端口a2+。第一干结点控制电路包括干结点接入端口a2、干结点接入端口b2、电阻r21、电阻r22、电阻r23、电阻r24和三极管q22；干结点接入端口a2的一端和干结点接入端口b2的一端分别连接外部控制信号，控制干结点接入端口a2和b2的开通和关断；电阻r21的一端连接继电器直流供电电源vdd，电阻r21的另一端分别连接电阻r22的一端和三极管q22的发射极；电阻r22的另一端连接电阻r23的一端和三极管q22的基极；电阻r23的另一端连接干结点接入端口a2的另一端；三极管q22的集电极连接电阻r24的一端，电阻r24的另一端与干结点接入端口b2的另一端接地。第一继电器驱动电路包括继电器k2、二极管d21、npn型三极管q21、负载z2；继电器k2端口1连接待切换直流电平vo+，继电器k2端口2连接负载端口a2+，继电器k2端口3连接三极管q21的集电极和二极管d21的阳极；三极管q21的发射极接地，三极管q21的基极连接三极管q22的集电极；继电器k2端口4连接二极管d21阴极和继电器直流供电电源vdd，负载z2一端接负载端口a2+，另一端接地。优选的，电阻r22和电阻r23的连接关系可以调整为：电阻r22的一端连接所述的电阻r21的另一端，所述的电阻r23的一端连接所述的三极管q22的基极，所述的电阻r22的另一端与所述的电阻r23的另一端同时连接所述的干结点接入端口a2。优选的，一种开关控制电路包括第二干结点控制电路和第二继电器驱动电路；第二干结点控制电路包括干结点接入端口a3、干结点接入端口b3、电阻r31、电阻r32、电阻r33、电阻r34和三极管q31；干结点接入端口a3的一端和干结点接入端口b3的一端分别连接外部控制信号，控制干结点接入端口a3和b3的开通和关断；电阻r31的一端连接继电器直流供电电源vdd，电阻r31的另一端分别连接电阻r32的一端和三极管q32的发射极；电阻r32的另一端连接电阻r33的一端和三极管q32的基极；电阻r33的另一端连接干结点接入端口a3的另一端；三极管q32的集电极连接电阻r34的一端，电阻r34的另一端与干结点接入端口b3的另一端接地。第二继电器驱动电路包括继电器k3、二极管d11、npn型三极管q31、负载z3。继电器k3端口1和继电器k3端口2是继电器k3的一对机械触点，继电器k3端口3和继电器k3端口4是控制信号输入端口；继电器k3端口1连接待切换直流电平vo+，继电器k3端口2连接负载端口a3+，继电器k3端口3连接三极管q31的集电极和二极管d11的阳极；三极管q31的发射极接地，三极管q31的基极连接三极管q32的集电极；继电器k3端口4连接二极管d11阴极和继电器直流供电电源vdd，负载z3一端接负载端口a3+，另一端接地。优选的，电阻r32和电阻r33的连接关系可以调整为：电阻r32的一端连接电阻r31的另一端，电阻r33的一端连接三极管q32的基极，电阻r32的另一端与电阻r33的另一端同时连接干结点接入端口a3。优选的，所述的第一干结点控制电路与所述的第二干结点控制电路之间的连接关系可以调整为：干结点接入端口a2的另一端连接到q31的基极；干结点接入端口a3的另一端连接到q21的基极。所述的第一干结点控制电路与所述的第二干结点控制电路之间的连接关系还可以调整为：干结点接入端口a2的另一端连接到q31的基极；干结点接入端口a3的另一端连接到q22的发射极。优选的，无控制信号或控制信号为低电平时，继电器k2一对机械触点和继电器k3的一对机械触点为常开状态。优选的，继电器k2和继电器k3可以用相似功能的控制开关来代替。本发明的思路是：外部控制信号输入至干结点接入端口a1和a2，控制干结点的导通、关断，当干结点接入端口导通时，干结点控制电路也导通，进而驱动继电器或类似功能的控制开关控制侧导通，同时，继电器机械触点闭合；待切换的直流电平通过继电器的闭合触点构成回路，输出至负载端口；当干结点断开时，与干结点相连的支路也断开，继电器或类似功能的控制开关控制侧断开，同时，继电器机械触点断开。待切换的直流电平不能通过继电器的断开触点，无直流电平传输至负载端口。本发明的控制逻辑见下表1：第一干结点控制电路第二干结点控制电路第一路输出第二路输出00offoff01offon10onoff11offoff表1备注：1表示干结点控制电路通路，0表示干结点控制电路断路；on表示该路输出通路，off表示该路输出断路。当单路干结点控制电路时，具体工作原理如下：当干结点控制电路闭合导通时，继电器直流供电电源vdd与电阻r21、电阻r22、电阻r23及闭合的干结点接入端口a2构成串联分压电路，三极管q22为pnp型三极管，三极管q22发射结正向偏置后，q22集电极结导通，继电器直流供电电源vdd与电阻r21、三极管q22集电结以及电阻r24构成串联分压电路；三极管q21为npn型三极管，q21发射结正向偏置后，q21集电结导通，继电器直流供电电源vdd与继电器驱动绕组、三极管q21集电结构成闭合电路，吸合继电器机械触点闭合导通，待切换的直流电平通过继电器的闭合触点构成回路，输出至负载端口。当干结点控制电路断开时，三极管q21、q22均断开，继电器机械触点断开，待切换的直流电平不能传输至负载端口。进一步的，如果要实现对同一个直流电源的分时复用，则需要外部控制信号控制两路干结点控制电路的导通、关断。当第一干结点控制电路导通，第二干结点控制电路关断时，第一继电器驱动电路导通，第二继电器驱动电路关断，驱动继电器k2机械触点闭合，待切换的直流电平通过被驱动的继电器k2的闭合触点构成回路，输出至负载端口a2+；当第二干结点控制电路导通，第一干结点控制电路关断时，第二继电器驱动电路导通，第一继电器驱动电路关断，驱动继电器k3机械触点闭合，待切换的直流电平通过被驱动的继电器k3的闭合触点构成回路，输出至负载端口a3+；当两路干结点控制电路都导通时，继电器k2和k3机械触点均断开，待切换的直流电平不能输出至任何一个负载端；工作过程如下：对于双路干结点控制电路，与单路干结点控制电路的区别在于：第一路干结点输入端口a2、b2闭合导通同时，拉低三极管q32发射极电位至零电平，三极管q32为pnp型三极管，关断三极管q32，从而关断第二干结点控制电路，进一步关断第二继电器驱动电路，继电器k3机械触点保持常开状态，待切换的直流电平不能传输至负载端口a3+。当第二干结点输入端口a3、b3闭合导通时，同理，拉低三极管q22发射极电位至零电平，关断三极管q22，从而关断第一干结点控制电路，进一步关断第一继电驱动电路，继电器k2机械触点保持常开状态，待切换的直流电平不能传输至负载端口a2+。还可以通过拉低三极管q21和q31的基极电流，从而关断三极管q21和q31的方式，来获得相同的功效。特别的，本发明方案的双路干结点控制电路设计非常灵活，对于单路干结点端口，采用可直接实现通断控制；对于两路干结点端口，仅采用四个开关管，即可实现异或门控制逻辑，电路简单、可靠。与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：1)本方案对于单路干结点端口，采用可直接实现通断控制；易于设计、便于调试。2)本方案对于双路干结点端口，仅采用四个开关管，即可实现异或门控制逻辑，电路简单、可靠。3)本方案电路结构简单，元器件数目少，设计灵活，成本优势。附图说明图1为本发明第一实施例原理图；图2为本发明第二实施例原理图；图3为本发明第三实施例原理图；图4为本发明第四实施例原理图；图5为本发明第五实施例原理图；图6为本发明第六实施例原理图；图7为本发明第六实施例原理图；图8为本发明第六实施例原理图；图9为本发明第六实施例原理图；图10为本发明第六实施例原理图。第一实施例图1示出了本发明第一实施例电路原理图，一种开关控制电路，包括第一干结点控制电路、待切换的直流电平vo+和vo-、继电器直流供电电源vdd、第一继电器驱动电路、负载端口a2+。第一干结点控制电路包括干结点接入端口a2、干结点接入端口b2、电阻r21、电阻r22、电阻r23、电阻r24和三极管q22；干结点接入端口a2的一端和b2的一端分别连接外部控制信号，控制a2和b2的开通和关断；r21的一端连接vdd，r21的另一端分别连接r22的一端和q22的发射极；r22的另一端连接r23的一端和q22的基极；r23的另一端连接a2的；q22的集电极连接r24的一端，r24的另一端与b2的另一端接地。第一继电器驱动电路包括继电器k2、二极管d21、npn型三极管q21、负载z2。k2端口1和k2端口2是机械触点，k2端口3和k2端口4是控制信号输入端口；k2端口1连接vo+，k2端口2连接a2+，k2端口3连接q21的集电极和d21的阳极；q21的发射极接地，q21的基极连接q22的集电极；k2端口4连接d21阴极和vdd，z2一端接a2+，另一端接地。实施例一属于单路干结点控制电路，参见图1所示电路的连接关系，讲述一下本发明电路的工作原理：当a2、b2闭合导通时，vdd与电阻r21、r22、r23通过a2、b2与地信号gnd构成串联分压电路，q22为pnp型三极管，q22发射结正向偏置后，q22集电极结导通，vdd与电阻r21、q22集电结以及r24构成串联分压电路；同时，三极管q21发射结正向偏置后，q21集电结导通，三极管q21为npn型三极管，vdd与k2中的驱动绕组、q21集电结构成闭合电路，吸合继电器k2机械触点导通，待切换的直流电平vo+、vo-通过k2的闭合触点与负载端口a2+构成回路。当a2、b2断开时，继电器直流供电电源vdd与电阻r21、r22、r23不能通过断开的干结点a2、b2与地信号gnd构成串联分压电路，q21、q22发射结、集电结均断开，继电器k2机械触点断开，待切换的直流电平vo+、vo-不能与负载接入端口构成闭合回路。此时直流电平无法给负载z2供电。继电器k2在无驱动信号或驱动信号为低电平时，它的机械触点为常开状态。继电器k2可以用相似功能的控制开关来代替。第二实施例图2示出了本发明第二实施例电路原理图，与第一实施例不同的是：第二实施例中包括第二干结点控制电路和第二继电器驱动电路，并且这两路干结点控制电路之间相互作用，实现对同一个直流电源的分时复用。第二干结点控制电路包括干结点接入端口a3、干结点接入端口b3、电阻r31、电阻r32、电阻r33、电阻r34和三极管q31；干结点接入端口a3的一端和干结点接入端口b3的一端分别连接外部控制信号，控制干结点接入端口a3和b3的开通和关断；电阻r31的一端连接继电器直流供电电源vdd，电阻r31的另一端分别连接电阻r32的一端和三极管q32的发射极；电阻r32的另一端连接电阻r33的一端和三极管q32的基极；电阻r33的另一端连接干结点接入端口a3的另一端；三极管q32的集电极连接电阻r34的一端，电阻r34的另一端与干结点接入端口b3的另一端接地。第二干结点控制电路与第一干结点控制电路之间的连接关系为：第一干结点控制电路中的干结点接入端口a2的另一端连接到q32的发射极；第二干结点控制电路中的干结点接入端口a3的另一端连接到q22的发射极。第二继电器驱动电路包括继电器k3、二极管d11、npn型三极管q31、负载z3。继电器k3端口1和继电器k3端口2是机械触点，继电器k3端口3和继电器k3端口4是控制信号输入端口；继电器k3端口1连接待切换直流电平vo+，继电器k3端口2连接负载端口a3+，继电器k3端口3连接三极管q31的集电极和二极管d11的阳极，q31的发射极接地，q31的基极连接第二干结点控制电路中q32的集电极；继电器k3端口4连接二极管d11阴极和继电器直流供电电源vdd，负载z3一端接负载端口a3+，另一端接地。参见图2所示电路的连接关系，讲述一下本发明电路的工作原理：第二干结点控制电路的工作原理与第一干结点控制电路的工作原理相同，在此不再赘述，两路干结点控制电路之间的相互作用和工作原理说明如下：与图1所示单路干结点控制电路的区别在于；当干结点接入端口a2、b2闭合导通，干结点接入端口a3、b3断开时，第一干结点控制电路导通，第一继电器驱动电路导通，吸合继电器机k2械触点闭合，待切换的直流电平vo+通过继电器k2输出至负载z2；同理，当干结点接入端口a3、b3闭合导通，干结点接入端口a2、b2断开时，第二干结点控制电路导通，第二继电器驱动电路导通，吸合继电器机k3械触点闭合，待切换的直流电平vo+通过继电器k3输出至负载z3。如果干结点接入端口a2与b2、a3与b3都同时闭合导通，两路干结点控制电路同时关断，两路继电器驱动电路都关断，无直流电平传输至负载端口，具体原理如下：干结点接入端口a2、b2闭合导通同时，拉低三极管q32发射极电位至零电平，关断三极管q32，从而关断第二干结点控制电路，进一步关断第二继电器驱动电路，继电器k3机械触点保持常开状态，待供电负载z3两端电位差为零。干结点接入端口a3、b3闭合导通，同理，拉低三极管q22发射极电位至零电平，关断三极管q22，从而关断第一干结点控制电路，进一步关断第一继电驱动电路，继电器k2机械触点保持常开状态，待供电负载z2两端电位差为零。所以，当两路干结点接入端口都同时闭合导通时，两路干结点控制电路同时关断，负载端口无直流电平输出。如果干结点接入端口a2与b2、a3与b3都同时断开时，两路干结点控制电路同一直处于关断状态。第三实施例图3示出了本发明第三实施例原理框图，与第一实施例中图1所示单路干结点端口控制区别在于调整了电阻r22、电阻r23与三极管q22之间的连接关系：电阻r22的一端连接电阻r21的另一端，电阻r23的一端连接三极管q22的基极，r22的另一端与r23的另一端同时连接干结点接入端口a2。其工作原理和实现的功效与第一实施例相同，在此不再赘述。第四实施例图4示出了本发明第四实施例原理框图，第四实施例是将两路第三实施例中所述的单路干结点控制电路进行组合，成为双路干结点控制电路。与实施例二不同的是调整了每个干结点控制电路中的电阻的连接关系：电阻r22的一端连接电阻r21的另一端，电阻r23的一端连接三极管q22的基极，r22的另一端与r23的另一端同时连接干结点接入端口a2；电阻r32的一端连接电阻r31的另一端，电阻r33的一端连接三极管q32的基极，电阻r32的另一端与电阻r33的另一端同时连接干结点接入端口a3。两路干结点控制电路之间的连接关系与第二实施例一致，工作原理和实现的功效与第二实施例相同，在此不再赘述。第五实施例第五实施例是将第一实施例中的单路干结点控制电路与第三实施例中的单路干结点控制电路进行组合，成为双路干结点控制电路，如图5所示，与第二实施例相比，只是调整了其中一路干结点控制电路的电阻连接关系：电阻r32的一端连接电阻r31的另一端，电阻r33的一端连接三极管q32的基极，电阻r32的另一端与电阻r33的另一端同时连接干结点接入端口a3。两路干结点控制电路之间的连接关系与第二实施例一致，其工作原理和实现的功效也与第二实施例相同。第六实施例如图6所示，第六实施例也是根据第二实施例演变而来，与第二实施例不同的是：两路干结点控制电路之间的连接关系做了调整，第一干结点控制电路中的干结点接入端口a2的另一端连接到q31的基极；第二干结点控制电路中的干结点接入端口a3的另一端连接到q21的基极。其工作原理与第二实施例略有不同：当干结点接入端口a2与b2、a3与b3都同时闭合导通，两路干结点控制电路同时关断，两路继电器驱动电路都关断，无直流电平传输至负载端口，具体原理如下：干结点接入端口a2、b2闭合导通同时，拉低三极管q31基极电位至零电平，关断三极管q31，从而关断第二干结点控制电路，进一步关断第二继电器驱动电路，继电器k3机械触点保持常开状态，待供电负载z3两端电位差为零。干结点接入端口a3、b3闭合导通，同理，拉低三极管q21基极电位至零电平，关断三极管q21，从而关断第一干结点控制电路，进一步关断第一继电驱动电路，继电器k2机械触点保持常开状态，待供电负载z2两端电位差为零。其它工作原理与第二实施例相同，在此不再赘述。第七实施例如图7所示，第七实施例与第六实施例不同的是，调整了每个干结点控制电路中的电阻的连接关系：电阻r22的一端连接电阻r21的另一端，电阻r23的一端连接三极管q22的基极，r22的另一端与r23的另一端同时连接干结点接入端口a2；电阻r32的一端连接电阻r31的另一端，电阻r33的一端连接三极管q32的基极，电阻r32的另一端与电阻r33的另一端同时连接干结点接入端口a3。工作原理与第六实施例相同。第八实施例如图8所示，第八实施例与第六实施例不同的是，调整了其中一个干结点控制电路中的电阻的连接关系：电阻r32的一端连接电阻r31的另一端，电阻r33的一端连接三极管q32的基极，电阻r32的另一端与电阻r33的另一端同时连接干结点接入端口a3。工作原理与第六实施例相同。第九实施例如图9所示，第九实施例与第五实施例不同的是对两路干结点控制电路之间的连接关系做了调整：第一干结点控制电路中的干结点接入端口a2的另一端连接到q32的发射极；第二干结点控制电路中的干结点接入端口a3的另一端连接到q21的基极。工作原理不同点为：干结点接入端口a2、b2闭合导通同时，拉低三极管q32发射极电位至零电平，关断三极管q32，从而关断第二干结点控制电路，进一步关断第二继电器驱动电路，继电器k3机械触点保持常开状态，待供电负载z3两端电位差为零。干结点接入端口a3、b3闭合导通，同理，拉低三极管q21基极电位至零电平，关断三极管q21，从而关断第一干结点控制电路，进一步关断第一继电驱动电路，继电器k2机械触点保持常开状态，待供电负载z2两端电位差为零。第十实施例如图10所示，第十实施例与第九实施例类似，也是对第五实施例中两路干结点控制电路之间的连接关系做了调整：第一干结点控制电路中的干结点接入端口a2的另一端连接到q31的基极；第二干结点控制电路中的干结点接入端口a3的另一端连接到q22的发射极。工作原理不同点为：干结点接入端口a2、b2闭合导通同时，拉低三极管q31基极电位至零电平，关断三极管q31，从而关断第二干结点控制电路，进一步关断第二继电器驱动电路，继电器k3机械触点保持常开状态，待供电负载z3两端电位差为零。干结点接入端口a3、b3闭合导通，同理，拉低三极管q22发射极电位至零电平，关断三极管q22，从而关断第一干结点控制电路，进一步关断第一继电驱动电路，继电器k2机械触点保持常开状态，待供电负载z2两端电位差为零。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围，这里不再用实施例赘述，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。当前第1页12