专利名称：继电接触器、固体继电器的万能电子控制器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电子开关，具体涉及一种附加于继电接触器、固体继电器的为取 代二次控制回路的电子开关一万能电子控制器。
背景技术：
目前国内外所用的继电接触器控制系统的二次控制回路的控制对象是继电接触 器的线圈，其工作电压是220伏或380伏，控制方式是借助接触器、中间继电器、时间继电器 等的常开、常闭的触点，用串联、并联或复联来实现各种控制关系，其用强电、触点式控制缺 点很多1、联线繁多，联线检查调试费工；2、不安全(电压高、电流大、触点打火)；3、工作 可靠性很差(任何一个触点失灵都会引起失控，而导致触点失灵的因素很多弹簧疲劳、振 动、触点被烧损、电源跳动等)；4、费电能、费材料；5、操作开关(按钮、转换开关等)粗大、 费材料、操作费力、易损坏；6、与电子、电脑不相容，不便于集中监控管理。总的说就是“不 低碳化”。固体继电器的缺点在于即使最简单的开、关控制，也必须配电子控制电路，其灵 活性、通用性很差，所以应用很不普遍。
发明内容
发明“万能电子控制器”的目的在于取代强电、触点式二次控制回路，使控制无触 点、智能化、万能化、安全、可靠、节电、省材料、省人工、便于集中监控管理，其控制对象是可 控硅开关，由可控硅开关带线圈或直接控制固体继电器的控制输入端，将其附加于继电接 触器、固体继电器，可组成新的“万能继电接触器”、“万能固体继电器”高端、低碳化产品。本 发明将用实施例、结合附图加以说明。
四
图1 (a)万能电子控制器与继电接触器的联接图；(b)万能电子控制器与固体继电器的联接图；图2万能电子控制器的内部电路框图；图3万能电子控制器电源电路图；图4万能电子控制器的开、关电路图；图5万能电子控制器的信号输出电路图；图6万能电子控制器的延时电路图；图7万能电子控制器的制动电路图；图8万能电子控制器的驱动电路图；图9实现“万能控制”范例联线图(a)多处正、反、停控制；(b)第一台工作一定时间后自动关闭，再过一定时间第二台自动开启；(c)电极式自动排水控制；
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(d)电极式自动灌水控制；(e)多台逻辑关系控制例(2、3台关。1台开，4台才能开)；(f)延时顺序开，反顺序关例(开顺序1延时》2，关顺序2延时,1);(本例系触点控制方式无法实现的难题)
五、具体实施方案 参照附图、详细叙述本发明的具体实施方案(一)、图1(a)(b)表明“万能电子控制器”与继电接触器、固体继电器的联接图。(二)、图2表明“万能电子控制器”内部电路框图及引出端子，包含电源电路1，引 出端子“+12V”、“0V”；开关电路2，引出端子“开”、“关”、“点”、“允许”、“禁开”、“禁关”；信 号输出电路3，引出端子“出”、“茁”、“退茁”、“退出”；延时电路4，引出端子“延出”、“退延 出”、“启时控”；制动电路5，引出端子“制动”、“退制动”、“反控”；驱动电路6，引出端子“负 载”、“指示”。(三)、“万能电子控制器”内部电路，引出端子及其工作原理如下(1)电源电路1如图3所示电路由整流桥，电容Ca与电阻Ra并联，电容Cb与Rb并联，该两并联电路分别串联 在整流桥的两交流侧，对交流起降压、限流、隔离作用；整流桥的直流侧并联稳压管Wz和电 容C1和C2起稳压、滤波作用。其电源电路的特征在于安全、不电人、即使短路也不至于失火 (其短路电流小于40毫安)，电容CA、Cb的电容量均为1微法，，引出端子“0V”、“12V"，交 流 220V、380V 通用。(2)开、关电路2如图4所示电路由晶体管T「T7，电阻R1-R12, 二极管D1-D9,组成，晶体管1\、T2, T3、的射极均接 电源+12V，I\的发射结并联电阻R1，基极引出电阻R2与二级管D1串联支路，D1的正极接R2, 负极引出“禁关”端子；T2的基极与T1的集电极相联，并引出两串联支路，一个支路是电阻 R3与二极D2的正极相联，D2负极引出“禁开”端子，另一个支路是电阻R4与二极管D3的正 极相联，D3的负极引出“关”端子；Τ3的基极与T2的集电极相联，并引出电阻R5与二极管D4 串联支路，D4的正极与R5相联，D4的负极出“开”端子；Τ3的集电极接二极管D8的正极，D8 的负极端为CT，T3的集电极电阻R7接T4的基极；Τ4的集电极电阻R6接T3的基极；Τ4的射 极串二极管D5、D6，D6的负极接电源负，集电极电阻R6接T3的基极，T4的集电极引出“点动” 端子；T5的射极串二极管D7的正极，D7的负极接电源负，T5的集电极接T4的基极。射极接 电源负。基极串电阻R8接二极管D8的负极即CT端；Τ6的射极接电源负，集电极接T5的基 极，发射结并联电阻R12，基极串电阻R11接T7的集电极；Τ7的射极接二极管D8的负极即CT 端，发射结并联电阻R9,基极引出电阻Rltl与二极管D9的串联支路，D9的正极接Rltl负极引出 “允许”端子。工作原理开当“开”端子输入“0”电平时，晶体管T3、T4导通，T4的集电极电流注入T3的 基极，实现自维持(自锁)，τ3导通后经二极管D8，输出端子CT获+12V电，为各单元电路提 供电源，并驱动负载工作。关、禁开当“关”、“禁开”端子输入“0”电平时，晶体管T2导通，T3截止，开关电路输出端CT失电，负载停止工作。点动当“点动”端子输入“0”电平时，晶体管T3导通，CT有电，驱动负载工作， 但由于T4截止，无法使T3维持导通，也就没有自锁功能。允许:当“允许”端子输入“0”电平时，晶体管T7、T6导通T5截止，T4管才有可能 导通，实现自锁。如果“允许”端子不加“0”电平，则晶体管T7, T6截止，晶体管T5导通、T4 管截止，无法“自锁”。(3)信号输出电路3如图5所示电路由晶体管T8-T13,电阻R13-R23, 二极管D1(1、D11所组成，T8的射极接开关电路输 出端CT，发射结并联电阻R13，基极弓丨出电阻R14与二极管Dltl串联支路，二极管Dltl的正极接 R14, D10负极引出“退出”端子，T8集电极串电阻R15去T9的基极;Τ9的发射结并电阻R16射 极接电源负，集电极电阻R17接CT端；Tltl的基极接T9的集电极，射极接电源负，集电极引出 “出”端子；T11的射极接电源+12V，发射结并联电阻R18，基极引出电阻R19与二极管D11串联 支路，D11的正极接R19，D11的负极引出“退茁”端子，T11的集电极电阻R2tl接T12的基极；T12 发射结并联电阻R21，基极引出电阻R22去CT端子；T13的射极接电源负，基极接T12集电极， T13的集电极引出“茁”端子。工作原理出当开、关电路开通后，CT有电+12V，，晶体管Tltl导通，“出”端子输出“0”电 平；退出当“退出”端子输入“0”电平时，晶体管T8、T9导通，“出”端子失去“0”电 平；茁当开关电路处于关断状态时，CT端没电，晶体管Tn、T12截止，T13导通，“出” 端子输出“0”电平；当开关电路开通后，CT有电，晶体管T12导通，T13截止，“出”端子失去 “0”电平；退茁:当“退S”端子输入“0”电平时，晶体管T1J12导通，T13截止，“S”端子 失去“0”电平， (4)延时电路4如图6所示电路由晶体管T14、T15、T16，电阻R24-R28, 二极管Dt2、D13，定时电路，调时电阻Rp所组 成，晶体管T14的发射极接电源+12V，发射结并联电阻R24，基极引出电阻R25与二极管D12串 联支路，D12的正极接R25，负极引出“退延出”端子，T14的集电极接T15的基极；T15的射极接 电源+12V，基极弓I出电阻R26与二极管D13串联支路，D13的正极接R26负极弓I出“启时控”端 子，T15的集电极接定时电路的电源端(定时电路可任意)；定时电路的输出端串电阻R27去 T16的基极，T16的发射结并联电阻R28，射极接电源负，T16的集电极引出“延出”端子。工作原理启时控当“启时控”端子输入“0”电平时，晶体管T15导通，为定时电路提供电 源+12V，使之开始工作。延出当定时电路被“启时控”后，延迟一定时间，定时电路输出高电平，使T16导 通，“延出”端子输出“0”电平；退延出当“退延出”端子输入“0”电平时，T14导通T15截止，定时电路失去电源， T16截止，“延出”端子失去“0”电平。
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(5)制动电路5如图7所示电路由晶体管T17、T18, T19，电阻R29-R34, 二极管D14、D15, D16所组成，晶体管T17的射 极接开关电路输出端CT，发射结并联电阻R29，基极引出电阻R3tl与二极管D14串联支路，D14 的正极接电阻R3tl,负极引出“退制动”端子，T17的集电极接T18的基极；T18的射极接CT，基 极引出电阻R31与二极管D15串联支路，D15的正极接R31，负极引出“制动”端子，T18的集电 极串电阻R32去T19的基极；T19的发射结并联电阻R33，发射极接电源负；T19的集电极接电阻 R34与二极管D16串联支路，D16的负极接R34，正极引出“反控”端子，T19的集电极去预驱动管 T20的基极。工作原理制动当“制动”端子输入“0”电平时，晶体管T18、T19导通，预驱动管T2tl截止， 负载止动。退制当“退制”端子输入“0”电平时，晶体管T17导通Τ18、19截止，对预驱动管 T20无影响，退出制动功能。反控将“反控”端子接电源+12V，将“制动”端子接“0”电平时便实现“反控”，
所谓“反控”就是，当开关电路处于关状态时，由于CT无电，晶体管τ17、τ18、τ19截止，预驱动 管T2tl由“反控”端子正12V，经二极管D16、电阻R34获得基流而导通，驱动负载工作；当开、关 电路处于开状态时，CT端有电，晶体管T18、T19导通，使预驱动管T2tl截止，负载止动。(6)驱动电路6如图8所示电路由晶体管Τ2(1、Τ21，电阻R35-R39,发光二极管LD组成，T2tl的基极接电阻R36去电 源负，基极接电阻R35去开关电路输出端CT，T20的射极引出“指示”端子，发光二极管LD的 正极接T2tl的射极，负极接电源负，T2tl的集电极串电阻R38去T21基极；晶体管T21的发射结 并联电阻R37，射极接电源+12V，T21集电极串电阻R39去负载联接端(接固体继电器的控制 输入+端或驱动可控硅开关电路(备有)，由可控硅开关带继电接触器的线圈)。工作原理驱动:当开、关电路开通后CT端有电，预驱动管Τ20导通，使驱动管T21导通负载 工作。指示当驱动电路工作时，发光二极管LD亮，其“指示”端获高电平，可以另并联 三只发光二极管，使之发光。(四)实现“万能控制”的范例联线图如图9(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)范例联线图基本概括了各种功能的应用，包括现触点控制式无法实现的难题；范例表明画联线图的方法联线要画箭头。箭头由控制端指向被控制端，以便读 解；范例表明各端子可以“多控一”或“一控多”(可多至8个)；范例表明多台控制必须共“0V”端；范例表明开、关、点动、按钮可多处并联(数量不限)，手动、工艺控制均可以使用 有关端子；各端子已语言化，一般不用加说明，可以自己解谈。图9(a)多处正、反、停控制图9(b)第一台工作一段时间自动关断，再过一段时间第二台自动开启控制图9 (C)电极式自动排水控制
图9 (d)电极式自动灌水控制图9(e)多台逻辑关系控制例(2、3台关、1台开，才允许4台开)图9 ( f )正顺序延时开，反顺序延时关例
(开顺序11^2，关顺序2 Mltl控制).(触点控制方式无法实现的难题)。
权利要求
继电接触器、固体继电器的万能控制器含有，电源电路1，、开关电路2、信号输出电路3、延时电路4、制动电能5、驱动电路6，其特征在于它取代继电接触器、固体继电器强电、触点控制式的二次控制电路，实现无触点、安全、省电、省材料、省人工，其电路组成及引出的端子电源电路图3所示电路由整流桥，电容CA与电阻RA并联，电容CB与RB并联，该两并联电路分别串联在整流桥的两交流侧，整流桥的直流侧并联稳压管WZ和电容C1和C2，其电源电路的特征在于安全、不电人、即使短路也不至于失火(其短路电流小于40毫安)，引出端子“0V”、“12”；开、关电路2如图4所示电路由晶体管T1 T7，电阻R1 R12，二极管D1 D9，组成，晶体管T1、T2、T3、的射极均接电源+12V，T1的发射结并联电阻R1，基极引出电阻R2与二级管D1串联支路，D1的正极接R2，负极引出“禁关”端子；T2的基极与T1的集电极相联，并引出两串联支路，一个支路是电阻R3与二极D2的正极相联，D2负极引出“禁开”端子，另一个支路是电阻R4与二极管D3的正极相联，D3的负极引出“关”端子；T3的基极与T2的集电极相联，并引出电阻R5与二极管D4串联支路，D4的正极与R5相联，D4的负极出“开”端子；T3的集电极接二极管D8的正极，D8的负极端为CT，T3的集电极电阻R7接T4的基极；T4的集电极电阻R6接T3的基极；T4的射极串二极管D5、D6，D6的负极接电源负，集电极电阻R6接T3的基极，T4的集电极引出“点动”端子；T5的射极串二极管D7的正极，D7的负极接电源负，T5的集电极接T4的基极。射极接电源负。基极串电阻R8接二极管D8的负极即CT端；T6的射极接电源负，集电极接T5的基极，发射结并联电阻R12，基极串电阻R11接T7的集电极；T7的射极接二极管D8的负极即CT端，发射结并联电阻R9，基极引出电阻R10与二极管D9的串联支路，D9的正极接R10，负极引出“允许”端子；信号输出电路3如图5所示电路由晶体管T8 T13，电阻R13 R23，二极管D10、D11所组成，T8的射极接开关电路输出端CT，发射结并联电阻R13，基极引出电阻R14与二极管D10串联支路，二极管D10的正极接R14，D10负极引出“退出”端子，T8集电极串电阻R15去T9的基极；T9的发射结并电阻R16射极接电源负，集电极电阻R17接CT端；T10的基极接T9的集电极，射极接电源负，集电极引出“出”端子；T11的射极接电源+12V；发射结并联电阻R18，基极引出电阻R19与二极管D11串联支路，D11的正极接R19，D11的负极引出“退出”端子，T11的集电极电阻R20接T12的基极；T12发射结并联电阻R21，基极引出电阻R22去CT端子；T13的射极接电源负，基极接T12集电极，T13的集电极引出“出”端子；延时电路4如图6所示电路由晶体管T14、T15、T16，电阻R24 R28，二极管DT2、D13，定时电路，调时电阻RP所组成，晶体管T14的发射极接电源+12V，发射结并联电阻R24，基极引出电阻R25与二极管D12串联支路，D12的正极接R25，负极引出“退延出”端子，T14的集电极接T15的基极；T15的射极接电源+12V，基极引出电阻R26与二极管D13串联支路，D13的正极接R26负极引出“启时控”端子，T15的集电极接定时电路的电源端(定时电路可任意)；定时电路的输出端串电阻R27去T16的基极，T16的发射结并联电阻R28，射极接电源负，T16的集电极引出“延出”端子；制动电路5如图7所示电路由晶体管T17、T18、T19，电阻R29 R34，二极管D14、D15、D16所组成，晶体管T17的射极接开关电路输出端CT，发射结并联电阻R29，基极引出电阻R30与二极管D14串联支路，D14的正极接电阻R30，负极引出“退制动”端子，T17的集电极接T18的基极；T18的射极接CT，基极引出电阻R31与二极管D15串联支路，D15的正极接R31，负极引出“制动”端子，T18的集电极串电阻R32去T19的基极；T19的发射结并联电阻R33，发射极接电源负；T19的集电极接电阻R34与二极管D16串联支路，D16的负极接R34，正极引出“反控”端子，T19的集电极去预驱动管T20的基极；驱动电路6如图8所示电路由晶体管T20、T21，电阻R35 R39，发光二极管LD组成，T20的基极接电阻R36去电源负，基极接电阻R35去开关电路输出端CT，T20的射极引出“指示”端子，发光二极管LD的正极接T20的射极，负极接电源负，T20的集电极串电阻R38去T21基极；晶体管T21的发射结并联电阻R37，射极接电源+12V，T21集电极串电阻R39去负载联接端(接固体继电器的控制输入+端或驱动可控硅开关电路(备有)，由可控硅开关带继电接触器的线圈)。
2.如权利要求1所述的电源电路1中的电容(；、(；电容量均为1微法。
全文摘要
目前国内外常用的继电接触器的二次控制回路是强电、触点控制式其缺点很多联线繁多；不安全；工作很不可靠(任何一个触点失灵都可能引起失控)；费电；费材料。固体继电器的缺点在于必须配电子控制电路，其灵活性，通用性很差。本发明的“万能电子控制器”用以取代其二次控制回路。不用触点、智能化、万能化、安全、可靠、省器材、省电、省人工；便于集中监控管理。将其附加于继电接触器、固体继电器，可组成新的“万能接触器”，“万能固体继电器”高端、低碳化产品。其“万能控制器”它含括了各种控制功能要素，任何复杂的控制系统，只要合理地联接有关智能端子便可，一些现触点控制方法无法实现的，它亦可以实现。
文档编号H03K17/785GK101917180SQ201010188398
公开日2010年12月15日 申请日期2010年6月1日 优先权日2010年6月1日
发明者成爱林, 王芝湘 申请人:天津工业大学