专利名称：一种继电器故障检测电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及继电器领域，具体涉及一种继电器故障检测电路。
背景技术：
在负载的工作电路中，继电器控制电路只是一个执行机构，根据接收到的控制信 号来开通或者关断继电器，从而达到控制负载运行的目的，如控制加热器的加热状态、控制 风扇电机的转动状态等等。在使用过程中，继电器一般会出现两种故障一是继电器收到开 通信号但是无法执行，继电器触点无法吸合，一直保持关断状态；二是继电器接收到关断信 号但是却无法执行，继电器触点粘连无法断开，一直保持开通状态。对于第一种故障，其后 果是负载不能开始工作，无法正常使用，但不会带来危险；而第二种故障则会导致负载持续 进行不受控工作，如加热器持续加热不停止等，往往会导致重大事故甚至是灾难性的事件 发生。 目前在使用继电器的负载电路中都没有设计专用的电路或模块来检测继电器的 故障状态，因此在实际使用中，控制器无法有效识别继电器的状态并避免因继电器故障导 致的安全隐患。而生产商对于继电器的性能检测一般采用将继电器和电源、指示灯依次串 联、检测在继电器开通的状态下指示灯亮灭状态的方法，这种检测电路只能检测继电器是 否处于开通状态使电路导通，并不能检测继电器是否能正常在开通、关断两种状态之间转 换，而且该检测电路不适用于具体产品上对继电器进行实时的故障检测。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种继电器的故障检测电路，既可用于继电器使用前 的性能测试，也可用于使用继电器的产品上，对继电器进行实时的故障检测，并且还能同时 对多个继电器进行故障检测的继电器故障检测电路。 为了实现上述技术目的，本实用新型包括如下技术特征一种继电器故障检测电 路，包括能提供低压直流电源和高压交流电源的电源模块、继电器模块，其特征在于还包括 控制模块和信号反馈模块；控制模块、继电器模块分别由电源模块提供低压直流电源，控制 模块与继电器模块的控制端连接，并通过控制模块的驱动控制信号对继电器模块开关端的 通断进行控制；继电器模块开关端一端接电源模块的高压交流电源输出端，另一端为负载 连接端，所述负载连接端通过信号反馈电路与控制模块连接，控制模块通过比较驱动控制 信号和反馈信号对继电器模块进行故障检测和控制。本实用新型通过对继电器模块的开关 端连接负载的一端进行信号反馈，并将反馈的信号与驱动信号进行比较，从而判断继电器 的故障情况，因此本实用新型具有继电器实时故障检测的功能，而且还可以通过多个的信 号反馈输入，实现多个继电器的故障检测功能。 更进一步的，所述控制模块包括控制部和比较部；控制部输出端连接继电器模块； 比较部输入端连接信号反馈模块和控制部的输出端；比较部的输出端连接控制部的输入
丄山顺。[0007] 跟进一步的，所述信号反馈模块包括调压器T51、整流电路、泄放电阻R51和滤波 电路，整流电路和泄放电阻R51依次串联在调压器T51的两个输出端之间，滤波电路并联在 泄放电阻R51两端。信号反馈模块中整流电路和泄放电阻R51之间串联有分压用电阻或电 阻组合。信号反馈模块中的整流电路为整流二极管或全桥整流电路。当电路连接有负载且 为工作状态时，信号反馈电路将高压交流电信号进行低压整理处理后反馈给控制模块，因 为控制模块对降压后的电压范围有要求，本实用新型中的信号反馈模块通过了调压器T51 和分压电阻或分压电阻组合的运用，保证输出的电压值在控制模块的输入电压范围内。 更进一步的，所述电源模块包括高压交流电源端、降压整流滤波电路11 、第一稳压 器ICll、电容C14、第二稳压器IC12、电容C15、电容C16，高压交流电源端与降压整流滤波电 路11连接后依次连接第一稳压器IC11和第二稳压器IC12，第一稳压器IC11的输出端并联 电容C14 ;第二稳压器IC12的输出端并联有电容C15和电容C16。 更进一步的，所述继电器模块包括继电器K31和驱动电路，驱动电路包括三极管 Q31，所述三极管Q31的基极与集电极之间连接电阻R31，基极与控制模块之间串联电阻 R32，发射极连接继电器K31。 本实用新型与现有技术相比，通过对继电器模块的开关端连接负载的一端进行信 号反馈，并将反馈的信号与驱动信号进行比较，从而可以判断出继电器是否按照驱动信号 的控制进行操作，实现对继电器是否有故障的判断。由于本实用新型的反馈信号是实时进 行反馈的，因此本实用新型能对继电器进行实施故障检测，同时既可以是工作前的检查，也 可以是连接到负载上时，当需要对多个继电器的故障进行检测时，只需要设置多个反馈模 块将信号反馈给控制模块即可。本实用新型电路设计简单，使用方便。
图1为本实用新型实施例的模块原理图； 图2为本实用新型实施例的电路图； 图3为信号反馈模块一种改型实施例的电路图； 图4为信号反馈模块另一种改型实施例的电路图。
具体实施方式如图1所示，本实施例继电器的故障检测电路包括电源模块1、控制模块2、继电 器模块3、负载模块4和信号反馈模块5，其中负载模块4和信号反馈模块5并联连接；电源 模块1负责向控制模块2、继电器模块3提供低压直流电源，负责向负载模块4、信号反馈模 块5提供高压交流电源，且由继电器模块3控制该交流电源的通、断；控制模块2包括控制 部21和比较部22，控制部21输出端连接继电器模块3 ;比较部22输入端连接信号反馈模 块5和控制部21的输出端；比较部22的输出端连接控制部21的输入端。控制部21负责 向继电器模块3和比较部22输出驱动控制信号，比较部22负责将控制部21输出的驱动控 制信号和从信号反馈模块5接收的反馈信号进行比较，并将比较结果反馈给控制部21 ;负 载模块4负责完成驱动控制信号最终目的的执行；信号反馈模块5负责采集驱动控制信号 被继电器模块3执行情况的信号并向控制模块2反馈。 如图2所示，本实施例继电器的故障检测电路中，电源模块1由220V高压交流电源、降压整流滤波电路11、第一稳压器IC11、电容C14、第二稳压器IC12、电容C15、电容C16 组成，第一稳压器IC11输出12V低压直流电，第二稳压器IC12输出5V低压直流电。高压 交流电源端与降压整流滤波电路11连接后依次连接第一稳压器IC11和第二稳压器IC12， 第一稳压器IC11的输出端并联电容C14 ;第二稳压器IC12的输出端并联有电容C15和电 容C16。 控制模块2为集成微处理芯片IC21，由第二稳压器IC12输出的5V低压直流电源 提供工作电源，负责向继电器模块3输出控制继电器K31工作状态的驱动控制信号，接收信 号反馈模块5输出的反馈信号，并将驱动控制信号和反馈信号进行比较。本实施例中输出 高电平表示要开通继电器，输出低电平表示要关断继电器；接收高电平表示继电器已开通， 接收低电平表示继电器已关断。 继电器模块3由继电器K31、二极管D31和驱动电路组成，驱动电路中三极管Q31 基极与集电极之间连接电阻R31，基极与控制模块2之间串联电阻R32，发射极连接继电器 K31。 继电器K31由第一稳压器IC11输出的12V低压直流电提供工作电源，二极管D31 保护继电器K31避免被击穿。 负载模块4为受继电器驱动进行工作的加热器W41，信号反馈模块5并联在负载模 块4两端，与继电器K31串联在220V高压交流电中，继电器K31的开通、关断直接控制负载 模块4和信号反馈模块5的电源通、断。 信号反馈模块5包括调压器T51、整流二极管D51、泄放电阻R51和并联在泄放电 阻R51两端的滤波电容C51、C52，泄放电阻R51的电压作为反馈信号向控制模块2输出。继 电器K31开通时，信号反馈模块5输出高电平；继电器K31关断时，信号反馈模块5输出低 电平。本实施例中调压器T51输出电压为3V。 在继电器正常的状态下，上电后控制器21输出高电平驱动控制信号，驱动电路使 继电器K31开通，信号反馈模块5接通高压交流电源，高压交流电源经过调压器T51、二极管 D51转换为3V直流电，然后经滤波后向控制部21输出3V直流电(高电平)的反馈信号； 控制器21输出低电平驱动控制信号，驱动电路使继电器K31关断，信号反馈模块5的电源 端不能接通高压交流电源，信号反馈模块5向比较部22输出低电平的反馈信号。 在继电器出现触点无法吸合、不能开通的故障状态下，即使控制器21输出高电平 信号，继电器K31也处于关断状态，信号反馈模块5的电源端不能接通高压交流电源，信号 反馈模块5向比较部22输出低电平。 在继电器出现触点粘连无法断开、不能关断的故障状态下，即使控制器21输出低 电平信号，继电器K31也处于开通状态，信号反馈模块5接通高压交流电源，向比较部22输 出3V直流电(高电平)。 因此，控制模块的比较部22将控制部21输出的驱动控制信号和接收的反馈信号 进行比较，如果两个信号在逻辑上是一致的，说明继电器按照驱动控制信号执行了相应的 动作，判断继电器工作正常；如果两个信号在逻辑上不是一致的，说明继电器没有按照驱动 控制信号执行相应的动作，工作异常，判断继电器出现故障，控制部21可以根据该判断结
果进行故障报警。根据实际需要，可以在电路中连接多个待检测的继电器和相应的信号反 馈模块。[0026] 上述实施例检测电路适用于具体产品上实时检测继电器的故障状态，如果只是检 测继电器的性能状况，检测电路中可以不要负载模块4，这不影响反馈信号和故障判断的准 确性。 根据上述实施例内容，如果选择的调压器T51的输出电压不适合于控制模块，可 以作如下改型在整流二极管D51和泄放电阻R51之间串联电阻进行分压，使输出的信号适 合于控制模块2。如图3示，调压器T51的输出电压为12V，调压器T51与二极管D51、分压 用电阻R52、泄放电阻R51串联，电阻R51的阻值为lkQ ，电阻R52的阻值为3kQ，输出信号 为3V，适合于控制模块2。又或者如图4示，调压器T51的输出电压为12V，调压器T51与 二极管D51、电阻R53、电阻R54串联，泄放电阻R51串联电阻R52后与电阻R54并联，电阻 R51、R52、R53、R54的阻值均为lkQ，输出信号为3V，适合于控制模块2。 根据上述实施例内容，用全桥整流电路代替信号反馈模块5中的整流二极管D51 也应属于本实用新型的保护范围。
权利要求一种继电器故障检测电路，包括能提供低压直流电源和高压交流电源的电源模块(1)、继电器模块(3)，其特征在于还包括控制模块(2)和信号反馈模块(5)；控制模块(2)、继电器模块(3)分别由电源模块(1)提供低压直流电源，控制模块(2)与继电器模块(3)的控制端连接，并通过控制模块(2)的驱动控制信号对继电器模块(3)开关端的通断进行控制；继电器模块(3)开关端一端接电源模块(1)的高压交流电源输出端，另一端为负载(4)连接端，所述负载连接端通过信号反馈电路(5)与控制模块(2)连接，控制模块(2)通过比较驱动控制信号和反馈信号对继电器模块(3)进行故障检测和控制。
2. 根据权利要求1所述的继电器故障检测电路，其特征在于所述控制模块(2)包括控 制部(21)和比较部(22);控制部(21)输出端连接继电器模块(3);比较部(22)输入端连 接信号反馈模块(5)和控制部(21)的输出端；比较部(22)的输出端连接控制部(21)的输 入端。
3. 根据权利要求l所述的继电器故障检测电路，其特征在于所述信号反馈模块(5)包 括调压器T51、整流电路、泄放电阻R51和滤波电路，整流电路和泄放电阻R51依次串联在调 压器T51的两个输出端之间，滤波电路并联在泄放电阻R51两端。
4. 根据权利要求3所述的继电器故障检测电路，其特征在于信号反馈模块(5)中整流 电路和泄放电阻R51之间串联有分压用电阻或电阻组合。
5. 根据权利要求3或4任一项所述的继电器故障检测电路，其特征在于信号反馈模块 (5)中的整流电路为整流二极管或全桥整流电路。
6. 根据权利要求l所述的继电器故障检测电路，其特征在于所述电源模块(1)包括高 压交流电源端、降压整流滤波电路(11)、第一稳压器IC11、电容C14、第二稳压器IC12、电容 C15、电容C16，高压交流电源端与降压整流滤波电路(11)连接后依次连接第一稳压器ICll 和第二稳压器IC12，第一稳压器IC11的输出端并联电容C14 ;第二稳压器IC12的输出端并 联有电容C15和电容C16。
7. 根据权利要求l所述的继电器故障检测电路，其特征在于所述继电器模块(3)包括 继电器K31和驱动电路，驱动电路包括三极管Q31 ，所述三极管Q31的基极与集电极之间连 接电阻R31，基极与控制模块(2)之间串联电阻R32，发射极连接继电器K31。
专利摘要本实用新型为继电器领域，具体为一种继电器故障检测电路，包括能提供低压直流电源和高压交流电源的电源模块、继电器模块，还包括控制模块和信号反馈模块；控制模块、继电器模块分别由电源模块提供低压直流电源，控制模块与继电器模块的控制端连接，并通过控制模块的驱动控制信号对继电器模块开关端的通断进行控制；继电器模块开关端一端接电源模块的高压交流电源输出端，另一端为负载连接端，所述负载连接端通过信号反馈电路与控制模块连接，控制模块通过比较驱动控制信号和反馈信号对继电器模块进行故障检测和控制。本实用新型能对继电器无法开通或无法关断的故障进行判断，还可以同时对多个继电器进行故障检测，且电路设计简单，使用方便。
文档编号G01R31/327GK201438207SQ20092006119
公开日2010年4月14日 申请日期2009年7月24日 优先权日2009年7月24日
发明者常志强, 房振, 王健全, 陈东明 申请人:美的集团有限公司