一种继电器与SCR并联使用的控制电路的制作方法

本实用新型涉及ups模块中的控制电路。特别适用于ups模块输出继电器的控制，不仅减小了模块输出的切换时间而且增加了输出继器的使用寿命。

背景技术：

在ups模块电源中经常采用控制继电器的通断的方式来实现对模块输出的控制，这种方式具有控制回路简单、被控制元器件少的优点，但也存在一些缺点如

①在模块化ups不间断供电系统中需要满足系统输出与市电0毫秒切换而在单电源模块中控制输出的元器件大多为继电器，继电器触点之间的吸合断开存在机械延时(毫秒级)大大的延长了切换时间。

②随着模块化ups不间断供电系统容量的不断提高，单模块的扩容是不可避免的，继电器的触点为物理连接在大电流的情况下分断会出现拉弧造成触点的损坏，从而使接触电阻增大减少继电器使用寿命。

基于此，本实用新型设计了一种继电器与scr并联使用的控制电路，以解决上述提到的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种继电器与scr并联使用的控制电路，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种继电器与scr并联使用的控制电路，包括控制信号隔离电路、继电器控制电路、振荡与延时电路、scr驱动电路，

所述控制信号隔离电路用于通过光耦po1将cpu发出的控制信号与控制电路隔离，

所述继电器控制电路用于通过开光管q1为继电器线圈提供回路，当q1开通线圈有电流回路继电器吸合，反之继电器断开，

所述振荡与延时电路用于实现继电器与scr控制的电路，由cd4093和两组rc充放电组成，

所述scr驱动电路包括开关管q2与驱动变压器t1，变压器初级与开关管q2串联，振荡电路发出的振荡信号接到开关管q2的栅极，变压器次级得到相对应的脉冲信号整流滤波后使scr导通。

优选的，所述控制信号隔离电路包括光耦op1，所述光耦op1的初级侧发光二极管连接relay-out信号端，所述光耦op1的次级光敏三极管，所述次级光敏三极管的集电极通过电阻r4连接vcc，所述次级光敏三极管的发射极依次连接两级非门uic、uid，所述次级光敏三极管的发射极还连接电阻r12的一端，电阻r12的另一端与输入地连接，所述非门uid分别连接于继电器控制电路、振荡与延时电路中。

优选的，所述继电器控制电路包括电阻r6、r8、电容c4、开关管q1和线圈l1，所述非门uid的11脚连接于电阻r6的一端，所述电阻r6的另一端连接开关管q1的栅极，所述电阻r6的两端通过电阻r8和电容c4与接入地连接，所述开关管q1的源极与接入地连接，开关管q1的漏极连接线圈l1。

优选的，所述振荡与延时电路包括电阻r11、r13、二极管d3、电容c7、c8和非门uib，所述非门uid的11脚连接于相互并联的电阻r13和二极管d3的一端，所述电阻r13和二极管d3的另一端连接于电容c8的一端和非门uib的5脚，所述电容c8的另一端与接入地连接，所述非门uib的4脚连接于scr驱动电路和电阻r11的一端，所述电阻r11的另一端连接于非门uib的6脚和电容c7的一端，所述电容c7的另一端与接入地连接。

优选的，所述scr驱动电路包括非门uia、电阻r14、r16，所述非门uia的1和2脚连接于非门uib的4脚，所述非门uia的3脚连接电阻r14的一端，所述电阻r14的另一端并联电阻r16和开关管q2的栅极，所述电阻r16的另一端和开关管q2的源极与接入地连接，所述开关管q2的漏极连接驱动变压器t1。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：采用了继电器与scr并联，scr为半导体开关器件具有开关速度快(微秒级)且不存在引弧现象。利用这些优点在与接触器并联使用时scr可在继电器吸合动作之前抢先导通，提高切换时间，在继电器分断时延迟scr的关断时间从而避免了继电器出现引弧。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述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。

图1为本实用新型结构示意图。

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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种继电器与scr并联使用的控制电路，包括控制信号隔离电路、继电器控制电路、振荡与延时电路、scr驱动电路，所述控制信号隔离电路用于通过光耦po1将cpu发出的控制信号与控制电路隔离，所述继电器控制电路用于通过开光管q1为继电器线圈提供回路，当q1开通线圈有电流回路继电器吸合，反之继电器断开，所述振荡与延时电路用于实现继电器与scr控制的电路，由cd4093和两组rc充放电组成，所述scr驱动电路包括开关管q2与驱动变压器t1，变压器初级与开关管q2串联，振荡电路发出的振荡信号接到开关管q2的栅极，变压器次级得到相对应的脉冲信号整流滤波后使scr导通。

其中，所述控制信号隔离电路包括光耦op1，所述光耦op1的初级侧发光二极管连接relay-out信号端，所述光耦op1的次级光敏三极管，所述次级光敏三极管的集电极通过电阻r4连接vcc，所述次级光敏三极管的发射极依次连接两级非门uic、uid，所述次级光敏三极管的发射极还连接电阻r12的一端，电阻r12的另一端与输入地连接，所述非门uid分别连接于继电器控制电路、振荡与延时电路中。

其中，所述继电器控制电路包括电阻r6、r8、电容c4、开关管q1和线圈l1，所述非门uid的11脚连接于电阻r6的一端，所述电阻r6的另一端连接开关管q1的栅极，所述电阻r6的两端通过电阻r8和电容c4与接入地连接，所述开关管q1的源极与接入地连接，开关管q1的漏极连接线圈l1。

其中，所述振荡与延时电路包括电阻r11、r13、二极管d3、电容c7、c8和非门uib，所述非门uid的11脚连接于相互并联的电阻r13和二极管d3的一端，所述电阻r13和二极管d3的另一端连接于电容c8的一端和非门uib的5脚，所述电容c8的另一端与接入地连接，所述非门uib的4脚连接于scr驱动电路和电阻r11的一端，所述电阻r11的另一端连接于非门uib的6脚和电容c7的一端，所述电容c7的另一端与接入地连接。

其中，所述scr驱动电路包括非门uia、电阻r14、r16，所述非门uia的1和2脚连接于非门uib的4脚，所述非门uia的3脚连接电阻r14的一端，所述电阻r14的另一端并联电阻r16和开关管q2的栅极，所述电阻r16的另一端和开关管q2的源极与接入地连接，所述开关管q2的漏极连接驱动变压器t1。

具体工作原理如下所述：

继电器吸合过程

当cpu发出继电器吸合信号relay-out后光耦初级2脚为低电平(低电平有效)光耦初级侧发光二极管有电流回路导通发光，次级光敏三极管收到光信号后导通，光耦次级4脚为高电平，4脚的电平状态经过两级的非门(与非门两输入端并接为非门)仍为高。光耦4脚的高电平分为两路分别送到继电器控制电路和延时振荡电路，此时开关管q1栅级为高电平q1开通线圈得电继电器吸合但存在机械延时吸合时间较长，另一路因二极管d3阳级为高电平d3导通，经过d3，为c8充电，由于二极管导通电阻很小理论可视为短路

c8很快充满(微秒级)使与非门u1b5脚为高电平，与非门打开(5脚可视为始能脚为高时门打开反之关闭)，此时u1b两输入端逻辑状态为5脚为“1”6脚为“0”，输出端状态为高电平另外一组rc开始充放电充电回路为u1b4脚—r11—c7—gnd。c7电位上升，当上升到uib的高电平此时u1b的输入端逻辑状态为“1”，输出端状态由高电平转为低电平c7通过r11开始放电c7电位下降，周而复始电路开始振荡。延时振荡电路发出振荡信号送到scr驱动电路scr有驱动后导通，从u1b始能打开到开始振荡所用时间很短(微秒级)，scr可在继电器机械延时之前抢先导通。

继电器断开过程：

当cpu发出继电器断开信号relay-out后光耦初级2脚为高电平电平(低电平有效)光耦初级侧发光二极管没有电流回路不发光，次级光敏三极管收不到光信号截止，光耦次级4脚为低电平，4脚的电平状态经过两级的非门仍为低。光耦4脚的低电平分为两路分别送到继电器控制电路和延时振荡电路。此时开关管q1栅级为低电平q1截止线圈失电继电器断开，另一路因二极管d3阳级为低电平d3截止，c8开始通过r13放电，当c8上的电位降低到u1b的低电平时，u1b关闭，振荡结束，scr没有驱动信号输出过零时自然关断。

通过分析继电器的断开过程，我们可以调节r13的大小来控制c7的放电时间从而控制scr的断开时间，只要使scr的断开时间大于继电器的机械断开时间就可以实现对继电器的保护功能。

综上所述在继电器的吸合断开过程中加入scr，通过合理的控制就可以实现模块输出的快速切换以及对继电器的保护。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。