用继电器实现多路选择控制的一种装置

1.本实用新型涉及电子技术中的多路选择领域，一种用继电器选择控制电路的装置，实现单路选择接入多路，也可以实现多路选择多路的电路系统。用较少的继电器电路实现更多路电路选择，提高继电器控制的灵活性和扩展性。


背景技术：

2.继电器应用广泛，技术成熟，结构简单，由常开触点、常闭触点、公共端口和接入电路的线圈构成；继电器电路由开关管辅助少量的电阻、二极管、光耦等元件组成，成本较低，简单易行，可靠性较高；继电器具有隔离功能的开关元件，应用于通信、自动控制、遥感、电力设备、机电一体化设备等；因为继电器的输出和输入之间的耦合隔离，能实现用很微小的控制量，控制大功率电路；特别当接入电路是相同的多路，或被接入电路是相同的多路，且电路系统复杂成本较高时，根据时分复用的思想用继电器电路实现多路选择控制，能够极大降低成本和复杂性，还能进一步提高可靠性和维修的方便。


技术实现要素：

3.(一)实用新型目的
4.鉴于继电器电路应用的广泛性和重要性，但是，一个事实是继电器触点较少，灵活性和扩展性受到限制，提高其灵活性和扩展性就显得非常重要。本实用新型的目的在于提供一种用继电器实现多路选择控制的装置。
5.(二)技术方案
6.本实用新型提供用继电器实现多路选择控制的一种装置，其特征主要包括继电器控制电路、控制芯片模块、继电器，用继电器控制电路选择接通被接入电路和接入电路，对被接入电路和接入电路各实施双端控制；为便于说明，赋名被接入电路任意双端分别为正、负端，接入电路任意双端为出、入端；其中，继电器常开触点、常闭触点、公共端口连接被接入电路负端和接入电路的出端，另外继电器常开触点、常闭触点、公共端口连接被接入电路的正端和接入电路的入端；当某一路电路双端都被选择和接通，该电路就被选择接通，实现多路电路选择控制；继电器连接内部线圈的第一和第三引脚分别接继电器控制电路，由控制芯片模块发送指令控制常开和常闭触点，实现小信号控制传输不同功率信号。
7.本实用新型提供了第一种可实施的技术方案，所述被接入电路的负端与接入电路出端直接相连接，被接入电路中的一路的正端接继电器的常开触点，被接入电路中另一路正端接常闭触点，接入电路入端接继电器公共端口，实现单路选择两路的控制。
8.本实用新型提供了第二种可实施的技术方案，所述被接入电路的正端中， a3+和a4+接第一继电器常开触点，a1+和a2+接第一继电器常闭触点，第一继电器的公共端口接接入电路的入端；被接入电路中的a2
‑
和a4
‑
接第二继电器常开触点，a1
‑
和a3
‑
接第二继电器常闭触点，第二继电器公共端口接接入电路的出端，构成单路选择四路的装置。其重要特征和要求，继电器连接正端口的任一触点和连接负端口的任一触点相比，其连线数字编号有
且只有一组相同，例如上面的a3+和a4+接第一继电器常开触点，a2
‑
和a4
‑
接第二继电器常开触点，两个触点只有被接入电路4的编号相同。
9.本实用新型提供了第三种可实施的技术方案，所述被接入电路正端中，a5+、 a6+、a7+、a8+接第一继电器常开触点，a1+、a2+、a3+、a4+接第一继电器常闭触点，第一继电器公共端接接入电路的入端；接入电路出端选择被接入电路负端的连接，被接入电路的负端两两组合，a1
‑
、a5
‑
接在第二继电器常闭触点， a2
‑
、a6
‑
接在第二继电器常开触点，a3
‑
、a7
‑
接在第三继电器的常闭触点，a4
‑
、 a8
‑
接在第三继电器的常开触点，接入电路数目为奇数时，最后一路单独接触点；第二、第三继电器的公共端口分别接第四继电器的常开触点、常闭触点，第四继电器的公共端口接接入电路出端；概况地说，所述被接入电路正端中的一半共同接第一继电器常开触点，另一半共同接常闭触点，公共端接接入电路的入端；接入电路出端选择被接入电路负端的连接，被接入电路的负端两两组合，分别接在第二、第三继电器的常开触点、常闭触点，接入电路数目为奇数时，最后一路单独接触点；继电器连接正端口的任一触点和连接负端口的任一触点相比，其连线数字编号有且只有一组相同，
10.或者，所述被接入电路正端中，a9+、a10+、a11+、a12+、a13+、a14+、 a15+、a16+接第一继电器常开触点，a1+、a2+、a3+、a4+、a5+、a6+、a7+、a8+ 接第一继电器常闭触点，第一继电器公共端接接入电路的入端；接入电路的出端连接被接入电路负端的接法如下，接入电路的出端接第二继电器公共端口，第二继电器常开触点接第三继电器的公共端，第二继电器常闭触点接第四继电器的公共端，第三继电器的常开触点、常闭触点分别接第五、第六继电器公共端口，第四继电器的常开触点、常闭触点分别接第七、第八继电器公共端口，被接入电路的负端两两组合，a8
‑
、a16
‑
接在第五继电器常开触点，a7
‑
、a15
‑ꢀ
接在第五继电器常闭触点，a6
‑
、a14
‑
接在第六继电器常开触点，a5
‑
、a13
‑
接在第六继电器常闭触点，a4
‑
、a12
‑
接在第七继电器常开触点，a3
‑
、a11
‑
接在第七继电器常闭触点，a2
‑
、a10
‑
接在第八继电器常开触点，a1
‑
、a9
‑
接在第八继电器常闭触点；增减继电器电路数目，可控制选择接通不同数目的电路。
11.本实用新型提供了第四种可实施的技术方案，对于接入电路入端选择被接入电路正端的连接，第一继电器公共端口接接入电路的入端，第一继电器常开触点接被接入电路a13+、a14+、a15+、a16+，第一继电器常闭触点接第二继电器公共端口，第二继电器常开触点接被接入电路a9+、a10+、a11+、a12+，第二继电器常闭触点接第三继电器公共端口，第三继电器常开触点接a5+、a6+、a7+、 a8+，第三继电器常闭触点接a1+、a2+、a3+、a4+；对于接入电路的出端选择被接入电路负端的连接，第四继电器公共端口接接入电路的出端，第四继电器常开触点接被接入电路负端a4
‑
、a8
‑
、a12
‑
、a16
‑
，第四继电器常闭触点接第五继电器公共端口，第五继电器常开触点接被接入电路负端a3
‑
、a7
‑
、a11
‑
、a15
‑
，第五继电器常闭触点接第六继电器公共端口，第六继电器常开触点接a2
‑
、a6
‑
、 a10
‑
、a14
‑
，第六继电器常闭触点接a1
‑
、a5
‑
、a9
‑
、a13
‑
；推广到一般，可以增减继电器数目，被接入电路正、负端平均分配接继电器触点，继电器连接正端口的任一触点和连接负端口的任一触点相比，其连线数字编号有且只有一组相同，可实现任何数目的电路选择。
12.本实用新型提供了第五种可实施的技术方案，第一继电器的常开触点接接入电路的2入、4入，第一继电器常闭触点接接入电路的1入、3入，第一继电器公共端口接第二继电器的公共端口，第二继电器的常开触点接被接入电路的 a3+、a4+，第二继电器的常闭触点
接被接入电路的正端a1+、a2+，继电器任一触点接正端端口的号码(例第二路即为2)与另一继电器任一触点接入端的号码相比只有一个相同，构成被接入电路正端和接入电路入端的选择；第三继电器的常开触点接接入电路的3出、4出，第三继电器的常闭触点接接入电路的出端的1出、2出，第三继电器公共端口接第四继电器的公共端口，第四继电器的常开触点接被接入电路的负端a2
‑
、a4
‑
，第四继电器的常闭触点接被接入电路的 a1
‑
、a3
‑
，继电器任一触点接负端端口的号码(例第二路即为2)与另一继电器任一触点接出端的号码相比只有一个相同，实现被接入电路负端和接入电路出端的选择，构成多路选择多路的装置；增减继电器电路数目，构成不同数目的选择电路。
13.本实用新型提供了第六种可实施的技术方案，其中，继电器控制电路包括部件开关管、光耦、电阻、二极管，继电器连接线圈的第一和第三引脚分别接一个电源正极和三极管集电极，继电器第一、第三引脚并联一个二极管，基极与发射极并接一个电阻，发射极接地；光耦的第一引脚通过一个电阻接另一电源正极，第二引脚接控制芯片i/o口，光耦的第三引脚通过一个电阻接开关管基极，光耦的第四引脚通过一个电阻接继电器第一引脚。
14.本实用新型中控制芯片模块根据指令对继电器提供电平，决定每个继电器常开触点和常闭触点的接通。
附图说明
15.为了更加清楚地阐明本实用新型的技术方案和具体实施方式，下面就技术方案和具体实施方式所使用的附图作简要的说明。下面给出中的附图是本实用新型的一些具体实施方式，对于本领域普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本实用新型的技术步骤获得其他的附图和实施方案。
16.图1为本实用新型提出的用继电器实现多路选择控制的一种装置中接线原理示意图。
17.图2为本实用新型提出的用继电器实现多路选择控制的一种装置中单路选择双路示意图。
18.图3为本实用新型提出的用继电器实现多路选择控制的一种装置中单路选择四路示意图。
19.图4为本实用新型提出的用继电器实现多路选择控制的一种装置中用单路选择八路示意图。
20.图5为本实用新型提出的用继电器实现多路选择控制的一种装置中用八个继电器实现单路选择十六路示意图。
21.图6为本实用新型提出的用继电器实现多路选择控制的一种装置中用六个继电器实现单路选择十六路示意图。
22.图7为本实用新型提出的用继电器实现多路选择控制的一种装置中四路选择四路示意图。
23.图8为本实用新型提出的用继电器实现多路选择控制的一种装置中单路选择六路示意图。
24.图9为本实用新型提出的用继电器实现多路选择控制的一种装置中继电器控制电路示意图。
具体实施方式
25.为了更加清楚解释本实用新型的具体实施方式，下面给出本实用新型实施例。为使本实用新型实施例的目的、技术实施方式、优势和注意事项更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例进行较详细、完整地描述。需要说明的是，所描述的实施例是本实用新型一个或一个部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做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。
26.继电器的应用广泛，驱动电路简单，价格低廉，可靠性高，能实现电源之间的电压隔离，能够以微弱信号控制大功率传输；但是继电器输入和输出只有常开触点和常闭触点，扩展性和灵活性受到限制，研究实现控制的扩展性和灵活性意义重大。
27.为了能更好理解本实施例，下面，对本实用新型实施例，用继电器实现多路控制的一种方法进行更详细说明。
28.图1为本实用新型提出的用继电器实现多路选择控制的一种装置中接线原理示意图，包括被接入电路的两个端口和接入电路两个端口；为了便于说明和理解，被接入电路的多路分别表示为a1、a2、a3、
…
、an，其双端分别表示为 a1+、a1
‑
、a2+、a2
‑
、
…
、an+、an
‑
；接入电路可以是单路，双端表示为“出和入”，也可以是双路和多路，多路的双端表示为1出、1入、2出、2入、3 出、3入、
…
、n出、n入。
29.实施例1
30.图2为本实用新型提出的用继电器实现多路选择控制的一种装置中单路选择双路的示意图。图中只画出了继电器的三个引脚，com为公共端口引脚，0为常闭触点引脚，1为常开触点引脚，未画出的另外两个引脚连接继电器控制电路，为继电器输入电压和功率(后面图中表示方法相同)；图中被接入电路负端直接同时接入电路出端；一个继电器接被接入电路的正端，a1+接常闭触点引脚， a2+接常开触点引脚；公共端接接入电路入口；当继电器接通常闭触点时，只接通a1,接通常开触点时，只接通a2，这样一个继电器实现单路选择两路的控制和接入。
31.实施例2
32.图3为本实用新型提出的用继电器实现多路选择控制的一种装置中单路选择四路的示意图。接入电路只有一路，被控制电路为四路，图中一个继电器连接被接入电路的负端，a1
‑
和a3
‑
接常闭触点，a2
‑
和a4
‑
接常开触点，公共端接接入电路出端；另一个继电器连接接入电路的正端，a1+和a2+接常闭触点引脚， a3+和a4+接常开触点引脚，公共端接入端；设继电器接通常闭触点状态为0状态，接通常开触点为1状态，x为0或1任意状态(表示方法后面相同)；当左右继电器触点组合为00时，只接通a1,01时，只接通a2，10时，只接通a3,11时，只接通a4，这样两个继电器实现单路选择四路的控制和接入。
33.实施例3
34.图4为本实用新型提出的用继电器实现多路选择控制的一种装置中单路选择八路的示意图，即实现单选八选择电路，一个继电器j1控制被接入电路正端， a1+、a2+、a3+、a4+共接一个继电器的常闭触点引脚，a5+、a6+、a7+、a8+共接这个继电器的常开触点引脚，j1的公共端口接接入电路入端；用另外两个继电器j2和j3控制被接入电路的负端，a1
‑
和a5
‑
接j2继电器常闭触点引脚，a2
‑
、 a6
‑
双接j2继电器的常开触点引脚，a3
‑
、a7
‑
双接j3继电器的
常闭触点引脚， a4
‑
、a8
‑
接j3继电器的常开触点引脚；j2、j3的公共公共端口由j4继电器控制，j4的常闭触点引脚接j2的公共端口，j4的常开触点引脚接j3的公共端口， j4的公共端口接接入电路的出端。当j4、j3、j2、j1的状态为0x00,只接通a1； 0x01,只接通a5；0x10,只接通a2；0x11,只接通a6；10x0,只接通a3；10x1,只接通a7；11x0,只接通a4；11x1,只接通a8。
35.实施例4
36.图5为本实用新型提出的用继电器实现多路选择控制的一种装置中单路选择十六路的一个例子。继电器j1控制被接入电路正端，a1+、a2+、a3+、a4+、 a5+、a6+、a7+、a8+共接j1继电器的常闭触点引脚，a9+、a10+、a11+、a12+、 a13+、a14+、a15+、a16+共接j1继电器的常开触点引脚；用另外四个继电器j2、 j3、j4、j5控制被接入电路的负端，a1
‑
和a9
‑
接j2继电器常闭触点引脚，a2
‑
、 a10
‑
双接j2继电器的常开触点引脚，a3
‑
、a11
‑
双接j3继电器的常闭触点引脚， a4
‑
、a12
‑
接j3继电器的常开触点引脚，a5
‑
、a13
‑
双接j4继电器的常闭触点引脚，a6
‑
、a14
‑
接j4继电器的常开触点引脚，a7
‑
、a15
‑
双接j5继电器的常闭触点引脚，a8
‑
、a16
‑
接j5继电器的常开触点引脚；j2、j3、j4、j5的公共公共端口由j6、j7继电器控制，j6的常闭触点引脚接j2的公共端口，j6的常开触点引脚接j3的公共端口，j7的常闭触点引脚接j4的公共端口，j7的常开触点引脚接 j5的公共端口，继电器j6、j7的公共端口由继电器j8控制，j8的常闭触点引脚接j6的公共端口，j8的常开触点引脚接j7的公共端口，j8的公共端口接接入电路的出端。选通逻辑关系图如下，j8、j7、j6、j5、j4、j3、j2、j1的状态为 0x0 xxx00，只接通a1；0x0 xxx01，只接通a9；0x0xx010，只接通a2；0x0xx011，只接通a10；0x1xx0x0，只接通a3；0x1xx0x1，只接通a11；0x1xx1x0，只接通 a4；0x1xx1x1，只接通a12；10xx0xx0，只接通a5；10xx0xx1，只接通a13；10xx1xx0，只接通a6；10xx1xx1，只接通a14；11x0xxx0，只接通a7；11x0xxx1，只接通a15； 11x1xxx0，只接通a8；11x1xxx1，只接通a16。
37.对于选择超过十六路以上的电路，方法和原理类似。
38.对于单路选择多路，多路数目n不等于2
m
时，可以用少的继电器，或者继电器的个别常开触点或常闭触点可以悬空，但连接的原理和方法是一样的。
39.实施例5
40.图6为本实用新型提出的用继电器实现多路选择控制的一种装置中用六个继电器实现单路选择十六路示意图。被接入电路正端和接入电路入端由继电器 j1、j2、j3控制，a1+、a2+、a3+、a4+共接j1继电器常闭触点，a5+、a6+、a7+、 a8+共接j1继电器常开触点，j1公共端口接j2常闭触点，a9+、a10+、a11+、a12+ 共接j2继电器常开触点，j2公共端口接j3常闭触点，a13+、a14+、a15+、a16+ 共接j3继电器常开触点，接j3继电器公共端口接接入电路入端；被接入电路负端和接入电路出端由继电器j4、j5、j6控制，a1
‑
、a5
‑
、a9
‑
、a13
‑
共接j4继电器常闭触点，a2
‑
、a6
‑
、a10
‑
、a14
‑
共接j4继电器常开触点，j4公共端口接j5 常闭触点，a3
‑
、a7
‑
、a11
‑
、a15
‑
共接j5继电器常开触点，j5公共端口接j6常闭触点，a4
‑
、a8
‑
、a12
‑
、a16
‑
共接j6继电器常开触点，接j6继电器公共端口接接入电路出端；当j6、j5、j4、j3、j2、j1状态为000000时，只接通a1；000001 时，只接通a5；00001x时，只接通a9；0001xx时，只接通a13；001000时，只接通a2；001001时，只接通a6；00101x时，只接通a10；0011xx时，只接通a14； 01x000时，只接通a3；01x001时，只接通a7；01x01x时，只接通a11；01x1xx时，只接通a15；1xx000时，只接通a4；1xx001时，只接通a8；1xx01x时，只接通a12； 1xx1xx时，只接通a16。
41.实施例6
42.用同样的思路和方法可以实现多路选择多路的控制，在前面列举的单路选择多路的控制的基础上，增加继电器数目，控制接入电路，对接入电路，同样按照双端控制，例如，图7为四路接入电路选择四路被接入电路的一个例子，图中j1继电器控制被接入电路的负端，a1
‑
和a3
‑
接j1常闭触点，a2
‑
和a4
‑
接j1常开触点；j2继电器接被接入电路的正端，a1+和a2+接j2常闭触点引脚，a3+和a4+ 接j2常开触点引脚；继电器j3和j4控制接入电路的出端和入端，1出、2出接j3 继电器的常闭触点，3出、4出接j3继电器的常开触点，1入、3入接j4继电器的常闭触点，2入、4入接j4继电器的常开触点，j1、j3的公共端口相接，j2、j4 的公共端口相接；当j4、j3、j2、j1的状态为0000，接入电路1和被接入电路a1 接通；为0001，接入电路1和被接入电路a2接通；为0010，接入电路1和被接入电路a3接通；为0011，接入电路1和被接入电路a4接通；为0100，接入电路3和被接入电路a1接通；为0101，接入电路3和被接入电路a2接通；为0110，接入电路3和被接入电路a3接通；为0111，接入电路3和被接入电路a4接通；为1000，接入电路2和被接入电路a1接通；为1001，接入电路2和被接入电路a2接通；为 1010，接入电路2和被接入电路a3接通；为1011，接入电路2和被接入电路a4接通；为1100，接入电路4和被接入电路a1接通；为1101，接入电路4和被接入电路a2接通；为1110，接入电路4和被接入电路a3接通；为1111，接入电路4和被接入电路a4接通；这样四个继电器实现4路选择4路的控制和接入。
43.对于其他多路选择多路控制的连接方法，原理一样。用同样的思路和方法对多接入电路进行选择和确定，实现多路选择多路的控制。
44.实施例7
45.图8为本实用新型提出的用继电器实现多路选择控制的一种装置中单路选择六路示意图。被接入电路正端和接入电路入端由继电器j1控制，a1+、a2+、 a3+、共接j1继电器常闭触点，a4+、a5+、a6+共接j1继电器常开触点，j1公共端口接接入电路入端；被接入电路负端和接入电路出端由继电器j2、j3控制， a1
‑
、a4
‑
共接j2继电器常闭触点，a2
‑
、a5
‑
共接j2继电器常开触点，j2公共端口接j3继电器常闭触点，a3
‑
、a6
‑
共接j3继电器常开触点，j3接接入电路出端；当j3、j2、j1状态为000时，只接通a1；001时，只接通a4；010时，只接通a2； 011时，只接通a5；1x0时，只接通a3；1x1时，只接通a6。
46.图9为继电器控制电路，核心部件是开关管，辅助于光耦、电阻、二极管，继电器连接线圈的1和3引脚分别接一个电源正极和三极管集电极，继电器1、3 引脚并联一个二极管，基极与发射极并接一个电阻，发射极接地；通过光耦进行两个电源的隔离，光耦的1引脚通过一个电阻接另一电源正极，2引脚接控制芯片i/o口，光耦的3引脚通过一个电阻接开关管基极，光耦的4引脚通过一个电阻接继电器1引脚。