专利名称：一种继电器开关量隔离电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种继电器开关量隔离电路，主要用于解决隔离前级和后端的电源配置问题，简化电路设计，节约生产成本。
背景技术：
开关量在电信号上表征为高电平和低电平，从高电平切换到低电平或从低电平切换到高电平可视为一个开关动作。在控制电路中，开关量驱动电路必不可少。随着电力电子技术的迅猛发展，许多高电压、大电流的电气设备被运用于工业生产和电动交通领域。这些电气设备的一次强电通断带来的电流脉冲，会影响到微控制器的管脚电平，从而造成微控制器的误动作或造成微控制器的永久损坏，可能导致巨大的经济损失，威胁人身安全。在现有方案中，隔离的数字量输出电路往往采用继电器或光耦来实现。其中采用继电器做隔离输出是一个较为简易的方案。由于继电器线圈与继电器开关没有直接的电气联系，因此，采用单片机、三极管和继电器线圈作为隔离前级，将继电器开关作为隔离后级直接驱动被控目标，实现数字量驱动电路的隔离功能。另一种方案采用光耦作为隔离器件， 光耦的隔离前级可以直接采用单片机驱动，但由于光耦的驱动能力有限，在光耦隔离后级需要增加驱动芯片或驱动元件及其控制电源。采用继电器的隔离方案因继电器的耐压值有限，隔离电压较低，适用范围有限；采用光耦的隔离方案则因隔离后级需要配置相应的控制电源，生产成本较高。同时现有技术输出模式单一，仅能实现高边输出或低边输出，使用范围受到限制。因此有必要对现有技术进行改进。
实用新型内容针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种继电器开关量隔离电路，采用光耦作为隔离器件，保证整个隔离电路的隔离电压等级，同时利用光耦的开关特性，配合三极管及分压电路去控制双刀双掷继电器进行驱动输出。本实用新型采用的技术方案是一种继电器开关量隔离电路，包括光驱动电路，三极管驱动电路，双刀双掷继电器，继电器线圈驱动电路，其特征在于，还包括输出模式选择电路和输出保护电路，所述光驱动电路连接所述三极管驱动电路，所述三极管驱动电路连接所述继电器线圈驱动电路， 所述继电器常开触点连接所述输出模式选择电路，所述输出保护电路连接所述输出模式选择电路。所述光驱动电路采取单片机管脚灌电流加限流电阻直接驱动光耦的发光二极管。所述三极管驱动电路的三极管基极与地之间设有稳压管和滤波电容。所述输出模式选择电路包括继电器双刀和模式选择跳线，所述模式选择跳线接继电器常开触点，所述继电器双刀连接引线作为电路输出端。所述输出保护电路包括可恢复式保险丝和电压脉冲抑制器，所述可恢复式保险丝连接所述继电器双刀，所述电压脉冲抑制器连接在所述可恢复式保险丝与地之间。本实用新型的有益效果在于三极管驱动基极与地之间设置稳压管和滤波电容， 稳压管保证三极管的导通电压，滤波电容可防止三极管受到干扰而误动作；基于光耦的继电器线圈控制，无需为隔离后级的驱动电路设计电源模块；利用双刀双掷继电器的机械开关特性，配合跳线选择，实现高低边输出模式可选。
图1为本实用新型实施例电路结构图。
具体实施方式
下面通过附图和具体实施方式
来进一步阐述本实用新型。一种继电器开关量隔离电路，包括光驱动电路，三极管驱动电路，双刀双掷继电器，继电器线圈驱动电路，其特征在于，还包括输出模式选择电路和输出保护电路，所述光驱动电路连接所述三极管驱动电路，所述三极管驱动电路连接所述继电器线圈驱动电路， 所述继电器常开触点连接所述输出模式选择电路，所述输出保护电路连接所述输出模式选择电路。如图1所示，该隔离电路光驱动电路由光耦Ul的发光二级管、电源VCC、限流电阻 Rl和单片机控制引脚1 组成。该隔离电路的隔离前级采取单片机管脚灌电流加限流电阻 Rl的方式直接驱动光耦的发光二极管。所述三极管驱动电路由分压电阻R2、R3，光耦Ul的开关管，稳压管VI，滤波电容Cl 组成。其工作原理如下当光耦Ul截止时，电阻R3将Ql的基极电位下拉至地电位，Ql截止，继电器无动作；当Ul导通时，R2、R3形成分压电路，对24V驱动进行分压，同时因为稳压管Vl的稳压作用，Ql基极上的电压被拉升至5V，Ql导通，驱动继电器动作。电容Cl是对 Ql基极上的电位信号进行滤波，防止受到干扰而导致误动作。所述继电器线圈驱动电路由线圈限流电阻R4、继电器线圈JD、续流二极管D20和三极管Ql组成。其工作原理如下当Ql截止时，继电器线圈JD不工作，继电器双刀Kl在长闭触点4、7，继电器无输出；当Ql导通时，继电器线圈JD工作，继电器双刀Kl被吸合至常开触点5、8上，继电器输出控制信号。这部分电路中，限流电阻R4是起到保护继电器线圈 JD的作用，使继电器线圈JD工作于额定的电压和电流，以延长其使用寿命；续流二极管D20 的作用是消除继电器线圈JD中的电流在截至时产生的负向高电压，保护其他电子器件。所述输出模式选择电路包括继电器双刀Kl和模式选择跳线J1，所述模式选择跳线Jl接继电器常开触点5、8，所述继电器双刀Kl连接引线作为电路输出端，所述模式选择跳线接MV电源和地。起工作原理为模式选择跨接套跨接在Jl的1、2脚时，选择为高边输出模式，当继电器线圈将双刀吸合至常开触点时，对外输出MV电源正；模式选择跨解套跨接在Jl的2、3脚时，选择为低边输出模式，当继电器线圈将双刀吸合至常开触点时，对外输出MV电源地。所述输出保护电路包括可恢复式保险丝Fl和电压脉冲抑制器Tl，所述可恢复式保险丝Fl连接所述继电器双刀Kl，所述电压脉冲抑制器Tl连接在所述可恢复式保险丝Fl 与地之间，当输出短路时，Fl将输出回路断开，直至短路故障消除后再恢复，Tl用于吸收干扰电平。整个继电器开关量选择电路的工作原理为单片机驱动光驱动电路中光耦的发光二级管，光耦的开关管动作并使三极管驱动电路工作驱动三极管导通，三极管导通会带动继电器线圈驱动电路工作使继电器吸合，最终通过模式选择跳线选择性输出。本领域普通技术人员在不超出本实用新型精神范围所做出的变形，均应视为在本实用新型保护范围之内。
权利要求1.一种继电器开关量隔离电路，包括光驱动电路，三极管驱动电路，双刀双掷继电器，继电器线圈驱动电路，其特征在于，还包括输出模式选择电路和输出保护电路，所述光驱动电路连接所述三极管驱动电路，所述三极管驱动电路连接所述继电器线圈驱动电路，所述继电器常开触点连接所述输出模式选择电路，所述输出保护电路连接所述输出模式选择电路。
2.根据权利要求1所述一种继电器开关量隔离电路，其特征在于所述光驱动电路采取单片机管脚灌电流加限流电阻直接驱动光耦的发光二极管。
3.根据权利要求1或2所述一种继电器开关量隔离电路，其特征在于所述三极管驱动电路的三极管基极与地之间设有稳压管和滤波电容。
4.根据权利要求3所述一种继电器开关量隔离电路，其特征在于所述输出模式选择电路包括继电器双刀和模式选择跳线，所述模式选择跳线接继电器常开触点，所述继电器双刀连接引线作为电路输出端。
5.根据权利要求4所述一种继电器开关量隔离电路，其特征在于所述输出保护电路包括可恢复式保险丝和电压脉冲抑制器，所述可恢复式保险丝连接所述继电器双刀，所述电压脉冲抑制器连接在所述可恢复式保险丝与地之间。
专利摘要本实用新型公开了一种继电器开关量隔离电路，包括光驱动电路，三极管驱动电路，双刀双掷继电器，继电器线圈驱动电路，其特征在于，还包括输出模式选择电路和输出保护电路，所述管驱动电路连接所述三极管驱动电路，所述三极管驱动电路连接所述继电器线圈驱动电路，所述继电器常开触点连接所述输出模式选择电路，所述输出保护电路连接所述输出模式选择电路。本实用新型具有结构简单，性能稳定等特点。
文档编号H01H47/02GK202332733SQ20112044139
公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月10日 优先权日2011年11月10日
发明者李雪峰, 王婉霞, 盛旺, 裴海灵, 谢勇波 申请人:湖南南车时代电动汽车股份有限公司