低压线路自动节能的单线圈磁保持继电装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种低压线路自动节能的单线圈磁保持继电装置，包括：信号采样电路、电压比较电路、一位两值转换电路、微分驱动电路和单线圈磁保持继电器。利用单线圈磁保持继电器做执行机构，根据执行机构技术要求专门匹配一位两值转换电路和微分驱动电路作为节能电路，特别是微分驱动电路，微分驱动电路不仅不受控制电路限制，而且由于其是硬件，相比于利用微机休眠程序或通过指令控制输出信号的软件控制节能，具有自动节能的特点，并且可节能90％以上，节能效果显著。
【专利说明】低压线路自动节能的单线圈磁保持继电装置
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种单线圈磁保持继电装置，具体涉及一种低压线路自动节能的 单线圈磁保持继电装置，属于继电装置【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 目前，低压线路中的继电控制装置或保护装置有很多种，其节能的实现主要是利 用微机休眠程序或通过指令控制输出信号，也就是通过软件控制进行节能，如果不用微机 做控制，那么也就无法实现节能。 实用新型内容
[0003] 为解决现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种具有微分驱动电路的节 能型单线圈磁保持继电装置和一种具有微分驱动电路的节能型双线圈磁保持继电装置，磁 保持继电装置中的微分驱动电路不仅不会不影响触发信号与触头的动作关系，而且可有效 减少磁保持继电装置的耗能。
[0004] 为了实现上述目标，本实用新型采用如下的技术方案：
[0005] -种低压线路自动节能的单线圈磁保持继电装置，包括：信号采样电路、电压比较 电路、单线圈磁保持继电器，其特征在于，还包括：一位两值转换电路和微分驱动电路；
[0006] 前述信号采样电路的输入端连接低压线路、输出端连接电压比较电路，前述电压 比较电路的输出端连接一位两值转换电路的输入端，前述一位两值转换电路的输出端连接 微分驱动电路的输入端，前述微分驱动电路的输出端连接磁保持继电器的单线圈；
[0007] 前述一位两值转换电路由电阻R7、R8和电压比较器IC2、IC3组成，
[0008] 电阻R7和R8串联后与电源并联，电压比较器IC2的正相输入端分别与电阻R7和 R8串联的节点、电压比较器IC3的反相输入端连接，电压比较器IC2的反相输入端与电压比 较器IC3的正相输入端连接，电压比较器IC2的反相输入端作为一位两值转换电路的输入 端与电压比较电路的输出端连接，电压比较器IC2和IC3的输出端作为一位两值转换电路 的两个输出端分别与微分驱动电路的两个输入端连接；
[0009] 前述微分驱动电路由四个局部微分电路和四个三极管T1、T2、T3和T4组成，每个 局部微分电路均由一个电容和一个电阻串联构成，电容C5与电阻R9串联构成第一个局部 微分电路、电容C6与电阻R10串联构成第二个局部微分电路，电阻R9、R10的另一端均与地 线连接，电容C7与电阻R11串联构成第三个局部微分电路、电容C8与电阻R12串联构成第 四个局部微分电路，电阻R11、R12的另一端均与电源正极连接，电容C5和C7的另一端连接 形成一个节点、电容C6和C8的另一端连接形成另一个节点，前述两个节点作为微分电路的 两个输入端与一位两值转换电路的两个输出端连接；前述四个三极管T1、T2、T3和T4的基 极分别与第一个、第二个、第三个和第四个局部微分电路的电容与电阻的连接节点连接，三 极管Τ1的发射极与三极管Τ2的集电极连接，三极管Τ1的集电极与电源正极连接，三极管 Τ2的发射极与地线连接，三极管Τ1和Τ2之间的连接节点与单线圈磁保持继电器JDQ的第 一输入端连接；三极管T4的发射极与三极管T3的集电极连接，三极管T4的集电极与地线 连接，三极管Τ3的发射极与电源正极连接，三极管Τ3和Τ4之间的连接节点与单线圈磁保 持继电器JDQ的第二输入端连接。
[0010] 前述的低压线路自动节能的单线圈磁保持继电装置，其特征在于，前述三极管Τ1 和Τ2为ΝΡΝ型三极管，三极管Τ3和Τ4为ΡΝΡ型三极管。
[0011] 前述的低压线路自动节能的单线圈磁保持继电装置，其特征在于，前述信号采样 电路由电阻Rl、R3、二极管D和电解电容C4组成，
[0012] 电阻R3与电解电容C4并联形成并联电路，前述并联电路依次与二极管D、电阻R1 串联形成串联电路，前述串联电路与电源并联，前述并联电路与二极管D串联连接的节点 作为采样电路的输出端与电压比较电路的输入端连接。
[0013] 前述的低压线路自动节能的单线圈磁保持继电装置，其特征在于，前述电压比较 电路由电阻R4、R5、R6和电压比较器IC1组成，
[0014] 电阻R4和R5串联后与电源并联，电阻R4和R5串联的节点分别与电压比较器IC1 的正相输入端、电阻R6连接，电阻R6的另一端与电压比较器IC1的输出端连接，电压比较 器IC1的反相输入端作为电压比较电路的输入端与信号采样电路的输出端连接，电压比较 器IC1的输出端作为电压比较电路的输出端与一位两值转换电路的输入端连接。
[0015] 本实用新型的有益之处在于：利用单线圈磁保持继电器做执行机构，根据执行机 构技术要求专门匹配一位两值转换电路和微分驱动电路作为节能电路，特别是微分驱动电 路，微分驱动电路不仅不受控制电路限制，而且由于其是硬件，相比于利用微机休眠程序或 通过指令控制输出信号的软件控制节能，具有自动节能的特点，并且可节能90%以上，节能 效果显著。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 图1是本实用新型的单线圈磁保持继电装置的组成原理图；
[0017] 图2是图1所示的单线圈磁保持继电装置的电路图；
[0018] 图中附图标记的含义：101-采样电路，102-电压比较电路，103--位两值转换电 路，104-微分驱动电路，105-磁保持继电器单线圈，106-触头。
【具体实施方式】
[0019] 以下结合附图和具体实施例对本实用新型作具体的介绍。
[0020] 参照图1，本实用新型的低压线路自动节能的单线圈磁保持继电装置包括：信号 采样电路、电压比较电路、一位两值转换电路、微分驱动电路和单线圈磁保持继电器，其中， 信号采样电路的输入端连接低压线路、输出端连接电压比较电路，电压比较电路的输出端 连接一位两值转换电路的输入端，一位两值转换电路的输出端连接微分驱动电路的输入 端，微分驱动电路的输出端连接磁保持继电器的单线圈。
[0021] 下面分别详细介绍一位两值转换电路和微分驱动电路。
[0022] 参照图2, 一位两值转换电路由：电阻R7、R8和电压比较器IC2、IC3组成。其中， 电阻R7和R8串联后与电源并联；电压比较器IC2的正相输入端分别与电阻R7和R8串联 的节点、电压比较器IC3的反相输入端连接，电压比较器IC2的反相输入端与电压比较器 IC3的正相输入端连接。电压比较器IC2的反相输入端作为一位两值转换电路的输入端与 电压比较电路的输出端连接，电压比较器IC2和IC3的输出端作为一位两值转换电路的两 个输出端分别与微分驱动电路的两个输入端连接。
[0023] 参照图2,微分驱动电路由四个局部微分电路和四个三极管T1、T2、T3和T4组成。
[0024] 首先介绍局部微分电路：每个局部微分电路均由一个电容和一个电阻串联构成， 即电容C5与电阻R9串联构成第一个局部微分电路，电容C6与电阻R10串联构成第二个局 部微分电路，电容C7与电阻R11串联构成第三个局部微分电路，电容C8与电阻R12串联构 成第四个局部微分电路，在该四个局部微分电路中，电阻R9的另一端、电阻R10的另一端均 与地线连接，电阻R11的另一端、电阻R12的另一端均与电源正极连接，电容C5的另一端和 电容C7的另一端连接形成一个节点，该节点作为微分驱动电路的一个输入端与前一级电 路即一位两值转换电路的一个输出端连接，电容C6的另一端和电容C8的另一端连接形成 另一个节点，该节点作为微分驱动电路的另一个输入端与一位两值转换电路的另一个输出 端连接。
[0025] 接下来介绍四个三极管Τ1、Τ2、Τ3和Τ4 :四个三极管Τ1、Τ2、Τ3和Τ4的基极分别 与第一个、第二个、第三个和第四个局部微分电路的电容与电阻的连接节点连接，即电容C5 与电阻R9串联的节点与三极管Τ1的基极连接、电容C6与电阻R10串联的节点与三极管Τ2 的基极连接、电容C7与电阻R11串联的节点与三极管Τ3的基极连接、电容C8与电阻R12 串联的节点与三极管Τ4的基极连接；此外，三极管Τ1的发射极与三极管Τ2的集电极连接， 二者之间的连接节点与单线圈磁保持继电器JDQ的第一输入端连接，三极管Τ1的集电极与 电源正极连接，三极管Τ2的发射极与地线连接；三极管Τ4的发射极与三极管Τ3的集电极 连接，二者之间的连接节点与单线圈磁保持继电器JDQ的第二输入端连接，三极管Τ4的集 电极与地线连接，三极管Τ3的发射极与电源正极连接。
[0026] 作为一种优选的方案，三极管Τ1和Τ2为ΝΡΝ型三极管，三极管Τ3和Τ4为ΡΝΡ型 三极管。
[0027] 在本实用新型中，微分驱动电路是对输入阶跃电压的上升沿或下降沿进行响应， 对于阶跃电压的高电平或低电平不响应，继电器消耗功率=继电器线圈端电压X线圈通 过的电流，由于继电器的端电压是来自于微分电路输出的端电压，微分驱动电路只响应输 入电压上升沿或下降沿，而在高电平或低电平期间均为零，所以继电器功率仅在上升沿或 下降沿期间的产生功率，其余时间由于端电压为零，所以消耗功率也为零，具有极好的节能 效果。
[0028] 举一例：一天24小时，假设继电器只工作一次，那么继电器消耗的功率，仅在小于 一秒的时间内，其余时间继电器线圈两端没有端电压，所以没有消耗功率，从而达到了极好 的节能目的。
[0029] 作为一种优选的方案，参照图2,信号采样电路由电阻R1、R3、二极管D和电解电容 C4组成。其中，电阻R3与电解电容C4并联形成并联电路，该并联电路再依次与二极管D、 电阻R1串联形成串联电路，所形成的串联电路与电源并联。并联电路（电阻R3与电解电 容C4并联形成的电路）与二极管D串联连接的节点作为采样电路的输出端与单限电压比 较电路的输入端连接。
[0030] 作为一种优选的方案，参照图2,电压比较电路由电阻R4、R5、R6和电压比较器IC1 组成。其中，电阻R4和R5串联后与电源并联；电阻R4和R5串联的节点分别与电压比较器 IC1的正相输入端、电阻R6连接，电阻R6的另一端与电压比较器IC1的输出端连接，电阻 R6形成反馈电路，改变基准点点位。电压比较器IC1的反相输入端作为电压比较电路的输 入端与信号采样电路的输出端连接，电压比较器IC1的输出端作为电压比较电路的输出端 与一位两值转换电路的输入端连接。
[0031] 本实用新型的装置以单线圈磁保持继电器JDQ为执行器，把模拟信号转换为逻辑 关系与门的数字信号，把一位两值转换电路设置在执行器之前，实现了将一位二进制码转 换为二位二进制码的功能，从而使得本装置从根本上避免了双高现象，即单线圈磁保持继 电器上永远不可能出现两种高电平这种错误现象，确保了整个电路的工作能够一直处于正 常状态。
[0032] 需要说明的是，上述实施例不以任何形式限制本实用新型，凡采用等同替换或等 效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。
【权利要求】
1. 低压线路自动节能的单线圈磁保持继电装置，包括：信号采样电路、电压比较电路、 单线圈磁保持继电器，其特征在于，还包括：一位两值转换电路和微分驱动电路； 所述信号采样电路的输入端连接低压线路、输出端连接电压比较电路，所述电压比较 电路的输出端连接一位两值转换电路的输入端，所述一位两值转换电路的输出端连接微分 驱动电路的输入端，所述微分驱动电路的输出端连接磁保持继电器的单线圈； 所述一位两值转换电路由电阻R7、R8和电压比较器IC2、IC3组成， 电阻R7和R8串联后与电源并联，电压比较器IC2的正相输入端分别与电阻R7和R8 串联的节点、电压比较器IC3的反相输入端连接，电压比较器IC2的反相输入端与电压比较 器IC3的正相输入端连接，电压比较器IC2的反相输入端作为一位两值转换电路的输入端 与电压比较电路的输出端连接，电压比较器IC2和IC3的输出端作为一位两值转换电路的 两个输出端分别与微分驱动电路的两个输入端连接； 所述微分驱动电路由四个局部微分电路和四个三极管ΤΙ、T2、T3和T4组成，每个局部 微分电路均由一个电容和一个电阻串联构成，电容C5与电阻R9串联构成第一个局部微分 电路、电容C6与电阻R10串联构成第二个局部微分电路，电阻R9、R10的另一端均与地线连 接，电容C7与电阻R11串联构成第三个局部微分电路、电容C8与电阻R12串联构成第四个 局部微分电路，电阻R11、R12的另一端均与电源正极连接，电容C5和C7的另一端连接形成 一个节点、电容C6和C8的另一端连接形成另一个节点，所述两个节点作为微分电路的两个 输入端与一位两值转换电路的两个输出端连接；所述四个三极管T1、T2、T3和T4的基极分 别与第一个、第二个、第三个和第四个局部微分电路的电容与电阻的连接节点连接，三极管 Τ1的发射极与三极管Τ2的集电极连接，三极管Τ1的集电极与电源正极连接，三极管Τ2的 发射极与地线连接，三极管Τ1和Τ2之间的连接节点与单线圈磁保持继电器JDQ的第一输 入端连接；三极管Τ4的发射极与三极管Τ3的集电极连接，三极管Τ4的集电极与地线连接， 三极管Τ3的发射极与电源正极连接，三极管Τ3和Τ4之间的连接节点与单线圈磁保持继电 器JDQ的第二输入端连接。
2. 根据权利要求1所述的低压线路自动节能的单线圈磁保持继电装置，其特征在于， 所述三极管Τ1和Τ2为ΝΡΝ型三极管，三极管Τ3和Τ4为ΡΝΡ型三极管。
3. 根据权利要求1或2所述的低压线路自动节能的单线圈磁保持继电装置，其特征在 于，所述信号采样电路由电阻Rl、R3、二极管D和电解电容C4组成， 电阻R3与电解电容C4并联形成并联电路，所述并联电路依次与二极管D、电阻R1串联 形成串联电路，所述串联电路与电源并联，所述并联电路与二极管D串联连接的节点作为 采样电路的输出端与电压比较电路的输入端连接。
4. 根据权利要求1或2所述的低压线路自动节能的单线圈磁保持继电装置，其特征在 于，所述电压比较电路由电阻R4、R5、R6和电压比较器IC1组成， 电阻R4和R5串联后与电源并联，电阻R4和R5串联的节点分别与电压比较器IC1的 正相输入端、电阻R6连接，电阻R6的另一端与电压比较器IC1的输出端连接，电压比较器 IC1的反相输入端作为电压比较电路的输入端与信号采样电路的输出端连接，电压比较器 IC1的输出端作为电压比较电路的输出端与一位两值转换电路的输入端连接。
【文档编号】H01H47/00GK203882881SQ201420277619
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年5月27日 优先权日:2014年5月27日
【发明者】高峰, 范方俊, 董树峰, 程新宇, 曹俊, 姚伟, 郜参观, 盛洁, 吴伟丽, 张翼洲, 张玉良 申请人:国网新疆伊犁供电有限责任公司, 伊犁师范学院