继电器驱动装置的制作方法

本实用新型涉及继电器技术领域，特别是涉及一种继电器驱动装置。

背景技术：

继电器广泛应用于继电保护领域。通常一台继电保护装置会用到多个继电器，传统的继电器驱动装置使用处理器连接继电器，继电器根据处理器的脉冲信号进行工作，但处理器直接输出的脉冲信号未经抗干扰处理。因此，传统的继电器驱动装置抗干扰能力弱，可靠性低。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种可靠性高的继电器驱动装置。

一种继电器驱动装置，包括：

用于发出驱动信号的处理器；输入端与所述处理器连接的反相器；输入端与所述反相器的输出端连接的光耦合器；输入端与所述光耦合器的输出端连接的达林顿管；所述达林顿管的输出端用于与继电器连接。

在一个实施例中，继电器驱动装置还包括连接在所述处理器与所述反相器之间的I/O扩展芯片，所述I/O扩展芯片的输入端与所述处理器连接，输出端与所述反相器的输入端连接。

在一个实施例中，所述反相器为多通道三态输出反相器。

在一个实施例中，所述反相器的型号为SN74HC540NSR。

在一个实施例中，所述达林顿管为多通道达林顿管阵列。

在一个实施例中，所述达林顿管的型号为ULN2803。

在一个实施例中，所述I/O扩展芯片的型号为MCP23S17。

在一个实施例中，还包括并联在所述继电器线圈的两端的续流二极管。

在一个实施例中，所述光耦合器的数量与所述继电器数量与正相关。

上述的继电器驱动装置，通过反相器滤除干扰脉冲，提高继电器驱动装置的可靠性，并且，光耦合器实现电源电气隔离，进一步地增强了装置继电器驱动装置的抗干扰能力。

附图说明

图1为一个实施例的继电器驱动装置的功能模块示意图；

图2为另一个实施例的继电器驱动装置的功能模块示意图；

图3为一个实施例的继电器驱动装置的电路连接示意图；

图4为一个实施例的继电器驱动装置中继电器部分的电路连接示意图；

图5为一个实施例的继电器驱动装置中I/O扩展芯片的电路连接示意图。

具体实施方式

如图1所示，继电器驱动装置包括：用于发出驱动信号的处理器10，输入端与处理器10连接的反相器20，输入端与反相器20的输出端连接的光耦合器30，输入端与光耦合器30的输出端连接的达林顿管40，达林顿管40的输出端用于与继电器50连接。

处理器10用于向发出驱动信息，处理器10的输出端连接反相器20，反相器20能够滤除干扰脉冲，反相器20的输出端连接光耦合器30的输入端，光耦合器30能够实现电源电气隔离，增强了继电器驱动装置的抗干扰能力。光耦合器30的输出端连接达林顿管40，达林顿管40对光耦合输出的驱动电流进行放大，放大后的电流实现对继电器的驱动。

上述的继电器驱动装置，通过反相器滤除干扰脉冲，提高继电器驱动装置的可靠性，并且，光耦合器实现电源电气隔离，进一步地增强了装置继电器驱动装置的抗干扰能力。

在另一个实施例中，如图2所示，继电器驱动装置还包括连接在处理器10与反相器20之间的I/O扩展芯片60，I/O扩展芯片60的输入端与处理器10连接，输出端与反相器20的输入端连接。通常一台继电保护装置会用到多个继电器，直接连接处理器的I/O接口会占用大量的处理器I/O接口资源。并且，处理器的I/O接口有限，从而能够驱动的继电器有限，不能够满足多通道继电器的驱动需求。

本实施例中，通过在处理器的输出端连接I/O扩展芯片60，I/O扩展芯片60具有多个I/O接口，通过I/O扩展芯片扩展了I/O接口的数量，从而减少所占用的处理器的I/O接口的数量。在一个具体的实施方式中，I/O扩展芯片的型号为MCP23S17。

本实施例中，反相器采用多通道三态输出反相器，以适应连接I/O扩展芯片后，连接多个继电器的需求。在一个具体示例中，可以选用型号为SN74HC540NSR的反相器。

本实施例中，达林顿管为多通道达林顿管阵列，以适应连接I/O扩展芯片后，连接多个继电器的需求。在一个具体示例中，可以选用型号为ULN2803的达林顿管。

图3为一个实施例的继电器驱动装置的电路连接示意图，图4为继电器的连接示意图，图5为继电器驱动装置中I/O扩展芯片电路连接示意图。本实施例中，需要驱动的继电器数量为8个，分别为J1至J8。如图3所示，反相器U1采用型号为SN74HC540NSR的八通道三态输出反相器，其输入端与CPU(图未示)连接。光耦合器的数量根据需要驱动的继电器数量确定，通常与继电器的数量呈正相关。本实施例中，采用两个光耦合器，分别为光耦合器T1和光耦合器T2。本实施例中采用的光耦合器的型号为TLP521-4。达林顿管U3根据需要驱动的继电器数量确定，本实施例中，采用8通道达林顿管阵列，具体的型号为ULN2803。I/O扩展芯片U7采用16位I/O扩展芯片，具体的型号为MCP23S17。

处理器与I/O扩展芯片连接，具体的，如图5所示，CPU(未画出)通过SPI通讯接口(四线制)与I/O扩展芯片U7连接。具体的，CPU的信号线连到I/O扩展芯片U7的11引脚，时钟线SPI2-SCK连到I/O扩展芯片U7的12引脚，主器件数据输出、从器件数据输入线SPI2-MOSI连到I/O扩展芯片U7的13引脚，主器件数据输入、从器件数据输出线SPI2-MISO连到I/O扩展芯片U7的14引脚。

I/O扩展芯片U7的B扩展口与反向器U1的输入口连接，即I/O扩展芯片U7的1～8引脚分别连到反向器U1的2～9引脚。

反向器U1的输出端与光耦合器的输入端连接。具体的，反向器U1的11引脚连接光耦合器T2的8引脚，反向器U1的光耦合器12引脚连接光耦合器T2的6引脚，反向器U1的13引脚连接光耦合器T2的4引脚，反向器U1的14引脚连接光耦合器T2的2引脚，反向器U1的15引脚连接光耦合器T1的8引脚，反向器U1的16引脚连接光耦合器T1的6引脚，反向器U1的17引脚连接光耦合器T1的4引脚，反向器U1的18引脚连接光耦合器T1的2引脚，其中反向器U1的输出端11～18引脚分别对应输入端O1～O8信号的反相。

光耦合器T1和T2的输出端连到达林顿管阵列芯片U3的输入端，具体的，如图3所示，即光耦合器T1的15、13、11、9和光耦合器T2的15、13、11、9引脚分别连达林顿管阵列芯片U3的1～8引脚。

达林顿管阵列芯片U3的输出端与继电器连接，具体的，达林顿管阵列芯片U3的11～18引脚分别连到继电器J1～J8的5引脚。

如图5所示，继电器驱动装置还包括续流二极管D1至D4以及D5～D8。具体的，续流二极管并联在继电器线圈的两端。线圈在通过电流时，会在其两端产生感应电动势。当电流消失时，其感应电动势会对电路中的原件产生反向电压。当反向电压高于原件的反向击穿电压时，会将电路中的其它器件损坏。通过将续流二极管并联在线圈两端，当流过线圈中的电流消失时，线圈产生的感应电动势通过二极管和线圈构成的回路做功而消耗掉，从而保护了电路中的其它器件的安全。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。