一种继电器的保护电路及方法与流程

本发明实施例涉及变频器领域，尤其涉及一种继电器的保护电路及方法。

背景技术：

现有技术中，变频器广泛应用于空调器、冰箱、洗衣机等设备中，可以将变频器中用于通断母线电流的交流接触器替换为板载继电器，以避免由于交流接触器的配线过多导致产生杂散电感等干扰。

当变频器应用于空调器中，利用板载继电器进行电流的通断时，在压缩机或电机运转的情况下，若管路内的冷媒压力超过限值，则表明电路中的电流较大，此时与管路连接的压力开关(pressureswitch，psh)会断开。由于压力开关还与板载继电器的控制端连接，因此压力开关断开后，会使得板载继电器的控制端也断开。此时，若电路中的大电流是三相电经过整流后、包括有直流和交流电流成分的电流，则该电流不会过零点，也就是说，板载继电器的控制端断开时，板载继电器的触点之间会承受直流高电压和高电流。

但是，由于板载继电器的触点间的直流电压越大，其耐电流越小，在三相电整流后的直流电压下，板载继电器的耐电流仅有几百毫安，因此板载继电器在直流高电压和高电流下断开时，其触点会被烧毁。

技术实现要素：

本发明提供一种继电器的保护电路及方法，解决了在压缩机或电机运转时板载继电器的触点被烧毁的问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供一种继电器的保护电路，该继电器的保护电路包括：处理器、开关模块和控制模块。

其中，处理器的第一端连接开关模块的第一端，开关模块的第二端连接控制模块的第一端，控制模块的第二端，用于连接继电器；处理器的第二端，用于连接动力装置。

控制模块，用于在开关模块断开时，控制继电器断开；处理器，用于在动力装置运行时，检测开关模块的通断状态，并在确定开关模块的断开时间持续达到预设时间后，控制动力装置停机；预设时间小于继电器的迟滞分离时间，迟滞分离时间为从继电器断电到继电器的触点断开的时间。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，开关模块包括：压力开关、第一电阻、第二电阻和电容。

其中，第一电阻的第一端为开关模块的第一端，第一电阻的第二端为开关模块的第二端。第一电阻的第一端与电容的第一端连接，电容的第二端接地，还与压力开关的第一端连接；第一电阻的第二端与第二电阻的第一端连接，还与压力开关的第二端连接；第二电阻的第二端连接电源。

结合第一方面和上述可能的实现方式，在另一种可能的实现方式中，控制模块包括：第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管，以及第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻。

其中，第一三极管的基极为控制模块的第一端，第一三极管的发射极接地，第一三极管的集电极与第三电阻的第一端连接；

第二三极管的基极连接处理器的第三端，第二三极管的发射极接地，第二三极管的集电极与第三三极管的基极连接，还与第三电阻的第一端、第四电阻的第一端分别连接；第三电阻的第二端和第四电阻的第二端连接电源；

第三三极管的发射极接地，第三三极管的集电极分别与第五电阻的第一端、第六电阻的第一端连接；第六电阻的第二端与第四三极管的基极连接，第五电阻的第二端与第七电阻的第一端连接，还与第四三极管的发射极连接，第七电阻的第二端连接电源；第四三极管的集电极为控制模块的第二端；

第八电阻并联在第四三极管的基极和发射极之间；

控制模块，具体用于在压力开关断开时，第一三极管导通，第三三极管截止，第四三极管截止，从而控制继电器断开。

结合第一方面和上述可能的实现方式，在另一种可能的实现方式中，控制模块，还用于在压力开关未断开时，第一三极管截止，接收处理器的第三端输出的高电平，第二三极管导通，第三三极管截止，第四三极管截止，从而控制继电器断开。

结合第一方面和上述可能的实现方式，在另一种可能的实现方式中，控制模块，还用于在压力开关未断开时，第一三极管截止，接收处理器的第三端输出的低电平，第二三极管截止，第三三极管导通，第四三极管导通，从而控制继电器闭合。

结合第一方面和上述可能的实现方式，在另一种可能的实现方式中，动力装置为压缩机或电机。

第二方面，本发明提供一种继电器的保护方法，该方法应用于如第一方面或第一方面的可能的实现方式中任一项的继电器的保护电路。该方法可以包括：在动力装置运行时，检测压力开关的通断状态；在确定压力开关断开时，控制继电器断开；在确定压力开关的断开时间持续达到预设时间时，控制动力装置停机；其中，预设时间小于继电器的迟滞分离时间，迟滞分离时间为从继电器断电到继电器的触点断开的时间。

结合第二方面，在一种可能的实现方式中，还可以包括：在确定压力开关的断开时间小于预设时间时，判断变频器是否存在故障；如果存在故障，则控制动力装置停机，并输出报警消息，该报警消息用于提示用户变频器存在故障；如果未存在故障，则保持动力装置继续运行。

第三方面，本发明提供一种变频器，该变频器可以包括：如第一方面或第一方面的可能的实现方式中任一项的继电器的保护电路。且该变频器可以应用于空调器、冰箱、洗衣机等设备中。

本发明提供的继电器的保护电路，处理器可以在确定开关模块的断开时间持续达到预设时间后，控制动力装置停机，该预设时间小于继电器的迟滞分离时间，这样使得在继电器的触点断开之前，通过继电器的触点的电流接近于零，从而使得继电器的触点能够安全可靠的断开，不会被烧毁。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种继电器的保护电路的示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种继电器的保护电路的示意图；

图3为本发明实施例提供的另一种继电器的保护电路的示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种继电器的保护电路的示意图；

图5为本发明实施例提供的一种继电器的保护方法的流程图；

图6为本发明实施例提供的一种变频器的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例提供的一种继电器的保护电路的示意图，如图1所示，该继电器的保护电路可以包括：处理器11、开关模块12和控制模块13。

其中，处理器11的第一端连接开关模块12的第一端，开关模块12的第二端连接控制模块13的第一端，控制模块13的第二端，用于连接继电器；处理器11的第二端，用于连接动力装置。

控制模块13，用于在开关模块12断开时，控制继电器断开。

处理器11，用于在动力装置运行时，检测开关模块12的通断状态，并在确定开关模块12的断开时间持续达到预设时间后，控制动力装置停机。其中，预设时间小于继电器的迟滞分离时间，迟滞分离时间为从继电器断电到继电器的触点断开的时间。

需要说明的是，在本发明实施例中，动力装置可以为压缩机或电机。另外，本发明实施例涉及到的继电器为普通继电器，而不是高价格的直流继电器。

本发明提供的继电器的保护电路，处理器可以在确定开关模块的断开时间持续达到预设时间后，控制动力装置停机，该预设时间小于继电器的迟滞分离时间，这样使得在继电器的触点断开之前，通过继电器的触点的电流接近于零，从而使得继电器的触点能够安全可靠的断开，不会被烧毁。

进一步的，在本发明实施例中，如图2所示，开关模块12可以包括：压力开关psh、第一电阻、第二电阻和电容。在图2中以第一电阻为r1、第二电阻为r2、电容为c为例示出。

其中，电阻r1的第一端为开关模块12的第一端，电阻r1的第二端为开关模块12的第二端。

电阻r1的第一端与电容c的第一端连接，电容c的第二端接地，还与压力开关的第一端连接；电阻r1的第二端与电阻r2的第一端连接，还与压力开关的第二端连接；电阻r2的第二端连接电源。

进一步的，在本发明实施例中，如图3所示，控制模块13可以包括：第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管，以及第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻。在图3中以四个三极管分别为q1、q2、q3、q4，六个电阻分别为r3、r4、r5、r6、r7、r8为例示出。

其中，三极管q1的基极为控制模块13的第一端，三极管q1的发射极接地，三极管q1的集电极与电阻r3的第一端连接。

三极管q2的基极连接处理器11的第三端，三极管q2的发射极接地，三极管q2的集电极与三极管q3的基极连接，还与电阻r3的第一端、电阻r4的第一端分别连接；电阻r3的第二端和电阻r4的第二端连接电源。

三极管q3的发射极接地，三极管q3的集电极分别与电阻r5的第一端、电阻r6的第一端连接；电阻r6的第二端与三极管q4的基极连接，电阻r5的第二端与电阻r7的第一端连接，还与三极管q4的发射极连接，电阻r7的第二端连接电源；三极管q4的集电极为控制模块13的第二端。

电阻r8并联在三极管q4的基极和发射极之间。

控制模块13，具体用于在压力开关断开时，三极管q1导通，三极管q3截止，三极管q4截止，从而控制继电器断开。此时，无论处理器11的第三端输出高电平还是低电平，即无论三极管q2导通还是截止，均会使得三极管q4截止，从而控制继电器断开。

需要说明的是，在本发明实施例中，控制模块13，还用于在压力开关未断开时，三极管q1截止，接收处理器11的第三端输出的高电平，三极管q2导通，三极管q3截止，三极管q4截止，从而控制继电器断开。或者，控制模块13，还用于在压力开关未断开时，三极管q1截止，接收处理器11的第三端输出的低电平，三极管q2截止，三极管q3导通，三极管q4导通，从而控制继电器闭合。

为了便于本领域技术人员的理解，本发明通过以下实施例对继电器的保护电路进行举例说明。

示例性的，处理器11为中央处理器(centralprocessingunit，cpu)，开关模块12包括：压力开关psh、电阻r1和r2，以及电容c；控制模块13包括：三极管q1、q2、q3、q4，电阻r3、r4、r5、r6、r7和r8，具体的电路图如图4所示。其中，三极管q1、q2和q3均为npn型三极管，三极管q4为pnp型三极管。

当psh断开时，三极管q1的基极的电压为5伏(v)，由于三极管q1的发射极接地，电压为0v，因此三极管q1导通。三极管q1导通后，三极管q1的集电极的电压为0v，即三极管q3的基极的电压为0v，由于三极管q3的发射极的电压为0v，其等于基极的电压，因此三极管q3截止。三极管q3截止后，三极管q3的集电极的电压为15v，即三极管q4的基极的电压为15v，由于三极管q4的发射极的电压为15v，其等于基极的电压，因此三极管q4截止。三极管q4截止后，三极管q4的集电极的电压为0v，控制继电器断开。

当psh未断开时，三极管q1的基极的电压为0v，由于三极管q1的发射极接地，电压为0v，因此三极管q1截止。如果cpu的第三端输出高电平，即三极管q2的基极为高电压，由于三极管q2的发射极接地，因此三极管q2导通。三极管q2导通后，三极管q2的集电极的电压为0v，即三极管q3的基极的电压为0v，由于三极管q3的发射极的电压为0v，因此三极管q3截止。三极管q3截止后，三极管q3的集电极的电压为15v，即三极管q4的基极的电压为15v，由于三极管q4的发射极的电压也为15v，因此三极管q4截止。三极管q4截止后，三极管q4的集电极的电压为0v，控制继电器断开。

当psh未断开时，三极管q1的基极的电压为0v，由于三极管q1的发射极接地，电压为0v，因此三极管q1截止。如果cpu的第三端输出低电平，即三极管q2的基极的电压为0v，由于三极管q2的发射极接地，因此三极管q2截止。三极管q1和q2均截止后，三极管q1和q2的集电极的电压均为5v，即三极管q3的基极的电压为5v，由于三极管q3的发射极的电压为0v，因此三极管q3导通。三极管q3导通后，三极管q3的集电极的电压为0v，即三极管q4的基极的电压为0v，由于三极管q4的发射极的电压为15v，因此三极管q4导通。三极管q4导通后，三极管q4的集电极的电压为15v，控制继电器闭合。

图5为本发明实施例提供的一种继电器的保护方法的流程图，应用于如图1-图4中任一所述的继电器的保护电路，如图5所示，该方法包括：

201、在动力装置运行时，检测压力开关的通断状态。

202、在确定压力开关断开时，控制继电器断开。

203、在确定压力开关的断开时间持续达到预设时间时，控制动力装置停机。

204、在确定压力开关的断开时间小于预设时间时，判断变频器是否存在故障。

205、如果存在故障，则控制动力装置停机，并输出报警消息。

其中，报警消息用于提示用户变频器存在故障。

206、如果未存在故障，则保持动力装置继续运行。

这样，通过确保在继电器的触点断开之前，继电器的触点的电流接近于零，使得继电器的触点能够安全可靠的断开，不会被烧毁。

图6为本发明实施例提供的一种变频器的示意图，如图6所示，该变频器可以包括：如图1-图4中任一所述的继电器的保护电路。

本发明实施例提供的变频器包含上述继电器的保护电路，因此可以达到与上述继电器的保护电路相同的效果。

通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何在本发明揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。