继电器控制电路的制作方法

本申请涉及继电器领域，特别是涉及继电器控制电路。

背景技术：

电磁继电器是一种低压控制电路控制高压工作电路工作的电子器件，常用于各种电子电路中。通常，电磁继电器由线圈、衔铁、触点簧片等组成，当线圈中有电流流过时，在电磁效应的作用下，衔铁会吸向线圈，进而动触点和静触点接触。通过使得动触点和静触点接触、断开控制电路的导通和断开，使用方便。发明人在使用传统的继电器时发现，在使用过程中，继电器功耗较高。

技术实现要素：

基于此，有必要针对传统的继电器功耗高的问题，提供一种继电器控制电路。

一种继电器控制电路，包括：

继电器线圈，所述继电器线圈的第一端连接电源

切换模块，连接所述继电器线圈的第二端，所述切换模块用于接收第一控制信号或第二控制信号，当所述切换模块接收所述第一控制信号，所述切换模块控制所述继电器线圈断电并输出高电平信号，当所述切换模块接收所述第二控制信号，所述切换模块控制所述继电器线圈通电并输出低电平信号；

检测模块，用于检测电平信号，当检测到所述电平信号为所述低电平信号，所述检测模块输出第一状态信号，当检测到所述电平信号为所述高电平信号，所述检测模块输出第二状态信号；

延时模块，用于接收所述第一状态信号或第二状态信号，当所述延时模块接收所述第一状态信号，所述延时模块控制所述切换模块断开，以使所述继电器线圈持续断电，当所述延时模块接收所述第二状态信号，所述延时模块控制所述切换模块导通并通过所述切换模块输出延时电压至所述继电器线圈的第二端，以降低所述继电器线圈两端的压降。

在其中一个实施例中，所述切换模块包括第一开关单元和保护单元；

所述第一开关单元的第一端用于输入所述第一控制信号或所述第二控制信号，所述第一开关单元的第二端分别连接所述继电器线圈的一端和所述保护单元的一端，所述第一开关单元用于在所述第一控制信号的作用下断开以使所述继电器线圈断电，所述第一开关单元的第二端输出所述高电平信号，或所述第一开关单元用于在所述第二控制信号的作用下导通以使所述继电器线圈通电，所述第一开关单元的第二端输出所述低电平信号；

所述保护单元的另一端连接所述继电器线圈的第一端和电源，用于消除所述继电器线圈的感生电压。

在其中一个实施例中，所述检测模块包括比较单元和分压单元；

所述比较单元包括第一输入端、第二输入端和输出端，所述第一输入端分别连接所述第一开关单元的第二端和所述继电器线圈的第二端，用于接收所述第一开关单元输出的所述高电平信号或所述低电平信号，所述第二输入端连接所述分压单元，用于接收所述分压单元输出的固定电压信号，所述输出端连接所述延时模块；

所述比较单元用于比较所述高电平信号或所述低电平信号与所述固定电压信号的大小，当所述比较单元接收所述高电平信号，所述比较单元输出所述第一状态信号至所述延时模块，当所述比较单元接收所述低电平信号，所述比较单元输出所述第二状态信号至所述延时模块。

在其中一个实施例中，所述延时模块包括第二开关单元和稳压单元；

所述第二开关单元的第一端连接所述比较单元的输出端，用于接收所述第一状态信号或所述第二状态信号，所述第二开关单元的第二端分别连接所述稳压单元的一端和所述第一开关单元的第三端，所述第二开关单元的第三端连接所述稳压单元的另一端和地；

当所述第二开关单元接收所述第一状态信号，所述第二开关单元控制所述第一开关单元持续断开，以使所述继电器线圈保持断电，当所述第二开关单元接收所述第二状态信号，所述第二开关单元断开，以使所述稳压单元接入电路，所述稳压单元通过所述第一开关单元输出所述延时电压至所述继电器线圈的第二端，以降低所述继电器线圈两端的压降。

在其中一个实施例中，所述延时模块还包括充放电单元；

所述充放电单元的一端分别连接所述第二开关单元的第一端和所述比较单元的输出端，所述充放电单元的另一端分别连接所述第二开关单元的第三端和地；

当所述比较单元输出所述第一状态信号，所述比较单元对所述充放电单元充电，当所述比较单元输出所述第二状态信号，所述充放电单元对所述第二开关单元充电，以使所述第二开关单元延时断开。

在其中一个实施例中，所第一开关单元包括三极管T1，所述保护单元包括二极管D1；

所述三极管T1的基极用于接收所述第一控制信号或所述第二控制信号，所述三极管T1的集电极分别连接所述继电器线圈的一端、所述二极管D1的阴极和所述检测模块的所述第一输入端，所述二极管D1的阳极分别连接所述继电器线圈的第一端和电源，所述三极管T1的发射极连接所述延时模块的第二端，当所述三极管T1接收所述第一控制信号时，所述三极管T1断开，以使所述继电器线圈断电；当所述三极管T1接收所述第二控制信号时，所述三极管T1导通，以使所述继电器线圈通电。

在其中一个实施例中，所述比较单元包括运算放大器U1，所述分压单元包括电阻R1和电阻R2；

所述运算放大器U1包括第一输入端、第二输入端和输出端，所述第一输入端分别连接所述三极管T1的集电极、所述继电器线圈的第二端和所述二极管D1 的阳极；所述输出端连接所述第二开关单元的第一端；

所述电阻R1的一端连接所述电源，所述电阻R1的另一端分别连接所述电阻R2的一端和所述第二输入端，所述电阻R2的另一端接地。

在其中一个实施例中，所述充放电单元包括电容C1，所述电容C1的一端分别连接所述运算放大器U1的输出端和所述第二开关单元的第一端，所述电容C1 的另一端接地。

在其中一个实施例中，所述第二开关单元包括三极管T2，所述三极管T2的基极连接所述运算放大器U1的输出端和所述电容C1的一端，所述三极管T2的集电极分别连接所述稳压单元的一端和所述三极管T1的发射极，所述三极管T2 的发射极分别连接所述稳压单元的另一端和地。

在其中一个实施例中，所述稳压单元包括稳压二极管ZD1，所述稳压二极管 ZD1的阳极分别连接所述三极管T1的发射极和所述三极管T2的集电极，所述稳压二极管ZD1的阴极分别连接所述三极管T2的发射极和地。

上述继电器控制电路，当接收第一控制信号时，控制继电器线圈断电，使得继电器线圈不工作，当接收第二控制信号时，继电器线圈通电工作，通过采用延时模块输出延时电压，以降低继电器线圈两端的压降，通过降低压降可以降低继电器线圈的实际功率，进而可以降低继电器的功耗。

附图说明

图1为本申请的一个实施例提供的继电器控制电路模块示意图；

图2为本申请的又一实施例提供的继电器控制电路模块示意图；

图3为本申请的一个实施例提供的继电器控制电路结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是在于限制本实用新型。

请参见图1，本申请的一个实施例提供一种继电器控制电路，包括：切换模块100、检测模块200、延时模块300和继电器线圈400。其中，继电器线圈400 的第一端连接电源，第二端连接切换模块100。切换模块100用于接收第一控制信号或第二控制信号。当切换模块100接收第一控制信号，切换模块100控制继电器线圈400断电并输出高电平信号；当切换模块100接收第二控制信号，切换模块100控制继电器线圈400通电并输出低电平信号。检测模块200用于接收低电平信号或高电平信号。当检测模块200接收到低电平信号，检测模块 200输出第一状态信号；当检测模块200接收到高电平信号，检测模块200输出第二状态信号。延时模块300用于接收第一状态信号或第二状态信号。当延时模块300接收到第一状态信号，延时模块300控制切换模块100断开，以使继电器线圈400持续断电；当延时模块300接收到第二状态信号，延时模块300 控制切换模块100导通并通过切换模块100输出延时电压至继电器线圈400的第二端，以降低继电器线圈400两端的压降。

具体的，本申请的实施例提供的继电器控制电路可用于各种电气工具中。切换模块100连接电气工具中的主控模块，主控模块输出第一控制信号或第二控制信号至切换模块100的输入端。本实施例中，第一控制信号和第二控制信号可以均为电压信号，其中，第一控制信号可以为低电压，第二控制信号可以为高电压。

继电器线圈400的第一端连接电源电压，继电器线圈400的第二端连接切换模块100，继电器的动触点和静触点连接于电气工具的工作电路中，以控制工作电路的通断。切换模块100可在第一控制信号的作用下断开，则连接切换模块100的继电器线圈400两端无压降，切换模块100输出高电平信号。检测模块200接收切换模块100输出的高电平信号，通过对信号进行处理，即可检测出当前继电器线圈400未通电，则输出第一状态信号。延时模块300对接收的第一状态信号进行处理后控制切换模块100保持断开，以使继电器线圈400持续断电。即切换模块100接收第一控制信号时，继电器线圈400不工作。

切换模块100接收第二控制信号时，切换模块100在第二控制信号的作用下导通，则连接切换模块100的继电器线圈400通电，切换模块100输出低电压信号。检测模块200对检测到的低电压信号进行处理，即可判断当前继电器线圈400处于通电状态，则检测模块200输出第二状态信号。延时模块300对接收的第二状态信号进行处理后控制切换模块100持续导通，且通过切换模块 100输出延时电压至继电器线圈400的第二端，以降低继电器线圈400两端的压降。

上述继电器控制电路，当接收第一控制信号时，控制继电器线圈400断电，使得继电器线圈不工作，当接收第二控制信号时，继电器线圈400通电工作，通过采用延时模块输出延时电压，以降低继电器线圈400两端的压降，通过降低压降可以降低继电器线圈400的实际功率，进而可以降低继电器的功耗。

请参见图2，在其中一个实施例中，切换模块100包括第一开关单元110和保护单元120。其中，第一开关单元110包括第一端、第二端和第三端。第一开关单元110的第一端用于输入第一控制信号或第二控制信号，第二端分别连接继电器线圈400的第二端和保护单元120的一端，第三端连接延时模块300，保护单元120的另一端和继电器线圈400的第一端连接电源。第一开关单元110 用于在第一控制信号的作用下断开以使继电器线圈400断电，此时第一开关单元110的第二端输出高电平信号。或第一开关单元110用于在第二控制信号的作用下导通以使继电器线圈400通电，此时第一开关单110元的第二端输出低电平信号。

本实施例中，第一开关单元110可以在电压的控制下导通或截止，具体可以在低电平作用下截止，高电平作用下导通，进而使得继电器线圈400断电或通电。保护单元120并联于继电器线圈400两端，用于消除继电器线圈400通电时产生的感生电压的影响。

检测模块200包括比较单元210和分压单元220。其中，比较单元210包括第一输入端、第二输入端和输出端。第一输入端连接第一开关单元110的第二端、继电器线圈400的第一端和保护单元120一端的公共连接点，用于接收第一开关单元110的第二端输出的高电平信号或低电平信号，第二输入端连接分压单元220，用于接收分压单元220的固定电压信号，输出端连接延时模块300。

比较单元210用于比较第一开关单元110输出的电压大小和分压单元220 输出的固定电压的大小，并根据比较结果判断继电器线圈400是否处于通电状态或断电状态。当比较单元210接收的信号为高电平信号，比较单元210对高电平信号和固定电压信号进行比较处理，并根据处理结果判断继电器线圈400 处于断电状态，则比较单元210输出第一状态信号至延时模块300。当比较单元 210接收的信号为低电平信号，比较单元210对低电平信号和固定电压信号进行比较处理，并根据处理结果判断继电器线圈400处于通电状态，则比较单元210 输出第二状态信号至延时模块300。本实施例中，第一状态信号可以是高电平信号，第二状态信号可以是低电平信号。

延时模块300包括第二开关单元310、稳压单元320和充放电单元330。其中，充放电单元330的一端分别连接第二开关单元310的第一端和比较单元210 的输出端，充放电单330元的另一端分别连接第二开关单元310的第三端和地。

当比较单元210输出第一状态信号也即高电平信号时，比较单元210对充放电单元330充电。同时，第二开关单元310在第一状态信号的作用下导通，第二开关单元310控制第一开关单元110持续断开，以使继电器线圈400保持断电，继电器不工作。

当比较单元210输出第二状态信号也即低电平信号时，比较单元210不再对充放电单元330充电。第二开关单元310在第二状态信号的作用下即将截止，此时，充放电单元330放电，并对第二开关单元310充电，第二开关单元310 在充放电单元330的储能放电作用下将继续导通，第二开关单元310延时关断以保证第一开关单元110有效导通。当充放电单元330储能耗尽时，第二开关单元310断开，此时稳压单元320接入电路，稳压单元320通过第一开关单元 110输出延时电压至继电器线圈400的第二端，以减小继电器线圈400两端的压降，则可以减小继电器线圈400的实际功率，进而可以减小继电器的功耗。

请参见图3，在其中一个实施例中，第一开关单元110包括三极管T1，保护单元120包括二极管D1。三极管T1的基极即为第一开关单元110的第一端，用于接收第一控制信号或第二控制信号。三极管T1的集电极即为开关单元110 的第二端，分别连接继电器线圈400的第二端、二极管D1的阴极和检测模块的第一输入端。二极管D1的阳极分别连接继电器线圈400的第一端和电源电压。三极管T1的发射极也即第一开关单元110的第三端，连接延时模块300的第二端。当所述三极管T1接收第一控制信号时，所述三极管T1断开，以使继电器线圈400断电。当三极管T1接收第二控制信号时，三极管T1导通，以使继电器线圈400通电。

在本实施例中，三极管T1可以是NPN型三极管，第一控制信号为低电平，第二来控制信号为高电平，三极管T1可以在第一控制信号的作用下截止，在第二控制信号的作用下导通。当然，三极管T1也可以是PNP型三极管，此时第一控制信号为高电平，第二控制信号为低电平。

比较单元210包括运算放大器U1，分压单元220包括电阻R1和电阻R2。运算放大器U1包括第一输入端、第二输入端和输出端。其中，第一输入端分别连接所述三极管T1的集电极、所述继电器线圈400的第二端和所述二极管D1 的阳极的公共连接点A，输出端连接第二开关单元的第一端和充放电单元的一端。电阻R1的一端连接电源，电阻R1的另一端分别连接电阻R2的一端和第二输入端，电阻R1与电阻R2的公共连接点为B点，电阻R2的另一端接地。比较单元210还可以包括反馈电阻R3，反馈电阻R3的一端连接运算放大器U1的输出端，另一端连接电阻R1的一端和电源。

本实施例中，放大器U1的第一输入端为同相输入端，第二输入端为反相输入端。

第二开关单元310包括三极管T2，稳压单元320包括稳压二极管ZD1，充放电单元330包括电容C1。电容C1的一端分别连接所述运算放大器U1的输出端和三极管T2的基极，所述电容C1的另一端接地。三极管T2的集电极分别连接所述稳压二极管ZD1的阳极和三极管T1的发射极，其公共连接点为C点，三极管T2的发射极分别连接稳压二极管ZD1的阴极和地。

本实施例中，三极管T2的类型与三极管T1的类型相同，均为NPN型三极管。此时，第一状态信号为高电平，第二状态信号为低电平。当然，三极管T2 也可以为PNP型晶体管，则第一状态信号为低电平，第二状态信号为高电平。

下面，对图3所示电路图工作原理进行说明：

为便于原理描述，先将继电器线圈400的额定工作电压定义为V0，额定功率定义为P0，继电器线圈400电阻定义为RL。继电器线圈400实际工作电压定义为V1，继电器线圈400实际功率定义为P1。设定本实施例提供的电路中电源电压Vcc等于继电器额定工作电压V0，稳压二极管ZD1额定电压VZ取值为继电器额定工作电压V0的1/4，即VZ＝1/4V0，电阻R1的电阻值为电阻R2的电阻值的 2倍，即：R1＝2R2。

当三极管T1的基极输入第一控制信号也即低电平时，三极管T1未获得正向偏置电压处于断路状态，继电器线圈400未获得电压不工作。此时，三极管 T1的集电极与继电器线圈400的公共连接点A点的电压VA＝Vcc＝V0。电阻R1与电阻R2的公共连接点B点电压因为分压作用，其电压为：

因此，VA＞VB，即运算放大器U1同相输入端的电压高于运算放大器U1反相输入端的电压，运算放大器U1输出端输出第一状态信号，也即高电平。运算放大器U1的输出端向电容C1充电。其中电容C1为电解电容，电容C1的正极连接运算放大器U1的输出端和三极管T2的基极，负极接地。当电容C1的正极电压达到三极管T2导通阈值电压时，三极管T2获得正向偏置导通，稳压二极管 ZD1被短路，公共连接点C点的电压接近0V，也即三极管T1的发射极是接地的，因此，继电器线圈400保持断电状态。

当三极管T1的基极输入第二控制信号也即高电平时，三极管T1获得正向偏置导通，继电器线圈400获得电压而接通。此时由于三极管T1导通，三极管的集电极和发射极电压近似相等，即公共连接点A点的电压无限接近公共连接点C点的电压，而C点电压接近0V，则VA≈0V。而B点电压VB＝1/3V0，故VA＜ VB，运算放大器U1同相输入端电压低于反相输入端电压，运算放大器U1的输出端输出低电平。三极管T2将截止，但由于电容C1此前的储能放电可维持三极管T2继续导通，三极管T2会延时截止，这样产生的时延会保证继电器线圈400 可靠接通。当电容C1的电荷释放到不足以使三极管T2维持导通时，三极管T2 截止，此时稳压二极管ZD1被接入电路，公共连接点C点的电压为稳压二极管ZD1的额定电压，即1/4V0，同时A点电压也为1/4V0，从而使加在继电器线圈 400两端的电压从V0降至3/4V0，即继电器实际工作电压V1＝3/4V0。

继电器的额定功率为：

继电器的实际工作功率为：

因此，通过降低继电器线圈400两端的工作电压，通过继电器线圈400的电流会随之减小，则实际工作功率减小，最终达到降低继电器功耗的目的。

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。