继电器驱动电路、继电器控制电路的制作方法

1.本技术涉及电能表的技术领域，具体涉及一种继电器驱动电路、继电器控制电路。


背景技术：

2.电能表是用来测量电能的仪表，随着用电设备的普及，电能表的应用越来越广泛。目前在电能表的应用中，通过控制继电器的通断来控制电能表的正常运行。比如继电器断开时，电能表的控制电路不能形成回路，不能正常运行。继电器闭合时，电能表的控制电路形成回路，电能表正常运行，电能表可以测量用电设备的电量。
3.如图1所示，图1是现有技术中用于驱动磁保持继电器闭合或断开的驱动电路原理图。控制电路包括至少14颗元器件。元器件如：若干npn三极管、若干pnp三极管、若干电阻r，这些元器件通过若干导线连接。
4.由图1可知，现有技术中还存在如下技术问题：线路复杂、所需的布板空间较大、而且稳定性较差不利于排查维修。


技术实现要素：

5.鉴于上述问题，本技术提供一种继电器驱动电路、继电器控制电路，该继电器驱动电路、继电器控制电路可以通过驱动芯片直接控制继电器的通断，电路结构较为简单，可以节省元器件的布板空间，集成度高，稳定性较好，便于维护。
6.一方面，本技术提供了一种继电器驱动电路，用于电能表，继电器驱动电路包括：驱动芯片和继电器。驱动芯片对传输至驱动芯片的第一电信号做处理，并将处理后得到的第二电信号传输至继电器，其中，第一电信号由外部设备传输至驱动芯片。第一电信号包括第一正向电压时，第二电信号包括第二正向电压，第二电信号传输至继电器，继电器断开。
7.本技术实施例的技术方案中，继电器的默认工作状态可以为闭合状态，当传输至驱动芯片的第一电信号包括第一正向电压时，驱动芯片对第一电信号做处理，并将处理后得到的第二电信号传输至继电器。此时，第二电信号包括第二正向电压使继电器断开。综上，本实施例可以通过驱动芯片直接控制继电器断开，电路结构较为简单，相较于现有技术中复杂的电路结构来说，还可以节省元器件的布板空间，集成度高，稳定性较好，便于维护。
8.在一些实施例中，第一电信号包括第一反向电压时，第二电信号包括第二反向电压，第二电信号传输至继电器，继电器合闸处于闭合状态。当继电器处于断开状态时，如果需要闭合继电器，可以将包括第一反向电压的第一电信号传输至驱动芯片。当传输至驱动芯片的第一电信号包括第一反向电压时，驱动芯片对第一电信号做处理，并将处理后得到的第二电信号传输至继电器。此时，第二电信号包括第二反向电压使继电器合闸处于闭合状态。综上，本实施例可以通过驱动芯片直接控制继电器处于闭合状态，电路结构较为简单，相较于现有技术中复杂的电路结构来说，还可以节省元器件的布板空间，集成度高，稳定性较好，便于维护。
9.在一些实施例中，驱动芯片包括依次电连接的接收端、处理单元以及输出端；处理
单元用于对传输至接收端的第一电信号做处理，并将处理后得到的第二电信号传输至输出端由输出端传输至继电器。
10.在一些实施例中，接收端包括第一接收端和第二接收端。输出端包括第一输出端和第二输出端。继电器引出继电器第一引脚和继电器第二引脚。第一输出端和第二输出端分别电连接于继电器第一引脚和继电器第二引脚。第一接收端的电压与第二接收端的电压的差值大于第一预设值时，第一电信号包括第一正向电压，第一输出端的电压与第二输出端的电压的差值大于第二预设值，此时第二电信号包括第二正向电压，其中，第一预设值和第二预设值均为正数。第一接收端的电压与第二接收端的电压的差值小于第一预设值的相反数时，第一电信号包括第一反向电压，第一输出端的电压与第二输出端的电压的差值小于第二预设值的相反数，此时第二电信号包括第二反向电压。
11.本实施例中可以通过传输至第一接收端和第二接收端的电压差来控制继电器的通断，提供了一种具体的驱动芯片的电路原理，有助于进一步提升本方案的可行性。具体而言，当第一接收端的电压与第二接收端的电压的差值大于第一预设值时，可以用来表示第一电信号包括第一正向电压。此时，第一输出端的电压与第二输出端的电压的差值大于第二预设值，可以用来表示第二电信号包括第二正向电压。第一输出端的电压与第二输出端的电压的差值大于第二预设值，即表示继电器第一引脚的电压和继电器第二引脚的电压的差值大于第二预设值，继电器断开。当第一接收端的电压与第二接收端的电压的差值小于第一预设值的相反数时，可以用来表示第一电信号包括第一反向电压。此时，第一输出端的电压与第二输出端的电压的差值小于第二预设值的相反数，可以用来表示第二电信号包括第二反向电压。第一输出端的电压与第二输出端的电压的差值小于第二预设值的相反数，即表示继电器第一引脚的电压和继电器第二引脚的电压的差值小于第二预设值的相反数，继电器闭合。
12.在一些实施例中，继电器驱动电路还包括第一电阻和第二电阻。第一电阻的其中一端电连接于第一接收端，另一端用于与主控芯片电连接。第二电阻的其中一端电连接于第二接收端，另一端用于与主控芯片电连接。第一电阻和第二电阻可以用于分压限流。具体而言，主控芯片传输至第一电阻的电流和电压可以通过第一电阻的分压限流作用，得到符合驱动芯片要求的电流值和电压值，有助于保证驱动芯片的正常工作。主控芯片传输至第二电阻的电流和电压可以通过第二电阻的分压限流作用，得到符合驱动芯片要求的电流值和电压值，有助于保证驱动芯片的正常工作。
13.在一些实施例中，第一电阻的阻值范围在0.1千欧姆到10千欧姆之间。第二电阻的阻值范围在0.1千欧姆到10千欧姆之间。通过将第一电阻的阻值范围设置在0.1千欧姆到10千欧姆之间，将第二电阻的阻值范围设置在0.1千欧姆到10千欧姆之间，可以使主控芯片传输的电流或电压在通过第一电阻和第二电阻的分压限流作用之后，能够更加符合驱动芯片u20的要求，有助于保证驱动芯片u20的正常工作。
14.在一些实施例中，第一电阻的阻值和第二电阻的阻值相同。通过将第一电阻r1的阻值和第二电阻r2的阻值设计为相同的值，可以使电路设计更加简单
15.在一些实施例中，驱动芯片还包括用于电连接电源的电源输入端。电源输入端用于电连接于电源，通过电源为驱动芯片供电。
16.在一些实施例中，驱动芯片还包括用于接地线的接地端。驱动芯片通过接地端接
地，可以提供驱动芯片工作所需的低电位或零电位，可以对驱动芯片内部的回路起到抗干扰作用。
17.第二方面，本实施例还提供了一种继电器控制电路，用于电能表，继电器控制电路包括：主控芯片和以上任意一个实施例的继电器驱动电路；主控芯片的输出端电连接于驱动芯片的接收端。
18.本实施例的技术方案中，继电器的默认工作状态可以为闭合状态。并且由于继电器控制电路包括以上任意一个实施例的继电器驱动电路。因此，当传输至驱动芯片的第一电信号包括第一正向电压时，驱动芯片对第一电信号做处理，并将处理后得到的第二电信号传输至继电器。此时，第二电信号包括第二正向电压使继电器拉闸处于断开状态。综上，本实施例可以通过驱动芯片直接控制继电器断开，电路结构较为简单，相较于现有技术中复杂的电路结构来说，还可以节省元器件的布板空间，集成度高，稳定性较好，便于维护。
19.上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本技术的具体实施方式。
附图说明
20.通过阅读对下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本技术的限制。而且在全部附图中，用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中：
21.图1为现有技术中用于驱动磁保持继电器闭合或断开的驱动电路原理图；
22.图2为本技术一些实施例的继电器驱动电路的电路原理图。
23.具体实施方式中的附图标号如下：
24.u20-驱动芯片；jdq-继电器；a-第一接收端；b-第二接收端；oa-第一输出端；ob-第二输出端；jdq1-继电器第一引脚；jdq2-继电器第二引脚；jdq3-通断电路；r1-第一电阻；r2-第二电阻；vin-电源输入端；gnd-接地端；1-驱动芯片第一引脚；2-驱动芯片第二引脚；3-驱动芯片第三引脚；4-驱动芯片第四引脚；5-驱动芯片第五引脚；6-驱动芯片第六引脚。
具体实施方式
25.下面将结合附图对本技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本技术的保护范围。
26.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技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术；本技术的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
27.在本技术实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本技术实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
28.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、机构或特性可以包
含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
29.在本技术实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
30.在本技术实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)，“多片”指的是两片以上(包括两片)。
31.在本技术实施例的描述中，技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术实施例的限制。
32.在本技术实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术实施例中的具体含义。
33.以下实施例对本技术的方案做进一步说明：
34.本技术的一些实施例公开了一种继电器驱动电路，用于电能表，参考图2。图2为本技术一些实施例提供的继电器驱动电路的电路原理图。本实施例的继电器jdq为磁保持继电器jdq，磁保持继电器jdq的默认工作状态可以为闭合状态。但是需要说明的是，磁保持继电器jdq的默认工作状态还可以为断开状态。本实施例对磁保持继电器jdq的默认工作状态不做限制。磁保持继电器jdq是近几年发展起来的一种新型继电器jdq，也是一种自动开关。比如，结合图2所示，磁保持继电器jdq包括继电器第一引脚jdq1、继电器第二引脚jdq2和通断电路jdq3。通断电路jdq3的导通或闭合由继电器第一引脚jdq1和继电器第二引脚jdq2的电压极性来控制。通断电路jdq3的导通或闭合即可以用来表示磁保持继电器jdq导通或闭合。磁保持继电器jdq的闭合可以对该磁保持继电器jdq所在的电路起到自动接通的作用。磁保持继电器jdq的断开可以对该磁保持继电器jdq所在的电路起到自动断开的作用。
35.如图2所示，继电器驱动电路包括：驱动芯片u20和继电器jdq。驱动芯片u20对传输至驱动芯片u20的第一电信号做处理，并将处理后得到的第二电信号传输至继电器jdq。其中，第一电信号由外部设备传输至驱动芯片。第一电信号包括第一正向电压时，第二电信号包括第二正向电压，第二电信号传输至继电器jdq，继电器jdq断开。
36.举例而言，继电器驱动电路可以应用在需要通过开关导通或闭合的任何控制电路中。比如，继电器驱动电路可以用在电能表中，电能表中的主控芯片可以与驱动芯片电连接。主控芯片向驱动芯片传输上述第一电信号。驱动芯片对第一电信号做处理，并将处理后得到的第二电信号传输至继电器jdq。在电能表的应用中，当继电器jdq断开时，电能表中的电路处于断开状态，电能表不能正常运行。而当继电器jdq闭合时，电能表中的电路处于闭合状态，电能表可以正常运行。电能表正常运行时，能够测量用电设备的电量。
37.值得一提的是，当传输至驱动芯片u20的第一电信号包括第一正向电压时。驱动芯片u20对第一电信号做处理，并将处理后得到的第二电信号传输至继电器jdq。此时，第二电信号包括第二正向电压使继电器jdq断开。综上，本实施例可以通过驱动芯片u20直接控制继电器jdq断开，电路结构较为简单，相较于现有技术中复杂的电路结构来说，还可以节省元器件的布板空间，集成度高，稳定性较好，便于维护。
38.而当第一电信号包括第一反向电压时，第二电信号包括第二反向电压，第二电信号传输至继电器jdq，继电器jdq闭合。当继电器jdq处于断开状态时，如果需要闭合继电器jdq，可以将包括第一反向电压的第一电信号传输至驱动芯片u20。当传输至驱动芯片u20的第一电信号包括第一反向电压时，驱动芯片u20对第一电信号做处理，并将处理后得到的第二电信号传输至继电器jdq。此时，第二电信号包括第二反向电压，使继电器jdq闭合。综上，本实施例可以通过驱动芯片u20直接控制继电器jdq闭合，电路结构较为简单，相较于现有技术中复杂的电路结构来说，还可以节省元器件的布板空间，集成度高，稳定性较好，便于维护。
39.以下举例说明驱动芯片u20的作用，但应当指出的是，该举例只是用来说明驱动芯片u20的作用，而非对本实施例做进一步的限定。比如，传输至驱动芯片u20的第一电信号还可以包括具体的电压值。而上述第一电信号中包含的电压值不是驱动继电器jdq闭合或断开所需要的电压值。此时，可以通过驱动芯片u20对第一电信号做处理，得到第二电信号，使得第二电信号包括驱动继电器jdq闭合或断开所需要的电压值，用以进一步确保继电器jdq顺利实现闭合或断开的功能。
40.值得一提的是，驱动芯片u20可以包括依次电连接的接收端、处理单元以及输出端。处理单元用于对传输至接收端的第一电信号做处理，并将处理后得到的第二电信号传输至输出端由输出端传输至继电器jdq。本实施例中，处理单元位于驱动芯片u20的内部，驱动芯片u20分别引出用于电连接接收端和输出端的引脚。
41.在实际的电路设计中，接收端可以包括第一接收端a和第二接收端b。输出端可以包括第一输出端oa和第二输出端ob。继电器jdq引出继电器第一引脚和继jdq1电器第二引脚jdq2。第一输出端oa和第二输出端ob分别电连接于继电器第一引脚jdq1和继电器第二引脚jdq2。具体而言，第一输出端oa通过驱动芯片u20引出的驱动芯片第四引脚4电连接于继电器jdq的继电器第一引脚jdq1。第二输出端ob通过驱动芯片u20引出的驱动芯片第一引脚1电连接于继电器jdq的继电器第二引脚jdq2。第一接收端a的电压与第二接收端b的电压的差值大于第一预设值时，第一电信号包括第一正向电压，第一输出端oa的电压与第二输出端ob的电压的差值大于第二预设值，此时第二电信号包括第二正向电压，其中，第一预设值和第二预设值均为正数。第一接收端a的电压与第二接收端b的电压的差值小于第一预设值的相反数时，第一电信号包括第一反向电压，第一输出端oa的电压与第二输出端ob的电压的差值小于第二预设值的相反数，此时第二电信号包括第二反向电压。
42.本实施例中，对第一预设值和第二预设值的大小不做限制。比如，如果继电器jdq闭合和断开的工作电压为5v，则第二预设值为5，第二预设值的相反数为-5。如果继电器jdq闭合和断开的工作电压为9v，则第二预设值为9，第二预设值的相反数为-9，等等。在此不作列举。第一预设值可以根据第二预设值以及驱动芯片的具体电路形式来设定，本实施例对此不作具体限定。
43.本实施例中可以通过传输至第一接收端a和第二接收端b的电压的差值来控制继电器jdq的通断，提供了一种具体的驱动芯片u20的电路原理，有助于进一步提升本方案的可行性。具体而言，当第一接收端a的电压与第二接收端b的电压的差值大于第一预设值时，可以用来表示第一电信号包括第一正向电压。此时，第一输出端oa的电压与第二输出端ob的电压的差值大于第二预设值，可以用来表示第二电信号包括第二正向电压。第一输出端oa的电压与第二输出端ob的电压的差值大于第二预设值，即表示继电器第一引脚jdq1的电压和继电器第二引脚jdq2的电压的差值大于第二预设值，继电器jdq断开。当第一接收端a的电压与第二接收端b的电压的差值小于第一预设值的相反数时，可以用来表示第一电信号包括第一反向电压。此时，第一输出端oa的电压与第二输出端ob的电压的差值小于第二预设值的相反数，可以用来表示第二电信号包括第二反向电压。第一输出端oa的电压与第二输出端ob的电压的差值小于第二预设值的相反数，即表示继电器第一引脚jdq1的电压和继电器第二引脚jdq2的电压的差值小于第二预设值的相反数，继电器jdq闭合。
44.另外，继电器jdq驱动电路还包括第一电阻r1和第二电阻r2。第一电阻r1的其中一端电连接于第一接收端a，另一端用于与主控芯片电连接。第二电阻r2的其中一端电连接于第二接收端b，另一端用于与主控芯片电连接。第一电阻r1和第二电阻r2可以用于分压限流。
45.具体而言，第一电阻r1的其中一端通过驱动芯片u20引出的驱动芯片第三引脚3电连接于第一接收端a。第二电阻r2的其中一端通过驱动芯片u20引出的驱动芯片第六引脚6电连接于第二接收端b。主控芯片传输至第一电阻r1的电流和电压可以通过第一电阻r1的分压限流作用，得到符合驱动芯片u20要求的电流值和电压值，有助于保证驱动芯片u20的正常工作。主控芯片传输至第二电阻r2的电流和电压可以通过第二电阻r2，得到符合驱动芯片u20要求的电流值和电压值，有助于保证驱动芯片u20的正常工作。
46.可选的，第一电阻r1的阻值范围在0.1千欧姆到10千欧姆之间。第二电阻r2的阻值范围在0.1千欧姆到10千欧姆之间。通过将第一电阻r1的阻值范围设置在0.1千欧姆到10千欧姆之间。将第二电阻r2的阻值范围设置在0.1千欧姆到10千欧姆之间。可以使主控芯片传输的电流或电压在分别通过第一电阻r1和第二电阻r2的分压限流作用之后，能够更加符合驱动芯片u20工作的要求，有助于保证驱动芯片u20的正常工作。
47.可选的，第一电阻r1的阻值和第二电阻r2的阻值相同。通过将第一电阻r1的阻值和第二电阻r2的阻值设计为相同的值，可以使电路设计更加简单。
48.其中，第一电阻r1的阻值和第二电阻r2的阻值可以但不限于1千欧姆。第一电阻r1的阻值和第二电阻r2的阻值可以根据实际电路的设计需求，以及根据主控芯片传输的电流和电压来确定。本技术实施例对第一电阻r1的阻值大小和第二电阻r2的阻值大小不做限制。
49.另外，结合图2所示，在本技术的另一实施例中，第一电阻r1的阻值和第二电阻r2的阻值可以不相同。
50.本实施例中，需要说明的是，驱动芯片u20还包括用于电连接电源的电源输入端vin。电源输入端vin通过驱动芯片u20引出的驱动芯片第五引脚5电连接于电源vhh，通过电源为驱动芯片u20供电。驱动芯片u20还包括用于接地线的接地端gnd。驱动芯片u20的接地端gnd通过驱动芯片u20引出的驱动芯片第二引脚2接地，可以提供驱动芯片u20工作所需的
低电位或零电位，可以对驱动芯片u20内部的回路起到抗干扰作用。
51.本技术实施例的技术方案中，当传输至驱动芯片u20的第一电信号包括第一正向电压时，驱动芯片u20对第一电信号做处理，并将处理后得到的第二电信号传输至继电器jdq。此时，第二电信号包括第二正向电压使继电器jdq拉闸处于断开状态。当传输至驱动芯片u20的第一电信号包括第一负向电压时，驱动芯片u20对第一电信号做处理，并将处理后得到的第二电信号传输至继电器jdq。此时，第二电信号包括第二负向电压使继电器jdq拉闸处于断开状态。综上，本实施例可以通过驱动芯片u20直接控制继电器jdq断开或闭合，电路结构较为简单，相较于现有技术中复杂的电路结构来说，还可以节省元器件的布板空间，集成度高，稳定性较好，便于维护。
52.本技术的另一实施例公开了一种继电器控制电路。在一个实施例中，如一种继电器jdq控制电路，用于电能表。继电器jdq控制电路包括：主控芯片和以上任意一个实施例的继电器jdq驱动电路。主控芯片的输出端电连接于驱动芯片u20的接收端。
53.本实施例的技术方案中，继电器jdq的默认工作状态可以为闭合状态。并且由于继电器jdq控制电路包括以上任意一个实施例的继电器jdq驱动电路。因此，当传输至驱动芯片u20的第一电信号包括第一正向电压时，驱动芯片u20对第一电信号做处理，并将处理后得到的第二电信号传输至继电器jdq。此时，第二电信号包括第二正向电压使继电器jdq断开。综上，本实施例可以通过驱动芯片u20直接控制继电器jdq断开，电路结构较为简单，相较于现有技术中复杂的电路结构来说，还可以节省元器件的布板空间，集成度高，稳定性较好，便于维护。
54.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本技术的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本技术并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。