智能电容器的磁保持继电器驱动电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型提出了一种智能电容器的磁保持继电器驱动电路，包括：电源、电源驱动电路、低电压检测电路、继电器驱动电路、磁保持继电器；所述电源驱动电路连接低电压检测电路，所述低电压检测电路连接继电器驱动电路，所述继电器驱动电路连接磁保持继电器。本实用新型添加了一个由光电耦合器构成的低电压检测电路，利用电源和断电驱动电源的电压来判断是否断电，实现自己检测功能，当系统一旦断电以后，由该电路发出强行关闭信号，断开磁保持继电器。从而当系统重新上电时就不会有涌流产生，不会影响到系统的稳定性。
【专利说明】
智能电容器的磁保持继电器驱动电路
技术领域
[0001]本实用新型涉及电子技术领域，特别涉及一种智能电容器的磁保持继电器驱动电路。
【背景技术】
[0002]新一代的智能电容器因为模块化结构，体积小、现场接线简单、维护方便，得到越来越多的应用。随着智能电容器的发展，现在大多数的驱动执行机构选用的是磁保持继电器，这种继电器有一个特点他只在闭合、断开时才需要电源供电，而且闭合、断开都是稳定状态，有区别于一般的继电器只有一种稳定状态，基于这种特点，如果系统一旦停电，如果驱动电路反应不及时，磁保持继电器将保持现有状态，也就是说如果是接通状态，他就还在接通状态，断开还在断开状态，这样就会造成系统一旦上电，电容的初始状态相当于短路，由于有磁保持继电器处于闭合状态会对系统产生很大的冲击电流;现在常用的方案是通过单片机程序检测外部电压很低时，发出强行关闭信号，断开磁保持继电器，但是由于电压偏低有可能单片机工作不正常，而无法发出强行关闭信号，断开磁保持继电器，不是太可靠；严重影响供电系统的可靠性。
[0003]如中国专利公开号为CN 201656487 U的实用新型专利，提供了一种智能电容器。该实用新型集微型断路器、电容器于一体，使的产品接线简单、组装方便，体积更小，采用通讯的方式，可以远程与计算机的通信，然而，这种智能电容器内的磁保持继电器断电后处于闭合状态，一旦接入电源，会对系统产生很大的冲击电流，严重影响供电系统的可靠性。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。
[0005]为此，本实用新型的目的在于提出一种能够自己检测并强行断开磁保持继电器的智能电容器的磁保持继电器驱动电路。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型的实施例提供一种智能电容器的磁保持继电器驱动电路，包括:电源、电源驱动电路、低电压检测电路、继电器驱动电路、磁保持继电器；
[0007]所述电源驱动电路连接低电压检测电路，所述低电压检测电路连接继电器驱动电路，所述继电器驱动电路连接磁保持继电器；
[0008]所述电源驱动电路包括驱动电源转换电路、断电驱动电源转换电路，所述驱动电源转换电路的输入端连接电源，输出端输出驱动电源且与低电压检测电路连接，所述断电驱动电源转换电路的输入端连接电源，输出端输出断电驱动电源且低电压检测电路与连接；
[0009]所述继电器驱动电路包括桥臂续流回路电路、H桥驱动电路，所述桥臂续流回路电路的输入端连接低电压检测电路的输出端，其输出端连接H桥驱动电路，所述H桥驱动电路连接磁保持继电器。
[0010]优选的，所述电源驱动电路包括第一电阻、第二电阻、第一二极管、第二二极管、第一电解电容、第七二极管、第八二极管、第二电解电容;所述第一电阻的一端为输入端且接电源，另一端接第一二极管的阳极、第七二极管的阳极，所述第一二极管的阴极接第八二极管的阴极、第二二极管的阴极、第二电阻的一端、第一电解电容的正极且为输出驱动电源，所述第二电阻的另一端接第一电解电容的负极、第二二极管的阳极、第二电解电容的负极且都接地，所述第七二极管的阴极接第八二极管的阳极、第二电解电容的正极且输出断电驱动电源。
[0011]优选的，所述驱动电源转换电路由第一二极管、第二二极管、第一电解电容组成。
[0012]优选的，所述断电驱动电源转换电路由第七二极管、第八二极管、第二电解电容组成。
[0013]优选的，所述低电压检测电路包括第一光电親合器、第十五电阻、第二光电親合器、第十六电阻、第十七电阻，所述第一光电耦合器的阳极接断电驱动电源，其阴极接第十五电阻的一端，其集电极为第一输出端，其发射极接地，所述第十五电阻的另一端接电源，所述第二光电耦合器的阳极接断电驱动电源，其阴极接第十六电阻的一端，其集电极接断电驱动电源，其发射极接第十七电阻的一端，所述第十六电阻的另一端接电源，所述第十七电阻的另一端为第二输出端。
[0014]优选的，所述继电器驱动电路包括第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、
第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管、第五三极管、第六三极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第六二极管，
[0015]所述第七电阻的一端接第八电阻的一端、第五三极管的基极、第十三电阻的一端、第十四电阻的一端，第四三极管的基极且为第一输入控制端，
[0016]所述第七电阻的另一端接第十四电阻的另一端且为第二输入控制端，
[0017]所述第八电阻的另一端接第五三极管的发射极且都接地，所述第五三极管的集电极接第六电阻的一端，所述第六电阻的另一端接第三电阻的一端、第一三极管的基极，所述第一三极管的发射极接第三电阻的另一端、第三二极管的阴极、第四二极管的阴极、第四电阻的一端、第二三极管的发射极且都接驱动电源，其集电极接第三二极管的阳极、第三三极管的集电极、第五二极管的阴极且为第一继电器接入端，
[0018]所述第三三极管的发射极接第十二电阻的一端、第五二极管的阳极、第六二极管的阳极、第四三极管的发射极、第十三电阻的一端且都接地，其基极接第十二电阻的另一端、第十一电阻的一端、第九电阻的一端、第十电阻的一端且为第四输入控制端，
[0019]所述第十一电阻的另一端接第十电阻的另一端且为第三输入控制端，
[0020]所述第六三极管的集电极接第五电阻的一端，其发射极接第九电阻的另一端且都接地，所述第二三极管的基极接第五电阻的另一端、第四电阻的另一端，其集电极接第四二极管的阳极、第六二极管的阴极、第四三极管的集电极且为第二继电器接入端。
[0021]优选的，所述H桥驱动电路由第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管、第五三极管、第六三极管组成。
[0022]优选的，所述桥臂续流回路电路由第三二极管、第四二极管、第五二极管、第六二极管组成。
[0023]优选的，所述第一继电器接入端连接磁保持继电器的一端。
[0024]优选的，所述第二继电器接入端连接磁保持继电器的另一端。
[0025]本实用新型的一种智能电容器的磁保持继电器驱动电路，具有的有益效果如下:
[0026]1、本实用新型的磁保持继电器是通过由多个三极管组成的H桥驱动电路来驱动，具有所需驱动电流低，即消耗基极的驱动电流小，耗能少，器件自身的损耗小，开关速度快等特点。
[0027]2、本实用新型添加了一个由光电耦合器构成的低电压检测电路，利用电源和断电驱动电源的电压来判断是否断电，实现自己检测功能，当系统一旦断电以后，由该电路发出强行关闭信号，断开磁保持继电器。从而当系统重新上电时就不会有涌流产生，不会影响到系统的稳定性。
[0028]3、本实用新型的继电器驱动电路接收来自低电压检测电路的驱动信号，完成强行关断磁保持继电器，保障系统的稳定性。
[0029]4、本实用新型的结构简单，所用元器件比较少且价格便宜，大大降低整体的制造成本。
[0030]本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
【附图说明】
[0031]本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0032]图1为本实用新型的结构框图；
[0033]图2为本实用新型的电源驱动电路的电路原理图；
[0034]图3为本实用新型的低电压检测电路和继电器驱动电路的电路原理图；
[0035]图4为本实用新型的磁保持继电器的电路原理图。
【具体实施方式】
[0036]下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0037]在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，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，或一体地连接;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。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实用新型中的具体含义。
[0038]本实用新型实施例的一种智能电容器的磁保持继电器驱动电路，如图1所示，包括:电源power、电源驱动电路1、低电压检测电路2、继电器驱动电路3、磁保持继电器K1。
[0039]其中，电源驱动电路I连接低电压检测电路2，低电压检测电路2连接继电器驱动电路3，继电器驱动电路3连接磁保持继电器KI。
[0040]具体地，电源驱动电路I包括驱动电源转换电路、断电驱动电源转换电路，驱动电源转换电路的输入端连接电源power，输出端输出驱动电源VCC且与低电压检测电路2连接，断电驱动电源转换电路的输入端连接电源power，输出端输出断电驱动电源VCCl且低电压检测电路2与连接。
[0041]继电器驱动电路3包括桥臂续流回路电路、H桥驱动电路，桥臂续流回路电路的输入端连接低电压检测电路2的输出端，其输出端连接H桥驱动电路，H桥驱动电路连接磁保持继电器Kl。
[0042]参考图2，下面对电源驱动电路进行具体描述:
[0043]电源驱动电路I包括第一电阻R1、第二电阻R3、第一二极管Dl、第二二极管D2、第一电解电容Cl、第七二极管D7、第八二极管D8、第二电解电容C2;第一电阻Rl的一端为输入端且接电源power，另一端接第一二极管Dl的阳极、第七二极管D7的阳极，第一二极管Dl的阴极接第八二极管D8的阴极、第二二极管D2的阴极、第二电阻R2的一端、第一电解电容Cl的正极且为输出驱动电源VCC，第二电阻R2的另一端接第一电解电容Cl的负极、第二二极管D2的阳极、第二电解电容的C2负极且都接地，第七二极管D7的阴极接第八二极管D8的阳极、第二电解电容C2的正极且输出断电驱动电源VCCl。
[0044]其中，驱动电源转换电路由第一二极管、第二二极管、第一电解电容组成。
[0045]断电驱动电源转换电路由第七二极管、第八二极管、第二电解电容组成。
[0046]参考图3，下面对低电压检测电路进行具体描述:
[0047]低电压检测电，2包括第一光电親合器Pl、第十五电阻Rl5、第二光电親合器P2、第十六电阻R16、第十七电阻R17，第一光电耦合器Pl的阳极接断电驱动电源VCC1，其阴极接第十五电阻R15的一端，其集电极为第一输出端(Pl端)，其发射极接地，第十五电阻R15的另一端接电源power，第二光电耦合器P2的阳极接断电驱动电源VCCl，其阴极接第十六电阻R16的一端，其集电极接断电驱动电源VCCl，其发射极接第十七电阻R17的一端，第十六电阻R16的另一端接电源power，第十七电阻R17的另一端为第二输出端(P2端)。
[0048]参考图3，下面对继电器驱动电路进行具体描述:
[0049]继电器驱动电路3包括第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第^^一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第四三极管Q4、第五三极管Q5、第六三极管Q6、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第六二极管D6，
[0050]第七电阻R7的一端接第八电阻R8的一端、第五三极管Q5的基极、第十三电阻R13的一端、第十四电阻R14的一端，第四三极管Q4的基极且为第一输入控制端(Pl端)，
[0051]第七电阻R7的另一端接第十四电阻R14的另一端且为第二输入控制端(DR_0N端)，
[0052]第八电阻R8的另一端接第五三极管Q5的发射极且都接地，第五三极管Q5的集电极接第六电阻R6的一端，第六电阻R6的另一端接第三电阻R3的一端、第一三极管Ql的基极，第一三极管Ql的发射极接第三电阻R3的另一端、第三二极管D3的阴极、第四二极管D4的阴极、第四电阻R4的一端、第二三极管Q2的发射极且都接驱动电源VCC，其集电极接第三二极管D3的阳极、第三三极管Q3的集电极、第五二极管D5的阴极且为第一继电器接入端(VI+/-)，
[0053]第三三极管Q3的发射极接第十二电阻R12的一端、第五二极管D5的阳极、第六二极管D6的阳极、第四三极管Q4的发射极、第十三电阻R13的一端且都接地，其基极接第十二电阻R12的另一端、第十一电阻Rll的一端、第九电阻R9的一端、第十电阻RlO的一端且为第四输入控制端(P2端)，
[0054]第^^一电阻Rll的另一端接第十电阻RlO的另一端且为第三输入控制端((DR_0FF端)，
[0055]第六三极管Q6的集电极接第五电阻R5的一端，其发射极接第九电阻R9的另一端且都接地，第二三极管Q2的基极接第五电阻R5的另一端、第四电阻R4的另一端，其集电极接第四二极管D4的阳极、第六二极管D6的阴极、第四三极管Q4的集电极且为第二继电器接入端(V1-/+)ο
[0056]其中，H桥驱动电路由第一三极管Ql、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第四三极管Q4、第五三极管Q5、第六三极管Q6组成。
[0057]桥臂续流回路电路由第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第六二极管D6组成。
[0058]图4为磁保持继电器的电路原理图，磁保持继电器的一端接第一继电器接入端，另一端接第二继电器接入端。
[0059]工作原理如下:
[0060]1、没有停电的情况下，输入电源power高于断电驱动信号电源Vccl，这样光电耦合器Pl、P2输出为高阻态，不影响正常信号输入控制；
[0061 ]当输入信号DR_0N为高电平、DR_0FF为低电平时，三极管Q4、Q5导通，三极管Q3、Q6截止，三极管Q5导通导致三极管Ql导通，三极管Q6截止导致三极管Q2截止，从而使磁保持继电器Kl承受正向电压而导通。
[0062]当输入信号DR_0N为低电平、DR_0FF为高电平时，三极管Q4、Q5截止，三极管Q3、Q6导通，三极管Q5截止导致三极管Ql截止，三极管Q6导通导致三极管Q2导通，从而使磁保持继电器Kl承受反向电压而断开。
[0063]当输入信号DR_0N为低电平、DR_0FF为低电平时，三极管Q4、Q5截止，三极管Q3、Q6截止，三极管Q5截止导致三极管Ql截止，三极管Q6截止导致三极管Q2截止，从而使磁保持继电器Kl不承受电压而保持当前状态。
[0064]2、当系统停电时，输入信号DR_0N、DR_0FF失去供电都为低电平，而失电时输入电源power急剧下降，由于二极管的单向导电性保持断电驱动信号电源Vccl基本不变，而此时断电驱动信号电源Vccl大于输入电源power，导致光电耦合器P1、P2导通，这样光电耦合器Pl输出低电平、光耦P2输出高电平，而使此刻三极管Q4、Q5截止，三极管Q3、Q6导通，三极管Q5截止导致三极管Ql截止，三极管Q6导通导致三极管Q2导通，从而使磁保持继电器Kl承受反向电压而断开。
[0065]本实用新型的磁保持继电器是通过三极管组成的H桥驱动电路来驱动，同时在驱动输入控制端并上了一个由光电耦合器构成的低电压检测，同时输出驱动信号的强行关断磁保持继电器电路。这样当系统一旦断电以后，由该电路发出强行关闭信号，断开磁保持继电器。从而当系统重新上电时就不会有涌流产生，不会影响到系统的稳定性。
[0066]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0067]尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本实用新型的范围由所附权利要求极其等同限定。
【主权项】
1.一种智能电容器的磁保持继电器驱动电路，其特征在于，包括:电源、电源驱动电路、低电压检测电路、继电器驱动电路、磁保持继电器； 所述电源驱动电路连接低电压检测电路，所述低电压检测电路连接继电器驱动电路，所述继电器驱动电路连接磁保持继电器； 所述电源驱动电路包括驱动电源转换电路、断电驱动电源转换电路，所述驱动电源转换电路的输入端连接电源，输出端输出驱动电源且与低电压检测电路连接，所述断电驱动电源转换电路的输入端连接电源，输出端输出断电驱动电源且低电压检测电路与连接； 所述继电器驱动电路包括桥臂续流回路电路、H桥驱动电路，所述桥臂续流回路电路的输入端连接低电压检测电路的输出端，其输出端连接H桥驱动电路，所述H桥驱动电路连接磁保持继电器。2.如权利要求1所述的一种智能电容器的磁保持继电器驱动电路，其特征在于，所述电源驱动电路包括第一电阻、第二电阻、第一二极管、第二二极管、第一电解电容、第七二极管、第八二极管、第二电解电容;所述第一电阻的一端为输入端且接电源，另一端接第一二极管的阳极、第七二极管的阳极，所述第一二极管的阴极接第八二极管的阴极、第二二极管的阴极、第二电阻的一端、第一电解电容的正极且为输出驱动电源，所述第二电阻的另一端接第一电解电容的负极、第二 二极管的阳极、第二电解电容的负极且都接地，所述第七二极管的阴极接第八二极管的阳极、第二电解电容的正极且输出断电驱动电源。3.如权利要求2所述的一种智能电容器的磁保持继电器驱动电路，其特征在于，所述驱动电源转换电路由第一二极管、第二二极管、第一电解电容组成。4.如权利要求2所述的一种智能电容器的磁保持继电器驱动电路，其特征在于，所述断电驱动电源转换电路由第七二极管、第八二极管、第二电解电容组成。5.如权利要求1所述的一种智能电容器的磁保持继电器驱动电路，其特征在于，所述低电压检测电路包括第一光电親合器、第十五电阻、第二光电親合器、第十六电阻、第十七电阻，所述第一光电耦合器的阳极接断电驱动电源，其阴极接第十五电阻的一端，其集电极为第一输出端，其发射极接地，所述第十五电阻的另一端接电源，所述第二光电耦合器的阳极接断电驱动电源，其阴极接第十六电阻的一端，其集电极接断电驱动电源，其发射极接第十七电阻的一端，所述第十六电阻的另一端接电源，所述第十七电阻的另一端为第二输出端。6.如权利要求1所述的一种智能电容器的磁保持继电器驱动电路，其特征在于，所述继电器驱动电路包括第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管、第五三极管、第六三极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第六二极管， 所述第七电阻的一端接第八电阻的一端、第五三极管的基极、第十三电阻的一端、第十四电阻的一端，第四三极管的基极且为第一输入控制端， 所述第七电阻的另一端接第十四电阻的另一端且为第二输入控制端， 所述第八电阻的另一端接第五三极管的发射极且都接地，所述第五三极管的集电极接第六电阻的一端，所述第六电阻的另一端接第三电阻的一端、第一三极管的基极，所述第一三极管的发射极接第三电阻的另一端、第三二极管的阴极、第四二极管的阴极、第四电阻的一端、第二三极管的发射极且都接驱动电源，其集电极接第三二极管的阳极、第三三极管的集电极、第五二极管的阴极且为第一继电器接入端， 所述第三三极管的发射极接第十二电阻的一端、第五二极管的阳极、第六二极管的阳极、第四三极管的发射极、第十三电阻的一端且都接地，其基极接第十二电阻的另一端、第十一电阻的一端、第九电阻的一端、第十电阻的一端且为第四输入控制端， 所述第十一电阻的另一端接第十电阻的另一端且为第三输入控制端， 所述第六三极管的集电极接第五电阻的一端，其发射极接第九电阻的另一端且都接地，所述第二三极管的基极接第五电阻的另一端、第四电阻的另一端，其集电极接第四二极管的阳极、第六二极管的阴极、第四三极管的集电极且为第二继电器接入端。7.如权利要求6所述的一种智能电容器的磁保持继电器驱动电路，其特征在于，所述H桥驱动电路由第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管、第五三极管、第六三极管组成。8.如权利要求6所述的一种智能电容器的磁保持继电器驱动电路，其特征在于，所述桥臂续流回路电路由第三二极管、第四二极管、第五二极管、第六二极管组成。9.如权利要求6所述的一种智能电容器的磁保持继电器驱动电路，其特征在于，所述第一继电器接入端连接磁保持继电器的一端。10.如权利要求6所述的一种智能电容器的磁保持继电器驱动电路，其特征在于，所述第二继电器接入端连接磁保持继电器的另一端。
【文档编号】H01H47/00GK205487947SQ201620268333
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年3月31日
【发明人】严胜
【申请人】南京鼎瑞智能电力科技有限公司