[發明專利]低功耗混合繼電器及其運行方法

有效

• 申請號: 200710050925.7
• 申請日: 2007-12-18
• 公開（公告）號: CN101465636A
• 公開（公告）日: 2009-06-24
• 發明（設計）人: 任海峰
• 申請（專利權）人: 桂林航天電子有限公司
• 主分類號: H03K17/28
• 分類號: H03K17/28;H01H47/02
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標事務所有限公司
• 代理人: 歐陽波

(一)技術領域：

本發明涉及一種混合繼電器技術領域，特別涉及一種低功耗混合繼電 器及其運行方法。

(二)背景技術：

現有混合繼電器都具有至少一個機電繼電器和至少一個電子功率開 關電路，二者組合切換控制繼電器負載電路的通斷。其中的機電繼電器是 通過線圈、鐵芯的動作切換觸點，特別是雙穩態繼電器工作時為維持通斷 其線圈始終處于通電狀態，故功耗較大。同時線圈因長時間通電溫升較高， 減少了使用壽命。

(三)發明內容：

本發明的目的在于提供一種低功耗混合繼電器及其運行方法，在長期 工作狀態只需微小的輸入維持電流即可保證繼電器可靠工作。

本發明所設計的低功耗混合繼電器，包括功率開關電路和機電式繼電 器，它們的輸出端并聯為本混合繼電器的輸出端，還包括有低功耗控制電 路和時序控制電路，時序控制電路控制端與低功耗控制電路并聯，低功耗 控制電路輸出端與機電式繼電器的輸入端相連，時序控制電路的輸出端與 功率開關電路的輸入端相連；所述低功耗控制電路主要由一個設定門限的 穩壓管、兩個三極管和一個控制輸出的場效應管及與之相配和的電阻和電 容構成；所述時序控制電路主要由延時電路或單片機電路構成。直流電源 接低功耗控制電路經其放大和時序控制電路的延時后接入機電式繼電器 繞組，使得機電式繼電器的繞組只是在動作過程中才有較大的電流通過而 平時均處于低帶電狀態。因相同時間內流經該繞組的電流大大減小，從而 有效的降低了機電式繼電器的功耗和其繞組的溫升，進而延長了機電式繼 電器是壽命，減少了繼電器的使用成本。

所述機電式繼電器為雙穩態繼電器。

上述時序控制電路可采用分立元件構成的延時電路、或單片機電路、 或其他延時電路。時序控制電路按時序控制功率開關電路先于機電式繼電 器觸點接通。當機電式繼電器觸點接通后，時序控制給出延時關斷信號(可 根據實際需要調整)，斷開功率開關電路。當輸入端控制信號斷開，時序 控制電路按時序控制接通功率開關電路，再斷開機電式繼電器觸點，之后 時序控制電路給出關斷信號、斷開功率開關電路。

本發明的低功耗混合繼電器的運行方法為：

當輸入端所加的控制信號超過低功耗控制電路所設定的門限時，功率 開關電路接通，本混合繼電器接通；機電式繼電器線圈加電，其機械觸點 接通；當達到時序控制電路所設定的延時后，功率開關電路斷開，當機電 式繼電器的輸入端電壓達到電源電壓時，機電式繼電器線圈斷電，其機械 觸點保持接通，即本混合繼電器保持接通；

當輸入端控制信號斷開時，時序控制電路執行延時程序，功率開關電 路接通，機電式繼電器的線圈通過低功耗控制電路加電，其機械觸點斷開； 當達到時序控制電路所設定的延時時間時，功率開關電路斷開，機電式繼 電器線圈斷電，其機械觸點保持斷開，即本混合繼電器保持斷開。

本發明所述低功耗控制電路和時序控制電路以及機電式繼電器共同 設置在印制電路板上，與底座上的功率組件通過電路相連接，外殼罩在印 制電路板與功率組件上，緊固件連接底座與外殼。

本發明所設計的低功耗混合繼電器與現有技術相比，具有如下優點： 1、只需微小的輸入端控制信號便能維持本混合繼電器的可靠工作，減少 了功耗，降低了使用成本；2、時序控制電路可精確控制的功率開關電路 的開斷，使機電式繼電器的帶電時間減少，從而降低了機電式繼電器線圈 繞組的溫升，延長其使用壽命；3、結構簡單，無需對現有機電式繼電器 的構造進行改動，只需改進印制電路板即可。

(四)附圖說明：

圖1為本低功耗混合繼電器的實施例1的電路結構圖；

圖2為本低功耗混合繼電器的實施例1的安裝示意圖；

圖3為本低功耗混合繼電器的實施例2的電路結構圖。

附圖說明：1、低功耗控制電路；2、時序控制電路；3、功率開關 電路；4、機電式(雙穩態)繼電器；5、印制板組件；6、緊固件；7、 底座；8、外殼。

第一低功耗控制電阻R1、第二低功耗控制電阻R2、第三低功耗控制 電阻R3、第四低功耗控制電阻R4，第一低功耗控制穩壓管Q2，第一低 功耗控制三極管Q1、第二低功耗控制三極管Q3，第一低功耗控制電容 器C1，第一低功耗控制場效應管Q4；