[實用新型]一種繼電器開關量隔離電路

有效

• 申請號: 201120441391.2
• 申請日: 2011-11-10
• 公開（公告）號: CN202332733U
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 謝勇波;李雪峰;裴海靈;王婉霞;盛旺
• 申請（專利權）人: 湖南南車時代電動汽車股份有限公司
• 主分類號: H01H47/02
• 分類號: H01H47/02
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所 31251
• 代理人: 王法男

技術領域

本實用新型涉及一種繼電器開關量隔離電路，主要用于解決隔離前級和后端的電源配置問題，簡化電路設計，節約生產成本。

背景技術

開關量在電信號上表征為高電平和低電平，從高電平切換到低電平或從低電平切換到高電平可視為一個開關動作。在控制電路中，開關量驅動電路必不可少。隨著電力電子技術的迅猛發展，許多高電壓、大電流的電氣設備被運用于工業生產和電動交通領域。這些電氣設備的一次強電通斷帶來的電流脈沖，會影響到微控制器的管腳電平，從而造成微控制器的誤動作或造成微控制器的永久損壞，可能導致巨大的經濟損失，威脅人身安全。

在現有方案中，隔離的數字量輸出電路往往采用繼電器或光耦來實現。其中采用繼電器做隔離輸出是一個較為簡易的方案。由于繼電器線圈與繼電器開關沒有直接的電氣聯系，因此，采用單片機、三極管和繼電器線圈作為隔離前級，將繼電器開關作為隔離后級直接驅動被控目標，實現數字量驅動電路的隔離功能。另一種方案采用光耦作為隔離器件，光耦的隔離前級可以直接采用單片機驅動，但由于光耦的驅動能力有限，在光耦隔離后級需要增加驅動芯片或驅動元件及其控制電源。

采用繼電器的隔離方案因繼電器的耐壓值有限，隔離電壓較低，適用范圍有限；采用光耦的隔離方案則因隔離后級需要配置相應的控制電源，生產成本較高。同時現有技術輸出模式單一，僅能實現高邊輸出或低邊輸出，使用范圍受到限制。

因此有必要對現有技術進行改進。

實用新型內容

針對現有技術中存在的問題，本實用新型提供一種繼電器開關量隔離電路，采用光耦作為隔離器件，保證整個隔離電路的隔離電壓等級，同時利用光耦的開關特性，配合三極管及分壓電路去控制雙刀雙擲繼電器進行驅動輸出。

本實用新型采用的技術方案是：

一種繼電器開關量隔離電路，包括光驅動電路，三極管驅動電路，雙刀雙擲繼電器，繼電器線圈驅動電路，其特征在于，還包括輸出模式選擇電路和輸出保護電路，所述光驅動電路連接所述三極管驅動電路，所述三極管驅動電路連接所述繼電器線圈驅動電路，所述繼電器常開觸點連接所述輸出模式選擇電路，所述輸出保護電路連接所述輸出模式選擇電路。

所述光驅動電路采取單片機管腳灌電流加限流電阻直接驅動光耦的發光二極管。

所述三極管驅動電路的三極管基極與地之間設有穩壓管和濾波電容。

所述輸出模式選擇電路包括繼電器雙刀和模式選擇跳線，所述模式選擇跳線接繼電器常開觸點，所述繼電器雙刀連接引線作為電路輸出端。

所述輸出保護電路包括可恢復式保險絲和電壓脈沖抑制器，所述可恢復式保險絲連接所述繼電器雙刀，所述電壓脈沖抑制器連接在所述可恢復式保險絲與地之間。

本實用新型的有益效果在于：三極管驅動基極與地之間設置穩壓管和濾波電容，穩壓管保證三極管的導通電壓，濾波電容可防止三極管受到干擾而誤動作；基于光耦的繼電器線圈控制，無需為隔離后級的驅動電路設計電源模塊；利用雙刀雙擲繼電器的機械開關特性，配合跳線選擇，實現高低邊輸出模式可選。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例電路結構圖。

具體實施方式

下面通過附圖和具體實施方式來進一步闡述本實用新型。

一種繼電器開關量隔離電路，包括光驅動電路，三極管驅動電路，雙刀雙擲繼電器，繼電器線圈驅動電路，其特征在于，還包括輸出模式選擇電路和輸出保護電路，所述光驅動電路連接所述三極管驅動電路，所述三極管驅動電路連接所述繼電器線圈驅動電路，所述繼電器常開觸點連接所述輸出模式選擇電路，所述輸出保護電路連接所述輸出模式選擇電路。

如圖1所示，該隔離電路光驅動電路由光耦U1的發光二級管、電源VCC、限流電阻R1和單片機控制引腳PK組成。該隔離電路的隔離前級采取單片機管腳灌電流加限流電阻R1的方式直接驅動光耦的發光二極管。

所述三極管驅動電路由分壓電阻R2、R3，光耦U1的開關管，穩壓管V1，濾波電容C1組成。其工作原理如下：當光耦U1截止時，電阻R3將Q1的基極電位下拉至地電位，Q1截止，繼電器無動作；當U1導通時，R2、R3形成分壓電路，對24V驅動進行分壓，同時因為穩壓管V1的穩壓作用，Q1基極上的電壓被拉升至5V，Q1導通，驅動繼電器動作。電容C1是對Q1基極上的電位信號進行濾波，防止受到干擾而導致誤動作。