[實用新型]一種繼電器過零觸發開關電路

有效

• 申請號: 201520204617.5
• 申請日: 2015-04-08
• 公開（公告）號: CN204442321U
• 公開（公告）日: 2015-07-01
• 發明（設計）人: 黃世勇
• 申請（專利權）人: 黃世勇
• 主分類號: H03K17/687
• 分類號: H03K17/687
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及電子電路技術，具體地說是一種有效提升繼電器開關容性和感性負載壽命的過零觸發電路，繼電器在過零點打開，減少了對負載用電器的沖擊，同時減少大電流脈沖及電磁干擾對電網的污染。

背景技術

圖1是現在市面上大部分繼電器開關所采用的電路，ACIN_L及ACIN_N輸入AC220V電壓，ACOUT_L及ACOUT_N輸出交流電壓，C4為電容降壓電容，R11為C4殘留電壓泄放電阻，R13為限流電阻，D1橋式整流，Z1穩壓二極管EC2濾波電容，U1穩壓IC將12V電壓穩壓到3V提供給單片機工作電壓，Q2為繼電器驅動晶體管，單片機的3腳輸出高電平時繼電器打開。首先，現有的繼電器開關待機有一定的功耗，影響開關使用壽命和能源浪費。待機功耗取決于串聯在電容后面的Z1、U1并聯負載。由于U1及單片機U2消耗的電流小于3mＡ則剩下的電流將在Z1上消耗掉，所以消耗在Z1上待機功耗Wz=UI=12x0.032=0.38W。另外，如圖2、圖3所示的現有繼電器開關采用的帶容性和帶感性開關負載電路，由于繼電器開關的使用是隨機的，其打開或關閉可能會在交流電正弦波脈沖的波峰值或波谷值的附近，瞬間產生的較大的電流和高電壓，從而影響繼電器開關的使用壽命，繼電器觸點在觸發2000次左右損壞粘連。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本實用新型提供了一種繼電器過零觸發開關電路，主要是通過延時檢測電路和過零檢測電路，將繼電器延時校準存儲于U3中，單片機U2接收過零檢測電路檢測過零信號，從而控制繼電器在交流電正弦波電流脈沖的過零點觸發打開或關閉電路，從而減少繼電器開關的損耗，實現電路開關使用壽命更長，開關觸發次數可達10萬次以上。

本實用新型所采用的技術方案是：一種繼電器過零觸發開關電路，包括電路ACIN_L及ACIN_N端輸入AC220V電壓，繼電器REL1控制ACOUT_L及ACOUT_N輸出AC電壓驅動燈或其它AC負載，其特征是，還包括降壓電路、穩壓電路、繼電器延時校準檢測電路和過零檢測電路，其中,降壓電路外接AC，降壓電路連接穩壓電路，穩壓電路連接一單片機U2，單片機U2連接控制開關SW1和LED1，單片機U2同時還連接延時校準檢測電路和過零檢測電路，從而控制繼電器開關REL1過零觸發及電路輸出。

所述降壓電路包括串聯電阻（R3、R5、R10、R11）、并聯電阻（R4、R13）、串聯電阻（R3、R5、R10、R11）連接電容C4，為電路斷電后電容C4殘留電壓提供放電回路，電阻R4和R13一端連接橋式整流器D1的2腳，同時橋式整流器D1的1腳連接電容C2和共模環形電感TRAN1，電容C2和共模環形電感TRAN1組成共模抑制電路，共模環形電感TRAN1的4腳連接繼電器開關REL1的1腳，減小繼電器開關負載時脈沖噪聲對單片機控制電路的影響。

?所述穩壓電路由穩壓管（Z1、Z2、Z3）、濾波電容（EC2、EC3）、電阻（R1、R2、R6、R8、R12、R14、R15、R17、R19）、NPN三極管（Q2、Q3、Q6）、PNP三極管（Q1、Q4、Q5）和穩壓芯片U1連接組成，所述降壓電路連接繼電器開關REL1，繼電器開關REL1連接穩壓電路，穩壓電路與單片機U2相連接。Z1、EC2為繼電器打開時提供穩定15V電壓，Z3和Q5等為繼電器打開后提供10V維持電壓；Z2、EC3為模塊電路及LED指示燈等提供穩壓3.9V電壓；EC3為低壓3.9V濾波電容，EC2為繼電器線圈電壓濾波電容減小繼電器打開時電壓的紋波。

所述延時校準檢測電路由整流二極管D2、電阻R7、R22、R23、電容C6、NPN三極管Q8連接組成，所述延時校檢測電路還通過單片機U2連接一存儲芯片U3，用于存儲繼電器開關延時時序參數，存儲芯片U3同時還連接單片機U2。

所述過零檢測電路由整流二極管D3、電阻（R18、R20、R21）、電容C5、NPN三極管Q7連接組成，過零檢測電路檢測輸入AC交流正弦波上半周信號轉變成低壓電壓脈沖信號，過零檢測電路同時連接單片機U2，反饋過零信號，實現控制繼電器開關REL1過零觸發。