[實(shí)用新型]一種加速繼電器開啟和降低繼電器發(fā)熱的開關(guān)電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520287390.5
• 申請(qǐng)日: 2015-05-06
• 公開（公告）號(hào): CN204668240U
• 公開（公告）日: 2015-09-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃世勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 黃世勇
• 主分類號(hào): H01H47/02
• 分類號(hào): H01H47/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及開關(guān)電路技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種加速繼電器開啟和降低繼電器發(fā)熱的開關(guān)電路。

背景技術(shù)

圖1是現(xiàn)在市面上大部分繼電器開關(guān)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，電阻R11為C4殘留電壓泄放電阻；R13為限流電阻，D1橋式整流；Z1穩(wěn)壓二極管EC2濾波電容；U1穩(wěn)壓IC將12V電壓穩(wěn)壓到3V提供給模塊工作電壓；Q2為繼電器驅(qū)動(dòng)晶體管，單片機(jī)U2的3腳輸出高電平時(shí)繼電器打開。該電路具有以下缺陷：一是待機(jī)功耗高，器件發(fā)熱升溫較高，220VAC/50Hz時(shí)待機(jī)功耗計(jì)算：容抗Z=1/(2∏fc)=1/(2x3.14x50x0.47x10-6)=6.78Kohm，其中可提供電流是：I=U/R=220/6.78=32mA。由于純電容在AC電路不做有用功不消耗有功功率，所以電路的待機(jī)功耗取決于串聯(lián)在電容后面的Z1、U1并聯(lián)負(fù)載。由于U1及單片機(jī)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(jī)功耗Wz=UI=12x0.032=0.38W。由于器件的偏差，實(shí)測(cè)在0.35-0.38W范圍內(nèi)。由于待機(jī)時(shí)大部份電流被Z1轉(zhuǎn)換成熱量所以Z1溫升大，實(shí)測(cè)溫升在15度左右(長時(shí)間工作2小時(shí)后比環(huán)境溫度高15度)，整機(jī)待機(jī)功耗儀器實(shí)測(cè)在0.7-0.8W。二是容易燒壞R11，R11為C4殘留電壓泄放電阻，正常工作時(shí)電阻兩端電壓可達(dá)220x1.41-12x1.41≈293V，這個(gè)電壓直接加在R11兩端，當(dāng)電阻的體積比較小時(shí)極易產(chǎn)生打火而燒壞。三是穩(wěn)壓IC成本較高，由于待機(jī)電路中直流電壓不能低于繼電器的工作電壓所的穩(wěn)壓芯片U1必需選擇耐壓18-24V的芯片，而這種芯片的成本會(huì)比耐壓6V的高一倍左右。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種加速繼電器開啟和降低繼電器發(fā)熱的開關(guān)電路，由于繼電器在打開時(shí)的速度加快，減少觸點(diǎn)打開時(shí)接觸及振蕩時(shí)間延長了觸點(diǎn)壽命；由于繼電器在打開后采用低于繼電器工作電壓減少了線圈發(fā)熱并降低了功耗增加了穩(wěn)定性。

本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：一種加速繼電器開啟和降低繼電器發(fā)熱的開關(guān)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輸出交流電壓驅(qū)動(dòng)燈或其它AC負(fù)載，其特征在于，還包括降壓電路、整流電路、共模抑制電路、穩(wěn)壓電路、驅(qū)動(dòng)電路和單片機(jī)控制電路，其中，單片機(jī)控制電路由單片機(jī)U2（CS98P154）連接開關(guān)SW1和指示燈LED1以及輸出繼電器驅(qū)動(dòng)信號(hào)，穩(wěn)壓電路連接繼電器REL1、降壓電路及整流電路。

繼電器驅(qū)動(dòng)電路由單片機(jī)U2（CS98P154）的6腳連接電阻R15、R12、R8、PNP三極管Q3和NPN三極管Q4；單片機(jī)U2（CS98P154）的12腳連接電阻R19、R2、R1、R6、PNP三極管Q2和NPN三極管Q1，NPN三極管Q1連接穩(wěn)壓電路，?NPN三極管Q4的發(fā)射極連接繼電器REL1，單片機(jī)U2（CS98P154）的5腳連接電阻R17、R16、R14、R6、PNP三極管Q6和NPN三極管Q5，NPN三極管Q5連接一穩(wěn)壓管Z3，穩(wěn)壓管Z3連接穩(wěn)壓電路。

所述降壓電路包括電阻R5、R10、R11串聯(lián)與電容C4連接，為電路斷電后電容C4殘留電壓提供放電回路。

所述整流電路包括電阻R4、R13并聯(lián)，電阻R4的一端連接橋式整流器D1（MB8S）的2腳，同時(shí)橋式整流器D1（MB8S）的1腳連接電容C2和共模環(huán)形電感TRAN1，電容C2和共模環(huán)形電感TRAN1組成共模抑制電路，減小繼電器REL1開關(guān)負(fù)載時(shí)脈沖噪聲對(duì)單片機(jī)控制電路的影響。

所述穩(wěn)壓電路包括穩(wěn)壓管Z1、Z2，濾波電容EC2、EC3，穩(wěn)壓管Z1、Z2串聯(lián)，同時(shí)與濾波電容EC2、EC3串聯(lián)，再連接一穩(wěn)壓芯片U1(ME6206A30)，

所述穩(wěn)壓芯片U1(ME6206A30)的VDD端連接抗干擾磁珠FB3、FB4和電容C1、C3。