继电器控制电路及电子设备的制作方法

1.本实用新型涉及开关控制技术领域，特别涉及一种继电器控制电路及电子设备。


背景技术：

2.继电器作为一种最为成熟的开关器件在电子产品中起这不可或缺的作用，但是作为一种硬件的机械式开关，继电器有着先天的弊端。继电器在开启(吸合)和关闭(断开)时的反应时间存在很多不确定性，不同的厂家生产的继电器的反应时间也存在着比较大的差异。
3.由于继电器反应时间的不确定性，导致继电器不能在接入的电源的低电位(零点位)吸合或者断开，进而导致触点抖动或者打火，引起继电器的触点氧化，进而缩短继电器的使用寿命。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的是提供一种继电器控制电路，旨在提高继电器的使用寿命。
5.为实现上述目的，本实用新型提出一种继电器控制电路，该继电器控制电路包括：
6.继电器驱动电路；
7.计时器；
8.主控制器包括第一检测端和驱动信号输出端，所述第一检测端与所述继电器的输入端连接，所述驱动信号输出端与所述继电器驱动电路连接，所述主控制器用于在其第一检测端检测到所述继电器的输入端接入的电源的过零点时，控制计时器开始计时，并在所述计时达到第一计时时间时，输出第一驱动信号至继电器驱动电路，以控制所述继电器开启；或者，控制计时器开始计时，并在所述计时达到第二计时时间时，输出第二驱动信号至继电器驱动电路，以控制所述继电器关闭；
9.其中，所述第一计时时间等于所述电源周期的二分之一减去所述继电器的开启反应时间，所述第二计时时间等于所述电源周期的二分之一减去所述继电器的关闭反应时间。
10.在一实施例中，所述主控制器还包括第二检测端，所述第二检测端与所述继电器的输出端连接，以检测所述继电器导通时输出的导通信号和所述继电器断开时输出的关闭信号；
11.所述主控制器用于通过第一检测端检测所述电源的电源周期并在第一检测端检测到所述电源的过零点时，输出第一驱动信号至所述继电器驱动电路，并控制所述计时器开始计时，在第二检测端检测到所述导通信号时，控制所述计时器停止计时，以获取所述继电器开启反应时间；
12.所述主控制器用于通过第一检测端检测所述电源的电源周期并在第一检测端检测到所述电源的过零点时，输出第二驱动信号至所述继电器驱动电路，并控制所述计时器
开始计时，在第二检测端检测到所述关闭信号时，控制所述计时器停止计时，以获取所述继电器关闭反应时间。
13.在一实施例中，所述继电器驱动电路包括：
14.第一电阻、第二电阻以及电子开关，所述第一电阻的一端与所述主控制器连接，所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端接地；所述第一电阻与所述第二电阻的公共端与所述电子开关的受控端连接，所述电子开关的输入端与所述继电器的受控端连接，所述电子开关的输出端接地。
15.在一实施例中，所述继电器驱动电路还包括二极管，所述二极管的阳极用于与继电器的控制线圈的第一端连接，所述二极管的阴极用于与继电器的控制线圈的第二端连接。
16.在一实施例中，所述电子开关为三极管、mos管或者igbt中的一种或者多种组合。
17.在一实施例中，所述继电器控制电路还包括第三电阻，所述第三电阻的一端与所述第一检测端连接，所述第三电阻的另一端与继电器的输入端连接。
18.在一实施例中，所述继电器控制电路还包括第四电阻，所述第四电阻的一端与所述第二检测端连接，所述第四电阻的另一端与继电器的输出端连接。
19.本实用新型还提出一种电子设备，包括继电器以及上述的继电器控制电路。
20.本实用新型技术方案通过设置计时器在主控制器的控制下计算时间，主控制器在需要控制继电器开启(或者关闭)时，先通过第一检测端继电器的输入端接入的电源的过零点，在控制计时器开始计时，计时器计时至第一计时时间(或者第二计时时间)时，输出反馈信号至主控制器，主控制器再输出第一驱动信号(或者第二驱动信号)至继电器驱动电路，以控制继电器开启(或者关闭)。由于第一计时时间为电源周期的二分之一减去所述继电器的开启反应时间，检测到过零点后，计时第一计时时间，再输出第一驱动信号至继电器驱动电路，以驱动继电器开启，此时继电器是经历了开启反应时间，再在电源的低电位或者零电位开启。同理由于第二计时时间为电源周期的二分之一减去所述继电器的关闭反应时间，检测到过零点后，计时第二计时时间，再输出第二驱动信号至继电器驱动电路，以驱动继电器关闭，此时继电器是经历了关闭反应时间后，再在电源的低电位或者零电位关闭。从而本实用新型可以控制继电器在电源的低电位或者零点位时刻开启或者关闭，避免继电器的触点抖动或者打火，引起继电器的触点氧化，有效的延长了继电器的使用寿命。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
22.图1为本实用新型继电器控制电路一实施例的电路框图；
23.图2为本实用新型继电器控制电路一实施例的电路图；
24.图3为继电器的输入端接入的电源一实施例的波形示意图。
25.附图标号说明：
[0026][0027][0028]
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0029]
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0030]
另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
[0031]
本实用新型提出一种继电器30控制电路。
[0032]
参照图1和图2，在一实施例中，该继电器30控制电路包括：
[0033]
继电器驱动电路20；
[0034]
计时器40；
[0035]
主控制器10包括第一检测端l1和驱动信号输出端，所述第一检测端l1与所述继电器30的输入端连接，所述驱动信号输出端与所述继电器驱动电路20连接，所述主控制器10用于在其第一检测端l1检测到所述继电器30的输入端接入的电源的过零点时，控制计时器40开始计时，并在所述计时达到第一计时时间时，输出第一驱动信号至继电器驱动电路20，以控制所述继电器30开启；或者，控制计时器40开始计时，并在所述计时达到第二计时时间时，输出第二驱动信号至继电器驱动电路20，以控制所述继电器30关闭；
[0036]
其中，所述第一计时时间等于所述电源周期的二分之一减去所述继电器30的开启反应时间，所述第二计时时间等于所述电源周期的二分之一减去所述继电器30的关闭反应时间。
[0037]
本实施例中，继电器驱动电路20可以是采用电子开关q1等分立元件搭建的继电器驱动电路20，也可以是继电器30驱动芯片，此处不做限定，只要满足在接收到第一驱动信号时，控制继电器30开启，接收到第二驱动信号时，控制继电器30关闭即可。
[0038]
所述计时器40与所述主控制器10可以是两个分离的器件，直接采用封装好的控制芯片，也此处不做限定，所述第一计时时间和第二计时时间可以是预先存储于存储器中，主
控制器10直接从存储器读取，在继电器30安装完毕后，主控制器10去检测继电器30接入电源的周期以及继电器30的开启反应时间和关闭反应时间，进而计算得到第一计时时间和第二计时时间。
[0039]
参照图3，在实际应用中，避免触点抖动或者打火，需要控制继电器30在电源的低电位(零点位)，也即图3所示的t1或者t4时刻开启或者关闭。
[0040]
但是由于继电器30的开启和关闭需要反应时间，导致主控制器10在t1时刻输出第一驱动信号控制继电器30开启或者关闭，继电器30是经历了开启反应时间后，在图3所示的t2时刻开启。同理，主控制器10在t4时刻输出第二驱动信号控制继电器30开启或者关闭，继电器30是经历了关闭反应时间后，在图3所示的t5时刻开启。然而t2和t5时刻的电源的电位并非低电位或者零电位，导致继电器30开启或者关闭时抖动或者打火。
[0041]
本实用新型技术方案通过设置计时器40在主控制器10的控制下计算时间，主控制器10在需要控制继电器30开启(或者关闭)时，先通过第一检测端l1继电器30的输入端接入的电源的过零点，在控制计时器40开始计时，计时器40计时至第一计时时间(或者第二计时时间)时，输出反馈信号至主控制器10，主控制器10再输出第一驱动信号(或者第二驱动信号)至继电器驱动电路20，以控制继电器30开启(或者关闭)。由于第一计时时间为电源周期的二分之一减去所述继电器30的开启反应时间，检测到过零点后，计时第一计时时间(相当于在图3所示的t3时刻)输出第一驱动信号至继电器驱动电路20，以驱动继电器30开启，此时继电器30是经历了开启反应时间(t1减去t3)后，再在t1时刻开启，从而继电器30可以在电源的低电位或者零电位开启。同理，由于第二计时时间为电源周期的二分之一减去所述继电器30的关闭反应时间，检测到过零点后，计时第二计时时间(相当于在图3所示的t6时刻)输出第二驱动信号至继电器驱动电路20，以驱动继电器30关闭，此时继电器30是经历了关闭反应时间(t4减去t6)后，再在t4时刻关闭，从而继电器30可以在电源的低电位或者零电位关闭。从而本实用新型可以控制继电器30在电源的低电位或者零点位时刻开启或者关闭，避免继电器30的触点抖动或者打火，引起继电器30的触点氧化，有效的延长了继电器30的使用寿命。
[0042]
参照图2，在一实施例中，所述主控制器10还包括第二检测端l2，所述第二检测端l2与所述继电器30的输出端连接，以检测所述继电器30导通时输出的导通信号和所述继电器30断开时输出的关闭信号；
[0043]
所述主控制器10用于通过第一检测端l1检测所述电源的电源周期并在第一检测端l1检测到所述电源的过零点时，输出第一驱动信号至所述继电器驱动电路20，并控制所述计时器40开始计时，在第二检测端l2检测到所述导通信号时，控制所述计时器40停止计时，以获取所述继电器30开启反应时间；
[0044]
需要说明的是，第一检测端与继电器输入端之间可以设置有三极管或者光耦搭建的过零检测电路，以检测电源的过零点和周期。也可以是通过光耦直接将继电器输入端和输出端的信号耦合至第一检测端和第二检测端，以供主控制器检测。
[0045]
所述主控制器10用于通过第一检测端l1检测所述电源的电源周期并在第一检测端l1检测到所述电源的过零点时，输出第二驱动信号至所述继电器驱动电路20，并控制所述计时器40开始计时，在第二检测端l2检测到所述关闭信号时，控制所述计时器40停止计时，以获取所述继电器30关闭反应时间。
[0046]
在本实施例中，电源周期的检测可以是主控制器10在通过第一检测端l1检测到电源的过零点时，控制计时器40开始计时，在第一检测端l1检测再次检测到电源的过零点时，控制计时器40结束计时，此处计时器40的计时时间为电源周期的二分之一，通过简单的运算即可获得电源周期。
[0047]
本实施例中，输出第一驱动信号至所述继电器驱动电路20至主控制器10的第二检测端l2检测到所述导通信号，经过的时间即为继电器30的开启反应时间。同理，输出第二驱动信号至所述继电器驱动电路20，至主控制器10的第二检测端l2检测到关闭信号，经过的时间即为继电器30的关闭反应时间。
[0048]
需要解释的是，同一或者不同厂家生产的继电器30的开启反应时间和关闭反应时间都存在不同，且继电器30接入的电源的周期也不同。
[0049]
本实施例通过第一检测端l1和第二检测端l2的设置，实现继电器30的开启反应时间、关闭反应时间以及电源周期的检测，从而可以针对不同的继电器30和电源周期，都可以准确的控制继电器30开启或者关闭与电源的零点位或者低电位。
[0050]
可以理解的是，所述主控制器10可以在检测得到继电器30的开启反应时间、关闭反应时间以及电源周期时，存储至存储器，并在需要控制继电器30开启或者关闭时，从存储器中读取。
[0051]
参照图2，在一实施例中，所述继电器驱动电路20包括：
[0052]
第一电阻r1、第二电阻r2以及电子开关q1，所述第一电阻r1的一端与所述主控制器10连接，所述第一电阻r1的另一端与所述第二电阻r2的一端连接，所述第二电阻r2的另一端接地；所述第一电阻r1与所述第二电阻r2的公共端与所述电子开关q1的受控端连接，所述电子开关q1的输入端与所述继电器30的受控端连接，所述电子开关q1的输出端接地。
[0053]
本实施例中，所述电子开关q1为三极管、mos管或者igbt中的一种或者多种组合。
[0054]
当所述主控制器10通过第一电阻r1输出高电平至电子开关q1的受控端时，电子开关q1开启，从而电源、继电器30的控制线圈(继电器30的受控端)以及地形成回路，继电器30开启(吸合)。当主控制器10通过第一电阻r1输出低电平至电子开关q1的受控端，或者不输出电平值电子开关q1的受控端时，由于第二电阻r2的下拉作用，电子开关q1的受控端处于低电平，电子开关q1截止，进而继电器30关闭(断开)。
[0055]
参照图2，在一实施例中，所述继电器驱动电路20还包括二极管d1，所述二极管d1的阳极用于与继电器30的控制线圈的第一端连接，所述二极管d1的阴极用于与继电器30的控制线圈的第二端连接。
[0056]
所述二极管d1可以保护电子开关q1不被继电器30的线圈(相当于电感器)产生的反向电压影响，导致电子开关q1损坏。
[0057]
参照图2，在一实施例中，所述继电器30控制电路还包括第三电阻r3，所述第三电阻r3的一端与所述第一检测端l1连接，所述第三电阻r3的另一端与继电器30的输入端连接。
[0058]
在一实施例中，所述继电器30控制电路还包括第四电阻r4，所述第四电阻r4的一端与所述第二检测端l2连接，所述第四电阻r4的另一端与继电器30的输出端连接。
[0059]
所述第三电阻r3和第四电阻r4为限流电阻。
[0060]
本实用新型还提出一种电子设备，该电阻设备包括继电器30以及上述的继电器30
控制电路。该继电器30控制电路的具体结构参照上述实施例，由于本电子设备采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中继电器30控制电路用于控制所述继电器30开启或者关闭。
[0061]
以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。