一种多路继电器同步控制电路的制作方法

1.本实用新型涉及继电器控制领域，更具体涉及一种多路继电器同步控制电路。


背景技术：

2.在小功率三相四线供电设备或需要扩大电路功率的应用中，为了提高继电器的电流和减小产品体积，一般采用四只单个的pcb安装继电器来控制三相四线的输出，每个继电器都用一路控制信号和功率放大电路，电路元件多，不利于pcb的小型化；或者牺牲体积采用非印制板安装的接触器来控制功率回路。
3.继电器线圈的静态功耗是继电器使用场合受限的一个主要因素，降低继电器功耗的方法也比较多。常见的是采用双电源给继电器线圈供电，先用高电压吸合继电器，继电器吸合后撤除高电压，用低电压维持继电器的吸合状态。这种方案需要两路电源供电，电路比较复杂，特别是在多继电器同步供电时，控制也比较复杂。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题在于现有多路继电器控制三相四线的输出的情况下，电路复杂、功耗大的问题。
5.本实用新型通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：一种多路继电器同步控制电路，包括四路充电电路、四个继电器线圈及驱动电路，所述驱动电路包括三极管q1、三极管q2以及三极管q3，所述三极管q1的基极以及三极管q3的基极连接并接收高低电平信号，三极管q1的集电极与三极管q2的基极连接，三极管q1的发射极接地，三极管q2的发射极与三极管q3的发射极连接，三极管q3的集电极接地；四个充电电路并联连接，整体并联的一端与电源vcc连接，整体并联的另一端与三极管q2的发射极连接，每个充电电路分别连接一个继电器线圈的一端，所有继电器线圈的另一端均与三极管q1的集电极连接。
6.本实用新型所有继电器共用驱动电路，实现多路继电器同步控制的同时，减少元器件，电路结构简单，并且当三极管q1的基极以及三极管q3的基极接收低电平信号时，三极管q1和q2关断，q3开通，电源vcc的电压为充电电路充电，由于q3集电极阻值很小，在控制信号为低电平时，充电电路上存储的电压可以认为是等于vcc电压。此时将电路控制信号翻转为高电平时，三极管q1和q2开通，q3关断，充电电路上存储的电压和vcc电压叠加后，施加到继电器线圈上的电压就为2倍的vcc电压，此电压可以吸合继电器，当充电电路存储的能量被线圈释放后，线圈的供电由vcc提供。通过充电电路进行预充电，为继电器吸合瞬间提供2倍于供电电源电压的能量，在继电器吸合后，又用供电电压维持继电器状态，降低继电器线圈维持功耗。
7.进一步地，其中一路充电电路包括二极管d1以及极性电容c1，所述二极管d1的阳极与电源vcc连接，二极管d1的阴极与极性电容c1的正极连接，极性电容c1的负极与三极管q2的发射极连接，二极管d1的阴极与一个继电器线圈的一端连接，该继电器线圈的另一端与三极管q1的集电极连接。
8.更进一步地，所述多路继电器同步控制电路还包括电阻r1和电阻r2，所述电阻r1的一端接收高低电平信号，电阻r1的另一端、电阻r2的一端以及三极管q1的基极连接，电阻r2的另一端以及三极管q1的发射极接地。
9.更进一步地，所述多路继电器同步控制电路还包括电阻r3和电阻r4，所述电阻r3的一端与电阻r1的一端连接，电阻r3的另一端、电阻r4的一端及三极管q3的基极连接，三极管q3的集电极以及电阻r4的另一端接地。
10.更进一步地，所述多路继电器同步控制电路还包括电阻r5、电阻r6以及电阻r7，所述电阻r5的一端与三极管q1的集电极连接，电阻r5的另一端、电阻r6的一端及三极管q2的基极连接，电阻r6的另一端、三极管q2的发射极以及电阻r7的一端连接，电阻r7的另一端与三极管q3的发射极连接。
11.进一步地，所述三极管q1和三极管q2为n型三极管。
12.进一步地，所述三极管q3为p型三极管。
13.本实用新型的优点在于：本实用新型所有继电器共用驱动电路，实现多路继电器同步控制的同时，减少元器件，电路结构简单，并且当三极管q1的基极以及三极管q3的基极接收低电平信号时，三极管q1和q2关断，q3开通，电源vcc的电压为充电电路充电，由于q3集电极阻值很小，在控制信号为低电平时，充电电路上存储的电压可以认为是等于vcc电压。此时将电路控制信号翻转为高电平时，三极管q1和q2开通，q3关断，充电电路上存储的电压和vcc电压叠加后，施加到继电器线圈上的电压就为2倍的vcc电压，此电压可以吸合继电器，当充电电路存储的能量被线圈释放后，线圈的供电由vcc提供。通过充电电路进行预充电，为继电器吸合瞬间提供2倍于供电电源电压的能量，在继电器吸合后，又用供电电压维持继电器状态，降低继电器线圈维持功耗。
附图说明
14.图1为本实用新型实施例所公开的一种多路继电器同步控制电路的原路图。
具体实施方式
15.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，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。
16.如图1所示，一种多路继电器同步控制电路，包括四路充电电路、四个继电器线圈及驱动电路，所述驱动电路包括三极管q1、三极管q2以及三极管q3、电阻r1至电阻r7，四个继电器线圈分别为k1至k4，二极管d1与极性电容c1组成一路充电电路，二极管d2与极性电容c2组成一路充电电路，二极管d3与极性电容c3组成一路充电电路，二极管d4与极性电容c4组成一路充电电路。
17.所述电阻r1的一端接收高低电平信号，电阻r1的另一端、电阻r2的一端以及三极管q1的基极连接，电阻r2的另一端以及三极管q1的发射极接地。所述电阻r3的一端与电阻r1的一端连接，电阻r3的另一端、电阻r4的一端及三极管q3的基极连接，三极管q3的集电极
以及电阻r4的另一端接地。所述电阻r5的一端与三极管q1的集电极连接，电阻r5的另一端、电阻r6的一端及三极管q2的基极连接，电阻r6的另一端、三极管q2的发射极以及电阻r7的一端连接，电阻r7的另一端与三极管q3的发射极连接。
18.所述二极管d1的阳极与电源vcc连接，二极管d1的阴极与极性电容c1的正极连接，极性电容c1的负极与三极管q2的发射极连接，二极管d1的阴极与继电器线圈k1的一端连接，继电器线圈k1的另一端与三极管q1的集电极连接。所述二极管d2的阳极与电源vcc连接，二极管d2的阴极与极性电容c2的正极连接，极性电容c2的负极与三极管q2的发射极连接，二极管d2的阴极与继电器线圈k2的一端连接，继电器线圈k2的另一端与三极管q1的集电极连接。所述二极管d3的阳极与电源vcc连接，二极管d3的阴极与极性电容c3的正极连接，极性电容c3的负极与三极管q2的发射极连接，二极管d3的阴极与继电器线圈k3的一端连接，继电器线圈k3的另一端与三极管q1的集电极连接。所述二极管d4的阳极与电源vcc连接，二极管d4的阴极与极性电容c4的正极连接，极性电容c4的负极与三极管q2的发射极连接，二极管d4的阴极与继电器线圈k4的一端连接，继电器线圈k4的另一端与三极管q1的集电极连接。本实施例中，所述三极管q1和三极管q2为n型三极管。所述三极管q3为p型三极管。
19.本实用新型的工作原理为：当电路控制信号为低电平时，三极管q1和三极管q2关断，三极管q3开通，供电电源vcc的电压通过二极管d1～d4为电容c1～c4充电，由于三极管q3集电极电阻的阻值很小，在控制信号为低电平时，电容c1～c4上存储的电压可以认为是等于vcc电压。此时将电路控制信号翻转为高电平时，三极管q1和三极管q2开通，三极管q3关断，电容c1～c4的负极的电压变为vcc电压，电容c1～c4上存储的电压和vcc电压叠加后，施加到继电器线圈上的电压就为2倍的vcc电压，此电压可以吸合继电器，当电容c1～c4存储的能量被线圈释放后，线圈的供电由vcc提供，在同样的线圈电阻情况下，维持功率降低到原来的四分之一。图1中由二极管d1～d4、电容c1～c4组成的电路可以同时完成四只继电器的同步控制，电路简单可靠，多路二极管同时分别对其对应的电容充电，提供了多只继电器同时控制的能量，实现电路中多继电器的同步控制，电路简单，元件少，利于pcb的小型化，同时通过多继电器同步控制可以让继电器工作在更大功率的场合，可以提高电路的带载能力。采用一个供电电源，通过二极管对电容进行预充电，为继电器吸合瞬间提供2倍于供电电源电压的能量，在继电器吸合后，又用供电电压维持继电器状态，降低继电器线圈维持功耗，扩展了继电器使用场合，特别是高温环境下，对继电器的寿命和可靠工作有较大的意义。
20.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。