專利名稱：磁保持繼電器驅(qū)動電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種新型電能表用磁保持繼電器驅(qū)動電路。
背景技術：
一般情況下主控CPU電路和磁保持繼電器驅(qū)動電路的電源由同一個電源提供，在CPU剛剛上電時各項功能開始初始化，其控制磁保持繼電器驅(qū)動電路的IO 口電平將處于不 確定狀態(tài)，而此時磁保持繼電器驅(qū)動電路也已經(jīng)上電，很可能導致開關三極管誤導通損壞驅(qū)動電路。ZL201020245700. 4的中國專利文件公開了一種磁保持繼電器的驅(qū)動電路。如圖I所示，RelayOn為高電平，RelayOff為低電平時，Q502，Q503快速進入導通狀態(tài)，Q501，Q504則快速時入截止狀態(tài)，電流經(jīng)HVC— > Q502—> RYB-> RYA-> Q503—> GAD，繼電器通電閉合。當磁保持繼電器由閉合需要斷開時，令磁保持繼電器控制信號RelayOn為低電平，RelayOff為高電平，Q501, Q504快速進入導通狀態(tài)，Q502, Q503則快速進入截止狀態(tài)，電流經(jīng) HVC—> Q501—> RYA-> RYB-> Q504—> GND，繼電器通電斷開。上述電路，如果ReIayOruReIayOff同時為高電平，則四個三極管同時導通，RYB與RYA之間的繼電器線圈被短路，電流直接流經(jīng)同一側(cè)的兩個三極管，容易驅(qū)動電路損壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種磁保持繼電器的驅(qū)動電路，用以解決在數(shù)字IO 口電平不確定狀態(tài)時驅(qū)動電路可能損壞的問題。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方案是一種磁保持繼電器的驅(qū)動電路，所述驅(qū)動電路包括一個橋式電路，橋式電路的第一、第二兩個橋臂對稱設置，每個橋臂的一個上三極管和一個下三極管串聯(lián)在電源與地之間，各橋臂的上三極管與下三極管的串聯(lián)點為分別用于連接磁保持繼電器線圈兩端的連接點，各橋臂的下三極管的基極分別連接所述驅(qū)動電路的兩個控制端，每個橋臂還設有一個用于控制該橋臂的上三極管與下三極管互補導通的控制三極管(Ql、Q6)，該控制三極管射極連接所在橋臂的對應控制端，集電極控制連接對應的上三極管，基極通過限流電阻連接電源。所述上三極管、下三極管均并聯(lián)有反向二極管。所述每個下三極管均設有連接在射極與基極之間的下拉電阻(R9、R10)。每個橋臂的上三極管為NPN型三極管(Q2、Q4)，上三極管的射極接電源，集電極連接下三極管，基極與射極之間連接有偏置電阻(R4、R5)，對應的控制三極管為PNP三極管(Ql、Q6)，控制三極管的集電極連接所述上三極管(Q2、Q4)的基極。本發(fā)明的驅(qū)動電路，在高低驅(qū)動電平下能夠正常工作，在雙高驅(qū)動電平或雙低驅(qū)動電平時，RA，RB電位相同，不會產(chǎn)生動作，電路中無通路。所以，本發(fā)明的驅(qū)動電路在驅(qū)動電平不確定狀態(tài)時不會損壞電路。


圖I是現(xiàn)有技術的一種驅(qū)動電路；
圖2是本發(fā)明的一種驅(qū)動電路。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步詳細的說明。本發(fā)明的驅(qū)動電路包括一個橋式電路，橋式電路的第一、第二兩個橋臂對稱設置，每個橋臂的一個上三極管和一個下三極管串聯(lián)在電源與地之間，各橋臂的上三極管與下三極管的串聯(lián)點為分別用于連接磁保持繼電器線圈兩端的連接點，各橋臂的下三極管的基極 分別連接所述驅(qū)動電路的兩個控制端，每個橋臂還設有一個用于控制該橋臂的上三極管與下三極管互補導通的控制三極管，該控制三極管射極連接所在橋臂的對應控制端，集電極控制連接對應的上三極管，基極通過限流電阻連接電源。如圖I為一種具體實施方式
，兩橋臂分別為上三極管Q2、下三極管Q3組成的左側(cè)橋臂與上三極管Q4、下三極管Q5組成的右側(cè)橋臂，對應的控制開關管分別為Ql、Q6。電路還包括限流電阻Rf R8、下拉電阻R9，R10，其中Q2 Q5構(gòu)成橋式電路，且Q2，Q4為PNP型三極管，Q3，Q5為NPN型三極管，限流電阻R3，R7與下拉電阻R9，RlO并聯(lián)后連接到開關三極管Q3，Q5的基極和Q1，Q6的發(fā)射極。在開關三極管Q2 Q5的集電極和發(fā)射極間依次反向并聯(lián)一個保護二極管Df D4。+12V為驅(qū)動磁保持繼電器動作的供電電源，RA、RB為連接磁保持繼電器控制端的引腳，RelayOn, RelayOff為主控CPU的控制信號輸入端，限流電阻用來限制流過開關三極管基極電流的大小，下拉電阻防止開關三極管受到噪聲信號影響而產(chǎn)生誤動作，使開關三極管動作更可靠。Q1、Q6和限流電阻R1、R8組成電平轉(zhuǎn)換電路，將Q2、Q4也處于控制IO 口的控制之下。本發(fā)明的具體工作方式如下
在未動作狀態(tài)下，當輸入控制信號RelayOn、RelayOff都為高電平時，開關三極管Q3、Q5導通，QU Q6關斷，通過Ql、Q6將Q2、Q4也關斷，那么磁保持繼電器的兩端控制線就和地連在一起沒有壓降，從而不會產(chǎn)生動作。在未動作狀態(tài)下，當輸入控制信號RelayOn、RelayOff都為低電平時，開關三極管Q3、Q5關斷，QU Q6導通，通過Ql、Q6將Q2、Q4也導通，那么磁保持繼電器的兩端控制線就和+12V電源連在一起同樣沒有壓降，也不會產(chǎn)生動作。在磁保持繼電器需要閉合時，令控制信號輸入端RelayOn為高電平，RelayOff為低電平，Q3、Q4、Q6進入導通狀態(tài)，Q1、Q2、Q5進入關斷狀態(tài)，電流經(jīng)+12V -> Q4 -> RB ->RA ->Q3 -> GND,磁保持繼電器通電閉合，在此過程中磁保持繼電器產(chǎn)生一個負電壓通過保護二極管Dl、D4放掉。在磁保持繼電器需要斷開時，令控制信號輸入端RelayOn為低電平，RelayOff為高電平，Q3、Q4、Q6進入關斷狀態(tài)，Q1、Q2、Q5進入導通狀態(tài)，電流經(jīng)+12V -> Q2 -> RA ->RB -> Q5 -> GND,磁保持繼電器通電斷開，在此過程中磁保持繼電器產(chǎn)生一個負電壓通過保護二極管D2、D3放掉。在整個工作工程中通過電平轉(zhuǎn)換電路將組成橋式驅(qū)動電路的開關三極管全部處于可控狀態(tài)，從而能夠有效抑制控制輸入端雙高電平或雙低電平的誤操作損害。另外，在組成橋式驅(qū)動電路的開關三極管Q2 Q5中某個開關三極管損壞時，也可以將同側(cè)的另外一個三極管關斷來防止長時間的大電流對表計功耗的影響，且不會有大電流長時間流過繼電器造成損害，從而保證表計正常、可靠的工作。如果開關三極管Q2或Q4損壞，在控制信號輸入端為高電平時Q3、Q5處于導通狀態(tài)電流將按照+12V -> Q2 -> RA ->Q3 -> GND 或+12V -> Q4 -> RB ->Q5 -> GND 流動，在控制信號輸入端為低電平時Q3、Q5處于關斷狀態(tài)不會有大電流產(chǎn)生，也不會有電流長時間流過磁保持繼電器。如果開關三極管Q3或Q5損壞，在控制信號輸入端為高電平時Q2、Q4處于關斷狀態(tài)，不會有大電流產(chǎn)生，在控制信號輸入端為低電平時Q2、Q4處于導通狀態(tài)電流將按照+12V -> Q2 -> RA ->Q3 -> GND 或+12V -> Q4 -> RB ->Q5 -> GND流動，不會有電流長時間流過磁保持繼電器。以上實施例僅用以說明而非限制本發(fā)明的技術方法，盡管參照上述實施例對本發(fā) 明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解對本發(fā)明進行修改或者等同替換，如對三極管類型選擇，NPN的PNP替換，甚至替換為其他類型的開關管等等，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍的任何修改或局部替換，均應涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當中。
權(quán)利要求
1.一種磁保持繼電器的驅(qū)動電路，所述驅(qū)動電路包括一個橋式電路，橋式電路的第一、第二兩個橋臂對稱設置，每個橋臂的一個上三極管和一個下三極管串聯(lián)在電源與地之間，各橋臂的上三極管與下三極管的串聯(lián)點為分別用于連接磁保持繼電器線圈兩端的連接點，各橋臂的下三極管的基極分別連接所述驅(qū)動電路的兩個控制端，其特征在于，每個橋臂還設有一個用于控制該橋臂的上三極管與下三極管互補導通的控制三極管(Q1、Q6)，該控制三極管射極連接所在橋臂的對應控制端，集電極控制連接對應的上三極管，基極通過限流電阻連接電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的磁保持繼電器的驅(qū)動電路，其特征在于，所述上三極管、下三極管均并聯(lián)有反向二極管。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的磁保持繼電器的驅(qū)動電路，其特征在于，所述每個下三極管均設有連接在射極與基極之間的下拉電阻(R9、RlO)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的磁保持繼電器的驅(qū)動電路，其特征在于，每個橋臂的上三極管為NPN型三極管(Q2、Q4)，上三極管的射極接電源，集電極連接下三極管，基極與射極之間連接有偏置電阻(R4、R5)，對應的控制三極管為PNP三極管(Ql、Q6)，控制三極管的集電極連接所述上三極管(Q2、Q4)的基極。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種磁保持繼電器驅(qū)動電路，每個橋臂還設有一個用于控制該橋臂的上三極管與下三極管互補導通的控制三極管，該控制三極管射極連接所在橋臂的對應控制端，集電極控制連接對應的上三極管，基極通過限流電阻連接電源。本發(fā)明的驅(qū)動電路在高低驅(qū)動電平下能夠正常工作，在雙高驅(qū)動電平或雙低驅(qū)動電平時，RA，RB電位相同，不會產(chǎn)生動作，電路中無通路。所以，本發(fā)明的驅(qū)動電路在驅(qū)動電平不確定狀態(tài)時不會損壞電路。
文檔編號H01H47/36GK102664126SQ20121015366
公開日2012年9月12日 申請日期2012年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月17日
發(fā)明者何小輝, 劉永光, 劉靜然, 孫超亮, 張濤, 張長江, 杜文龍, 郭權(quán), 陳新春, 項立衛(wèi), 馬永武, 黃明山 申請人:河南許繼儀表有限公司, 許繼集團有限公司