專利名稱：一種磁保持繼電器驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及繼電器驅(qū)動(dòng)電路，具體來(lái)說(shuō)是一種電子式電能表的磁保持繼電器驅(qū)動(dòng)電路。
背景技術(shù)：
電子式電能表的繼電器驅(qū)動(dòng)關(guān)系到電能表的穩(wěn)定、可靠運(yùn)行、正確計(jì)量、合理用電。目前電能表中使用的繼電器驅(qū)動(dòng)電源大部分是與MCU控制芯片(微控制單元芯片)部分使用同一組整流電源，這樣使得設(shè)計(jì)功率增大。電能表在低電壓工作時(shí)如果繼電器進(jìn)行跳合閘操作，繼電器需要比較大的驅(qū)動(dòng)電流，這時(shí)會(huì)將電源電壓拉低影響MCU控制部分的正常工作(在市電低的情況下尤其突出)。而有部分改進(jìn)后的雖然在一定程度上解決了上述問(wèn)題，但需要增大變壓器次極輸出繞組的輸出功率，這樣使得變壓器體積增大、成本增力口，產(chǎn)品沒(méi)有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力?！?br>
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于在不增加變壓器輸出功率的情況下，提供一種在低電壓下跳閘不影響MCU工作的繼電器驅(qū)動(dòng)電路，以解決上述背景技術(shù)中所存在的缺陷與不足。本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問(wèn)題采用以下方案實(shí)現(xiàn)一種磁保持繼電器驅(qū)動(dòng)電路，包括電子式電能表內(nèi)由繼電器與MCU控制芯片相互連接構(gòu)成的連接電路，其特征在于，所述連接電路由相互連接的電平轉(zhuǎn)換電路和負(fù)電壓繼電器驅(qū)動(dòng)電路兩個(gè)部分構(gòu)成，所述的MCU控制芯片及繼電器驅(qū)動(dòng)電路分別與變壓器輸出電源經(jīng)正、負(fù)半周分別整流穩(wěn)壓后得到的正直流電源及負(fù)直流電源連接，所述電平轉(zhuǎn)換電路包括三極管Q4與Q4a，以及電阻Rl、Rla、R2、R2a，所述負(fù)電壓繼電器驅(qū)動(dòng)電路包括電阻R3、R3a、R4、R4a，以及三極管Ql、Qla, Q2、Q2a、Q3、Q3a，所述電平轉(zhuǎn)換電路的三極管Q4與Q4a的c極分別連接電阻R3與R3a的一端，Q4、Q4a的e極接正直流電源，在Q4與Q4a的e、b極間分別連接有電阻Rl與Rla，Q4與Q4a的b極分別通過(guò)電阻R2與R2a連接MCU控制信號(hào)輸出端，將MCU輸出的正極性控制電平轉(zhuǎn)換成高阻態(tài)及高電平；所述負(fù)電壓繼電器驅(qū)動(dòng)電路的Q2與Q3，以及Q2a與Q3a組成復(fù)合三級(jí)管，復(fù)合三極管e極接負(fù)直流電源，Q2與Q3的c極均與Ql的c極連接，Q2a與Q3a的c極均與Qla的c極連接，Ql與Qla的e極接參考地；繼電器控制線圈的兩個(gè)引腳分別接QU Q2、Q3的c級(jí)引腳以及Qla, Q2a、Q3a的c級(jí)引腳。通過(guò)上述兩部分的組合實(shí)現(xiàn)MCU正極性信號(hào)控制負(fù)極性電壓驅(qū)動(dòng)繼電器。工作原理電能表平常工作時(shí)，MCU輸出的繼電器控制信號(hào)即“繼電器閉合”與“繼電器斷開”均為無(wú)效“0”，三極管Q4和Q4a截止，其它所有的三極管均不導(dǎo)通，繼電器控制線圈兩端沒(méi)有驅(qū)動(dòng)電壓，繼電器不動(dòng)作。當(dāng)需要繼電器閉合時(shí)，MCU輸出的繼電器控制信號(hào)“繼電器閉合”有效(電平=0V)，Q4導(dǎo)通，正直流電源通過(guò)Q4加在R3上，從而使Q3、Q2、Qla導(dǎo)通，繼電器因控制線圈兩端加上負(fù)直流電源而“閉合”;同樣，當(dāng)需要繼電器斷開時(shí)，MCU輸出的繼電器控制信號(hào)“繼電器斷開”有效(電平=0V)，Q4a導(dǎo)通，正直流電源通過(guò)Q4a加在R3a上，從而Q3a、Q2a、Ql導(dǎo)通，繼電器因控制線圈兩端加上反向負(fù)直流電源而“斷開”?？刂评^電器閉合與斷開的有效信號(hào)應(yīng)為脈沖方式，本驅(qū)動(dòng)電路不允許MCU發(fā)出的“繼電器閉合”與“繼電器斷開”控制信號(hào)同時(shí)有效。有益效果本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、成本低，有效解決了電能表在低電壓工作如果繼電器進(jìn)行跳合閘操作時(shí)，繼電器會(huì)影響MCU控制部分正常工作的缺陷。

圖I為本實(shí)用新型的電路連接示意圖。圖中Ql、Qla、Q2、Q2a、Q3、Q3a、Q4、Q4a 均為三極管; Rl、Rla、R2、R2a、R 3、R 3a 均為電阻；Cl、C2 為電容;GND為參考地；VCC與-VPP分別為變壓器輸出電源經(jīng)正、負(fù)半周分別整流穩(wěn)壓后得到的正直流電源與負(fù)直流電源；RELAY_A和RELAY_B分別為繼電器控制線圈的兩個(gè)弓I腳；RELAY0N與RELAY0FF分別代表通過(guò)MCU控制芯片控制繼電器閉合與斷開的控制信號(hào)線。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
詳細(xì)說(shuō)明如下參見圖I所示，一種磁保持繼電器驅(qū)動(dòng)電路，包括電子式電能表內(nèi)由繼電器與MCU控制芯片相互連接構(gòu)成的連接電路，其特征在于，所述連接電路由相互連接的電平轉(zhuǎn)換電路和負(fù)電壓繼電器驅(qū)動(dòng)電路兩個(gè)部分構(gòu)成，所述的MCU控制芯片及繼電器驅(qū)動(dòng)電路分別與變壓器輸出電源經(jīng)正、負(fù)半周分別整流穩(wěn)壓后得到的正直流電源VCC及負(fù)直流電源-VPP連接，所述電平轉(zhuǎn)換電路包括三極管Q4與Q4a，以及電阻Rl、Rla、R2、R2a，所述負(fù)電壓繼電器驅(qū)動(dòng)電路包括電阻R3、R3a、R4、R4a，以及三極管Ql、Qla、Q2、Q2a、Q3、Q3a，所述電平轉(zhuǎn)換電路的三極管Q4與Q4a的c極分別連接電阻R 3與R3a的一端，Q4、Q4a的e極接正直流電源VCC，在Q4與Q4a的e、b極間分別連接有電阻Rl與Rla，Q4與Q4a的b極分別通過(guò)電阻R2與R2a連接MCU控制信號(hào)輸出端，將MCU輸出的正極性控制電平轉(zhuǎn)換成高阻態(tài)及高電平VCC ;所述負(fù)電壓繼電器驅(qū)動(dòng)電路的Q2與Q3，以及Q2a與Q3a組成復(fù)合三級(jí)管，復(fù)合三極管e極接負(fù)直流電源-VPP，Q2與Q3的c極均與Ql的c極連接，Q2a與Q3a的c極均與Qla的c極連接，Ql與Qla的e極接參考地GND ;繼電器控制線圈的兩個(gè)引腳RELAY_A和RELAY_B分別接Q1、Q2、Q3的c級(jí)引腳以及Qla、Q2a、Q3a的c級(jí)引腳。通過(guò)上述兩部分的組合實(shí)現(xiàn)MCU正極性信號(hào)控制負(fù)極性電壓驅(qū)動(dòng)繼電器。電能表平常工作時(shí)，MCU輸出的繼電器控制信號(hào)RELAY0N(繼電器閉合)、RELAY0FF (繼電器斷開)均為無(wú)效“O” (電平接近VCC)，三極管Q4和Q4a截止，其它所有的三極管均不導(dǎo)通，繼電器控制線圈兩端沒(méi)有驅(qū)動(dòng)電壓，繼電器不動(dòng)作。當(dāng)需要繼電器閉合時(shí)，MCU輸出的繼電器控制信號(hào)“繼電器閉合”RELAY0N有效(電平=0V)，Q4導(dǎo)通，正直流電源VCC通過(guò)Q4加在R3上，從而使Q3、Q2、Qla導(dǎo)通，繼電器因控制線圈兩端加上負(fù)直流電源而“閉合”;同樣，當(dāng)需要繼電器斷開時(shí)，MCU輸出的繼電器控制信號(hào)“繼電器斷開”RELAYOFF有效(電平=OV)，Q4a導(dǎo)通，正直流電源通過(guò)Q4a加在R3a上，從而Q3a、Q2a、Ql導(dǎo)通，繼電器因控制線圈兩端加上反向負(fù)直流電源而“斷開”?？刂评^電器閉合與斷開的有效信號(hào)應(yīng)為脈沖方式，本驅(qū)動(dòng)電路不允許MCU發(fā)出的“繼電器閉合”與“繼電器斷開”控制信號(hào)同時(shí) 有效。
權(quán)利要求1.一種磁保持繼電器驅(qū)動(dòng)電路，包括電子式電能表內(nèi)由繼電器與MCU控制芯片相互連接構(gòu)成的連接電路，其特征在于，所述連接電路由相互連接的電平轉(zhuǎn)換電路和負(fù)電壓繼電器驅(qū)動(dòng)電路兩個(gè)部分構(gòu)成，所述的MCU控制芯片及繼電器驅(qū)動(dòng)電路分別與變壓器輸出電源經(jīng)正、負(fù)半周分別整流穩(wěn)壓后得到的正直流電源(VCC)及負(fù)直流電源(-VPP)連接，所述電平轉(zhuǎn)換電路包括三極管Q4與Q4a，以及電阻Rl、Rla, R2、R2a，所述負(fù)電壓繼電器驅(qū)動(dòng)電路包括電阻R 3、R3a、R4、R4a，以及三極管Ql、Qla, Q2、Q2a、Q3、Q3a，所述電平轉(zhuǎn)換電路的三極管Q4與Q4a的c極分別連接電阻R3與R3a的一端，Q4、Q4a的e極接正直流電源(VCC)，在Q4與Q4a的e、b極間分別連接有電阻Rl與Rla，Q4與Q4a的b極分別通過(guò)電阻R2與R2a連接MCU控制信號(hào)輸出端，所述負(fù)電壓繼電器驅(qū)動(dòng)電路的Q2與Q3，以及Q2a與Q3a組成復(fù)合三級(jí)管，復(fù)合三極管的e極接負(fù)直流電源(-VPP)，Q2與Q3的c極均與Ql的c極連接，Q2a與Q3a的c極均與Qla的c極連接，Ql與Qla的e極接參考地(GND)，繼電器控制線圈的兩個(gè)引腳分別接Q1、Q2、Q3的c級(jí)引腳以及Qla、Q2a、Q3a的c級(jí)引腳。
專利摘要一種磁保持繼電器驅(qū)動(dòng)電路，包括電子式電能表內(nèi)由繼電器與MCU控制芯片相互連接構(gòu)成的連接電路，其特征在于，所述連接電路由相互連接的電平轉(zhuǎn)換電路和負(fù)電壓繼電器驅(qū)動(dòng)電路兩個(gè)部分構(gòu)成，所述的MCU控制芯片及繼電器驅(qū)動(dòng)電路分別與變壓器輸出電源經(jīng)正、負(fù)半周整流穩(wěn)壓后得到的正直流電源及負(fù)直流電源連接，所述電平轉(zhuǎn)換電路包括三極管Q4與Q4a，以及電阻R1、R1a、R2、R2a，所述負(fù)電壓繼電器驅(qū)動(dòng)電路包括電阻R 3、R3a、R4、R4a，以及三極管Q1、Q1a、Q2、Q2a、Q3、Q3a。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、成本低，有效解決了電能表在低電壓工作繼電器跳合閘時(shí)繼電器會(huì)影響MCU控制部分正常工作的缺陷。
文檔編號(hào)H01H47/00GK202678217SQ20122026506
公開日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月30日
發(fā)明者谷泉, 李慶勇 申請(qǐng)人:谷泉, 李慶勇