[实用新型]用于控制用户负荷的大电流继电器驱动电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种具有负荷控制功能表计的用于控制用户负荷的大电流继电器驱动电路。

背景技术

随着电力市场对于表计管理需求，具有负荷控制功能的表计越来越受到重视和欢迎，但这种表计要求能可靠地控制继电器的通断，其可靠程度除了要求继电器本身质量问题外，还有一个重要因素就是驱动电路的可靠性，特别是对于大容量继电器(比如三相表中用到的100A继电器)。图2所示是现有技术中普遍使用的一种用于控制用户负荷的大电流继电器驱动电路，这种电路具有电源部分和控制部分，其电源是从系统的变压器获取的。变压器从电网取电降压整流输出后除了要为大电流继电器驱动电路外还要为系统其它装置供电。这要求变压器的具有较大的负载能力。由于表计的结构限制，使用大容量的变压器受到限制，为了满足负载能力要求，变压器在增大容量时，另一个参数空载电压就需要放宽要求。空载电压增大，意味着功耗的增加，同时下一级电路要承受较高的电压。为了降低在过压情况下的功耗，一般在变压器的初级回路中串入热敏电阻，当初级电流超过热敏电阻阈值时，热敏电阻起保护，切断供电回路，起到保护表计作用；为了防止电压过高，一般采用稳压管或者采用耐压等级更高的元器件。如果热敏电阻选型偏差较大或者长时间使用性能改变，对于其他功能模块与继电器驱动电路共用电源的情况，变压器后级电路会可能在热敏电阻切断供电回路之前已经烧毁，存在一定的安全隐患，这种隐患在空载电流越高的情况概率越大。因此现有技术的电路其电源部分很大程度上受制于变压器的负载能力，如何解决继电器功耗与变压器负载能力的矛盾是目前亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能可靠驱动继电器，降低功耗，并且不受变压器负载能力影响的用于控制用户负荷的大电流继电器驱动电路。

本实用新型提供的这种用于控制用户负荷的大电流继电器驱动电路，包括为大电流继电器提供电源的电源电路、大电流继电器的控制回路及其电源、向所述控制回路提供的控制信号的CPU，所述电源电路由整流电路形成，其电源直接从电网上获取，所述控制回路包括两中间继电器，这两个中间继电器各有一开关触点、一接地触点、一电源触点，其中开关触点与所述大电流继电器的绕组连接，电源触点与电源电路提供的直流电源(Z12V)连接，开关触点在CPU的控制下能对接地触点和电源触点作出择一接触，所述控制回路的电源从变压器整流后的输出电源获取。

本实用新型由于采用了两个电源，其中大电流继电器电源直接从电网上获取，控制回路仍然从变压器经整流后的直流输出电源上获取，与此同时将控制回路上增加了一个控制级即增加了两个中间继电器，而中间继电器驱动电流要求较小，这样对变压器负载能力要求降低，解决了现有技术中存在的继电器功耗与变压器负载能力相互矛盾的问题。大电流继电器的电源供给也能得到有效保证。因此本实用新型能使具有负荷控制功能的表计非常稳定的运行。

附图说明

图1是本实用新型的电路图。

图2是现有技术的电路图。

具体实施方式

从图1可以看出本实用新型包括为大电流继电器提供电源的电源电路、大电流继电器的控制回路及其电源、向所述控制回路提供的控制信号的CPU，为大电流继电器提供电源的电源电路由六个整流二极管、分压电阻R202、热敏电阻RT203组成，其电源直接从电网上获取，将本驱动电路的负载能力要求转接到电网上，六个整流二极管的负载能力都是1A，分压电阻采用大功率电阻器件(功率为5W)，这样能够有效保证大电流继电器的电源供给，热敏电阻可以防止过流。电网电压经整流、分压、限流后向大电流继电器绕组两端提供直流电源Z12V。

大电流继电器的控制回路主要由两个中间继电器DELAY200和DELAY201、两个二极管D217和D218、两个三极管B1和B2组成，用于控制大电流继电器的电流方向和通断，其中三极管B1控制DELAY200的开关的位置，三极管B2控制DELAY201的开关位置。两个中间继电器DELAY200和DELAY201各有一开关触点1、一个接地触点3、一个电源触点2，其中开关触点1与所述大电流继电器的绕组连接，电源触点2与电源电路提供的直流电源Z12V连接。控制回路的电源仍然采用变压器经整流后输出的+12V电压，CPU通过三极管B1和B2的控制中间继电器DELAY200和DELAY201开关触点位置，开关触点能对接地触点3和电源触点2作出择一接触。常态时REL1＝0，REL2＝0时，DELAY200和DELAY201的开关触点1与接地触点3连通，两中间继电器DELAY200和DELAY201及大电流继电器绕组中均无电流，该部分电路不消耗电流；当REL1＝1，REL2＝0时，中间继电器DELAY200的开关触点1与电源触点2(接Z12V)接通，而中间继电器DELAY201开关触点1置于接地触点3，大电流继电器绕组中电流从JK2流向JK1。当REL1＝0，REL2＝1时，中间继电器DELAY200开关触点1置于接地触点3，而中间继电器DELAY201开关触点1置于电源触点2(即Z12V)，大电流继电器绕组中电流从JK1流向JK2；当REL1＝1，REL2＝1时为非法状态，此时大电流继电器不动作(大电流继电器绕组两端均为Z12V)，这种状态是不允许的。大电流继电器按照目前采用的48V继电器线圈阻值为Rj＝570欧姆，分压电阻为1.5k。一相整流输出Ui＝110V；加在继电器绕组上电压U0＝110v*(570/(570+1500))＝30.3V.继电器控制有效信号持续时间为250毫秒，对于工频为50Hz电网，在250毫秒内，有12周波通过(峰值为380v)，能够保继电器可靠动作，在70％电压也能够保证工作电压在继电器可靠工作电压之上。在两相供电或者三相供电(两相供电150伏左右，三相供电180伏左右)，由于继电器的动作时间只有250毫秒，不会对驱动电路器件造成威胁。当过压时，变压器下一级电路承受的电压比现有技术的要低，且都有热敏电阻保护，更加安全可靠。本实用新型与现有技术相比除了运行稳定可靠外的还有以下两个优点：(1)控制部分只有两个二极管，相比改进前控制电路得到简化。(2)大电流继电器和控制电路既可以采用共地方式，也可以采用继电器与驱动电路隔离的方式，因此具有更好的电磁兼容性能。