一种继电器驱动电路
阅读说明：本技术 一种继电器驱动电路 (Relay drive circuit ) 是由 杨晨 徐键 谢尧 于 2020-12-21 设计创作，主要内容包括：本发明提供的一种继电器驱动电路,包括继电器回路和卡门槛电路；所述卡门槛电路并联于所述继电器回路上,用于将继电器的动作电压门槛限制在一个合理的范围之内。本发明提供的一种继电器驱动电路,通过在继电器回路上设置卡门槛电路,将继电器的动作电压门槛限制在一个合理的范围之内,且继电器回路本身参数的变化对这个门槛范围的取值影响很小,消除了继电器本身参数的差异对电路,使得继电器动作回路门槛电压值得摆动范围大幅度减小,保证系统更稳定可靠的运行。(The invention provides a relay driving circuit, which comprises a relay loop and a threshold clamping circuit; the threshold clamping circuit is connected in parallel with the relay loop and used for limiting the action voltage threshold of the relay within a reasonable range. According to the relay driving circuit provided by the invention, the threshold of the action voltage of the relay is limited within a reasonable range by arranging the threshold clamping circuit on the relay loop, the change of the parameters of the relay loop has little influence on the value of the threshold range, the difference of the parameters of the relay is eliminated, the threshold voltage value of the relay action loop is greatly reduced, and the more stable and reliable operation of the system is ensured.)
技术领域
本发明涉及工业自动化技术领域，更具体的，涉及一种继电器驱动电路。
背景技术
继电器是工业自动化领域内应用非常广泛的一种电子元件，它是使用较小电流控制较大电流的一种自动开关，继电器种类繁多，其中电压式电磁继电器结构简单，工作可靠，是应用最广泛的一种继电器。继电器主要由动作线圈和触电两部分组成，当动作线圈上施加电压，可控制继电器的触电吸合或者断开，以达到控制电路通断的目的。继电器有几个重要的参数，直流电阻，额定电压，动作门槛电压等。当施加在继电器动作线圈的电压达到或大于动作门槛电压，继电器启动，触点吸合或断开；
图1就是传统的继电器驱动回路，当施加继电器J1的动作线圈的电压KM+达到门槛电压时，继电器J1触电吸合，完成继电器的驱动。在实际的应用当中，这个门槛电压非常重要，对整个系统的启动和停止的控制有着决定性的作用，但由于生产工艺及材料以及温度环境等客观条件限制，每个继电器的参数都很难保持一致。图1 所示的这种传统的继电器驱动回路，就存在着一样设计的系统，但是启动电压各不相同，同样一套电路设计，有的在电压很低的情况下就会启动，而有的启动电压则会高上许多，这样就很容易出现系统误启动或误关断，给实际工程应用带来了很大的问题。
发明内容
本发明为克服的现有的继电器驱动回路在使用过程中，存在容易出现误启动或误关断的技术缺陷，提供一种继电器驱动电路。可以有效降低器件参数差异带来的影响，使继电器的启动电压控制在一定的误差范围之内，满足现场工程应用。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种继电器驱动电路，包括继电器回路和卡门槛电路；所述卡门槛电路并联于所述继电器回路上，用于将继电器的动作电压门槛限制在一个合理的范围之内。
上述方案中，通过在继电器回路上设置卡门槛电路，将继电器的动作电压门槛限制在一个合理的范围之内，且继电器回路本身参数的变化对这个门槛范围的取值影响很小，消除了继电器本身参数的差异对电路，使得继电器动作回路门槛电压值得摆动范围大幅度减小，保证系统更稳定可靠的运行。
其中，所述继电器回路包括电压输入端、限流电阻R35、分流电阻R34、采样电阻R37、继电器动作线圈和电压输出端；其中：
所述限流电阻R35一端与所述电压输入端电性连接，限流电阻R35另一端与所述采样电阻R37一端电性连接；
所述采样电阻R37另一端与所述分流电阻R34一端电性连接；
所述分流电阻R34另一端与所述继电器动作线圈输入端电性连接；
所述继电器动作线圈输出端与所述电压输出端电性连接。
其中，所述卡门槛电路包括光耦OP3、电容C6、二极管D26和TVS管D28；其中：
所述光耦OP3的初级与所述采样电阻R37并联；
所述光耦OP3的负极与所述TVS管D28并联；
所述电容C6、二极管D26分别与所述采样电阻R37并联；
所述述TVS管D28与所述分流电阻R34并联。
其中，所述继电器驱动电路还包括防交流电容C7；所述防交流电容C7与所述继电器动作线圈并联。
上述方案中，当继电器驱动电路误输入交流电压时，虽然继电器不能承受交流电压，但是由于继电器动作线圈两端并联了防交流电容C7，在交流情况下可近似等同于防交流电容C7短路，由此保护继电器线圈不受损坏，有效防止误输入交流电导致电路损坏情况的发生。
其中，所述继电器驱动电路还包括防反接二极管D50；所述防反接二极管D50一端与所述电压输入端电性连接，另一端与所述限流电阻R35一端电性连接。
上述方案中，当继电器驱动电路输入反接时，由于防反接二极管D50两端施加的时反向电压，因此整个电路无法导通，有效防止输入电压正负接反导致电路损坏情况的发生。
其中，所述继电器驱动电路还包括防反接二极管D50；所述防反接二极管D50一端与所述电压输入端电性连接，另一端与所述限流电阻R35一端电性连接。
上述方案中，反接二极管D50与防交流电容C7配合，可防止输入电压正负接反以及误输入交流电导致电路损坏的情况。
其中，所述限流电阻R35采用滑动变阻器。
上述方案中，动作电压KM+由电压输入端输入后，先经过一个反接二极管D50，然后经过限流电阻R35、采样电阻R37、TVS管D28后，接到继电器动作线圈回到电压输出端输出电压KM-。
上述方案中，当输入KM+电压输入由0逐渐增加，一开始KM+电压低于TVS管D28的击穿电压，电流从限流电阻R35、采样电阻R37、分流电阻R34和继电器动作线圈形成回路，假设继电器线圈电阻为Rr，则光耦OP3初级的电压Vop即为R37两端的电压，继电器动作线圈由于分流电阻R34值为几百K，非常大，此时继电器线圈两端电压跟只是其电阻分压所得，值很小，无法导通。当Vop增大，TVS管D28被击穿后，此时输入电压继续增大到足以使光耦OP3导通的时候，TVS管D28和分流电阻R34被短路，输入电压加在限流电阻R35和继电器线圈上，继电器线圈分压瞬间增加，通过计算，选取合理的限流电阻R35的值，可使此时继电器线圈两端电压直接超过其动作门槛电压，从而启动继电器。
上述方案中，将限流电阻R35设置为滑动变阻器，在继电器驱动电路使用过程中，方便对限流电阻R35的阻值进行调节，使得电路更具备适用性。
与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：
本发明提供的一种继电器驱动电路，通过在继电器回路上设置卡门槛电路，将继电器的动作电压门槛限制在一个合理的范围之内，且继电器回路本身参数的变化对这个门槛范围的取值影响很小，消除了继电器本身参数的差异对电路，使得继电器动作回路门槛电压值得摆动范围大幅度减小，保证系统更稳定可靠的运行。
附图说明
图1为现有的继电器驱动回路示意图；
图2为本发明所述电路连接示意图。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；
对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
实施例1
如图1所示，一种继电器驱动电路，包括继电器回路和卡门槛电路；所述卡门槛电路并联于所述继电器回路上，用于将继电器的动作电压门槛限制在一个合理的范围之内。
在具体实施过程中，通过在继电器回路上设置卡门槛电路，将继电器的动作电压门槛限制在一个合理的范围之内，且继电器回路本身参数的变化对这个门槛范围的取值影响很小，消除了继电器本身参数的差异对电路，使得继电器动作回路门槛电压值得摆动范围大幅度减小，保证系统更稳定可靠的运行。
更具体的，所述继电器回路包括电压输入端、限流电阻R35、分流电阻R34、采样电阻R37、继电器动作线圈和电压输出端；其中：
所述限流电阻R35一端与所述电压输入端电性连接，限流电阻R35另一端与所述采样电阻R37一端电性连接；
所述采样电阻R37另一端与所述分流电阻R34一端电性连接；
所述分流电阻R34另一端与所述继电器动作线圈输入端电性连接；
所述继电器动作线圈输出端与所述电压输出端电性连接。
更具体的，所述卡门槛电路包括光耦OP3、电容C6、二极管D26和TVS管D28；其中：
所述光耦OP3的初级与所述采样电阻R37并联；
所述光耦OP3的负极与所述TVS管D28并联；
所述电容C6、二极管D26分别与所述采样电阻R37并联；
所述述TVS管D28与所述分流电阻R34并联。
更具体的，所述继电器驱动电路还包括防交流电容C7；所述防交流电容C7与所述继电器动作线圈并联。
在具体实施过程中，当继电器驱动电路误输入交流电压时，虽然继电器不能承受交流电压，但是由于继电器动作线圈两端并联了防交流电容C7，在交流情况下可近似等同于防交流电容C7短路，由此保护继电器线圈不受损坏，有效防止误输入交流电导致电路损坏情况的发生。
更具体的，所述继电器驱动电路还包括防反接二极管D50；所述防反接二极管D50一端与所述电压输入端电性连接，另一端与所述限流电阻R35一端电性连接。
在具体实施过程中，当继电器驱动电路输入反接时，由于防反接二极管D50两端施加的时反向电压，因此整个电路无法导通，有效防止输入电压正负接反导致电路损坏情况的发生。
更具体的，所述继电器驱动电路还包括防反接二极管D50；所述防反接二极管D50一端与所述电压输入端电性连接，另一端与所述限流电阻R35一端电性连接。
在具体实施过程中，反接二极管D50与防交流电容C7配合，可防止输入电压正负接反以及误输入交流电导致电路损坏的情况。
更具体的，所述限流电阻R35采用滑动变阻器。
在具体实施过程中，动作电压KM+由电压输入端输入后，先经过一个反接二极管D50，然后经过限流电阻R35、采样电阻R37、TVS管D28后，接到继电器动作线圈回到电压输出端输出电压KM-。
在具体实施过程中，当输入KM+电压输入由0逐渐增加，一开始KM+电压低于TVS管D28的击穿电压，电流从限流电阻R35、采样电阻R37、分流电阻R34和继电器动作线圈形成回路，假设继电器线圈电阻为Rr，则光耦OP3初级的电压Vop即为R37两端的电压，继电器动作线圈由于分流电阻R34值为几百K，非常大，此时继电器线圈两端电压跟只是其电阻分压所得，值很小，无法导通。当Vop增大，TVS管D28被击穿后，此时输入电压继续增大到足以使光耦OP3导通的时候，TVS管D28和分流电阻R34被短路，输入电压加在限流电阻R35和继电器线圈上，继电器线圈分压瞬间增加，通过计算，选取合理的限流电阻R35的值，可使此时继电器线圈两端电压直接超过其动作门槛电压，从而启动继电器。
在具体实施过程中，将限流电阻R35设置为滑动变阻器，在继电器驱动电路使用过程中，方便对限流电阻R35的阻值进行调节，使得电路更具备适用性。
实施例2
更具体的，本发明的具体实施如下：
当输入KM+的电压Vin由0慢慢增大，当低于TVS管D28时，继电器无法导通，整个回路电流非常小，此时光耦OP3也无法导通。
由于分流电阻R34取值非常大，当输入电压增大到超过TVS管D28的击穿电压Vd时，光耦OP3初级两端电压开始增大，当Vop增大到此时光耦OP3的导通电压时，输入电压全部加在限流电阻R35和继电器线圈上，此试继电器线圈导通，则此时的输入电压即为继电器的动作门槛电压。
光耦OP3两端电压Vop=（Vin-Vd）*R37/(R35+R37 +Rr)，
则Vin= Vd +Vop*(R35+R37 +Rr)/R37
通过适当的选取上述公式中的相关分立器件的参数值，可以将继电器动作门槛电压限制在一个合理的范围之内，消除继电器本身参数的影响。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
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