阅读说明：本技术 一种开关控制逻辑电路 (Switch control logic circuit ) 是由 张孟 张小龙 孟海川 项云飞 周浩 常俊杰 于 2019-09-18 设计创作，主要内容包括：本发明提出的一种开关控制逻辑电路,包括：继电器电源控制模块、继电器信号控制模块、继电器状态检测模块和主控CPU；继电器电源控制模块中设有用于给目标继电器供电的供电端子；继电器信号控制模块设置在目标继电器的控制端和供电端子之间；主控CPU分别连接继电器电源控制模块和继电器信号控制模块,用于控制继电器电源控制模块和继电器信号控制模块的工作状态；继电器状态检测模块连接在目标继电器的常开触点控CPU之间,主控CPU通过继电器状态检测模块获取常开触点的状态信息。有利于提高目标继电器的工作可靠性,从而有效提高电力专变用户的供电可靠性,防止由于电网干扰信号产生的误动作,减少用户由于非正常停电产生的损失。(The invention provides a switch control logic circuit, comprising: the relay power supply control module, the relay signal control module, the relay state detection module and the master control CPU are arranged in the relay power supply control module; a power supply terminal for supplying power to the target relay is arranged in the relay power supply control module; the relay signal control module is arranged between the control end of the target relay and the power supply terminal; the main control CPU is respectively connected with the relay power supply control module and the relay signal control module and is used for controlling the working states of the relay power supply control module and the relay signal control module; the relay state detection module is connected between normally open contact control CPUs of the target relay, and the master control CPU acquires state information of the normally open contact through the relay state detection module. The method is favorable for improving the working reliability of the target relay, thereby effectively improving the power supply reliability of the power special transformer user, preventing misoperation caused by power grid interference signals and reducing the loss of the user caused by abnormal power failure.)

一种开关控制逻辑电路

技术领域

本发明涉及电网技术领域，尤其涉及一种开关控制逻辑电路。

背景技术

专变终端用于中小型专变用户(B类，用电容量在100kVA以下)和大型专变用户(A类，用电容量在100kVA以上)，而这类用户一般都是大型的工厂或是中小企业，对用电质量要求高，不允许随意断电，哪怕极短时间的停电，都会造成很大的损失。在专变终端类产品中，基本都会内置继电器，普通开关控制逻辑电路容易受到干扰，而且在上电瞬间，继电器不受控制，容易发生误动作。另外常规的开关逻辑控制电路，没有反馈检测，继电器是否真的状态产生变化，主控CPU不清楚，这也会严重影响用户使用。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种开关控制逻辑电路。

本发明提出的一种开关控制逻辑电路，包括：继电器电源控制模块、继电器信号控制模块、继电器状态检测模块和主控CPU；

继电器电源控制模块中设有用于给目标继电器供电的供电端子；继电器信号控制模块设置在目标继电器的控制端和供电端子之间；

主控CPU分别连接继电器电源控制模块和继电器信号控制模块，用于控制继电器电源控制模块和继电器信号控制模块的工作状态；

继电器状态检测模块连接在目标继电器的常开触点控CPU之间，主控CPU通过继电器状态检测模块获取常开触点的状态信息。

优选的，继电器电源控制模块包括：第一三极管、第二三极管、稳压单元、译码器和第一光耦；第一三极管为PNP三极管，第二三极管为NPN三极管；

主控CPU连接译码器，译码器还连接第一光耦的发光端负极，第一光耦的发光端正极连接工作电源；第一光耦的受光端集电极连接供电电源，其受光端发射极通过第十二电阻接地并通过稳压单元连接第二三极管的基极；

第二三极管的基极还通过第十一电阻接地；第二三极管的发射极接地，其集电极通过第十四电阻接地；第一三极管的发射极连接供电电源，其集电极连接供电端子，其基极接地。

优选的，继电器电源控制模块还包括第一TVS管；第一三极管的发射极通过第一TVS管接地，第一TVS管还并联有第十二电容和第十三电阻。

优选的，稳压单元包括：第一二极管、第二二极管和第十电阻；第一光耦的受光端发射极连接第二二极管负极，第二二极管正极连接第一二极管负极，第一二极管正极连接第二三极管的基极；第十电阻与第二二极管并联。

优选的，第一二极管采用BZT52B5V1S，第二二极管采用IN4148WS。

优选的，继电器信号控制模块包括：目标继电器、第三三级管、第四三级管、第二光耦和第三二极管；第三三级管为NPN管，第四三级管为PNP管；

第二光耦的发光端正极连接主控CPU，其发光端负极接地，其受光端集电极通过第十七电阻连接供电端子，其受光端发射极连接第三三级管基极；第三三级管发射极接地，其集电极通过第十五电阻连接第四三级管基极；第四三级管的发射极连接供电端子，其集电极连接目标继电器控制端；第三二极管的正极接地，其负极连接第四三级管的集电极；第四三级管的集电极还通过第十八电容接地。

优选的，第二光耦的受光端集电极还通过第二十电容接地，其受光端发射极还通过第十九电容接地，第十九电容还并联有第十六电阻。

优选的，继电器状态检测模块包括：第六二极管、第四光耦、第七三极管和分压单元；

目标继电器的公共触点通过分压单元连接第四光耦的发光端正极，其常开触点连接第四光耦的发光端负极；第四光耦的受光端集电极连接工作电源，其受光端发射极通过第三十电阻接地并通过第二十九电阻连接第七三极管基极；第七三极管的发射极接地，其集电极连接主控CPU并通过第二十一电阻连接工作电源；

第六二极管的负极连接第四光耦的发光端正极，其正极连接第四光耦的发光端负极。

优选的，分压单元由51K 1W的功率电阻：第二十二电阻、第二十三电阻、第二十四电阻、第二十五电阻、第二十六电阻，串联组成。

优选的，译码器采用74HC138D；第一TVS管采用C1332，第三二极管采用M7，第四光耦采用LTV-816S-TA1-D3-TX，目标继电器采用G6RL-14-ASI-12VDC。

本发明提出的一种开关控制逻辑电路，包含继电器电源控制模块、继电器状态检测模块、继电器信号控制模块和主控CPU电路。当继电器需要跳闸或闭合时，主控CPU首先通过继电器状态检测模块，检测当前的目标继电器处于何种状态，如果是所需求的状态，则主控CPU不需要发出指令改变目标继电器状态；如果不是所需求的状态，主控CPU首选发出指令，控制继电器电源控制模块，使其输出继电器控制电源，然后主控CPU再次发出指令，控制继电器信号控制模块，使目标继电器跳闸，同时通过继电器状态检测模块检测目标继电器是否正确跳闸，如果没有，主控CPU需要重新跳闸指令。

本发明提出的一种开关控制逻辑电路，主控CPU通过继电器电源控制模块可对供电端子的通断电进行控制，从而对目标继电器的控制电源进行控制；通过继电器信号控制模块可实现主控CPU对目标继电器的操作指令的下发。如此，通过继电器电源控制模块和继电器信号控制模块，使得主控CPU对目标继电器的操作分成两步，更加有利于提高目标继电器的工作可靠性，从而有效提高电力专变用户的供电可靠性，防止由于电网干扰信号产生的误动作，减少用户由于非正常停电产生的损失。

附图说明

图1为本发明提出的一种开关控制逻辑电路示意图；

图2为本发明中的继电器电源控制模块电路图；

图3为本发明中的继电器信号控制模块电路图；

图4为本发明中的继电器状态检测模块电路图。

具体实施方式

参照图1，本发明提出的一种开关控制逻辑电路，包括：继电器电源控制模块、继电器信号控制模块、继电器状态检测模块和主控CPU。

继电器电源控制模块中设有用于给目标继电器K1供电的供电端子VCC12V-YK。继电器信号控制模块设置在目标继电器K1的控制端和供电端子VCC12V-YK之间。

主控CPU分别连接继电器电源控制模块和继电器信号控制模块，用于控制继电器电源控制模块和继电器信号控制模块的工作状态。

继电器状态检测模块连接在目标继电器K1的常开触点YK1O控CPU之间，主控CPU通过继电器状态检测模块获取常开触点YK1O的状态信息。

如此，本实施方式中，主控CPU通过继电器状态检测模块可随时获取目标继电器K1的常开触点YK1O的信号，从而获取目标继电器K1的当前状态，以便在主控CPU获取到目标继电器K1的操作指令时，判断是否有操作需求。

本实施方式中，主控CPU通过继电器电源控制模块可对供电端子VCC12V-YK的通断电进行控制，从而对目标继电器K1的控制电源进行控制；通过继电器信号控制模块可实现主控CPU对目标继电器K1的操作指令的下发。如此，本实施方式中，通过继电器电源控制模块和继电器信号控制模块，使得主控CPU对目标继电器K1的操作分成两步，更加有利于提高目标继电器K1的工作可靠性，防止由于电网干扰信号产生的误动作，减少用户由于非正常停电产生的损失。

本实施方式中，目标继电器K1采用非磁保持式继电器G6RL-14-ASI-12VDC，其管脚1接地，其管脚5作为控制端，其管脚2作为公共触点YK1COM，其管脚3作为常开触点YK1O，其管脚4作为常闭触点YK1C。

本实施方式中，继电器电源控制模块包括：第一三极管Q1、第二三极管Q2、稳压单元、译码器U1和第一光耦OP1。第一三极管Q1为PNP三极管，第二三极管Q2为NPN三极管。

主控CPU连接译码器U1，译码器U1还连接第一光耦OP1的发光端负极。具体的，本实施方式中，译码器U1采用74HC138D，其管脚1、2、4、5和6作为输入控制端连接到主控CPU，译码器U1管脚13输出控制端连接到第一光耦OP1的发光端负极。且，译码器U1管脚16通过第五电容C5接地。

第一光耦OP1的发光端正极连接工作电源VCC。如此，译码器U1管脚13的输出信号POWER_C决定了第一光耦OP1的发光端正负极之间的电压差，当主控CPU控制译码器U1输出低电平信号，则第一光耦OP1导通。

第一光耦OP1的受光端集电极连接供电电源VCCA12V，其受光端发射极通过第十二电阻R12接地并通过稳压单元连接第二三极管Q2的基极。第二三极管Q2的基极还通过第十一电阻R11接地。第二三极管Q2的发射极接地，其集电极通过第十四电阻R14接地。第一三极管Q1的发射极连接供电电源VCCA12V，其集电极连接供电端子VCC12V-YK，其基极接地。

如此，第一光耦OP1导通后，可拉高第二三极管Q2的基极电平，使得第二三极管Q2导通，从而第一三极管Q1基极电平被拉低，第一三极管Q1导通，使得供电端子VCC12V-YK从供电电源VCCA12V得电。如此，实现了，外接的供电电源电源VCCA12V给目标继电器K1正常供电。

本实施方式中，为了保证第一光耦OP1的工作安全，第一光耦OP1的发光端正极与工作电源VCC之间串联有第九电阻R9进行分压。

本实施方式中，稳压单元包括：第一二极管D1、第二二极管D2和第十电阻R10。第一光耦OP1的受光端发射极连接第二二极管D2负极，第二二极管D2正极连接第一二极管D1负极，第一二极管D1正极连接第二三极管Q2的基极。第十电阻R10与第二二极管D2并联。具体的，第一二极管D1采用BZT52B5V1S，第二二极管D2采用IN4148WS。稳压电源的设置，进一步保证了继电器电源控制模块***号的稳定可靠，有利于提高电路***号的抗干扰能力。

本实施方式中，继电器电源控制模块还包括第一TVS管TVS1。第一三极管Q1的发射极通过第一TVS管TVS1接地，第一TVS管TVS1还并联有第十二电容C12和第十三电阻R13。通过第一TVS管TVS1、第十二电容C12和第十三电阻R13的设置，有利于保证供电电源VCCA12V的稳定供电。

第一TVS管TVS1采用C1332。本实施方式中，继电器信号控制模块包括：目标继电器K1、第三三级管Q3、第四三级管Q4、第二光耦OP2和第三二极管D3。第三三级管Q3为NPN管，具体采用M7；第四三级管Q4为PNP管。

第二光耦OP2的发光端正极连接主控CPU，其发光端负极接地，其受光端集电极通过第十七电阻R17连接供电端子VCC12V-YK，其受光端发射极连接第三三级管Q3基极。当主控CPU向第二光耦OP2发送的信号YK1为高电平，则第二光耦OP2导通；反之，当信号YK1为低电平，则第二光耦OP2截止。

第三三级管Q3发射极接地，其集电极通过第十五电阻R15连接第四三级管Q4基极。第四三级管Q4的发射极连接供电端子VCC12V-YK，其集电极连接目标继电器K1控制端。第三二极管D3的正极接地，其负极连接第四三级管Q4的集电极。第四三级管Q4的集电极还通过第十八电容C18接地。

如此，当第二光耦OP2导通，则第三三级管Q3导通，第四三级管Q4导通，则目标继电器K1控制端与供电端子VCC12V-YK导通，从而目标继电器K1的常开触点YK1O与公共触点YK1COM导通，即目标继电器K1跳闸；当第二光耦OP2截止，则第三三级管Q3导通和第四三级管Q4，目标继电器K1的常闭触点YK1C与公共触点YK1COM闭合，即目标继电器K1导通。

具体的，本实施方式中，第二光耦OP2的发光端正极通过第十八电阻R18连接主控CPU。

本实施方式中，第二光耦OP2的受光端集电极还通过第二十电容C20接地，其受光端发射极还通过第十九电容C19接地，第十九电容C19还并联有第十六电阻R16。第二十电容C20、第十九电容C19和第十六电阻R16的设置，有利于提高电路工作的稳定可靠。

本实施方式中，继电器状态检测模块包括：第六二极管D6、第四光耦OP4、第七三极管Q7和分压单元。

目标继电器K1的公共触点YK1COM通过分压单元连接第四光耦OP4的发光端正极，其常开触点YK1O连接第四光耦OP4的发光端负极。第四光耦OP4的受光端集电极连接工作电源VCC，其受光端发射极通过第三十电阻R30接地并通过第二十九电阻R29连接第七三极管Q7基极。第七三极管Q7的发射极接地，其集电极连接主控CPU并通过第二十一电阻R21连接工作电源。第六二极管D6为防止电源反接保护器件，其负极连接第四光耦OP4的发光端正极，其正极连接第四光耦OP4的发光端负极。

本实施方式中，当目标继电器K1处于导通状态时，公共触点YK1COM和常开触点YK1O之间没有电压，第四光耦OP4截止，第七三极管Q7截止，从而主控CPU从第七三极管Q7集电极获得的信号XK1为高电平，则主控CPU判断目标继电器处于没有跳闸状态；当目标继电器跳闸，公共触点YK1COM和常开触点YK1O之间有电压，第四光耦OP4导通，第七三极管Q7导通，信号XK1为低电平，则主控CPU判断目标继电器跳闸。

本实施方式中，分压单元由51K 1W的功率电阻：第二十二电阻R22、第二十三电阻R23、第二十四电阻R24、第二十五电阻R25、第二十六电阻R26，串联组成。

本实施方式中，第一光耦OP1、第二光耦OP2和第四光耦OP4均采用LTV-816S-TA1-D3-TX。

以上所述，仅为本发明涉及的较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。