專利名稱：繼電器驅(qū)動(dòng)裝置及使用該裝置的家用電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及控制領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種繼電器驅(qū)動(dòng)裝置及使用該裝置的家 用電器。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的家電領(lǐng)域，許多場(chǎng)合下都會(huì)用到繼電器控制負(fù)載工作。我們都知道繼電 器是通過其線圈上的電流控制與其線圈隔離的觸點(diǎn)的閉合與斷開，從而達(dá)到控制負(fù)載是否 工作的目的。一般而言，繼電器的線圈上的供電電壓有3 48V多種電壓可以選擇；但電壓 越低，需要的供電電流越大。一般的繼電器線圈工作時(shí)大致上需要10 120MA的電流；在 一個(gè)裝置中或一個(gè)控制電路板上用到的繼電器越多，需要的電流就越大，對(duì)于其配套的電 源要求就越高。對(duì)于電源而言，不論是線性供電電路的電源，還是阻容降壓電路的電源，要 提供這么大的電流，都需要很高的成本。因此，一種要求電源輸出電流較小，對(duì)電源要求較 低的繼電器驅(qū)動(dòng)裝置就很有必要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述要求電源輸出電流較大、電 源成本較高的缺陷，提供一種要求電源輸出電流較小、電源成本低的繼電器驅(qū)動(dòng)裝置及使 用該裝置的家用電器。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種繼電器驅(qū)動(dòng)裝置，包括將 交流電轉(zhuǎn)換為直流電的電源、繼電器以及所述繼電器所控制的交流負(fù)載，還包括與所述電 源輸出連接并在所述繼電器的控制信號(hào)到來時(shí)為所述繼電器的線圈驅(qū)動(dòng)其觸點(diǎn)吸合提供 吸合電流的儲(chǔ)能元件以及在所述繼電器觸點(diǎn)吸合后在所述繼電器交流負(fù)載端產(chǎn)生交流電 壓并在整流后提供給所述繼電器線圈以維持所述繼電器吸合的取樣單元。在本發(fā)明所述的繼電器驅(qū)動(dòng)裝置中，所述儲(chǔ)能單元為通過分壓電阻與所述電源直 流輸出端連接的電容，所述分壓電阻至少包括兩個(gè)串接在所述電源輸出端和所述裝置等電 位之間的電阻，所述電容負(fù)端與所述裝置的等電位連接，其正端與所述分壓電阻中一端連 接等電位的電阻的另一端連接，所述電容正端還連接在所述繼電器線圈一端。在本發(fā)明所述的繼電器驅(qū)動(dòng)裝置中，所述取樣單元包括用于取得取樣交流電壓的 取樣模塊以及將所述取樣模塊取得的取樣交流電壓整流后輸送到所述繼電器線圈一端的 整流模塊。在本發(fā)明所述的繼電器驅(qū)動(dòng)裝置中，所述取樣單元為所述繼電器的感性或阻性負(fù) 載，所述感性或阻性負(fù)載包括設(shè)置在所述負(fù)載中部的中心抽頭，所述取樣交流電壓由所述 中心抽頭處取出。在本發(fā)明所述的繼電器驅(qū)動(dòng)裝置中，所述取樣單元為串接在所述負(fù)載回路中的取 樣電阻，負(fù)載回路電流流經(jīng)所述取樣電阻形成電壓降，所述取樣交流電壓由所述取樣電阻 與所述負(fù)載連接一端取出。
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在本發(fā)明所述的繼電器驅(qū)動(dòng)裝置中，所述取樣單元為至少兩個(gè)取樣電阻，所述取 樣電阻串聯(lián)后與所述繼電器的感性或阻性負(fù)載并接，所述取樣交流電壓由所述兩個(gè)取樣電 阻的連接處取得。。在本發(fā)明所述的繼電器驅(qū)動(dòng)裝置中，所述整流模塊包括二極管全波整流或二極管 半波整流模塊。在本發(fā)明所述的繼電器驅(qū)動(dòng)裝置中，所述裝置包括多個(gè)繼電器，所述電容正端分 別與所述多個(gè)繼電器的線圈一端連接，所述整流模塊輸出端分別與所述多個(gè)繼電器的線圈
一端連接。在本發(fā)明所述的繼電器驅(qū)動(dòng)裝置中，所述多個(gè)繼電器的線圈兩端還分別并接有保
護(hù)二極管。本發(fā)明還涉及一種家用電器，包括用于控制該家用電器部件動(dòng)作的繼電器及用于 驅(qū)動(dòng)所述繼電器的繼電器驅(qū)動(dòng)裝置，所述繼電器驅(qū)動(dòng)裝置包括將交流電轉(zhuǎn)換為直流電的電 源、繼電器以及所述繼電器所控制的交流負(fù)載，還包括與所述電源輸出連接并在所述繼電 器的控制信號(hào)到來時(shí)為所述繼電器的線圈驅(qū)動(dòng)其觸點(diǎn)吸合提供吸合電流的儲(chǔ)能元件以及 在所述繼電器觸點(diǎn)吸合后在所述繼電器交流負(fù)載端產(chǎn)生交流電壓并在整流后提供給所述 繼電器線圈以維持所述繼電器吸合的取樣單元。實(shí)施本發(fā)明的繼電器驅(qū)動(dòng)裝置及使用該裝置的家用電器，具有以下有益效果由 于具有儲(chǔ)能元件，在繼電器控制信號(hào)到來時(shí)可以有足夠的電流流過繼電器線圈，從而使得 繼電器的觸點(diǎn)吸合；當(dāng)繼電器的觸點(diǎn)吸合后，其負(fù)載得電工作，使得取樣單元輸出交流電壓 以維持繼電器的吸合，所以該驅(qū)動(dòng)裝置對(duì)電源輸出電流的要求較低，其成本較低。


圖1是本發(fā)明繼電器驅(qū)動(dòng)裝置及使用該裝置的家用電器第一實(shí)施例中驅(qū)動(dòng)裝置 的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是所述第一實(shí)施例的電路原理圖；圖3是本發(fā)明繼電器驅(qū)動(dòng)裝置及使用該裝置的家用電器第二實(shí)施例中驅(qū)動(dòng)裝置 的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是發(fā)明繼電器驅(qū)動(dòng)裝置及使用該裝置的家用電器第三實(shí)施例中驅(qū)動(dòng)裝置的 電原理圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步說明。如圖1所示，在本發(fā)明繼電器驅(qū)動(dòng)裝置及使用該裝置的家用電器第一實(shí)施例中， 其繼電器驅(qū)動(dòng)裝置包括電源11、儲(chǔ)能元件12、(繼電器)線圈13、(繼電器)觸點(diǎn)14、整流 模塊15、線圈控制16以及負(fù)載17。在第一實(shí)施例中，負(fù)載17是電阻性負(fù)載，所以負(fù)載17 同時(shí)還是取樣單元。在其他實(shí)施中，取樣單元也可以是單獨(dú)的、與上述負(fù)載17并接的電阻 (參見第二實(shí)施例，圖3)。在第一實(shí)施例中，電源11將交流電轉(zhuǎn)換為直流電并為各部件供電，其供電范圍不 包括繼電器負(fù)載端；繼電器由線圈13以及觸點(diǎn)14組成，其線圈控制16在控制信號(hào)的作用
4下導(dǎo)通，使得線圈13上出現(xiàn)電流，該電流產(chǎn)生的電磁場(chǎng)使得觸點(diǎn)14吸合，從而使負(fù)載17被 連接到AC交流電上；由于繼電器的特性，對(duì)其線圈13上的電流有一定的要求，要求其具有 一定的大?。灰虼嗽诘谝粚?shí)施例中，還包括與電源11輸出連接并在上述繼電器的控制信號(hào) 到來時(shí)為所述繼電器的線圈13驅(qū)動(dòng)其觸點(diǎn)14吸合提供吸合電流的儲(chǔ)能元件13 ；同時(shí)，在 上述線圈13使得觸點(diǎn)14吸合后，還需要為線圈13繼續(xù)提供電流，以維持觸點(diǎn)14的吸合， 由于在第一實(shí)施例中采用的電源的輸出電流較小，不能提供出該維持電流，因此，還包括在 繼電器觸點(diǎn)14吸合后在上述繼電器的交流負(fù)載17端產(chǎn)生交流電壓并在整流后提供給上述 繼電器線圈13以維持該繼電器吸合的取樣單元。在第一實(shí)施例中，取樣單元包括用于取得 交流電壓的取樣模塊(在第一實(shí)施中，該取樣模塊就是負(fù)載17)以及將該取樣模塊取得的 交流電壓整流后輸送到繼電器線圈13 —端的整流模塊15。在第一實(shí)施例中，儲(chǔ)能單元12為通過分壓電阻與所述電源直流輸出端連接的電 容，分壓電阻至少包括兩個(gè)串接在電源11輸出端和該裝置等電位之間的電阻，該電容負(fù)端 與所述裝置的等電位連接，其正端與上述分壓電阻中兩個(gè)電阻的連接點(diǎn)連接，其電容正端 還連接在繼電器線圈13的一端，為該線圈13提供電源。圖2是第一實(shí)施例的電原理圖，在圖2中，標(biāo)記為N、L的端子分別為交流電的零線 和相線，連接在上述端子L和端子N之間的二極管D2，電阻R8，電阻R9，電容C2，穩(wěn)壓管ZD， 電阻RlO以及發(fā)光二極管LEDl構(gòu)成圖1中的電源11，其中，二極管D2為整流二極管，其將 交流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟妷?；穩(wěn)壓管ZD用于維持其兩端的直流電壓為恒定值，電容C2用于濾 波及進(jìn)一步穩(wěn)定電壓；而電阻R8、電阻R9的主要用途是隔離輸送給線圈的電壓和輸送給其 他部分(例如MCU)的電壓。為上述繼電器線圈提供的該繼電器吸合瞬間的電流由整流二極 管D2的負(fù)極與電阻R8的連接處引出，其依次經(jīng)過電阻R1、電阻R2后，一方面通過電阻R3 接地(即該裝置的等電位)，一方面連接在電容Cl的正端，電容Cl的負(fù)端接地，同時(shí)，電容 C 1的正端還連接到繼電器線圈的一端；上述電阻R1、電阻R2、電阻R3以及電容Cl，共同構(gòu) 成了圖1中所述的儲(chǔ)能元件12。在第一實(shí)施例中，該裝置包括了兩個(gè)繼電器RYl和RY2，這 兩個(gè)繼電器分別控制不同的負(fù)載，其中，上述電容Cl的正端就分別與上述兩個(gè)繼電器的線 圈的一端連接，這兩個(gè)繼電器的線圈的另一端分別連接到晶體管TRl和晶體管TR2的集電 極，晶體管TRl和晶體管TR2的發(fā)射極分別接地(即該裝置的等電位端)，晶體管TRl和晶 體管TR2的基極分別接受該繼電器的控制信號(hào)。在上述兩個(gè)繼電器RYl和RY2的線圈的兩 端，分別并接有一個(gè)保護(hù)二極管，該保護(hù)二極管D3用于消除繼電器線圈上產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng) 勢(shì)。在第一實(shí)施例中，繼電器RYl的負(fù)載是電阻(電熱絲)RT1和RT2，其中，分壓電阻(電 熱絲)RTl和RT2通過繼電器RYl的觸點(diǎn)并接在交流電的零線和相線之間，分壓電阻(電熱 絲)RTl和RT2既是負(fù)載也是上述的取樣模塊，其取樣電壓由電阻RTl和RT2的連接點(diǎn)處取 出，并通過整流二極管Dl連接到上述兩個(gè)繼電器線圈的一端(即與電容Cl正端連接的一 端)。在第一實(shí)施例中，整流二極管Dl就是圖1中的整流模塊15，其為二極管半波整流；在 其他實(shí)施例中，上述整流模塊15也可以是二極管全波整流?？傊?，在圖2中，電源上電瞬間R1、R2與R3分壓給電解電容Cl充電；R1、R2、R3阻 值可以根據(jù)電解電容耐壓選擇。一般選擇較大阻值；分壓電阻(電熱絲)RT1和RT2的分壓 給繼電器續(xù)流。繼電器RY1、RY2、TR1、TR2、R6、R7控制加熱絲工作與否。二極管D3消除繼 電器線包感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。在端口 1/01、1/02或1/01輸出高電平瞬間，三極管TR1、TR2飽和；繼電器RY1、RY2線圈通電，觸點(diǎn)吸合，此時(shí)繼電器需要的電流，由電容Cl放電提供；同時(shí)繼 電器RYl吸合的瞬間，分壓電阻(電熱絲)RT1和RT2分壓給繼電器續(xù)流，維持繼電器吸合 工作。1/01、1/02或1/01輸出低電平，繼電器停止工作，觸點(diǎn)斷開。第一實(shí)施例還揭示了一種家用電器，其包括用于控制該家用電器部件動(dòng)作的繼電 器及用于驅(qū)動(dòng)所述繼電器的繼電器驅(qū)動(dòng)裝置，這里所講的繼電器驅(qū)動(dòng)裝置，就是本實(shí)施例 中上面部分所描述的繼電器驅(qū)動(dòng)裝置。換句話說，該家用電器就是使用了第一實(shí)施例中所 限定的繼電器驅(qū)動(dòng)裝置。圖3是本發(fā)明第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，本發(fā)明第二實(shí)施例基本上與上述第一實(shí) 施例相同，不同之處在于，在第一實(shí)施中，繼電器的負(fù)載與取樣模塊是同一器件，或者說第 一實(shí)施例中的負(fù)載同時(shí)具有取樣模塊的功能；在第二實(shí)施例中，如圖3，負(fù)載17與上述取樣 模塊18是不同的部分，取樣模塊18并接在負(fù)載17的兩端，并通過繼電器的觸點(diǎn)與交流電 的零線和相線連接。在第二實(shí)施例中，取樣模塊18是兩個(gè)串聯(lián)后再與負(fù)載17并聯(lián)的電阻， 其阻值依據(jù)負(fù)載17的情況事先調(diào)整。這樣雖然多處一些元件，但是，第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)與 第一實(shí)施比較而言，更具普遍性。第二實(shí)施例同樣還揭示了一種家用電器，其包括用于控制該家用電器部件動(dòng)作的 繼電器及用于驅(qū)動(dòng)所述繼電器的繼電器驅(qū)動(dòng)裝置，這里所講的繼電器驅(qū)動(dòng)裝置，就是第二 實(shí)施例中上面部分所描述的繼電器驅(qū)動(dòng)裝置。換句話說，該家用電器就是使用了第二實(shí)施 例中所限定的繼電器驅(qū)動(dòng)裝置。圖4是本發(fā)明第三實(shí)施例的電路圖，在第三實(shí)施例中，與第一實(shí)施例不同的是其 負(fù)載是一個(gè)電機(jī)的線圈，該電機(jī)線圈的適當(dāng)位置設(shè)置有抽頭，其取樣交流電壓由上述電機(jī) 線圈上的抽頭處取得。此外，在別的實(shí)施例中，也可以在負(fù)載回路上串接一個(gè)電阻，例如，在 上述電機(jī)線圈或電熱絲串接一個(gè)取樣電阻，即該電機(jī)線圈或電熱絲與該取樣電阻串接后連 接到電網(wǎng)交流電上，當(dāng)負(fù)載上出現(xiàn)電流時(shí)，該負(fù)載電流同樣通過上述取樣電阻，該取樣電阻 上出現(xiàn)電壓降，由該取樣電阻的兩端就可以取出該電壓降，也就是取樣交流電壓。這樣的取 樣單元可以減少取樣方案的復(fù)雜性。以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并 不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保 護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種繼電器驅(qū)動(dòng)裝置，包括將交流電轉(zhuǎn)換為直流電的電源、繼電器以及所述繼電器所控制的交流負(fù)載，其特征在于，還包括與所述電源輸出連接并在所述繼電器的控制信號(hào)到來時(shí)為所述繼電器的線圈驅(qū)動(dòng)其觸點(diǎn)吸合提供吸合電流的儲(chǔ)能元件以及在所述繼電器觸點(diǎn)吸合后在所述繼電器交流負(fù)載端產(chǎn)生交流電壓并在整流后提供給所述繼電器線圈以維持所述繼電器吸合的取樣單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的繼電器驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述儲(chǔ)能單元為通過分壓電 阻與所述電源直流輸出端連接的電容，所述分壓電阻至少包括兩個(gè)串接在所述電源輸出端 和所述裝置等電位之間的電阻，所述電容負(fù)端與所述裝置的等電位連接，其正端與所述分 壓電阻中一端連接等電位的電阻的另一端連接，所述電容正端還連接在所述繼電器線圈一 端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的繼電器驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述取樣單元包括用于取得 取樣交流電壓的取樣模塊以及將所述取樣模塊取得的取樣交流電壓整流后輸送到所述繼 電器線圈一端的整流模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的繼電器驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述取樣單元為所述繼電器 的感性或阻性負(fù)載，所述感性或阻性負(fù)載包括設(shè)置在所述負(fù)載中部的中心抽頭，所述取樣 交流電壓由所述中心抽頭處取出。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的繼電器驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述取樣單元為串接在所述 負(fù)載回路中的取樣電阻，負(fù)載回路電流流經(jīng)所述取樣電阻形成電壓降，所述取樣交流電壓 由所述取樣電阻與所述負(fù)載連接一端取出。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的繼電器驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述取樣單元為至少兩個(gè)取 樣電阻，所述取樣電阻串聯(lián)后與所述繼電器的感性或阻性負(fù)載并接，所述取樣交流電壓由 所述兩個(gè)取樣電阻的連接處取得。
7.根據(jù)權(quán)利要求4、5或6中任意一項(xiàng)所述的繼電器驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述整流模 塊包括二極管全波整流或二極管半波整流模塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的繼電器驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述裝置包括多個(gè)繼電器，所 述電容正端分別與所述多個(gè)繼電器的線圈一端連接，所述整流模塊輸出端分別與所述多個(gè) 繼電器的線圈一端連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的繼電器驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述多個(gè)繼電器的線圈兩端 還分別并接有保護(hù)二極管。
10.一種家用電器，包括用于控制該家用電器部件動(dòng)作的繼電器及用于驅(qū)動(dòng)所述繼電 器的繼電器驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述繼電器驅(qū)動(dòng)裝置為如權(quán)利要求1所述的繼電器驅(qū) 動(dòng)裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種繼電器驅(qū)動(dòng)裝置，包括將交流電轉(zhuǎn)換為直流電的電源、繼電器以及所述繼電器所控制的交流負(fù)載，還包括與所述電源輸出連接并在所述繼電器的控制信號(hào)到來時(shí)為所述繼電器的線圈驅(qū)動(dòng)其觸點(diǎn)吸合提供吸合電流的儲(chǔ)能元件以及在所述繼電器觸點(diǎn)吸合后在所述繼電器交流負(fù)載端產(chǎn)生交流電壓并在整流后提供給所述繼電器線圈以維持所述繼電器吸合的取樣單元。本發(fā)明還涉及一種家用電器。實(shí)施本發(fā)明的繼電器驅(qū)動(dòng)裝置及使用該裝置的家用電器，具有以下有益效果對(duì)電源輸出電流的要求較低，其成本較低。
文檔編號(hào)H01H47/22GK101937796SQ201010256080
公開日2011年1月5日 申請(qǐng)日期2010年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月17日
發(fā)明者馮磊, 秦宏武, 鐘少武, 首召兵 申請(qǐng)人:深圳和而泰智能控制股份有限公司