本實(shí)用新型涉及防粘連電路應(yīng)用領(lǐng)域,特別涉及一種自校正繼電器防粘連電路。
背景技術(shù):
目前,智能開(kāi)關(guān)普遍使用功率繼電器來(lái)作為市電的開(kāi)關(guān)器件,通過(guò)控制繼電器的導(dǎo)通和關(guān)斷來(lái)控制負(fù)載是否通電。當(dāng)繼電器驅(qū)動(dòng)各種不同負(fù)載時(shí),在繼電器觸電吸合,斷開(kāi)(特別是吸合)瞬間,會(huì)產(chǎn)生額定工作情況下數(shù)倍甚至更大的電流,過(guò)大的電流使得繼電器觸電在瞬間產(chǎn)生電弧,粘連等情況,具體表現(xiàn)是繼電器壽命大幅減少和負(fù)載一直導(dǎo)通無(wú)法關(guān)斷,不受控制。
一般解決辦法:
1、更換額定電流更大的繼電器;
2、繼電器電路中增加電路吸收能量,降低發(fā)生粘連的概率;
但以上方法并不能完全解決繼電器發(fā)生粘連的可能性,因此需要一種更好的方法解決該問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為解決上述背景技術(shù)中存在的問(wèn)題,本實(shí)用新型的目的在于提供一種自校正繼電器防粘連電路,以達(dá)到檢測(cè)電壓過(guò)零和過(guò)零電壓反饋都采用隔離光耦進(jìn)行隔離,能增強(qiáng)電路的抗干擾能力的目的。
為達(dá)到上述目的,本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
自校正繼電器防粘連電路,包括處理器模塊和分別與所述處理器模塊相連接的電壓過(guò)零信號(hào)采集電路、電壓過(guò)零反饋信號(hào)采集電路、繼電器驅(qū)動(dòng)電路,所述電壓過(guò)零信號(hào)采集電路包括光耦U1、電阻R1和電阻R2,所述繼電器驅(qū)動(dòng)電路包括電阻R11、電阻R14、電阻R66、二極管D11、三極管Q2和繼電器U12;所述電壓過(guò)零反饋信號(hào)采集電路包括電阻R19、電阻R23、電阻R24、二極管D10和光耦U11。
優(yōu)選的,所述電阻R1的一端連接火線L,另一端連接所述光耦U1的腳1,所述光耦U1的腳2連接零線N,所述光耦U1的腳3接地,所述光耦U1的腳4連接所述電阻R2和過(guò)零輸出電壓V1,所述電阻R2的另一端連接電源VCC,所述過(guò)零輸出電壓V1與所述處理器模塊相連接。
優(yōu)選的,所述U11為單向光耦,R23為光耦輸出端上拉電阻。
通過(guò)上述技術(shù)方案,本實(shí)用新型提供的一種自校正繼電器防粘連電路,檢測(cè)電壓過(guò)零和過(guò)零電壓反饋都采用隔離光耦進(jìn)行隔離,能增強(qiáng)電路的抗干擾能力,而且能適用各種不同類(lèi)型的負(fù)載,在過(guò)零時(shí)繼電器吸合和斷開(kāi),有效防粘連,增加繼電器的可靠性和使用壽命。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹。
圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例所公開(kāi)的一種自校正繼電器防粘連電路的結(jié)構(gòu)框圖;
圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例所公開(kāi)的一種自校正繼電器防粘連電路的電壓過(guò)零信號(hào)采集電路的電路圖;
圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例所公開(kāi)的一種自校正繼電器防粘連電路的電壓過(guò)零信號(hào)采集電路的市電與V1波形的對(duì)比圖;
圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例所公開(kāi)的一種自校正繼電器防粘連電路的繼電器驅(qū)動(dòng)電路的電路圖;
圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例所公開(kāi)的一種自校正繼電器防粘連電路的電壓過(guò)零反饋信號(hào)采集電路的電路圖;
圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例所公開(kāi)的一種自校正繼電器防粘連電路的控制方法的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖,對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。
本實(shí)用新型提供的一種自校正繼電器防粘連電路,如圖1所示,包括處理器模塊和分別與所述處理器模塊相連接的電壓過(guò)零信號(hào)采集電路、電壓過(guò)零反饋信號(hào)采集電路、繼電器驅(qū)動(dòng)電路;
如圖2-3所示,所述電壓過(guò)零信號(hào)采集電路包括光耦U1、電阻R1和電阻R2,所述電阻R1的一端連接火線L,另一端連接所述光耦U1的腳1,所述光耦U1的腳2連接零線N,所述光耦U1的腳3接地,所述光耦U1的腳4連接所述電阻R2和過(guò)零輸出電壓V1,所述電阻R2的另一端連接電源VCC,所述過(guò)零輸出電壓V1與所述處理器模塊相連接;
其電路原理:輸入信號(hào)L為市電火線,N為市電零線,U1為雙向光耦,壓差達(dá)到一定電壓時(shí),正反向都能導(dǎo)通,電阻R1為光耦輸入端限流電阻,電阻R2為U1輸出端的上拉電阻,輸入端的火線,零線壓差大于一定值Vf時(shí),光耦U1導(dǎo)通,V1輸出低電平;輸入端的火線,零線壓差小于一定值Vf時(shí),光耦U1不導(dǎo)通,V1輸出高電平;該電路的功能是將市電轉(zhuǎn)換成V1,處理器捕捉到V1進(jìn)行計(jì)算處理;
如圖4所示,所述繼電器驅(qū)動(dòng)電路包括電阻R11、電阻R14、電阻R66、二極管D11、三極管Q2和繼電器U12,OUT1為處理器發(fā)出的控制繼電器閉合或斷開(kāi)的命令信號(hào),R11、R14、Q2組成驅(qū)動(dòng)繼電器電路,220L_OUT1連接負(fù)載端;
其電路原理:該電路驅(qū)動(dòng)繼電器閉合和斷開(kāi),當(dāng)處理器需閉合繼電器時(shí),發(fā)出OUT1信號(hào)為高電平,三極管Q2導(dǎo)通,繼電器第二腳(信號(hào)OUT_E1)拉至低電平,繼電器控制線圈兩端的電壓差為VDD,繼電器閉合,繼電器的第3腳和第4腳連通,220L通過(guò)電阻R66輸出到負(fù)載端,當(dāng)處理器需斷開(kāi)繼電器時(shí),發(fā)出OUT1信號(hào)為低電平,三極管Q2截止,繼電器第二腳(信號(hào)OUT_E1)突變?yōu)楦唠娖?,繼電器控制線圈兩端的電壓差為0,繼電器斷開(kāi),繼電器的第3腳和第4腳斷開(kāi),220L無(wú)法通過(guò)電阻R66輸出到負(fù)載端,以此通過(guò)繼電器來(lái)控制負(fù)載是否通電;
如圖5所示,所述電壓過(guò)零反饋信號(hào)采集電路包括電阻R19、電阻R23、電阻R24、二極管D10和光耦U11,所述U11為單向光耦,R23為光耦輸出端上拉電阻,220L_OUT1為經(jīng)繼電器控制輸出交流電火線,連接到負(fù)載端,220N為市電零線,U11為單向光耦,R23為光耦輸出端上拉電阻,V2為電壓過(guò)零反饋信號(hào),連接到處理器。
自校正繼電器防粘連電路的控制方法,如圖6所示,包括以下步驟:
當(dāng)處理器模塊第一次接收到閉合繼電器命令后,開(kāi)啟處理器中斷捕捉U1的下降邊沿,并開(kāi)啟60ms定時(shí)器,當(dāng)檢測(cè)到U1的信號(hào)邊沿時(shí),進(jìn)入中斷,并延時(shí)t1發(fā)出關(guān)閉繼電器指令,并開(kāi)啟處理器捕捉U11的邊沿,t2后檢測(cè)到U11的信號(hào)邊沿,此t2即為繼電器的吸合動(dòng)作時(shí)間,t3后捕捉到U1的上升邊沿;
電壓過(guò)零半周期是10ms,所以(10-t3)/2就是過(guò)零與U1信號(hào)邊沿的時(shí)間差,U1信號(hào)的下降沿到下一次過(guò)零需經(jīng)時(shí)(10-t3)/2+t3;
在下次處理器模塊接收到閉合繼電器命令時(shí),開(kāi)啟處理器中斷捕捉U1的下降邊沿,并開(kāi)啟60ms定時(shí)器,當(dāng)檢測(cè)到U1的信號(hào)邊沿時(shí),進(jìn)入中斷,延時(shí)(10-t3)/2+t3-t2后發(fā)出關(guān)閉繼電器指令,這樣繼電器觸點(diǎn)就剛好在下一個(gè)電壓零點(diǎn)時(shí)閉合,若60ms定時(shí)器溢出,則直接閉合繼電器;
當(dāng)處理器模塊接收到斷開(kāi)繼電器命令后,開(kāi)啟處理器中斷捕捉U1的下降邊沿,并開(kāi)啟60ms定時(shí)器,當(dāng)檢測(cè)到U1的信號(hào)邊沿時(shí),進(jìn)入中斷,并延時(shí)t1發(fā)出斷開(kāi)繼電器指令,并開(kāi)啟處理器捕捉U11的邊沿,t4后檢測(cè)到U11的信號(hào)邊沿,此t4即為繼電器的釋放動(dòng)作時(shí)間,在下次處理器模塊接收到斷開(kāi)繼電器命令時(shí),開(kāi)啟處理器中斷捕捉U1的下降邊沿,并開(kāi)啟60ms定時(shí)器,當(dāng)檢測(cè)到U1的信號(hào)邊沿時(shí),進(jìn)入中斷,延時(shí)(10-t3)/2+t3-t4后發(fā)出關(guān)閉繼電器指令,這樣繼電器觸點(diǎn)就剛好在下一個(gè)電壓零點(diǎn)時(shí)閉合。
本實(shí)用新型公開(kāi)的一種自校正繼電器防粘連電路,檢測(cè)電壓過(guò)零和過(guò)零電壓反饋都采用隔離光耦進(jìn)行隔離,能增強(qiáng)電路的抗干擾能力,而且能適用各種不同類(lèi)型的負(fù)載,在過(guò)零時(shí)繼電器吸合和斷開(kāi),有效防粘連,增加繼電器的可靠性和使用壽命。
對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明,使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新型。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的,本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下,在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此,本實(shí)用新型將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例,而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。