基于磁保持继电器的掉电保护装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于磁保持继电器的掉电保护装置，其特征在于，包括：磁保持继电器、驱动电路、控制电路、储能电路、以及保护电路；所述驱动电路包括两个输入端和两个输出端，所述两个输入端分别为正向输入端和负向输入端，所述正向输入端与所述控制电路的第一输出端相连，所述负向输入端与所述保护电路的输出端相连、并且通过隔离元件与所述控制电路的第二输出端相连，所述两个输出端连接所述磁保持继电器线圈的两端；所述磁保持继电器的开关节点串接在电源回路中。利用本发明专利技术，可以在掉电时可靠地对磁保持继电器进行复位。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及掉电保护
，具体涉及一种基于磁保持继电器的掉电保护装置。
技术介绍
磁保持继电器是和其他电磁继电器一样，对电路起着自动接通和切断作用，所不同的是，磁保持继电器的常闭或常开状态完全是依赖永久磁钢的作用，其开关状态的转换是靠一定宽度的脉冲电信号触发而完成的。磁保持继电器的触点开、合状态平时由永久磁铁所产生的磁力所保持。当继电器的触点需要开或合状态时，只需要用正(反)直流脉冲电压激励线圈，继电器在瞬间就完成了开与合的状态转换。通常触点处于保持状态时，线圈不需要继续通电，仅靠永久磁铁的磁力就能维持继电器的状态不变。掉电保护是指仪器或者电器在突然断电的情况下保护正在处理的数据不丢失或者功能不损坏的功能。在具有磁保持继电器的线路中，如果突然掉电时磁保持继电器还处于吸合状态，而外接设备已经停止，此时需要将继电器复位，以防止上电时出现意外。在现有技术中，主流的磁保持继电器掉电保护方案通常有以下两种：1.供电电源并联储能元件，正常通电时，电源同时给储能元件和设备的CPU供电，当设备掉电后，由储能元件给CPU供电，CPU检测到当前供电状态为已掉电时，通过软件立即向磁保持继电器发送复位信号，复位磁保持继电器，完成掉电保护。如图1所示，是一种现有的磁保持继电器的掉电保护电路。其中，MCU由VCC供电，磁保持继电器的驱动电路由VDD供电，MCU(主控制器)的GPIO管脚检测是否掉电。VCC掉电后，储能元件C1继续给MCU供电，VDD掉电后，储能元件C2继续给驱动电路供电，以使MCU通过软件控制磁保持继电器断开。这样的设计在功耗小的产品上适用，但是一旦CPU功耗在百mA以上或者CPU的供电电压还需要给产品其他电路供电(比如液晶显示和外围功能电路)，则会有以下弊端：一方面很难找到合适的储能元件，或者储能元件体积过大影响产品的整体性；另一方面，如果储能元件选择不当，常规的储能元件无法带动百mA以上的供电电路，故会出现软件还未发送复位信号，储能元件能量就已耗尽，无法实现掉电保护目的。2.用电池取代储能元件，与上述区别是，不能对电池进行充电，但是电池电量和寿命有时间限制，需要更换电池，影响现场使用。
技术实现思路
本专利技术提供一种基于磁保持继电器的掉电保护装置，以在掉电时可靠地对磁保持继电器进行复位。为此，本专利技术实施例提供如下技术方案：一种基于磁保持继电器的掉电保护装置，包括：磁保持继电器、驱动电路、控制电路、储能电路、以及保护电路；所述驱动电路包括两个输入端和两个输出端，所述两个输入端分别为正向输入端和负向输入端，所述正向输入端与所述控制电路的第一输出端相连，所述负向输入端与所述保护电路的输出端相连、并且通过隔离元件与所述控制电路的第二输出端相连，所述两个输出端连接所述磁保持继电器线圈的两端；在电源回路上电后，所述控制电路向所述驱动电路的两个输入端输出控制信号，以使所述驱动电路驱动磁保持继电器的开关节点的通断；在电源回路掉电导致所述控制信号失效后，所述储能电路为所述驱动电路供电，所述保护电路向所述驱动电路的负向输入端输出正向脉冲信号，以使所述磁保持继电器的开关节点复位。优选地，所述保护电路包括PNP型三极管，所述三极管的基极通过限流电阻与电源相连，所述三极管的集电极通过下拉电阻与地相连，所述三极管的发射极通过反向隔离二极管与电源相连，所述三极管的发射极还通过第一储能元件与地相连。优选地，所述第一储能元件为极性电容，所述极性电容的正极与所述三极管的发射极相连，所述极性电容的负极接地。优选地，所述储能电路包括：依次串联连接在电源和地之间的二极管、电阻和第二储能元件，所述第二储能元件与电阻的连接端连接于所述驱动电路的电源端。优选地，所述第二储能元件为法拉电容，所述法拉电容的正极与所述电阻相连，所述法拉电容的负极接地。优选地，所述隔离元件为二极管，所述二极管的正极与所述控制电路的第二输出端相连，所述二极管的负极与所述驱动电路的负向输入端相连。优选地，所述控制电路为CPU。本专利技术提供的基于磁保持继电器的掉电保护装置，在电源回路上电后，由控制电路向磁保持继电器的驱动电路输出控制信号，使驱动电路驱动磁保持继电器的开关节点通断；在电源回路掉电导致所述控制信号失效后，第一储能元件为所述驱动电路供电，并且由保护电路向所述驱动电路的负向输入端输出正向脉冲信号，从而使磁保持继电器的开关节点复位，实现掉电保护。本专利技术提供的基于磁保持继电器的掉电保护装置，在掉电后，不需要软件控制，完全靠硬件电路即可控制磁保持继电器复位，有效地提高了产品的稳定性。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是现有的磁保持继电器的典型掉电保护电路示意图；图2是本专利技术基于磁保持继电器的掉电保护装置的原理框图；图3是本专利技术基于磁保持继电器的掉电保护装置中保护电路的一种实施例；图4是本专利技术基于磁保持继电器的掉电保护装置中储能电路的一种实施例；图5是本专利技术基于磁保持继电器的掉电保护装置中磁保持继电器及其驱动电路的一种实施例。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术实施例的方案，下面结合附图和实施方式对本专利技术实施例作进一步的详细说明。针对现有技术磁保持继电器掉电保护中存在的问题，本专利技术提供一种基于磁保持继电器的掉电保护装置，采用硬件方式实现磁保持继电器掉电时的可靠复位，保证重新上电时线路中设备的安全。如图2所示，是本专利技术基于磁保持继电器的掉电保护装置的原理框图。该装置包括：磁保持继电器20、驱动电路21、控制电路22、储能电路23、以及保护电路24；所述驱动电路21包括两个输入端和两个输出端，所述两个输入端分别为正向输入端RL+和负向输入端RL-，所述正向输入端RL+与所述控制电路的第一输出端I/O1相连，所述负向输入端RL-与所述保护电路的输出端相连、并且通过隔离元件25与所述控制电路22的第二输出端I/O2相连，所述两个输出端连接所述磁保持继电器20线圈的两端。需要说明的是，在实际应用中，所述磁保持继电器20可以作为无源干触点输出，也可以作为有源输出。若该磁保持继电器20用于无源干触点输出，则磁保持继电器20的开关节点无需串接电源，开关节点的两个触点引到外部设备的输入端，作为外部设备的开关量输入；若磁保持继电器20作为有源输出，则需要将开关节点的两个触点串接在所需电源回路中，作为有源输出使用，以便为外部负载设备供电。在电源回路上电后，所述控制电路22向所述驱动电路21的两个输入端输出控制信号，以使所述驱动电路21驱动磁保持继电器20的开关节点的通断；在电源回路掉电导致所述控制信号失效后，所述储能电路23为所述驱动电路21供电，所述保护电路24向所述驱动电路21的负向输入端RL-输出正向脉冲信号，从而使所述磁保持继电器20的开关节点复位。需要说明的是，该掉电保护电路可以应用于多种设备的供电线路中，比如，遥控、遥测、通讯、自动控制、机电一体化及电力电子设备中，相应地，上述控制电路22可以是具有输出端口的控制单元，比如CPU。如图3所示，是本专利技术基于磁保持继电器的掉电保本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于磁保持继电器的掉电保护装置，其特征在于，包括：磁保持继电器、驱动电路、控制电路、储能电路、以及保护电路；所述驱动电路包括两个输入端和两个输出端，所述两个输入端分别为正向输入端和负向输入端，所述正向输入端与所述控制电路的第一输出端相连，所述负向输入端与所述保护电路的输出端相连、并且通过隔离元件与所述控制电路的第二输出端相连，所述两个输出端连接所述磁保持继电器线圈的两端；在电源回路上电后，所述控制电路向所述驱动电路的两个输入端输出控制信号，以使所述驱动电路驱动磁保持继电器的开关节点的通断；在电源回路掉电导致所述控制信号失效后，所述储能电路为所述驱动电路供电，所述保护电路向所述驱动电路的负向输入端输出正向脉冲信号，以使所述磁保持继电器的开关节点复位。

【技术特征摘要】
1.一种基于磁保持继电器的掉电保护装置，其特征在于，包括：磁保持继电器、驱动电路、控制电路、储能电路、以及保护电路；所述驱动电路包括两个输入端和两个输出端，所述两个输入端分别为正向输入端和负向输入端，所述正向输入端与所述控制电路的第一输出端相连，所述负向输入端与所述保护电路的输出端相连、并且通过隔离元件与所述控制电路的第二输出端相连，所述两个输出端连接所述磁保持继电器线圈的两端；在电源回路上电后，所述控制电路向所述驱动电路的两个输入端输出控制信号，以使所述驱动电路驱动磁保持继电器的开关节点的通断；在电源回路掉电导致所述控制信号失效后，所述储能电路为所述驱动电路供电，所述保护电路向所述驱动电路的负向输入端输出正向脉冲信号，以使所述磁保持继电器的开关节点复位。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述保护电路包括PNP型三极管，所述三极管的基极通过限流电阻与电源相连，所述三极管的集电极通...

【专利技术属性】
技术研发人员：李春华，
申请(专利权)人：北京海林节能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11