一种继电器的输出电路制造技术

本发明专利技术公开了一种继电器的输出电路，包括电路输入端、第一控制电路、电子开关器件、防护电路、继电器、第二控制电路和电路输出端，其中，所述电子开关器件的第一通道、所述防护电路输入端及所述继电器第一端点与所述电路输入端连接，所述第一控制电路的输出控制端与所述电子开关器件的控制端连接，所述第二控制电路的输入输出两端分别和所述继电器的线圈的两端连接，所述电子开关器件的第二通道、所述防护电路输入端、所述第一控制电路的第二通道及所述继电器的第二端点与所述电路输出端连接。本发明专利技术的输出电路能满足需要掉电后常闭输出，可频繁控制，还有器件寿命要求的应用场景。还有器件寿命要求的应用场景。还有器件寿命要求的应用场景。

【技术实现步骤摘要】
一种继电器的输出电路


[0001]本专利技术涉及电路设计
，尤其涉及一种继电器的输出电路。

技术介绍

[0002]在控制系统中，经常会应用到一些输出电路，诸如继电器输出、MOS管输出、光耦输出等。而在实际自动化控制应用中，由于控制逻辑、故障导向、产品可用性等原因，要求输出电路具备掉电后常闭输出，可频繁控制等功能的同时又要求器件寿命满足一定要求。
[0003]在现有技术中，常用输出电路有继电器输出、MOS管输出、光耦输出、三极管输出、固态继电器输出等等，这些输出电路各有特点，设计人员可根据具体的应用需求，选择适用的输出电路。针对前面提到的一些应用需求，如果单独应用继电器输出、增强型MOS管输出等输出电路，不能满足这些应用需求。
[0004]现有技术中的单独应用继电器的输出电路，继电器是在自动控制电路中起控制和隔离作用的执行部件，继电器是通过线圈控制，实现触点分离\闭合，线圈与触点机械绝缘，设计时可根据应用情况选择是否隔离使用。继电器属于机械触点开关，主要通过触点的闭合和断开来实现电路的控制且不受负载极性限制，触点闭合时电路导通，接触电阻几乎近于零，触点断开时电路完全开路。因其工作原理的限制，继电器控制存在延时大，响应速度慢、工作频率不高等问题。
[0005]由于继电器是机械元件，受到动作次数的寿命限制，且与负载容量有关，会随着负载容量的增加，触点寿命几乎按级数减少，动作越频繁，其触点的失效率越高，可靠性越低。触点的分离和闭合过程中会出现抖动现象，接触电阻会随时间/开断次数增加而增大，产生的电弧会导致触点磨损，增大接触电阻，降低可靠性。特别是一些大电流的应用场合，接触抖动会导致继电器闭合/断开过程产生电弧，使触点腐蚀，甚至造成触点熔化、粘接、接触不良等故障。
[0006]综上，在一些高控制频率，对响应速度、延时有要求的应用场合，继电器的选用需要慎重；在一些需要频繁控制且对器件寿命有要求的应用场合，继电器的选用亦需要慎重，特别是大电流的同时，又要频繁动作的应用场合。由于继电器触点有常闭状态，在一些要求掉电后电路环路保持导通的应用场合可以通过继电器来实现。
[0007]现有技术中的增强型MOS管的输出电路，MOS管是电压控制型半导体器件，电子开关，利用栅极的电压改变源漏极间的通断及电阻，无机械触点，通断瞬间不会出现电火花，可一定程度上抑制对外电磁辐射，只有老化，没有使用次数限制，相较于继电器，其控制频率更高，响应速度更快，使用寿命更长。因半导体器件的电气特性，增强型MOS管不能实现常闭，即掉电后，电路环路不能保持导通。
[0008]常用的几种继电器输出、MOS管输出电路如图1(a,b,c)和图2(a,b)所示。
[0009]通过对单独的继电器输出、MOS管(增强型)输出电路的特点分析，在一些要求输出电路具备掉电后常闭输出，可频繁控制等功能的同时，又要求器件寿命、响应速度、控制频率等满足一定要求的应用场合，单独的继电器控制输出电路、单独的增强型MOS管、或其他
单独的类似半导体器件输出电路难以满足应用需求。
[0010]需要一种输出电路可以在“具备掉电后常闭输出，可频繁控制等功能的同时，又要求器件寿命满足一定要求”的应用场合中使用，以满足实际应用的需求。

技术实现思路

[0011]本专利技术提供了一种继电器的输出电路，解决了常用继电器电路不具备掉电后常闭输出、可频繁控制且要求器件寿命的技术问题，本专利技术的电子开关器件的输出电路能满足掉电后常闭输出，可频繁控制等功能的同时，又要求器件寿命满足一定要求的应用场景。
[0012]本专利技术提供了一种继电器的输出电路，其特征在于，包括电路输入端、第一控制电路、电子开关器件、防护电路、继电器、第二控制电路和电路输出端，其中，所述电子开关器件的第一通道、所述防护电路输入端及所述继电器第一端点与所述电路输入端连接，所述第一控制电路的输出控制端与所述电子开关器件的控制端连接，所述第二控制电路的输入输出两端分别和所述继电器的线圈的两端连接，所述电子开关器件的第二通道、所述防护电路输入端、所述第一控制电路的第二通道及所述继电器的第二端点与所述电路输出端连接。
[0013]在本专利技术的实施例中，
[0014]所述输出电路还包括二极管，所述二极管的两端分别与所述电子开关器件第一通道和第二通道连接。
[0015]在本专利技术的实施例中，
[0016]所述电子开关器件为增强型MOS管，所述增强型MOS管包括增强型P沟道 MOS管和增强型N沟道MOS管。
[0017]在本专利技术的实施例中，
[0018]所述二极管的正极与所述增强型P沟道MOS管的漏极连接，所述二极管的负极与所述增强型P沟道MOS管的源极连接。
[0019]在本专利技术的实施例中，
[0020]所述二极管的正极与所述增强型N沟道MOS管的源极连接，所述二极管的负极与所述增强型N沟道MOS管的漏极连接。
[0021]在本专利技术的实施例中，
[0022]所述电子开关器件为三极管、光电耦合器、固态继电器中任一种。
[0023]在本专利技术的实施例中，
[0024]所述输出电路还包括检测及保护电路，所述检测及保护电路第一通道与所述第二节点连接，所述检测及保护电路第二通道与第一控制电路的第二通道连接，所述检测及保护电路的第三通道连接所述电路输出端。
[0025]在本专利技术的实施例中，
[0026]所述继电器为C型继电器或B型继电器。
[0027]在本专利技术的实施例中，
[0028]所述第一控制电路包括延时模块，当所述输出电路掉电或故障复位时，所述延时模块用于维持所述第一控制电路导通直到所述第二控制电路先掉电，所述延时模块保持所述第一控制电路导通时间段内，所述第一控制电路控制所述电子开关器件保持导通。
[0029]在本专利技术的实施例中，
[0030]在所述输出电路掉电或故障复位的情况时，由所述继电器控制所述输出电路环路的导通；
[0031]在所述输出电路得电情况时，由电子开关器件控制所述输出电路环路的导通。
[0032]与现有技术相比，本专利技术的一个或多个实施例可以具有如下优点：
[0033]本专利技术通过灵活控制电子开关器件，在输出电路掉电或故障复位的情况时，或在输出电路得电情况时，采用第一控制电路来控制电子开关器件的导通与关闭，而电子开关器件控制输出电路环路的导通与关闭，从而满足需要掉电后常闭输出，可频繁控制，还有器件寿命要求的应用场景。
[0034]本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0035]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例共同用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：
[0036]图1a-c是常见的单独应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种继电器的输出电路，其特征在于，包括电路输入端、第一控制电路、电子开关器件、防护电路、继电器、第二控制电路和电路输出端，其中，所述电子开关器件的第一通道、所述防护电路输入端及所述继电器第一端点与所述电路输入端连接，所述第一控制电路的输出控制端与所述电子开关器件的控制端连接，所述第二控制电路的输入输出两端分别和所述继电器的线圈的两端连接，所述电子开关器件的第二通道、所述防护电路输入端、所述第一控制电路的第二通道及所述继电器的第二端点与所述电路输出端连接。2.根据权利要求1所述的输出电路，其特征在于，所述输出电路还包括二极管，所述二极管的两端分别与所述电子开关器件第一通道和第二通道连接。3.根据权利要求2所述的输出电路，其特征在于，所述电子开关器件为增强型MOS管，所述增强型MOS管包括增强型P沟道MOS管和增强型N沟道MOS管。4.根据权利要求3所述的输出电路，其特征在于，所述二极管的正极与所述增强型P沟道MOS管的漏极连接，所述二极管的负极与所述增强型P沟道MOS管的源极连接。5.根据权利要求3所述的输出电路，其特征在于，所述二极管的正极与所述增强型N沟道MOS管...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱华，余庆，戴博文，
申请(专利权)人：株洲中车时代电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：