一種繼電器防粘連電路及其控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種繼電器電路，具體是一種繼電器防粘連電路及其控制方法。
【背景技術】
[0002]目前，在智能家居的智能開關領域，一般使用功率繼電器來作為220V交流電源的開關器件。當繼電器驅動LED、鹵素燈，電機等非純阻性負載時，在觸點吸起、斷開瞬間會產生超過正常工作電壓數倍甚至數十倍的過流、過壓的情況，使繼電器觸點融化產生粘連無法斷開的事故，導致負載一直導通無法關斷。
[0003]發生這樣粘連的情況時，一般會有以下幾種解決方案:
[0004](I)更換容量更大的繼電器；
[0005](2)在繼電器觸點兩端并聯RC電路或壓敏電阻來吸收能量；
[0006]但是對于上述2種方法并不能完全解除繼電器觸點出現粘連的可能性，因此需要一種更佳的方案解決繼電器觸點出現粘連的問題。
【發明內容】
[0007]本發明的目的在于提供一種繼電器防粘連電路及其控制方法，以解決上述【背景技術】中提出的問題。
[0008]為實現上述目的，本發明提供如下技術方案:
[0009]—種繼電器防粘連電路，包括電壓過零信號采集模塊、電流過零信號采集模塊、電平比較模塊、處理器模塊和繼電器驅動電路模塊，所述電壓過零信號采集模塊的信號輸出端與所述處理器模塊相連接，所述電流過零信號采集模塊的信號輸出端與所述電平比較模塊的輸入端相連接，所述電平比較模塊的輸出端與所述處理器模塊相連接，所述處理器模塊還與所述繼電器驅動電路模塊相連接，所述處理器模塊通過內設的軟件處理所述電壓過零信號采集模塊和電平比較模塊反饋的信息，進而向所述繼電器驅動電路模塊提供輸入信號。
[0010]作為本發明的優選方案:所述電壓過零信號采集模塊包括光耦合器U1、電阻Rl和電阻R2，電阻Rl的一端連接火線L，電阻Rl的另一端連接光耦合器Ul的腳I，光耦合器Ul的腳2連接零線N，光耦合器Ul的腳3接地，光耦合器Ul的腳4連接電阻R2和電壓VI，電阻R2的另一端連接電源VCC。
[0011]作為本發明的優選方案:所述電流過零信號采集模塊包括繼電器J1、電阻R3、電阻R4和隔離運放U2，繼電器Jl觸點的一端連接負載，繼電器Jl觸點的另一端連接電阻R3和電阻R4，電阻R4的另一端連接電容Cl、電容C2和隔離運放U2的VINP腳，電容Cl的另一端連接電阻R5、電容C3和隔離運放U2的VINN腳，電容C2的另一端連接電容C3的另一端，芯片Ul的VOUTN腳連接ID那種R7，芯片Ul的VOUTP腳連接ID那種R6，電阻R6的另一端連接電容C4和電阻R9，電阻R9的另一端連接電阻R8和芯片U3的IN+腳，電容C4的另一端連接電阻R7的另一端和電阻R10，電阻RlO的另一端連接電阻Rll和芯片U3的IN-腳，電阻Rll的另一端連接芯片U3的OUT腳。
[0012]一種繼電器防粘連電路的控制方法，當處理器模塊接收到閉合繼電器命令時，開啟處理器中斷捕捉Ul的邊沿，并開啟60ms定時器，當檢測到信號邊沿時，進入中斷處理程序關閉定時器，并延時tl閉合繼電器，tl為Ul的周期減去繼電器觸點吸合的延時，就能夠保證繼電器觸點是在下一個電壓零點閉合，若60ms定時器溢出，則直接閉合繼電器；當處理器模塊接收到斷開繼電器命令時，開啟處理器中斷捕捉U7的邊沿并開啟60ms定時器，當檢測到信號邊沿時，進入中斷處理程序關閉定時器，并延時t2斷開繼電器，t2為U7的半周期減去繼電器觸點斷開的延時，就能夠保證繼電器觸點是在下一個電流零點斷開，若60ms定時器溢出，則直接斷開繼電器。
[0013]與現有技術相比，本發明的有益效果是:1、檢測電壓零點和電流零點時分別采用隔離交流光耦和隔離運算放大器進行隔離，大大增加了電路的抗干擾性能；2、能夠適用于感性負載和容性負載，具有良好的防粘連性能，適用范圍廣;3、增加了繼電器的可靠性和延長其使用壽命。
【附圖說明】
[0014]圖1為繼電器防粘連電路的結構框圖；
[0015]圖2為電壓過零信號采集模塊的電路圖；
[0016]圖3為市電與Vl波形圖；
[0017]圖4為電流過零信號采集模塊的電路圖；
[0018]圖5為電平比較模塊的電路圖；
[0019]圖6為V5的波形圖。
【具體實施方式】
[0020]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0021]請參閱圖1-6，一種繼電器防粘連電路，包括電壓過零信號采集模塊、電流過零信號采集模塊、電平比較模塊、處理器模塊和繼電器驅動電路模塊，電壓過零信號采集模塊的信號輸出端與處理器模塊相連接，電流過零信號采集模塊的信號輸出端與電平比較模塊的輸入端相連接，電平比較模塊的輸出端與處理器模塊相連接，處理器模塊還與繼電器驅動電路模塊相連接，處理器模塊通過內設的軟件處理電壓過零信號采集模塊和電平比較模塊反饋的信息，進而向繼電器驅動電路模塊提供輸入信號。
[0022]電壓過零信號采集模塊包括光耦合器Ul、電阻Rl和電阻R2，電阻Rl的一端連接火線L，電阻Rl的另一端連接光耦合器Ul的腳I，光耦合器Ul的腳2連接零線N，光耦合器Ul的腳3接地，光耦合器Ul的腳4連接電阻R2和電壓VI，電阻R2的另一端連接電源VCC。電壓過零信號采集模塊的電路如圖2所示，輸入信號L為市電火線，N為市電零線，經電阻Rl為光耦Ul輸入側的限流電阻(正反向都能否導通)，電阻R2為Ul輸出側的上拉電阻，通過調整限流電阻阻值，控制輸入信號大于一定值Von后，光親Ul導通輸出低電平；小于一定值Von后，光親Ul截止輸出高電平;該電路實現了將市電轉換為Vl(高電平為市電的過零點附近)，市電與Vl波形如圖3所示，最終將Vl傳給處理器模塊進行處理。
[0023]電流過零信號采集模塊包括繼電器J1、電阻R3、電阻R4和隔離運放U2，繼電器Jl觸點的一端連接負載，繼電器Jl觸點的另一端連接電阻R3和電