繼電器控制保護電路及家電設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及繼電器保護技術，特別是涉及一種繼電器控制保護電路及家電設備。
【背景技術】
[0002]目前的空調器中，一般都有應用繼電器控制壓縮機、風機、四通閥等強電負載，而當外部輸入的交流電源出現電壓較低時，尤其是農村等偏遠地區，電網質量惡劣，電壓較低時，容易導致壓縮機驅動繼電器等損壞。
[0003]其失效機理為:繼電器的驅動線圈流過電流時，繼電器的驅動線圈相對于繼電器的運動機構產生的電磁力使繼電器的動片和靜片吸合在一起；電網出現電壓較低時，流過繼電器的驅動線圈的電流過低，繼電器的驅動線圈相對于繼電器的運動機構產生的電磁力變小，繼電器的動片和靜片不能有效吸合，在繼電器的動片和靜片之間出現間隙，繼電器的動片和靜片間出現電弧，電弧的熱量把繼電器燒毀。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型目的在于提供一種繼電器控制保護電路，旨在解決當外部輸入的交流電源電壓過低時，繼電器不能有效吸合容易燒毀的問題。
[0005]本實用新型提供了一種繼電器控制保護電路，所述繼電器的驅動線圈一端接直流電源，所述驅動線圈另一端接繼電器驅動電路的輸出端，所述直流電源由交流電源變壓得到，所述繼電器控制保護電路包括:
[0006]—復位電壓檢測電路，檢測端接所述直流電源，并根據直流電源的電壓大小在輸出端輸出相應的電平信號；
[0007]—控制芯片，檢測端口接所述復位電壓檢測電路的輸出端，輸出端口接所述繼電器驅動電路的輸入端，所述控制芯片根據所述電平信號的狀態選擇是否驅動所述繼電器驅動電路工作。
[0008]進一步地，所述復位電壓檢測電路包括第一分壓電阻、第二分壓電阻、第一開關管、第一接地電阻、第一輸出電阻、穩壓管和第一電容，其中:
[0009]所述第一開關管的輸入端接所述直流電源，所述第一開關管的控制端通過所述第一分壓電阻接所述直流電源，還通過所述第二分壓電阻接地，所述第一開關管的輸出端通過所述第一接地電阻接地；
[0010]所述第一輸出電阻的一端接所述第一開關管的輸出端，另一端作為所述復位電壓檢測電路的輸出端接所述控制芯片的檢測端口以及所述穩壓管陰極，所述穩壓管的陽極接地，所述第一電容與所述穩壓管并聯。
[0011]進一步地，所述第一開關管為PNP型三極管，所述第一開關管的輸入端、控制端、輸出端分別為PNP型三極管的發射極、基極、集電極。
[0012]進一步地，還包括芯片端口保護電路，該芯片端口保護電路連接在所述復位電壓檢測電路的輸出端和所述控制芯片的檢測端口之間。
[0013]進一步地，所述芯片端口保護電路包括第一二極管、第二二極管、第二輸出電阻和第二電容，其中，
[0014]所述第二輸出電阻連接在所述復位電壓檢測電路的輸出端和所述控制芯片的檢測端口之間，所述第一二極管的陽極和所述第二二極管的陰極接所述復位電壓檢測電路的輸出端，所述第一二極管的陰極接一工作電壓，所述第二二極管的陽極接地，所述第二電容的一端接所述控制芯片的檢測端口，另一端接地。
[0015]進一步地，所述第一二極管和第二二極管為肖特基二極管或快速恢復二極管。
[0016]進一步地，所述控制芯片為單片機，所述控制芯片的檢測端口為單片機的復位端
□ O
[0017]進一步地，所述繼電器驅動電路為芯片ULN2003。
[0018]進一步地，所述繼電器驅動電路包括第三二極管、第四二極管、第二開關管、第一輸入電阻和第三分壓電阻，其中:
[0019]所述第一輸入電阻的一端接所述控制芯片的輸出端，另一端接所述第二開關管的控制端，所述第三分壓電阻連接在所述第二開關管的控制端和輸出端之間，且所述第二開關管的輸出端接地，所述第二開關管的輸入端接所述繼電器的驅動線圈另一端，且與所述第三二極管的陽極及第四二極管的陰極連接，所述第三二極管的陰極接一工作電源，所述第四二極管的陽極接地。
[0020]還提供了一種家電設備，接入交流電源，包括繼電器和上述繼電器控制保護電路。
[0021]上述的繼電器控制保護電路增加復位電壓檢測電路，當外部輸入的交流電源電壓過低時，控制芯片停止輸出控制信號，繼電器的驅動線圈沒有電流流過，繼電器驅動線圈不產生電磁力，使繼電器的動片和靜片有效斷開。
【附圖說明】
[0022]圖1為本實用新型較佳實施例中繼電器控制保護電路的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0023]為了使本實用新型要解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0024]請參閱圖1，本實用新型較佳實施例中可應用在家電設備(如空調、冰箱等)中的繼電器控制保護電路，其繼電器RY的驅動線圈一端接直流電源VDD，驅動線圈另一端接繼電器驅動電路11的輸出端，直流電源VDD由交流電源Vin(例如家庭電網電壓)變壓得到
[0025]具體地，交流直流轉換電路ICl將交流電源Vin轉換成弱電直流電源VDD，直流電源VDD不是穩定不變的，直流電源VDD隨交流電源Vin電壓變高而變高，直流電源VDD隨直流電源Vin電壓變低而變低;直流電源VDD為繼電器RY的供電電壓。交流直流轉換電路I Cl可以為開關電源芯片或由簡單的變壓器、整流橋和濾波電容構成。
[0026]此外，通過直流穩壓電路IC2把直流電源VDD轉換為工作電源(或工作電壓)VCC為繼電器控制保護電路中的芯片或分立元件供電。直流穩壓電路IC2可以是7805穩壓電路，也可以是DC-DC穩壓電路。
[0027]本實施例中，繼電器控制保護電路包括復位電壓檢測電路12、控制芯片MCU及芯片端口保護電路13。
[0028]復位電壓檢測電路12的檢測端接直流電源VDD，并根據直流電源VDD的電壓大小在輸出端輸出相應的電平信號。控制芯片M C U的檢測端口 4接復位電壓檢測電路12的輸出端AI，控制芯片M⑶的輸出端口 3接繼電器驅動電路11的輸入端，控制芯片M⑶根據電平信號的狀態選擇是否驅動繼電器驅動電路11工作。芯片端口保護電路13連接在復位電壓檢測電路12的輸出端Al和控制芯片MCU的檢測端口 4之間。
[0029 ] 控制芯片MCU為單片機，控制芯片MCU的檢測端口 4為單片機的復位端口 4。單片機可選瑞薩(品牌)的UPD78F0515AGB-GAF-AX或R7F0C903-908單片機芯片。本實施例中，控制芯片MCU假定有至少有4個端口:端口 I和端口 2為控制芯片MCU的電源端口。輸出端口 3可以輸出高電平或低電壓，當復位時為高阻狀態。復位端口 4當檢測到高電平時，控制芯片MCU正常工作，控制芯片MCU的輸出端口 3輸出控制信號，當檢測到低電平時，控制芯片MCU進入復位狀態，控制芯片MCU的輸出端口 3停止輸出控制信號。
[0030]在其中一個實施例中，復位電壓檢測電路12包括第一分壓電阻R1、第二分壓電阻R2、第一開關管Ql、第一接地電阻R3、第一輸出電阻R4、穩壓管DZ和第一電容Cl。
[0031]第一開關管Ql的輸入端接直流電源VDD，第一開關管Ql的控制端通過第一分壓電阻Rl接直流電源VDD，還通過第二分壓電阻R2接地，第一開關管Ql的輸出端通過第一接地電阻R3接地;第一輸出電阻R4的一端接第一開關管Ql的輸出端，另一端作為復位電壓檢測電路12的輸出端Al接控制芯片MCU的檢測端口 4以及穩壓管DZ陰極，穩壓管DZ的陽極接地，第一電容Cl與穩壓管DZ并聯。
[0032]優選地，第一開關管Ql為PNP型三極管，第一開關管Ql的輸入端、控制端、輸出端分別為PNP型三極管的發射極、基極、集電極。在其他實施例中，第一開關管Ql可以為MOS管。
[0033]通過選擇一分壓電阻、第二分壓電阻R2、第一開關管Q1、第一接地電阻R3、第一輸出電阻R4、穩壓管DZ和第一電容Cl合理的參數值，使當直流電源VDD大于臨界電壓Vr(設定臨界電壓Vr等于繼電器RY的最小吸合電壓)時，第一開關管Ql導通，輸出端Al為高電平；當直流電源VDD小于臨界電壓Vr時，第一開關管Ql截止，輸出端Al為低電平；
[0034]穩壓管DZ的作用是但第一開關管Ql導通時，直流電源VDD經第一開關管Ql集電極輸出的電壓經過穩壓管DZ的穩壓降壓后，使得輸出到控制芯片MCU的復位端口 4電壓不會超過其能承受的最高電壓，因為給控制芯片MCU供電的工作電壓VCC比驅動繼電器RY的直流電源VDD要低，如一般直流電源VDD為12V，工作電壓VCC為5V，復位端口 4上的電壓不能超過5V。
[0035]在其中一個實施例中，芯片端口保護電路13包括第一二極管D1、第二二極管D2、第二輸出電阻R5和第二電容C2。
[0036]第二輸出電阻R5連接在復位電壓檢測電路12的輸出端Al和控制芯片MCU的檢測端口 4之間，第一二極管DI的陽極和第二二極管D2的陰極接復位電壓檢測電路12的輸出端AI，第一二極管DI的陰極接一工作電壓，第二二極管D2的陽極接地，第二電容C2的一端接控制芯片MCU的檢測端口 4，另一端接地。