專利名稱：繼電器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及家用電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子領(lǐng)域，尤其涉及繼電器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及家用電器。
背景技術(shù)：
繼電器是具有隔離功能的自動(dòng)開(kāi)關(guān)元件，廣泛應(yīng)用于遙控、遙測(cè)、通訊、自動(dòng)控制、機(jī)電一體化及電力電子設(shè)備中，是最重要的控制元件之一。在家電控制中，傳統(tǒng)的電磁繼電器驅(qū)動(dòng)方案有兩種，一種是任意降壓電源為基礎(chǔ)給繼電器供電，開(kāi)關(guān)器件直接串聯(lián)在繼電器驅(qū)動(dòng)供電回路中，通過(guò)接通或切斷供電回路達(dá)到驅(qū)動(dòng)繼電器吸合或釋放的目的。另一種是以阻容降壓電源為基礎(chǔ)給繼電器供電，開(kāi)關(guān)器件并聯(lián)在繼電器電源的輸入端，通過(guò)短路繼電器電源或不短路繼電器電源達(dá)到驅(qū)動(dòng)繼電器釋放或吸合的目的。前者通用性強(qiáng)適用于各種降壓平臺(tái)，但詳細(xì)比較不難發(fā)現(xiàn)基缺點(diǎn)所在用在開(kāi)關(guān)電源平臺(tái)，成本高而且EMI干擾大；用在普通的串聯(lián)降壓平臺(tái)，無(wú)論是成本、空間還是待機(jī)功耗都不是理想的選擇；用在阻容降壓平臺(tái)，由于阻容降壓電路相當(dāng)于一個(gè)恒流源(當(dāng)輸入電壓、降壓電容、輸出電壓固定后輸出電流為一個(gè)固定值)，待機(jī)時(shí)穩(wěn)壓電路消耗的功耗與工作時(shí)消耗的功率相同，這種驅(qū)動(dòng)方案的待機(jī)功耗很難做到0. 25W以下。后者在類似阻容降壓等恒流源電源平臺(tái)上，由于阻容降壓平臺(tái)特性當(dāng)輸入電壓降低時(shí)對(duì)應(yīng)的輸出電流會(huì)減小，對(duì)于波動(dòng)較大的電網(wǎng)只能通過(guò)加大降壓電容的方法來(lái)兼容，加大降壓電容后由于電流上升待機(jī)功耗又會(huì)隨之升高，所以很難將待機(jī)功耗做到更小，這樣電網(wǎng)波動(dòng)適應(yīng)性與待機(jī)耗兩者不能兼顧。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種繼電器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。本發(fā)明提供了一種繼電器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包括驅(qū)動(dòng)電源、儲(chǔ)能模塊、第一開(kāi)關(guān)模塊、繼電器、第二開(kāi)關(guān)模塊、控制單元，所述驅(qū)動(dòng)電源與所述儲(chǔ)能模塊輸入端相連，所述儲(chǔ)能模塊輸出端與所述第一開(kāi)關(guān)模塊輸入端相連，所述繼電器兩端分別與所述第一開(kāi)關(guān)模塊輸出端和所述第二開(kāi)關(guān)模塊輸入端相連，所述第二開(kāi)關(guān)模塊輸出端與所述驅(qū)動(dòng)電源相連，所述控制單元分別與所述第一開(kāi)關(guān)模塊和所述第二開(kāi)關(guān)模塊相連、且控制所述第一開(kāi)關(guān)模塊和所述第二開(kāi)關(guān)模塊的開(kāi)或關(guān)。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述控制單元包括單片機(jī)，所述單片機(jī)第一輸出端口與所述第一開(kāi)關(guān)模塊相連、且對(duì)所述第一開(kāi)關(guān)模塊開(kāi)或關(guān)進(jìn)行控制，所述單片機(jī)第二輸出端口與所述第二開(kāi)關(guān)模塊相連、且對(duì)所述第二開(kāi)關(guān)模塊開(kāi)或關(guān)進(jìn)行控制。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述單片機(jī)第一輸入端口與所述驅(qū)動(dòng)電源VCC端口相連，所述單片機(jī)第二輸入端口與所述驅(qū)動(dòng)電源接地端口相連。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述控制單元包括單片機(jī)、監(jiān)控模塊、所述單片機(jī)第二輸出端口與所述第二開(kāi)關(guān)模塊相連、且對(duì)所述第二開(kāi)關(guān)模塊開(kāi)或關(guān)進(jìn)行控制，所述監(jiān)控模塊輸入端與所述儲(chǔ)能模塊相連，所述監(jiān)控模塊輸出端與所述第一開(kāi)關(guān)模塊相連、且對(duì)所述第一開(kāi)關(guān)模塊開(kāi)或關(guān)進(jìn)行控制。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述單片機(jī)第一輸入端口與所述驅(qū)動(dòng)電源VCC端口相連，所述單片機(jī)第二輸入端口與所述驅(qū)動(dòng)電源接地端口相連。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述監(jiān)控模塊為定時(shí)模塊或電壓檢測(cè)模塊。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述驅(qū)動(dòng)電源為阻容降壓電源。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述儲(chǔ)能模塊包括電容。 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述繼電器(RYlOl)為直流電磁繼電器。本發(fā)明還提供了一種具有所述繼電器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的家用電器，該家用電器安裝有所述繼電器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的電路簡(jiǎn)單容易實(shí)現(xiàn)，電路占用空間體積小、成本低、輸入電壓范圍寬適應(yīng)波動(dòng)大不穩(wěn)定的電網(wǎng)、工作電流小、待機(jī)功耗低。采用本發(fā)明的繼電器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，具有延長(zhǎng)繼電器壽命、待機(jī)功耗低至0. 25W或更低的特點(diǎn)，非常適合小家電控制領(lǐng)域。


圖1是本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的原理框圖。圖2是本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例的原理框圖。圖3是本發(fā)明的驅(qū)電器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)原理框圖。
具體實(shí)施例方式如圖3所示，本發(fā)明公開(kāi)了一種繼電器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包括驅(qū)動(dòng)電源1、儲(chǔ)能模塊2、第一開(kāi)關(guān)模塊S101、繼電器RY101、第二開(kāi)關(guān)模塊S102、控制單元，所述驅(qū)動(dòng)電源I與所述儲(chǔ)能模塊2輸入端相連,所述儲(chǔ)能模塊2輸出端與所述第一開(kāi)關(guān)模塊SlOl輸入端相連,所述繼電器RYlOl兩端分別與所述第一開(kāi)關(guān)模塊SlOl輸出端和所述第二開(kāi)關(guān)模塊S102輸入端相連，所述第二開(kāi)關(guān)模塊S102輸出端與所述驅(qū)動(dòng)電源I相連，所述控制單元分別與所述第一開(kāi)關(guān)模塊SlOl和所述第二開(kāi)關(guān)模塊S102相連、且控制所述第一開(kāi)關(guān)模塊SlOl和所述第二開(kāi)關(guān)模塊S102的開(kāi)或關(guān)。如圖1所示，作為本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例，所述控制單元包括單片機(jī)3，所述單片機(jī)3第一輸出端口 OUTl與所述第一開(kāi)關(guān)模塊SlOl相連、且對(duì)所述第一開(kāi)關(guān)模塊SlOl開(kāi)或關(guān)進(jìn)行控制，所述單片機(jī)3第二輸出端口 0UT2與所述第二開(kāi)關(guān)模塊S102相連、且對(duì)所述第二開(kāi)關(guān)模塊S102開(kāi)或關(guān)進(jìn)行控制。所述單片機(jī)3第一輸入端口 INl與所述驅(qū)動(dòng)電源IVCC端口相連，所述單片機(jī)3第二輸入端口 IN2與所述驅(qū)動(dòng)電源I接地端口 GND相連。如圖2所示，作為本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例，所述控制單元包括單片機(jī)3、監(jiān)控模塊
4、所述單片機(jī)3第二輸出端口 0UT2與所述第二開(kāi)關(guān)模塊S102相連、且對(duì)所述第二開(kāi)關(guān)模塊S102開(kāi)或關(guān)進(jìn)行控制，所述監(jiān)控模塊4輸入端與所述儲(chǔ)能模塊2相連，所述監(jiān)控模塊4輸出端與所述第一開(kāi)關(guān)模塊SlOl相連、且對(duì)所述第一開(kāi)關(guān)模塊SlOl開(kāi)或關(guān)進(jìn)行控制。所述單片機(jī)3第一輸入端口 INl與所述驅(qū)動(dòng)電源IVCC端口相連，所述單片機(jī)3第二輸入端口 IN2與所述驅(qū)動(dòng)電源I接地端口 GND相連。
所述監(jiān)控模塊4為定時(shí)模塊或電壓檢測(cè)模塊。在本發(fā)明的兩個(gè)實(shí)施例中，所述驅(qū)動(dòng)電源I為阻容降壓電源，所述儲(chǔ)能模塊包括電容C101。所述繼電器RYlOl為直流電磁繼電器。本發(fā)明還公開(kāi)了一種家用電器，該家用電器安裝有本發(fā)明的驅(qū)電器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。在待機(jī)情況下，單片機(jī)3輸信號(hào)至第二開(kāi)關(guān)模塊S102將繼電器RYlOl的供應(yīng)電源短接，減小阻容降壓電源的電壓輸出，降低待機(jī)功耗。在本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例中，再由單片機(jī)3輸信號(hào)至第一開(kāi)關(guān)模塊SlOl截?cái)嗬^電器RYlOl驅(qū)動(dòng)主回路；在本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例中，由定時(shí)模塊或電壓檢測(cè)模塊輸信號(hào)至第一開(kāi)關(guān)模塊SlOl截?cái)嗬^電器RYlOl驅(qū)動(dòng)主回路。由于繼電器RYlOl供能電源被短路，阻容降壓輸出壓電可以低至VCC+1V (控制電源+管壓降)左右，以降壓電容220N、輸入240VAC 60HZ、全橋整流、輸出電壓6VDC為例，理論待機(jī)功耗低至0. 12W?？紤]外圍電路的損耗，完全滿足0. 25W待機(jī)功耗的要求。需要驅(qū)動(dòng)繼電器RYlOl時(shí)，在第一個(gè)實(shí)施例中，先由單片機(jī)3輸信號(hào)至第二開(kāi)關(guān)模塊S102，解除繼電器RYlOl的供應(yīng)電源短路。阻容降壓電源開(kāi)始對(duì)儲(chǔ)能模塊2進(jìn)行儲(chǔ)能，再由單片機(jī)3進(jìn)行定時(shí)儲(chǔ)能或者檢測(cè)電壓，當(dāng)達(dá)到時(shí)間或者電壓符合繼電器驅(qū)動(dòng)條件時(shí)，輸信號(hào)至第一開(kāi)關(guān)模塊SlOl，接通繼電器RYlOl驅(qū)動(dòng)主回路，儲(chǔ)能模塊2釋放能量使繼電器RYlOl成功閉合。需要驅(qū)動(dòng)繼電器RYlOl時(shí)，在第二個(gè)實(shí)施例中，先由單片機(jī)3輸信號(hào)至第二開(kāi)關(guān)模塊S102，解除繼電器RYlOl的供應(yīng)電源短路。阻容降壓電源開(kāi)始對(duì)儲(chǔ)能模塊2進(jìn)行儲(chǔ)能，再由定時(shí)模塊或電壓檢測(cè)模塊進(jìn)行定時(shí)儲(chǔ)能或者檢測(cè)電壓，當(dāng)達(dá)到時(shí)間或者電壓符合繼電器驅(qū)動(dòng)條件時(shí)，輸信號(hào)至第一開(kāi)關(guān)模塊 S101，接通繼電器RYlOl驅(qū)動(dòng)主回路，儲(chǔ)能模塊2釋放能量使繼電器RYlOl成功閉合。維持根據(jù)電磁繼電器的原理、設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，銜鐵受到的電磁力為
P— M S ( M I
j —111 I /
2Kf o
其中，S為銜鐵與磁芯的氣隙，吸合后氣隙變得非常小接近于0，吸合前后。銜鐵受到的磁力相差非常大。正常情況下繼電器的動(dòng)作電壓為超過(guò)繼電器工作額定壓的70% (只有更低)、繼電器的釋放電壓為小于繼電器工作額定電壓的30% (10%為下限，必需釋放)。根據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)正態(tài)分布原理，繼電器釋放電壓中心點(diǎn)為額定電壓的30%，只要繼電器的維持電壓達(dá)到額定電壓的50%以上，繼電器100%不釋放。設(shè)計(jì)時(shí)只要阻容降壓輸出至繼電器回路的電壓大于繼電器工作額定電壓的60%即可保持繼電器的正常吸合。即使波動(dòng)非常大的電網(wǎng)阻容降壓也是很容易做到的。另外由于降壓電容的容值較小，阻容電源提供電流小，使繼電器工作在額定壓電以下，對(duì)繼電器的使用壽命起到一定的延長(zhǎng)作用。本發(fā)明的電路簡(jiǎn)單容易實(shí)現(xiàn)，電路占用空間體積小、成本低、輸入電壓范圍寬適應(yīng)波動(dòng)大不穩(wěn)定的電網(wǎng)、工作電流小、待機(jī)功耗低。采用本發(fā)明的繼電器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，具有延長(zhǎng)繼電器壽命、待機(jī)功耗低至0. 25W或更低的特點(diǎn)，非常適合小家電控制領(lǐng)域。圖1中VCC表示接入電路的電壓，圖1中VDD表示器件內(nèi)部的工作電壓。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā) 明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種繼電器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于包括驅(qū)動(dòng)電源(I)、儲(chǔ)能模塊(2)、第一開(kāi)關(guān)模塊 (S101)、繼電器(RY101)、第二開(kāi)關(guān)模塊(S102)、控制單元，所述驅(qū)動(dòng)電源(I)與所述儲(chǔ)能模塊(2)輸入端相連，所述儲(chǔ)能模塊(2)輸出端與所述第一開(kāi)關(guān)模塊(SlOl)輸入端相連，所述繼電器(RYlOl)兩端分別與所述第一開(kāi)關(guān)模塊(SlOl)輸出端和所述第二開(kāi)關(guān)模塊(S102) 輸入端相連，所述第二開(kāi)關(guān)模塊(S102)輸出端與所述驅(qū)動(dòng)電源(I)相連，所述控制單元分別與所述第一開(kāi)關(guān)模塊(SlOl)和所述第二開(kāi)關(guān)模塊(S102)相連、且控制所述第一開(kāi)關(guān)模塊(SlOl)和所述第二開(kāi)關(guān)模塊(S102)的開(kāi)或關(guān)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的繼電器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于所述控制單元包括單片機(jī) (3)，所述單片機(jī)(3)第一輸出端口(OUTl)與所述第一開(kāi)關(guān)模塊(SlOl)相連、且對(duì)所述第一開(kāi)關(guān)模塊(SlOl)開(kāi)或關(guān)進(jìn)行控制，所述單片機(jī)(3)第二輸出端口(0UT2)與所述第二開(kāi)關(guān)模塊(S102)相連、且對(duì)所述第二開(kāi)關(guān)模塊(S102)開(kāi)或關(guān)進(jìn)行控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的繼電器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于所述單片機(jī)(3)第一輸入端口 (INl)與所述驅(qū)動(dòng)電源(I) VCC端口相連，所述單片機(jī)(3)第二輸入端口(IN2)與所述驅(qū)動(dòng)電源(I)接地端口(GND)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的繼電器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于所述控制單元包括單片機(jī) (3)、監(jiān)控模塊(4)、所述單片機(jī)(3)第二輸出端口(0UT2)與所述第二開(kāi)關(guān)模塊(S102)相連、 且對(duì)所述第二開(kāi)關(guān)模塊(S102)開(kāi)或關(guān)進(jìn)行控制，所述監(jiān)控模塊(4)輸入端與所述儲(chǔ)能模塊(2)相連，所述監(jiān)控模塊(4)輸出端與所述第一開(kāi)關(guān)模塊(SlOl)相連、且對(duì)所述第一開(kāi)關(guān)模塊(SlOl)開(kāi)或關(guān)進(jìn)行控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的繼電器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于所述單片機(jī)(3)第一輸入端口 (INl)與所述驅(qū)動(dòng)電源(I) VCC端口相連，所述單片機(jī)(3)第二輸入端口(IN2)與所述驅(qū)動(dòng)電源(I)接地端口(GND)相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的繼電器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于所述監(jiān)控模塊(4)為定時(shí)模塊或電壓檢測(cè)模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的繼電器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)電源(I) 為阻容降壓電源。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的繼電器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于所述儲(chǔ)能模塊包括電容 (C101)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的繼電器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于所述繼電器(RYlOl)為直流電磁繼電器。
10.一種具有權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述繼電器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的家用電器，其特征在于該家用電器安裝有所述繼電器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種繼電器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及家用電器，該繼電器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包括驅(qū)動(dòng)電源(1)、儲(chǔ)能模塊(2)、第一開(kāi)關(guān)模塊(S101)、繼電器(RY101)、第二開(kāi)關(guān)模塊(S102)、控制單元。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的電路簡(jiǎn)單容易實(shí)現(xiàn)，電路占用空間體積小、成本低、輸入電壓范圍寬適應(yīng)波動(dòng)大不穩(wěn)定的電網(wǎng)、工作電流小、待機(jī)功耗低。采用本發(fā)明的繼電器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，具有延長(zhǎng)繼電器壽命、待機(jī)功耗低至0.25W或更低的特點(diǎn)，非常適合小家電控制領(lǐng)域。
文檔編號(hào)H01H47/02GK103035444SQ20121054175
公開(kāi)日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月14日
發(fā)明者賀建基, 邱迅捷, 李書(shū)峰, 姜西輝 申請(qǐng)人:深圳和而泰智能控制股份有限公司