本申请涉及空调技术领域,特别涉及一种空调器及继电器的驱动电路。
背景技术:
在变频控制器中,变压器开关电源可输出多路电压供不同负载使用;在buck开关电源中,通过1路输出驱动控制器所有负载,输出电压一般设置为15v。然而,直接通过该电压驱动继电器,容易导致功耗较大;而增加电压转换电路来实现,则会大大增加变频控制器的成本,有待解决。
技术实现要素:
本申请通过提供一种空调器及继电器的驱动电路,解决了现有技术中由于控制信号只有高低电平,使得在开关电源直接作用于继电器时,导致继电器功耗较大的技术问题,本申请通过使用pwm信号控制继电器,不仅实现继电器功耗的降低,而且还可以大大降低变频器的成本。
为了实现上述目的,本申请提供了一种继电器的驱动电路,包括:多个控制器,用于发射控制信号;多个处理电路,所述多个处理电路与所述多个控制器一一对应相连,所述多个处理电路根据对应控制器发射的控制信号生成驱动信号;多个继电器,所述多个继电器与所述多个处理电路相连,以根据所述多个处理电路接收的每个处理电路的驱动信号驱动所述多个继电器中对应继电器;开关电源,所述开关电源与所述多个继电器的供电端相连。
进一步地,上述的继电器的驱动电路还包括:多个电感,所述多个电感的每个电感的第一端与所述开关电源相连,所述每个电感的第二端与所述多个继电器中对应继电器相连。
进一步地,所述多个处理电路包括:驱动开关,所述驱动开关的第一端与所述多个继电器中对应继电器相连,所述驱动开关的第二端接地;第一电阻,所述第一电阻的第一端与所述驱动开关的第三端相连,所述第一电阻的第二端与所述多个控制器中对应控制器相连;第二电阻,所述第二电阻的第一端与所述驱动开关的第三端相连,所述第二电阻的第二端与所述驱动开关的第二端相连的发射极相连。
进一步地,所述驱动开关为三极管,或者达林顿管。
进一步地,所述多个处理电路包括:驱动芯片,所述驱动芯片的第一输出管角至第三输出管角与所述多个继电器一一对应相连,所述驱动芯片的第四输入管角至第六输入管角与所述多个控制器一一对应相连。
进一步地,上述的继电器的驱动电路,还包括:多个二极管,所述多个二极管与所述多个继电器中每个继电器对应并联,所述多个二极管的阳极与所述多个处理电路中的对应的处理电路相连,所述多个二极管的阴极与所述开关电源相连。
进一步地,上述的继电器的驱动电路,还包括:多个负载电路,所述多个负载电路的接通与断开由所述多个继电器中对应继电器和/或电阻控制。
进一步地,所述电阻为ptc热敏电阻。
进一步地,所述控制信号为pwm波形信号。
为了实现上述目的,本申请提供了一种空调器,其包括上述的继电器的驱动电路。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:
(1)本申请中,通过多个控制器发射控制信号,并通过多个处理电路根据对应控制器发射的控制信号生成驱动信号,并通过多个继电器根据多个处理电路接收的每个处理电路的驱动信号驱动多个继电器中对应继电器,解决了现有技术中由于控制信号只有高低电平,使得在开关电源直接作用于继电器时,导致继电器功耗较大的技术问题,本申请通过使用pwm信号控制继电器,不仅实现继电器功耗的降低,而且还可以大大降低变频器的成本。
(2)本申请的一个实施例,通过在开关电源输出与继电器间增加电感,以进一步调节pwm信号的频率,从而实现继电器功耗的降低。
附图说明
图1是相关技术中继电器的驱动装置的结构示意图;
图2是根据本实用新型实施例的继电器的驱动电路的方框示意图;
图3是根据本实用新型一个实施例的继电器的驱动电路的结构示意图;
图4是根据本实用新型实施例pwm波形信号示意图;
图5是根据本实用新型另一个实施例的继电器的驱动电路的结构示意图;
图6是根据本实用新型再一个实施例的继电器的驱动电路的结构示意图;
图7是根据本实用新型又一个实施例的继电器的驱动电路的结构示意图;
图8是根据本实用新型实施例的空调器的方框示意图。
具体实施方式
本申请可以通过多个控制器发射控制信号,并通过多个处理电路根据对应控制器发射的控制信号生成驱动信号,并通过多个继电器根据多个处理电路接收的每个处理电路的驱动信号驱动多个继电器中对应继电器。由此,无需电压转换器降压,通过使用pwm信号控制继电器,不仅实现继电器功耗的降低,而且还可以大大降低变频器的成本。
为了更好的理解上述技术方案,下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
在介绍本申请实施例的空调器及继电器的驱动电路之前,先简单介绍下相关技术中的继电器的驱动装置。
如图1所示,该继电器的驱动装置主要包括:电源u、继电器1、负载电路和处理电路。
其中,电源u只有一路15v输出,以为继电器供电,继电器1控制负载电路,处理电路可以接收控制信号,以对继电器进行控制。控制信号可以为高电平信号或者低电平信号,当控制信号为高电平时,q1导通,继电器触点闭合,继电器工作;当为低电平时,q1截止,继电器触点断开,继电器停止工作。
然而,由于电源u输出只有一路15v,电源u是直接驱动继电器,导致继电器功耗较大。
因此,本申请正是基于上述问题,而提出的一种空调器及继电器的驱动电路。
下面参照附图描述根据本申请实施例提出的空调器及继电器的驱动电路。
图2是本申请实施例的继电器的驱动电路的方框示意图。如图2所示,该继电器的驱动电路10包括:开关电源100、多个处理电路200、多个继电器和多个控制器。
其中,多个控制器用于发射控制信号(如控制信号1,控制信号2,……,控制信号n)。多个处理电路200与多个控制器一一对应相连,多个处理电路200根据对应控制器100发射的控制信号生成驱动信号。多个继电器(如继电器k1,继电器k2,……,继电器kn)与多个处理电路200相连,以根据多个处理电路200接收的每个处理电路的驱动信号驱动多个继电器中对应继电器;开关电源100与多个继电器的供电端相连。
其中,根据本申请的一个实施例,开关电源100接地。
可选地,根据本申请的一个实施例,控制信号可以为pwm波形信号,其中,多个控制器发出的多个控制信号可以相同也可以不同,也就是说,控制信号1,控制信号2,……,控制信号n在同一时间段的波形可以完全一致,也可以完全不同,具体地可以根据电路需求进行控制。
可以理解的是,如图3所示,本申请实施例可以通过多个控制器发射pwm波形信号,并且通过多个处理电路200(如处理电路201、处理电路202,……,处理电路20n)将pwm波形信号转换为驱动信号,以根据该驱动信号驱动多个继电器中对应继电器;开关电源100可以输出第一电压,例如,第一电压可以为15v,以为多个继电器进行供电。
另外,在本申请的一个实施例中,pwm波形信号输出波形的占空比大于预设占空比时,继电器触点闭合;pwm波形信号输出波形的占空比小于预设占空比时,继电器触点闭合;pwm波形信号输出波形为低电平信号时,继电器停止工作。
其中,预设占空比可以为继电器触点吸合电压与继电器触点维持电压之间的比值。也就是说,如果继电器触点吸合电压为u1,继电器触点维持电压为u2,则预设占空比d=u1/u2。
具体而言,本申请实施例可以通过多个控制器发射pwm波形信号,假设继电器中线圈电感量为l0,继电器中线圈电阻为r0,则pwm波形频率可以通过下述公式得到:
其中,tpwm<ατ,α≤1,
也就是说,在pwm波形频率可以通过pwm波形的周期获取,pwm波形的周期小于时间常数与预设常数的乘积,其中,时间常数为继电器的线圈电感与继电器的线圈电阻之间的比值,预设常数可以为小于等于1的正数。
由此,结合图3和图4所示,pwm波形信号可以如图4所示,可以根据pwm波形信号控制继电器的通断:
在第一时间t1内,pwm波形信号输出波形的占空比可以为d1,其中,d1>d,则在第一时间t1内,继电器触点闭合,继电器开始工作;
在第二时间t2内,pwm波形信号输出波形的占空比可以为d2,其中,d2<d,则在第一时间t2内,继电器维持工作;
在第三时间t3内,pwm波形信号为低电平信号,继电器触点断开,继电器停止工作。
需要说明的是,在第四时间t4内~第六时间t6内,本申请实施例的pwm波形信号输出波形可以与第一时间t1内~第三时间t3内的波形一致,控制器并以此循环交替输出pwm波形信号,以控制继电器的通断,解决了相关技术中只有高低电平信号控制继电器导致继电器功耗较大的问题,从而可以有效降低继电器功耗。进一步地,根据本申请的一个实施例,如图4所示,上述的继电器的驱动电路10还包括:多个电感(如电感l1,电感l2,……,电感ln)。其中,多个电感的每个电感的第一端与开关电源100相连,每个电感的第二端与多个继电器中对应继电器相连。
可以理解的是,如图5所示,本申请实施例还可以通过开关电源100与继电器之间添加一电感,以根据该电感调节pwm波形的输出频率,进而进一步降低继电器的损耗。
也就是说,在计算pwm波形的周期时,由于电路中电感的存在,时间常数会发生变化,假设电路中电感为l1,则时间常数可以通过下述公式进行计算:
需要说明的是,通过调整后的pwm波形信号可以与图3中的pwm波形信号一致,以有效控制继电器的通断,降低继电器的损耗,为避免冗余,在此不做详细赘述。其中,多个控制器发射pwm波形信号可以不同,即通过改变电感的取值改变,从而实现多电路的不同控制。
此外,如图6所示,当控制器、处理电路、继电器和电感均为一个时,与存在多个控制器、多个处理电路、多个继电器和多个电感时的控制方式一致,也可以大大降低继电器的损耗,为避免冗余,在此不做详细赘述。
进一步地,根据本申请的一个实施例,处理电路包括:驱动开关,(如三极管q1,三极管q2,……,三极管qn)、第一电阻和第二电阻。其中,驱动开关的第一端与多个继电器中对应继电器相连,驱动开关的第二端接地。第一电阻的第一端与驱动开关第三端相连,第一电阻的第二端与多个控制器中对应控制器相连。第二电阻的第一端与驱动开关的第三端的基极相连,第二电阻的第二端与驱动开关的第二端相连相连。
其中,根据本申请的一个实施例,驱动开关为三极管,或者达林顿管。
可以理解的是,如图3所示,以驱动开关为npn型三极管为例,该处理电路可以由三极管、第一电阻和第二电阻构成,通过在该三极管发射极并联第二电阻,其中,第二电阻的取值和前级电路来的信号电平幅度和信号频率有关系,例如,第二电阻可以为1k~10k之间的值。第二电阻可以将集电极反向漏电流的通路,保障其截止可靠性。当信号电路为0,集电极电位等于供电电压,此时有一个从集电极流入基极的漏电流,若无并联电阻,此漏电流可能会使三极管出离截止区,进入错误的导通状态。因此通过第二电阻可以将漏电流引流入地,有效提高了截止可靠性。
另外,通过驱动开关为达林顿管时的控制方式,与驱动开关为三极管时的控制方式一致,为避免冗余,在此不做详细赘述。
进一步地,根据本申请的一个实施例,多个处理电路包括:驱动芯片,驱动芯片的第一输出管角至第三输出管角与多个继电器一一对应相连,驱动芯片的第四输入管角至第六输入管角与多个控制器一一对应相连。
可以理解的是,如图7所示,驱动芯片可以为uln2003,驱动芯片的第四输入管角至第六输入管角可以接收控制器发出的控制信号,驱动芯片的第一输出管角至第三输出管角与多个继电器一一对应相连,以在将控制信号转换为驱动信号后,驱动继电器。
进一步地,根据本申请的一个实施例,上述的继电器的驱动电路,还包括:多个二极管,多个二极管与多个继电器中每个继电器对应并联,多个二极管的阳极与多个处理电路中的对应的处理电路相连,多个二极管的阴极与开关电源相连。
可以理解的是,由于直流继电器断开时产生的反电势对电路造成影响或元器件损坏,因此,可以在继电器上反向并联一二极管,给反电势一个回路,从而有效防止线圈通断电时感应电动是损坏驱动器或者其他元器件,有效提高电路的安全性。
进一步地,根据本申请的一个实施例,上述的继电器的驱动电路10还包括:多个负载电路,多个负载电路的接通与断开由多个继电器中对应继电器和/或电阻控制。
具体而言,多个负载电路可以单独由继电器进行控制,也可以由继电器和电阻同时控制,其中,电阻可以为ptc热敏电阻。
根据本申请实施例提出的继电器的驱动电路,可以通过多个控制器发射控制信号,并通过多个处理电路根据对应控制器发射的控制信号生成驱动信号,并通过多个继电器根据多个处理电路接收的每个处理电路的驱动信号驱动多个继电器中对应继电器,解决了现有技术中由于控制信号只有高低电平,使得在开关电源直接作用于继电器时,导致继电器功耗较大的技术问题,通过使用pwm信号控制继电器,不仅无需电压转换器降压,且实现继电器功耗的降低,还可以大大降低变频器的成本。
如图8所示,本申请实施例还提出了一种空调器20,该空调器20包括上述的继电器的驱动电路10。
根据本申请实施例提出的空调器,可以通过多个控制器发射控制信号,并通过多个处理电路根据对应控制器发射的控制信号生成驱动信号,并通过多个继电器根据多个处理电路接收的每个处理电路的驱动信号驱动多个继电器中对应继电器,解决了现有技术中由于控制信号只有高低电平,使得在开关电源直接作用于继电器时,导致继电器功耗较大的技术问题,通过使用pwm信号控制继电器,不仅无需电压转换器降压,且实现继电器功耗的降低,还可以大大降低变频器的成本。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
应当注意的是,在权利要求中,不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或步骤。位于部件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件。本申请可以借助于包括有若干不同部件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中,这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
尽管已描述了本申请的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
1.一种继电器的驱动电路,其特征在于,包括:
多个控制器,用于发射控制信号;
多个处理电路,所述多个处理电路与所述多个控制器一一对应相连,所述多个处理电路根据对应控制器发射的控制信号生成驱动信号;
多个继电器,所述多个继电器与所述多个处理电路相连,以根据所述多个处理电路接收的每个处理电路的驱动信号驱动所述多个继电器中对应继电器;以及
开关电源,所述开关电源与所述多个继电器的供电端相连。
2.根据权利要求1所述的继电器的驱动电路,其特征在于,还包括:
多个电感,所述多个电感的每个电感的第一端与所述开关电源相连,所述每个电感的第二端与所述多个继电器中对应继电器相连。
3.根据权利要求1所述的继电器的驱动电路,其特征在于,所述多个处理电路包括:
驱动开关,所述驱动开关的第一端与所述多个继电器中对应继电器相连,所述驱动开关的第二端接地;
第一电阻,所述第一电阻的第一端与所述驱动开关第三端相连,所述第一电阻的第二端与所述多个控制器中对应控制器相连;
第二电阻,所述第二电阻的第一端与所述驱动开关的第三端相连,所述第二电阻的第二端与所述驱动开关的第二端相连。
4.如权利要求3所述的继电器的驱动电路,其特征在于,所述驱动开关为三极管,或者达林顿管。
5.根据权利要求1所述的继电器的驱动电路,其特征在于,所述多个处理电路包括:
驱动芯片,所述驱动芯片的第一输出管角至第三输出管角与所述多个继电器一一对应相连,所述驱动芯片的第四输入管角至第六输入管角与所述多个控制器一一对应相连。
6.根据权利要求1所述的继电器的驱动电路,其特征在于,还包括:
多个二极管,所述多个二极管与所述多个继电器中每个继电器对应并联,所述多个二极管的阳极与所述多个处理电路中的对应的处理电路相连,所述多个二极管的阴极与所述开关电源相连。
7.根据权利要求1所述的继电器的驱动电路,其特征在于,还包括:
多个负载电路,所述多个负载电路的接通与断开由所述多个继电器中对应继电器和/或电阻控制。
8.根据权利要求7所述的继电器的驱动电路,其特征在于,所述电阻为ptc热敏电阻。
9.根据权利要求1所述的继电器的驱动电路,其特征在于,所述控制信号为pwm波形信号。
10.一种空调器,其特征在于,包括如权利要求1-9任一项所述的继电器的驱动电路。
技术总结