一种继电器控制电路及电器设备的制作方法

1.本实用新型实施例涉及电器节能技术领域，具体涉及一种继电器控制电路及电器设备。


背景技术：

2.目前，市面上各种电器设备(如洗衣机、冰箱、空调、电热水器等)一般都具有控制负载工作的继电器电路结构。但在电器设备待机时或其他继电器不需要工作的情况下，给继电器供电的电路还一直消耗电量。
3.在实现本实用新型实施例的过程中，发明人发现：现有技术中存在继电器供电电路待机功耗较大的问题。


技术实现要素：

4.鉴于上述问题，本实用新型实施例提供了一种继电器控制电路及电器设备，用于解决现有技术中存在的继电器供电电路待机功耗较大的问题。
5.根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种继电器控制电路，包括：阻容降压整流电路、稳压电路、控制输出电路、继电器和控制器；
6.所述阻容降压整流电路包括第一电容、第一二极管和第二二极管，所述第二二极管的正极通过所述第一电容与零线连接；所述第一二极管的负极通过所述第一电容与零线连接，第一二极管的正极与所述控制器的第一电源端连接；
7.所述稳压电路包括第一稳压管和第二稳压管，所述第一稳压管的负极与所述第二二极管的负极连接，第一稳压管的正极与电源地线连接；所述第二稳压管的负极与所述电源地线连接，第二稳压管的正极与所述第一二极管的正极连接；
8.所述控制输出电路包括第一三极管、第二三极管和第三电阻，所述第一三极管的基极与所述电源地线连接，第一三极管的发射极与所述第一二极管的正极连接，第一三极管的集电极与所述第二三极管的基极连接；所述第二三极管的基极通过所述第三电阻与所述第二二极管的负极连接，第二三极管的发射极与所述第二二极管的负极连接，第二三极管的集电极与所述电源地线连接；
9.所述继电器的输入端分别与所述第二二极管的负极、火线和所述电源地线连接，输出端分别与火线和负载连接；
10.所述控制器的第一电源端与所述第一二极管的正极连接，第二电源端与所述电源地线连接，控制端与所述第一三极管的发射极连接。
11.在一种可选的方式中，所述阻容降压整流电路还包括第一电阻，所述第一电容通过所述第一电阻与所述零线连接。
12.在一种可选的方式中，所述继电器控制电路还包括滤波电路；所述滤波电路包括第二电容和第三电容，所述第二电容一端与所述第一二极管正极相连，另一端与所述电源地线相连，所述第三电容一端与所述第二二极管的负极相连，另一端与所述电源地线相连。
13.在一种可选的方式中，所述控制输出电路还包括第二电阻，所述第一三极管的发射极通过所述第二电阻与所述第一二极管的正极连接。
14.在一种可选的方式中，所述继电器的输入端第一引脚分别与火线和所述电源地线连接，输入端第二引脚与所述第二二极管的负极连接；输出端第三引脚与所述负载连接，输出端第四引脚与所述火线连接。
15.在一种可选的方式中，所述第一三极管为npn型，所述第二三极管为pnp型。
16.在一种可选的方式中，当所述第一三极管的发射极电压小于所述电源地线电压，所述第一三极管和第二三极管均导通，所述继电器关闭；当所述控制器的控制端输出电压大于等于所述电源地线电压，所述第一三极管和第二三极管均截止，所述继电器工作。
17.在一种可选的方式中，所述控制器的控制端输出低电压，使所述第一三极管的发射极电压小于所述电源地线电压，所述第一三极管和第二三极管均导通，所述继电器关闭。
18.根据本发明实施例的另一方面，提供了一种电器设备，包括上述的继电器控制电路。
19.本实用新型实施例提供的继电器控制电路，包括阻容降压整流电路、稳压电路、控制输出电路、继电器和控制器，稳压电路中的第一稳压管、控制输出电路中的第二三极管及继电器的输入端，均与阻容降压整流电路中的第二二极管的负极和电源地线连接，形成并联关系，当该第二三极管导通时，继电器的输入端和第一稳压管均被短接，所述继电器关闭，包括第一稳压管在内的继电器的供电电路处于待机状态，由于第一稳压管两端电压极低，几乎不消耗电量，从而实现了降低继电器供电电路待机功耗的功能，提高电器设备的节能效率。
20.上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。
附图说明
21.附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
22.图1示出了本实用新型实施例提供的继电器控制电路的电路示意图。
具体实施方式
23.下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
24.本实用新型实施例主要应用于对电器设备中继电器相关电路进行节能控制的场景。图1示出了本实用新型实施例提供的继电器控制电路的电路示意图。如图1所示，该继电器控制电路包括：阻容降压整流电路、稳压电路、控制输出电路、继电器k1和控制器；
25.所述阻容降压整流电路包括第一电容c1、第一二极管d1和第二二极管d2，所述第二二极管d2的正极通过所述第一电容c1与零线连接，第二二极管d2的负极与所述稳压电路中的第一稳压管dz1的负极连接；所述第一二极管d1的负极通过所述第一电容c1与零线连
接，第一二极管d1的正极与所述控制器的第一电源端连接；
26.所述稳压电路包括第一稳压管dz1和第二稳压管dz2，所述第一稳压管dz1的负极与所述第二二极管d2的负极连接，第一稳压管dz1的正极与电源地线gnd连接；所述第二稳压管dz2的负极与所述电源地线连接，第二稳压管dz2的正极与所述第一二极管d1的正极连接；
27.所述控制输出电路包括第一三极管q1、第二三极管q2和第三电阻r3，所述第一三极管q1的基极与所述电源地线连接，第一三极管q1的发射极与所述第一二极管d1的正极连接，第一三极管q1的集电极与所述第二三极管q2的基极连接；所述第二三极管q2的基极通过所述第三电阻r3与所述第二二极管d2的负极连接，第二三极管q2的发射极与所述第二二极管d2的负极连接，第二三极管q2的集电极与所述电源地线连接；
28.所述继电器k1的输入端分别与所述第二二极管d2的负极、火线和所述电源地线连接，输出端分别与火线和负载连接；
29.所述控制器的第一电源端与所述第一二极管d1的正极连接，第二电源端与所述电源地线连接，控制端与所述第一三极管q1的发射极连接。
30.具体的，上述控制器可以是mcu(microcontroller unit，微控制单元)、单片机或处理器等主控芯片。上述火线、零线一般为电网入户ac220v、ac230v或ac380v电源的火线line及零线neutral，当然，不同工作场景、不同地区或国家市电的电压、频率可能不一样。上述负载可以是电器设备中的主要工作元器件，如洗衣机中的电机、冰箱空调中的压缩机或电热水器中的加热棒等。
31.具体的，在交流电输入并经过上述阻容降压整流电路中第一电容c1降压后，其中一路经过第二二极管d2半波整流和第一稳压管dz1的稳压后给继电器k1供电，提供正电压vcc；另一路经过第一二极管d1半波整流和第二稳压管dz2的稳压后给控制器供电，提供负电压
‑
vcc。其中vcc为电路工作电压，该正电压vcc可以是5v、12v或者24v，负电压
‑
vcc可以是
‑
5v，电源地线gnd的电压一般为0v，当然，根据具体情况上述电压值可灵活调整，此处不做限定。
32.一个可选实施方式中，所述阻容降压整流电路还包括第一电阻r1，所述第一电容c1通过所述第一电阻r1与所述零线连接。具体的，该第一电阻r1可进一步降低交流电输入电压。
33.一个可选实施方式中，上述继电器控制电路还包括滤波电路；所述滤波电路包括第二电容c2和第三电容c3，所述第二电容c2一端与所述第一二极管d1正极相连，另一端与所述电源地线相连，所述第三电容c3一端与所述第二二极管d2的负极相连，另一端与所述电源地线相连。该滤波电路可过滤输入的交流电中的噪声信号，降低干扰，使供电电路输出电压更加平稳。
34.一个可选实施方式中，所述控制输出电路还包括第二电阻r2，所述第一三极管q1的发射极通过所述第二电阻r2与所述第一二极管d1的正极连接。该第二电阻r2可对第一三极管q1起到限流保护的作用。
35.一个可选实施方式中，所述继电器k1的输入端分别与所述第二二极管d2的负极、火线和所述电源地线连接，输出端分别与火线和负载连接包括：
36.所述继电器的输入端第一引脚分别与火线和所述电源地线连接，输入端第二引脚
与所述第二二极管的负极连接；输出端第三引脚与所述负载连接，输出端第四引脚与所述火线连接。
37.一个可选实施方式中，所述第一三极管为npn型，所述第二三极管为pnp型。
38.一个可选实施方式中，当所述第一三极管q1的发射极电压小于所述电源地线电压，所述第一三极管q1和第二三极管q2均导通，所述继电器k1关闭；当所述控制器的控制端输出电压大于等于所述电源地线电压，所述第一三极管q1和第二三极管q2均截止，所述继电器k1工作。
39.一个可选实施方式中，所述控制器的控制端输出低电压，使所述第一三极管q1的发射极电压小于所述电源地线电压，所述第一三极管q1和第二三极管q2均导通，所述继电器k1关闭。
40.具体的，上述继电器控制电路对于所述继电器k1工作或关闭的控制原理如下：
41.1、控制继电器k1工作。
42.可以通过控制器的控制端输出大于或等于电源地线gnd的电压来启动继电器k1。此时第一三极管q1的发射极电压为控制器的控制端输出的电压，而基极电压为电源地线gnd的电压。由于第一三极管q1发射极电压大于等于基极电压，第一三极管q1截止。进而，第一三极管q1的集电极也即第二三极管q2的基极电压为vcc。此时第二三极管q2的基极与发射极电压均为vcc，第二三极管q2截止。第一稳压管dz1两端的电压为vcc，继电器k1输入端第一引脚与第二引脚电压也为vcc，继电器k1的线圈得电，继电器正常工作，其输出端即开关端闭合，向负载输出电量。
43.2、控制继电器k1关闭。
44.在电器设备刚上电时或控制器的控制端停止输出电压信号，第一三极管q1基极电压为电源地线gnd的电压，发射极电压为
‑
vcc，该电源地线gnd的电压相对于
‑
vcc来说是高电压，第一三极管q1的发射极电压小于电源地线电压，第一三极管q1导通。此时，第二三极管q2的基极电压是vcc与
‑
vcc的电压差经过第三电阻r3与第二电阻r2分压后的电压，第二三极管q2的发射极电压vcc大于其基极电压，第二三极管q2导通。此时，第一稳压管dz1被第二三极管q2的发射极与集电极短接，第一稳压管dz1的电压为第二三极管q2的导通电压，通常为0.2v左右，即消耗在第一稳压管dz1上的电压只有0.2v。此时继电器k1输入端也被第二三极管q2短接，其输入端第一引脚与第二引脚之间即线圈两端的电压也只有0.2v，继电器k1关闭，其输出端即开关端断开，电器设备整机此时工作在待机状态。由于第一稳压二极管dz1两端消耗的电压只有0.2v左右，相当于0电压，在第一稳压管dz1上几乎不产生待机功耗。
45.可选的，也可通过控制器的控制端输出低电压信号，使第一三极管q1的发射极电压小于其基极电压即电源地线电压，这样第一三极管q1和第二三极管q2均导通，该继电器k1关闭。
46.本实用新型实施例提供的继电器控制电路，包括阻容降压整流电路、稳压电路、控制输出电路、继电器和控制器，稳压电路中的第一稳压管、控制输出电路中的第二三极管及继电器的输入端，均与阻容降压整流电路中的第二二极管的负极和电源地线连接，形成并联关系，当该第二三极管导通时，继电器的输入端和第一稳压管均被短接，所述继电器关闭，包括第一稳压管在内的继电器供电电路处于待机状态，由于第一稳压管两端电压极低，
几乎不消耗电量，从而实现了降低继电器供电电路待机功耗的功能，提高电器设备的节能效率。本实施例提供的继电器控制电路简单实用，实际应用成本较低。
47.本实用新型实施例提供了一种电器设备，包括上述实施例提供的继电器控制电路，具备相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本实用新型所提供的继电器控制电路实施例，此处不再赘述。
48.需要注意的是，除非另有说明，本实用新型实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型实施例所属领域技术人员所理解的通常意义。
49.在本实施新型实施例的描述中，技术术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型实施例的限制。
50.此外，技术术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本实用新型实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
51.在本实施新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。
52.在本实施新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
53.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。