专利名称：保护大功率电路中继电器的触点的方法及保护电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及继电器，尤其是一种保护继电器触点的方法及保护电路。背景技术：
在烤箱、暖炉等大功率产品中，负载(电热丝、发热管等加热元件，通电后散发热 量)的额定功率在500W 3000W之间， 一些负载的冷态电阻非常小，在加电的瞬间(例如 500毫秒)内会产生大于50A的电流；在电机类等大功率产品在电机启动的时候，启动电 流非常大，电机断开时，会产生一个反向电压加在触点上。这些产品如果单纯依靠继电器 开关控制负载的通电、关断，极易造成继电器的触点烧毁乃至继电器失效，这将直接对使 用者人身或财产安全造成隐患。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种保护大功率电路中继电器触点的方法。 为解决上述技术问题，本发明提供一种保护大功率电路中继电器的触点的方法，采用
可控硅，将可控硅与大功率电路中的继电器并联；在继电器闭合之前，先控制可控硅软起 启动处理以给大功率负载预热,避免对继电器触点的大电流冲击。这里所说的大功率电路， 是指电路中的负载的功率较大，且负载的冷态电阻较小。采用本发明方法，继电器闭合前， 经过预热的负载的电阻已提高，避免了继电器闭合的瞬间大电流冲击继电器的触点。 在此基础上，进一步地
可控硅与电阻、电容组成RC吸收回路；断开继电器之前，先将可控硅打开延迟关断， 采用RC吸收回路降低对继电器触点的反向电压冲击。这样进一步加强了对继电器触点的 保护。
本发明所要解决的而另一个技术问题是提供一种保护大功率电路中继电器触点的保 护电路。
为解决该技术问题，本发明提供一种保护电路，包括第三电阻R3、光耦U1、可控硅 TR1、继电器RY1、控制器K;继电器RY1的两个触点分别与可控硅TR1的T1端、T2 端电性连接，可控硅TR1的T2端接交流电源的相线L，可控硅TR1的T1端经负载H接 交流电源的中性线N;可控硅TR1的G极与光耦U1的第一输出端联接，光耦U1的第二 输出端与第三电阻R3的一端联接，第三电阻R3的另一端接可控硅TR1的T2端，光耦 Ul的控制A极接直流电源，光耦Ul的控制K极接控制器K的I/Ol 口 ；继电器RY1的线圈两端分别接VCC电源和控制器K的1/02 口。采用该保护电路，可在负载开始工作 时为继电器的触点提供保护。
在此基础上，进一步地
本发明保护电路还包括由第四电阻R4和电容C1组成的RC吸收回路，第四电阻R4 的一端接可控硅TR1的T2端、另一端接电容C1的一端，电容C1的另一端接可控硅TR1 的T1端。这样，可以在负载结束工作时为继电器的触点提供保护。
作为优选，还包括第一电阻R1、第二电阻R2、第五电阻R5、 二极管D1、第一三极 管Q1、第二三极管Q2;光耦U1的控制A极通过第二电阻R2接直流电源；第一三极管 Ql的发射极接地，光耦U1的控制K极接控制器K的I/01 口这样实现光耦U1的控制 K极接第一三极管Q1的集电极，第一三极管Q1的基极接第一电阻R1的一端、第一电阻 Rl另一端接控制器K的I/Ol 口 ； 二极管Dl的K极接VCC电源，二极管Dl的A极接 第二三极管Q2的集电极，第二三极管Q2的发射极接地，继电器RY1的线圈与控制器K 的1/02 口之间的连接这样实现继电器RY1的线圈相应端接第二三极管Q2的集电极， 第二三极管Q2的基极联接第五电阻R5的一端，第五电阻R5另一端接控制器K的1/02m。
本发明的有益效果是采用本发明方法和保护电路，在继电器闭合前，可控硅软起启
动处理，先给负载预热，避免负载的冷态电阻过低造成的大电流冲击。进一步地，断开继
电器开关前，先将可控硅打开延迟关断，RC吸收回路降低反向电压冲击，起到继电器触 点保护的作用。本发明方法和保护电路可应用于烤箱、暖炉、电机类等大功率产品的电路 中，可避免大电流、高电压的冲击，有效地保护继电器触点。
下面通过具体实施方式
并结合附图，对本发明作进一步的详细说明 图1是本发明一种具体实施方式
的电路图； 图2是本发明第二种具体实施方式
的电路图； 图3是本发明第三种具体实施方式
的电路图。
具体实施方式
实施例1
图1示出了本发明保护电路的第一种具体实施方式
。该电路为用于烤箱的保护电路，
该电路中的大功率负载为加热线圈H。
该保护电路包括第三电阻R3、光耦U1、可控硅TR1、继电器RY1、控制器K;继电 器RY1的两个触点分别与可控硅TR1的Tl端、T2端电性连接，可控硅TR1的T2端接交流电源的相线L，可控硅TR1的Tl端经加热线圈H接交流电源的中性线N;可控硅 TR1的G极与光耦U1的第一输出端联接，光耦U1的第二输出端与第三电阻R3的一端 联接，第三电阻R3的另一端接可控硅TR1的T2端，光耦Ul的控制A极接直流电源， 光耦Ul的控制K极接控制器K的1/01 口 ；继电器RY1的线圈两端分别接VCC电源和 控制器K的1/02 口 。
该保护电路保护继电器触点的方法为在继电器RY1闭合之前，先控制可控硅TR1 软起启动处理以给加热线圈H预热，避免对继电器RY1触点的大电流冲击。
微处理控制器K可通过软件控制I/01 口、 1/02 口的输出为低电平或高电平。当1/01 口、 1/02 口的输出为低电平时，可控硅TR1与继电器RY1均工作在断开状态，加热线圈 H两端无电压；当I/Ol 口、 1/02 口的输出为高电平时，可控硅TR1与继电器RY1均工作 在闭合状态，加热线圈H两端加上电压。
在微处理控制器K关闭负载输出状态下，微处理控制器软件控制I/01 口、 1/02 口输 出为低电平，此时可控硅TR1与继电器RY1均工作在断开状态。在微处理控制器打开负 载输出过程中，通过微处理控制器软件控制，正确检测交流电源的电源波形，先将可控硅 TR1打开1 2秒，在打开的1 2秒内，可控硅TR1采用斩波方式控制，加在加热线圈H 两端的电压从20%—直到100%，对加热线圈H进行预热处理，减少对冷态加热线圈H 的大电流冲击，待加热线圈H预热(加热线圈H的电阻已升高)以后，再将继电器RY1 的触点闭合，在继电器RY1的触点闭合500毫秒以后，将可控硅TR1关闭。由继电器RY1 提供持续供电，用可控硅TR1作缓冲，以达到保护继电器RY1的触点的作用。
在微处理控制器K正常输出负载的状态下，是由继电器RY1提供持续供电，可控硅 TR1处于关闭状态。
实施例2
图2示出了本发明保护电路的第二种具体实施方式
。
该保护电路在实施例1的基础上，还包括由第四电阻R4和电容Cl组成的RC吸收 回路，第四电阻R4的一端接可控硅TR1的T2端、另一端接电容C1的一端，电容C1的 另一端接可控硅TR1的Tl端。这样，还可以在加热线圈H结束工作时为继电器的触点 提供保护。
该保护电路保护继电器触点的方法为在继电器RY1闭合之前，先控制可控硅TR1 软起启动处理以给加热线圈H预热，避免对继电器RY1触点的大电流冲击。断开继电器 RY1之前，先将可控硅TR1打开延迟关断，采用RC吸收回路降低对继电器RY1触点的反向电压冲击。
微处理控制器K可通过软件控制I/01 口、 1/02 口的输出为低电平或高电平。当1/01 口、 1/02 口的输出为低电平时，可控硅TR1与继电器RY1均工作在断开状态，加热线圈 H两端无电压；当1/01 口、 1/02 口的输出为高电平时，可控硅TR1与继电器RY1均工作 在闭合状态，加热线圈H两端加上电压。
在微处理控制器K关闭负载输出下，微处理控制器软件控制I/01 口、 1/02 口输出为 低电平，此时可控硅TR1与继电器RY1均工作在断开状态。在打开负载过程中，通过微 处理控制器软件控制，正确检测交流电源的电源波形，先将可控硅TR1打开1~2秒，在 打开的1 2秒内，可控硅TR1采用斩波方式控制，加在加热线圈H两端的电压从20。/。一 直到100%，对加热线圈H进行预热处理，减少对冷态加热线圈H的大电流冲击，待加热 线圈H预热(加热线圈H的电阻已升高)以后，再将继电器RY1的触点闭合，在继电器 RY1的触点闭合500毫秒以后，将可控硅TR1关闭。由继电器RY1提供持续供电，用可 控硅TR1作缓冲，以达到保护继电器RY1的触点的作用。
在微处理控制器K正常输出负载的状态下，是由继电器RY1提供持续供电，可控硅 TR1处于关闭状态。在微处理控制器K关闭负载输出过程中，微处理控制器K通过软件 控制，先将可控硅TR1打开1 2秒，然后将继电器RY1的触点断开，过500毫秒后将可 控硅TR1关闭，R4与Cl组成的RC吸收回路发挥作用，此时微处理控制器K已经完全 关闭负载输出。用可控硅TR1作延迟关断，R4与Cl组成的RC吸收回路，降低反向电 压冲击，以达到保护继电器触点的作用。
实施例3
图3示出了本发明保护电路的第三种具体实施方式
。
该保护电路在实施例2的基础上，还包括第一电阻R1、第二电阻R2、第五电阻R5、 二极管D1、第一三极管Q1、第二三极管Q2;光耦U1的控制A极通过第二电阻R2接直 流电源；第一三极管Q1的发射极接地，光耦U1的控制K极接控制器K的1/01 口这样 实现光耦U1的控制K极接第一三极管Q1的集电极，第一三极管Q1的基极接第一电 阻Rl的一端、第一电阻Rl另一端接控制器K的1/01 口 ； 二极管Dl的K极接VCC电 源，二极管D1的A极接第二三极管Q2的集电极，第二三极管Q2的发射极接地，继电 器RY1的线圈与控制器K的1/02 口之间的连接这样实现继电器RY1的线圈相应端接 第二三极管Q2的集电极，第二三极管Q2的基极联接第五电阻R5的一端，第五电阻R5 另一端接控制器K的I/02 口。该保护电路保护继电器触点的方法与实施例2相同。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发 明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱 离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
权利要求
1、一种保护大功率电路中继电器的触点的方法，其特征在于采用可控硅，将可控硅与大功率电路中的继电器并联；在继电器闭合之前，先控制可控硅软起启动处理以给大功率负载预热，避免对继电器触点的大电流冲击。
2、 根据权利要求1所述的保护大功率电路中继电器的触点的方法，其特征在于可 控硅与电阻、电容组成RC吸收回路；断开继电器之前，先将可控硅打开延迟关断，采用 RC吸收回路降低对继电器触点的反向电压冲击。
3、 采用权利要求1所述方法的保护电路，其特征在于包括第三电阻(R3)、光耦 (Ul)、可控硅(TR1)、继电器(RY1)、控制器(K);继电器(RY1)的两个触点分别与可控硅(TR1)的Tl端、T2端电性连接，可控硅(TR1)的T2端接交流电源的相线 (L)，可控硅(TR1)的Tl端经负载(H)接交流电源的中性线(N);可控硅(TR1) 的G极与光耦(Ul)的第一输出端联接，光耦(Ul)的第二输出端与第三电阻(R3)的 一端联接，第三电阻(R3)的另一端接可控硅(TR1)的T2端，光耦(Ul)的控制A极 接直流电源，光耦(Ul)的控制K极接控制器(K)的1/01 口；继电器(RY1)的线圈 两端分别接VCC电源和控制器(K)的1/02 口。
4、 采用权利要求3所述方法的保护电路，其特征在于还包括由第四电阻(R4)和 电容(Cl)组成的RC吸收回路，第四电阻(R4)的一端接可控硅(TR1)的T2端、另 一端接电容(Cl)的一端，电容(Cl)的另一端接可控硅(TR1)的T1端。
5、 采用权利要求4所述方法的保护电路，其特征在于还包括第一电阻(Rl)、第 二电阻(R2)、第五电阻(R5)、 二极管(Dl)、第一三极管(Ql)、第二三极管(Q2); 光耦(Ul)的控制A极通过第二电阻(R2)接直流电源；第一三极管(Q1)的发射极接地， 光耦(Ul)的控制K极接控制器(K)的1/01 口这样实现光耦(Ul)的控制K极接第 一三极管(Q1)的集电极，第一三极管(Q1)的基极接第一电阻(R1)的一端、第一电阻Rl另 一端接控制器(K)的1/01 口； 二极管(Dl)的K极接VCC电源，二极管(Dl)的A 极接第二三极管(Q2)的集电极，第二三极管(Q2)的发射极接地，继电器(RY1)的 线圈与控制器(K)的1/02 口之间的连接这样实现继电器(RY1)的线圈相应端接第二 三极管(Q2)的集电极，第二三极管(Q2)的基极联接第五电阻(R5)的一端，第五电 阻(R5)另一端接控制器(K)的I/02口。
全文摘要
本发明提供一种保护大功率电路中继电器的触点的方法，采用可控硅，将可控硅与大功率电路中的继电器并联；在继电器闭合之前，先控制可控硅软起启动处理以给大功率负载预热，避免对继电器触点的大电流冲击。本发明还提供一种保护电路，包括电阻、光耦、可控硅和继电器。采用本发明方法和保护电路，在继电器闭合前，可控硅软起启动处理，先给负载预热，避免负载的冷态电阻过低造成的大电流冲击。本发明方法和保护电路可应用于烤箱、暖炉、电机类等大功率产品的电路中，可避免大电流、高电压的冲击，有效地保护继电器触点。
文档编号H02H7/22GK101577191SQ20091010759
公开日2009年11月11日 申请日期2009年6月2日 优先权日2009年6月2日
发明者古远东, 曾建汝, 陈培智 申请人:深圳市英唐智能控制股份有限公司