[发明专利]具有电压隔离的继电器驱动器

说明书

技术领域

本发明涉及继电器驱动器(relay drive)领域，特别是涉及一种具有电压隔离(voltage isolation)的继电器驱动器。

背景技术

通常，继电器驱动器是一种电路，该电路操作继电器使得继电器可以在第二电路中适当地起作用。例如，基于继电器驱动器操作的继电器可以是第二电路中的开关。这里存在的问题是，现代真空继电器不具有从接触点到底盘或线圈所需的暂时过电压(standoff voltage)。因此，在现代真空继电器情况下，任何击穿都能够由于较小的间隙距离而产生到线圈接触点的电弧。进而将使用隔离外壳和隔离电源，因为任何内部电压击穿将不会影响或损坏超低电压(ELV，其防止触电)电路或使用户处于危险中。

现代高压继电器使用大型开放式框架高压接触来隔离电压并切换高压输出。这些接触器(contactor)需要大量的电压和功率(例如，115Vac或220Vac)来驱动。这些接触器也容易氧化或形成到附近物体的电弧，以及受到高度和湿度的影响。

发明内容

本发明公开了一种反激式系统(flyback system)。该反激式系统包括储能电路(tank circuit)，该储能电路包括初级侧和次级侧。该反激式系统还包括被配置为能够将能量以脉冲形式发送到储能电路的开关装置。当开关装置接通时，能量被存储在储能电路的初级侧。当开关装置断开时，能量从初级侧传递到次级侧。

通过本发明的技术实现了附加的特征和优点。本说明书详细描述了本发明公开内容的其他实施例和方面。参考说明书和附图，能够更好地理解本发明所具有的优点和特征。

附图说明

本发明的权利要求书中特别指出并明确要求保护本发明所描述的主体。从下面结合附图的详细描述中，本发明的实施例前述的和其他的特征以及优点是显而易见的，其中：

图1是根据一个实施例的反激式设计的示意图；以及

图2是根据一个实施例的反激式设计的另一示意图。

具体实施方式

本发明描述的实施例涉及一种具有电压隔离的继电器驱动器。该继电器驱动器可包括针对特定继电器线圈电阻调谐的反激式电源设计，以允许使用隔离变压器进行电压隔离，从而不需要使用大型隔离反馈技术并且具有较高的效率以使过剩的功率最小化。

在受调节的实施例中，电路设计可以利用核心的两个单独支路，其中两个单独的支路紧靠在一起并被封装(potted)。该电路设计的电源不能在没有反馈的情况下调节所述两个单独支路的输出。进而，必须检测负载和电阻(例如，继电器线圈)以设置用于该电路设计的电压。此外，在该电路设计的初级侧上的调谐电容器使得能够将输出调节到所选定的电压(例如，选择24Vdc到26Vdc的转换)。

在不受调节的实施例中，反激式设计的初级侧不使用反馈并允许达到全脉冲宽度(例如，用于驱动储能电路)。进而，变压器漏电或变压器漏电感获得较低的并联电容(例如，甚至具有通过反激式设计100的、2至5瓦的功率)。现转到图1，根据实施例大体上示出了反激式设计100。

反激式设计100的输入105从馈电到第一电容电路110的电源(未示出)接收电压。反激式集成电路115连接到第一电容电路110，并且被配置为输出方波。反激式设计100还包括开关装置120和过流保护电路125，以解决输出的电路短路(例如，为了防止烧毁开关装置120)。开关装置120可以被配置为以50％的占空比接通和断开，其用于为电容器130和储能电路140提供脉冲。储能电路140包括具有初级侧143和次级侧147的变压器。通过脉冲，能量被存储在变压器的初级侧143中。

当开关装置120断开时，在储能电路140产生振铃(ringing)期间，存储在变压器的初级侧143中的能量被传递到变压器的次级侧147。然后，能量被整流和滤波(例如，通过整流器150和滤波器155)并作为输出165被释放。并联稳压器(shunt regulator)160可以被配置为在反激式设计100正常运行时被接通(open up)。例如，并联稳压器160也可被配置为在输出165处于比反激式设计100所能容忍的阻抗更高的阻抗时将该并联稳压器160设置为28伏特以钳位反激式设计100的电压。