[发明专利]用于自保持继电器的电路

说明书

技术领域

本发明涉及继电器电路，该继电器电路包括具有串联连接的第一发生器、负载部分以及继电器的继电器开关的负载电路，其中：继电器开关具有闭合位置，在闭合位置中，负载电路闭合，闭合位置属于继电器的无电流状态；并且，继电器开关具有磁化位置，在磁化位置中，负载电路断开，磁化位置属于继电器的载流状态，该继电器电路还包括辅助电路，具有用于提供控制信号的第二发生器，其中，利用控制信号继电器开关可以被切换到磁化位置；并且，在控制信号结束之后，辅助电路将继电器开关保持在磁化位置。

背景技术

继电器用于在不直接接触负载电路的情况下，对通过大电流的负载电路进行开关。

典型的继电器包括继电器开关，它是负载电路的一部分，其中，通过对继电器的线圈施加电流，可以对继电器开关进行控制。利用例如弹簧使继电器开关置于第一位置。当不给继电器线圈施加电流或给继电器开关施加低电流时，继电器开关处在第一位置(继电器的无电流状态)。相反，当线圈通过足够大的电流时，线圈产生的磁力将继电器开关置于第二位置(继电器的载流状态)。给继电器即线圈供电需要的电流通常比被开关的负载电路的电流小得多。

简单的继电器应用直接使用控制信号来给继电器供电。只要继电器开关将停留在第二(或磁化)位置，控制信号就必须存在。一旦控制信号停止，继电器开关则返回第一(或默认)位置。

但是，对于某些应用来说，尤其是在铁路安全工程中，利用短时(无延时(non-enduring))短脉冲持久地切换继电器的状态(和继电器开关的位置)是有用的。例如，继电器开关处在第一(默认)位置。当控制信号的脉冲来到时，继电器开关应该变到第二位置即磁化位置，并且，甚至在控制信号已经结束之后，仍然停留在第二位置。当控制信号来到时继电器开关位置改变，并且在控制信号已经结束之后保持继电器开关的位置，这样的继电器电路称为自保持(self-retaining)继电器电路。

在现有技术的情况下，已知的自保持继电器电路使用两个继电器，详见图2。当第一继电器开关处在第二位置时(第一继电器开关为负载电路的一部分)，负载电路的第一发生器给第一继电器供电，该第一继电器具有第一继电器开关。第二发生器可以给具有第二继电器开关的第二继电器供电。当第二继电器开关处在磁化位置时，在第一继电器的第一位置给第一继电器供电。

但是，已知的自保持继电器电路需要两个继电器，使得它相当占用空间并相当复杂，因而昂贵。更严重的是，已知的自保持继电器电路只能在负载电路的发生器的范围相当窄的电压内工作。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种简单的、可以在较宽的电压范围内工作的自保持继电器电路。

按照本发明，利用本申请开始介绍的继电器电路实现了这个目的，该继电器电路的特征在于，在继电器开关的两个位置，第一发生器(generator)被连接到串联连接的继电器和恒流源，其中，当处在激活状态时，恒流源允许恒定电流流过它，恒流源被连接到包括第二发生器的激活电路，其中，当继电器开关处在闭合位置时，激活电路能够使恒流源进入激活状态，并且，恒流源电路还被连接到保持电路，其中，当继电器开关处在磁化位置时，保持电路将恒流源保持在激活状态。

按照本发明，通过连接到第一发生器的恒流源给继电器供电。甚至在正常工作期间，即使第一发生器的电压在宽广的范围内变化，恒流源仍然保证继电器，即继电器的线圈，得到用于对继电器开关进行切换的固定的并且足够的功率。换句话说，在宽广的工作电压范围内，继电器不释放(de-energize)。在进行较小的改动如整流二极管的情况下，本发明的自保持继电器电路适合于提供直流电流或交流电流的第一发生器。恒流源可以用廉价的标准电子设备实现，尤其是比第二继电器占用空间小。

在立即切换继电器开关期间和保持继电器期间，都使用恒流源。只要继电器开关处在闭合(或默认)位置，就可以利用由第二发生器感应的控制信号将继电器激活(或保持激活)，或者，一旦继电器开关处在磁化位置，则可以由保持电路将继电器激活(或保持激活)。

优选实施例

在本发明的继电器电路的优选实施例中，恒流源包括连接到电阻器和晶体管的基极的光耦合器。这是一种简单的实现恒流源的方法。利用光耦合器，将继电器和第一发生器的电势与第二发生器的电势隔离。这增加了安全性。

另一个优选实施例的特征在于，激活电路包括耦合到光耦合器的发光二极管(LED)。LED是一种用于激活作为恒流源的一部分的光耦合器的可靠工具。