[实用新型]一种预充继电器失效检测电路

说明书

本实用新型公开了一种预充继电器失效检测电路。本实用新型中电源给负载供电，电源的两端并联有后级电容，在后级电容的充电回路上设置有预充电阻，所述的预充电阻两端并联设置预充继电器，所述控制电路输出预充继电器控制信号，通过隔离驱动电路控制预充继电器的开关；所述的采样比较电路用于检测预充电阻两端的电压差值，控制电路通过隔离输出电路接收采样比较电路的输出信号，该输出信号指示预充继电器是否失效，所述的预充继电器失效包括继电器线圈未吸合或未可靠吸合。本实用新型采用低成本的比较器芯片和隔离光耦器件组成检测电路，有效降低了成本；对比软件检测的方法，本实用新型检测准确度高，适用更多应用场景。

技术领域

本实用新型属于电子技术领域，具体涉及一种预充继电器失效检测电路。

背景技术

在交流整流后输入和直流直接输入给后级电容充电的电气装置中，由于在上电初始，后级电容的端电压为零，上电后，后级电容的端电压相差过大，会造成充电电流过大，容易造成供电回路中的后级电容、接触器损坏、保险丝烧毁等不良后果。

现有技术中解决上述问题的办法是在后级电容的充电回路中串接预充电阻，利用预充电阻限制后级电容的充电电流。但预充电阻若长时间串接在带负载的供电回路中，会造成预充电阻热量持续堆积，进而造成预充电阻热损毁；严重的情况下甚至会引发电气火灾。因此需要在后级电容充电完成后，将预充电阻旁路，目前普遍的做法是将一个预充继电器与预充电阻并联，在后级电容充电结束后，通过闭合继电器，将预充电阻旁路；之后再启动后级负载，从而解决了后级电容的预充电问题。

通过以上陈述可知，预充继电器的可靠吸合是后级电容预充电路可靠性的主要决定因素，因此对预充继电器的失效进行在线实时的准确检测具有重要意义。

目前预充继电器失效检测主要是通过检测预充电阻两端的电压，当继电器吸合后，通过比较预充电阻两端电压差是否超过一定的阈值来判断继电器是否失效。该方法在高、低压非隔离应用场景可有效实现预充继电器失效检测，但在高、低压隔离应用场景，预充电阻的端电压需要采用线性光耦、隔离运放、电压变送器等隔离采样电路进行采样，增加了线路板布局空间和硬件成本开销。

此外，预充继电器失效检测还可以通过软件判定方法进行检测，其具体原理是根据负载输出电流大小和母线电压变化的关系来推导预充继电器是否失效，即当电源回路电流与预充电阻阻值的乘积大小等于电源电压下降斜率时，判定继电器失效。该方法不需要增加额外硬件电路，但其检测的准确度存在不足，例如：场景一：当继电器触点出现损伤，但未完全失效的情况下，该方法难以做出准确判断；场景二：当输入电源的电压波动很大，如电源电压短时陡降情况下，电源电压的下降斜率难以通过软件方法检测，进而无法准确判定预充继电器是否发生失效。

发明内容

本实用新型针对高、低压隔离应用场景下，预充继电器失效检测方法的不足，提出一种预充继电器失效检测电路，其在高、低压隔离应用场景下，具有电路简单、成本低，检测准确度高的优势。

本实用新型的技术方案为：

本实用新型包括电源、预充电阻、控制电路、隔离驱动电路、预充继电器、采样比较电路和隔离输出电路。

电源给负载供电，电源的两端并联有后级电容，在后级电容的充电回路上设置有预充电阻，所述的预充电阻两端并联设置预充继电器，所述控制电路输出预充继电器控制信号，通过隔离驱动电路控制预充继电器的开关；

所述的采样比较电路用于检测预充电阻两端的电压差值，控制电路通过隔离输出电路接收采样比较电路的输出信号，该输出信号指示预充继电器是否失效。

优选的，所述预充电阻的两端均设置有电压采样分支，分别用于得到预充电阻输入端的电压值和预充电阻输出端的电压值；采样后得到的电压分别输入至比较器，通过比较器的输出电平高低来判断预充继电器是否失效。

优选的，采用电阻R2、R3分压采样预充电阻R1输入端的电压值，电阻R4、R5分压采样预充电阻R1输出端的电压值。