本發(fā)明涉及電源電路，具體涉及一種帶繼電器驅動的穩(wěn)壓電源集成電路。

背景技術：

現(xiàn)今市場上的咖啡機、電熨斗之類小家電上，用分立器件電路實現(xiàn)交流電轉直流+5V穩(wěn)壓輸出，并且用分立器件控制繼電器開關動作。

圖1中為現(xiàn)有技術中以分立器件方式存在的電源電路，雖然該電源電路起到了控制繼電器開關動作的功能，由于該電源電路需要用到1個NPN管、1個PNP管、7個電阻、9個二極管以及3個電容，故該電源電路的缺點有：1)分立器件方案至少需采用2個三極管，5個二極管、3個電容及若干電阻實現(xiàn)對交流電轉直流+5V穩(wěn)壓，以實現(xiàn)控制繼電器的開關功能，采用分立的D61、D71、D81、D91共四個二極管和電阻R71給主控電路提供的保護端口，其所占PCB面積很大，而且器件焊點很多導致加工不良率也較高；2)目前市場上采用的分離件控制電路，對于繼電器開通的電壓并沒有一個明確的限值，如VCCA1達到13V左右時繼電器就導通，此時繼電器會處于弱導通狀態(tài)，繼電器彈簧片接觸不良；3)其中，HI1為繼電器控制信號輸入端，NPN管N11的發(fā)射極需要接地才會導通，繼電器也在此時才會工作，因此在繼電器工作時電阻R21、電阻R31以及電阻R41的功率較大，消耗的能量較多，增加了使用成本，也不利于節(jié)能。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種帶繼電器驅動的穩(wěn)壓電源集成電路，對于繼電器開通的電壓實現(xiàn)了明顯的限制，提高了繼電器開啟的可靠性。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下的技術方案：

一種帶繼電器驅動的穩(wěn)壓電源集成電路，包括：

降壓整流電路，其設置有用于連通市電火線的火線接入端、用于連通市電零線的零線接入端以及輸出端；以及

穩(wěn)壓驅動電路，其包括：第一開關電路、第一邏輯驅動電路、比較電路以及基準電壓發(fā)生器，比較電路的比較電壓輸入端為穩(wěn)壓驅動電路的VCCA端，比較電路的基準電壓輸入端連接基準電壓發(fā)生器的輸出端，第一邏輯驅動電路的第一輸入端為穩(wěn)壓驅動電路的HI端，第一邏輯驅動電路的第二輸入端與比較電路的輸出端相連，第一邏輯驅動電路的輸出端與第一開關電路的觸發(fā)端相連，以當HI端和比較電路的輸出端均為高電平時使第一開關電路處于閉合狀態(tài)，第一開關電路的輸入端為穩(wěn)壓驅動電路的RLY端，第一開關電路的輸出端為穩(wěn)壓驅動電路的VCC端；

其中，降壓整流電路的輸出端以及待驅動繼電器的第一觸發(fā)端均連接至穩(wěn)壓驅動電路的VCCA端，穩(wěn)壓驅動電路的HI端用于接入待驅動繼電器的主控電路發(fā)出的繼電器控制信號，穩(wěn)壓驅動電路的RLY端連接待驅動繼電器的第二觸發(fā)端，穩(wěn)壓驅動電路的VCC端連接低壓穩(wěn)壓電源。

優(yōu)選的是，第一開關電路包括：第二NPN三極管，第二NPN三極管的基極為第一開關電路的觸發(fā)端，第二NPN三極管的發(fā)射極為第一開關電路的輸出端，第二NPN三極管的集電極為第一開關電路的輸入端。

優(yōu)選的是，第一開關電路還包括：穩(wěn)壓器，穩(wěn)壓器的輸出端與第二NPN三極管的發(fā)射極連接。

優(yōu)選的是，比較電路包括：降壓電路以及比較器，降壓電路的輸入端為比較電路的比較電壓輸入端，降壓電路的輸出端與比較器的模擬輸入端相連，比較器的基準電壓端為比較電路的基準電壓輸入端，比較器的輸出端為比較電路的輸出端。

優(yōu)選的是，降壓電路包括：第一電阻以及第二電阻，第一電阻的一端為降壓電路的輸入端，第一電阻的另一端與第二電阻的一端相連，第二電阻的另一端接地，第一電阻與第二電阻連接的節(jié)點為降壓電路的輸出端。

優(yōu)選的是，第一邏輯驅動電路包括：與門以及第一驅動電路，與門的第一輸入端為第一邏輯驅動電路的第一輸入端，與門的第二輸入端為第一邏輯驅動電路的第二輸入端，與門的輸出端連接第一驅動電路的輸入端，第一驅動電路的輸出端為第一邏輯驅動電路的輸出端。

優(yōu)選的是，所述穩(wěn)壓驅動電路還包括：用于提供低壓穩(wěn)壓電源的供電電路，供電電路包括：第二開關電路、第四電阻、穩(wěn)壓二極管以及第二邏輯驅動電路，第二邏輯驅動電路的輸入端與第一邏輯驅動電路的第一輸入端相連，第二邏輯驅動電路的輸出端與第二開關電路的觸發(fā)端相連，第二開關電路的輸入端與降壓整流電路的輸出端相連，第二開關電路的輸出端通過第四電阻連接至第一開關電路的輸出端，第二邏輯驅動電路用于在待驅動繼電器所在電器的主控芯片未發(fā)出繼電器控制信號時控制第二開關電路閉合；第二邏輯驅動電路用于在待驅動繼電器所在電器的主控芯片發(fā)出繼電器控制信號時控制第二開關電路斷開。

優(yōu)選的是，第二開關電路包括：第一NPN三極管，第一NPN三極管的基極為第二開關電路的觸發(fā)端，第一NPN三極管的集電極為第二開關電路的輸入端，第一NPN三極管的發(fā)射極為第二開關電路的輸出端。

優(yōu)選的是，第二邏輯驅動電路包括非門和第二驅動電路，非門的輸入端為第二邏輯驅動電路的輸入端，非門的輸出端與第二驅動電路的輸入端相連，第二驅動電路的輸出端為第二邏輯驅動電路的輸出端。

優(yōu)選的是，所述穩(wěn)壓驅動電路還包括：第三電阻、第一二極管以及保護端口短路；

為了消除非門和與門被輸入雜波，第三電阻的一端接地，第三電阻的另一端連接第二邏輯驅動電路的輸入端；

為了防止有反電流流過第一開關電路，第一二極管的陽極連接第一開關電路的輸入端，第一二極管的陰極連接降壓整流電路的輸出端；

為了為待驅動繼電器所在電器內提供鉗位點，保護端口短路包括：第五電阻、第四二極管、第五二極管、第六二極管以及第七二極管，第五電阻一端連接至第四電阻與第一開關電路的節(jié)點，第五電阻另一端連接第四二極管的陽極，且第四二極管的陽極為穩(wěn)壓驅動電路的WENO端，第四二極管的陰極接第五二極管的陰極，且第四二極管的陰極為穩(wěn)壓驅動電路的WENI端，第五二極管的陽極接地，第六二極管的陰極連接至第四電阻與第一開關電路的節(jié)點，第六二極管的陽極與第七二極管連接且為穩(wěn)壓驅動電路的INT端，第七二極管陽極接地；

為了消除繼電器有脈沖電壓輸入，所述穩(wěn)壓驅動電路還連接有濾波電路，濾波電路包括：第一電容以及第二電容，第一電容一端接地，第一電容另一端和第二電容一端均連接至穩(wěn)壓驅動電路的VCC端，第二電容另一端連接至穩(wěn)壓驅動電路的VCCA端。

相比于現(xiàn)有技術，本發(fā)明具有如下有益效果：

1)通過設置降壓整流電路，實現(xiàn)了對繼電器的第一觸發(fā)端輸入電壓的降壓，同時將出入電壓整流為半波或全波，以滿足需要；

2)通過設置穩(wěn)壓驅動電路的比較電路，實現(xiàn)了將繼電器的第一觸發(fā)端輸入電壓與基準電壓比較，為在市電輸出到達17v左右時啟動繼電器提供了硬件條件；通過設置第一邏輯驅動電路，實現(xiàn)在繼電器控制信號和比較電路共同輸出為高電平時發(fā)出啟動信號；進而設置第一開關電路，實現(xiàn)在第一邏輯驅動電路發(fā)出啟動信號后，使得繼電器內線圈接通電源，最終對于繼電器開通的電壓實現(xiàn)了明顯的限制，提高了繼電器開啟的可靠性；

3)將比較電路、第一開關電路、基準電壓發(fā)生器以及第一邏輯驅動短路集成在穩(wěn)壓驅動電路的一塊芯片上，節(jié)省了大量PCB版面積，使外圍器件成本降低，整機可靠性提高；

4)且第一開關電路的驅動需要高電平啟動，與現(xiàn)有技術中開關電路需要低電平啟動相比，該第一開關電路中不需要電阻降壓，耗能更低，利于節(jié)能環(huán)保。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術中以分立器件方式存在的電源電路的電路圖；

圖2為帶繼電器驅動的穩(wěn)壓電源集成電路的電路圖；

圖3為實施例1中穩(wěn)壓驅動電路的內部電路圖；

圖4為實施例2中穩(wěn)壓驅動電路的內部電路圖。

具體實施方式

實施例1：

如圖2以及圖3所示，本實施例提出了一種帶繼電器驅動的穩(wěn)壓電源集成電路，包括：

降壓整流電路1，其設置有用于連通市電火線的火線接入端L、用于連通市電零線的零線接入端N以及輸出端；以及

穩(wěn)壓驅動電路200，其包括：第一開關電路21、第一邏輯驅動電路22、比較電路23以及基準電壓發(fā)生器24，比較電路23的比較電壓輸入端為穩(wěn)壓驅動電路200的VCCA端，比較電路23的基準電壓輸入端連接基準電壓發(fā)生器24的輸出端，第一邏輯驅動電路22的第一輸入端為穩(wěn)壓驅動電路200的HI端，第一邏輯驅動電路22的第二輸入端與比較電路23的輸出端相連，第一邏輯驅動電路22的輸出端與第一開關電路21的觸發(fā)端相連，以當HI端和比較電路23的輸出端均為高電平時使第一開關電路21處于閉合狀態(tài)，第一開關電路21的輸入端為穩(wěn)壓驅動電路200的RLY端，第一開關電路21的輸出端為穩(wěn)壓驅動電路200的VCC端；

其中，降壓整流電路1的輸出端以及待驅動繼電器100的第一觸發(fā)端均連接至穩(wěn)壓驅動電路200的VCCA端，穩(wěn)壓驅動電路200的HI端用于接入待驅動繼電器100的主控電路發(fā)出的繼電器100控制信號，穩(wěn)壓驅動電路200的RLY端連接待驅動繼電器100的第二觸發(fā)端，穩(wěn)壓驅動電路200的VCC端連接低壓穩(wěn)壓電源。市電電源經(jīng)過降壓整流電路1的降壓、整流作用后，為繼電器100的第一觸發(fā)端和穩(wěn)壓驅動電路200的VCC端提供電源；然后，當穩(wěn)壓驅動電路200的HI端接受到所處電器的主控芯片發(fā)出的繼電器100控制信號時，第一邏輯驅動電路22的第一輸入端為高電平；同時，經(jīng)過比較電路23的將穩(wěn)壓驅動電路200的VCC端接受到的電壓與基準電壓發(fā)生器24的基準電壓比較，當穩(wěn)壓驅動電路200的VCC端的電壓達到17v左右時，比較電路23發(fā)出啟動信號，第一邏輯驅動電路22的第一輸入端和第二輸入端均為高電平，此時第一邏輯驅動電路22輸出高電平，發(fā)出閉合第一開關電路21的信號；此時，第一開關電路21閉合，使得繼電器100的第一觸發(fā)端和第二觸發(fā)端之間的線圈接通電源，繼電器100啟動。

為了設計結構簡單、使用方便的第一開關電路21，第一開關電路21包括：第二NPN三極管N2’，第二NPN三極管N2’的基極為第一開關電路21的觸發(fā)端，第二NPN三極管N2’的發(fā)射極為第一開關電路21的輸出端，第二NPN三極管N2’的集電極為第一開關電路21的輸入端。第二NPN三極管N2’為開關型NPN三極管，當基極為高電平時，發(fā)射極及集電極接通相當于短路，此時相當于繼電器100的第二觸發(fā)端直接連接低壓穩(wěn)壓電源。

為了使得第二NPN三極管N2’的發(fā)射極的電壓更加穩(wěn)定，第一開關電路21還包括：穩(wěn)壓器207’，穩(wěn)壓器207’的輸出端與第二NPN三極管N2’的發(fā)射極連接。

為了設計結構簡單使用方便的比較電路23，比較電路23包括：降壓電路231以及比較器205’，降壓電路231的輸入端為比較電路23的比較電壓輸入端，降壓電路231的輸出端與比較器205’的模擬輸入端相連，比較器205’的基準電壓端為比較電路23的基準電壓輸入端，比較器205’的輸出端為比較電路23的輸出端。降壓電路231的設計是為了配合比較器205’，使得當VCCA電壓升高到17V左右時發(fā)出啟動繼電器100的信號。該比較器205’采用遲滯比較器205’，大大提高了抗干擾能力。

為了設計結構簡單、使用方便的降壓電路231，降壓電路231包括：第一電阻R1’以及第二電阻R2’，第一電阻R1’的一端為降壓電路231的輸入端，第一電阻R1’的另一端與第二電阻R2’的一端相連，第二電阻R2’的另一端接地，第一電阻R1’與第二電阻R2’連接的節(jié)點為降壓電路231的輸出端。一般基準電壓發(fā)生器24產(chǎn)生的基準電壓較小，因而需要將VCCA端輸入的電壓變小，而第一電阻R1’和第二電阻R2’的連接實現(xiàn)了此目的。

為了設計結構簡單、使用方便的第一邏輯驅動電路22，且第一邏輯驅動電路22能夠為第一開關電路21提供足夠大的驅動電流，第一邏輯驅動電路22包括：與門204’以及第一驅動電路203’，與門204’的第一輸入端為第一邏輯驅動電路22的第一輸入端，與門204’的第二輸入端為第一邏輯驅動電路22的第二輸入端，與門204’的輸出端連接第一驅動電路203’的輸入端，第一驅動電路203’的輸出端為第一邏輯驅動電路22的輸出端。當HI端輸入為高電平且比較器205’輸出為高電平時，與門204’的第一輸入端和第二輸入端均為高電平，與門204’的輸出端輸出高電平，第一驅動電路203’接收來自與門204’輸出的高電平并輸出閉合第一開關電路21信號(即：高電平)，第一開關電路21接通，使得發(fā)射極和集電極相當于短路，繼電器100的第二觸發(fā)端接入低壓穩(wěn)壓電源，繼電器100的第一觸發(fā)端和第二觸發(fā)端之間的線圈接通電源，繼電器100啟動。

實施例2：

本實施例與實施例1的區(qū)別在于：為了利用市電電源為待驅動繼電器100所在電器內的主控芯片等提供低壓穩(wěn)壓電源(例如：直流5V電源)，本實施例還在穩(wěn)壓驅動電路200中增加了供電電路。

具體地，如圖2以及圖4所示，所述穩(wěn)壓驅動電路200還包括：用于提供低壓穩(wěn)壓電源的供電電路，供電電路包括：第二開關電路31、第四電阻R4、穩(wěn)壓二極管D2以及第二邏輯驅動電路32，第二邏輯驅動電路32的輸入端與第一邏輯驅動電路22的第一輸入端相連，第二邏輯驅動電路32的輸出端與第二開關電路31的觸發(fā)端相連，第二開關電路31的輸入端與降壓整流電路1的輸出端相連，第二開關電路31的輸出端通過第四電阻R4連接至第一開關電路21的輸出端，第二邏輯驅動電路32用于在待驅動繼電器100所在電器的主控芯片未發(fā)出繼電器100控制信號時控制第二開關電路31閉合；第二邏輯驅動電路32用于在待驅動繼電器100所在電器的主控芯片發(fā)出繼電器100控制信號時控制第二開關電路31斷開。穩(wěn)壓二極管D2的設置，為第二開關電路31和第四電阻R4所在支路接入的電壓進行了限制，對第二開關電路31和第四電阻R4起到了保護作用。當所在電器的主控芯片未發(fā)出繼電器100控制信號時(即是：HI端輸入為0)，此時第二邏輯驅動電路32發(fā)出閉合第二開關電路31信號(即：高電平)，第二開關電路31閉合，VCCA端輸入的電壓經(jīng)過第四電阻R4降壓后，在第一開關電路21和第二開關電路31的節(jié)點處提供低壓穩(wěn)壓電源，為所在電器的主控芯片等電路實時低壓穩(wěn)壓電源(例如：5v直流電源)；當所在電器的主控芯片發(fā)出繼電器100控制信號時(即是：HI端輸入為0)，此時第二邏輯驅動電路32發(fā)出斷開第二開關電路31信號(即：低電平)，第二開關電路31斷開，VCCA端連接至第四電阻R4的支路斷開，此時待驅動繼電器100的第一觸發(fā)端和第二觸發(fā)端直徑線圈接通，相當于：VCCA端至待驅動繼電器100至第一開關電路21所在支路連通，從而在第一開關電路21和第二開關電路31的節(jié)點處提供低壓穩(wěn)壓電源，為所在電器的主控芯片等電路實時低壓穩(wěn)壓電源(例如：5v直流電源)。綜上所述，該穩(wěn)壓驅動電路200又實現(xiàn)了一直為外部電器元件提供5v直流電源，方便所在電器內各個電器元件的使用，避免再使用其他的低壓穩(wěn)壓電源發(fā)生器，減少電路在所在電器內的占用空間。

為了設計結構簡單、使用方便的第二開關電路31，第二開關電路31包括：第一NPN三極管N1，第一NPN三極管N1的基極為第二開關電路31的觸發(fā)端，第一NPN三極管N1的集電極為第二開關電路31的輸入端，第一NPN三極管N1的發(fā)射極為第二開關電路31的輸出端。

為了設計結構簡單、使用方便的第二邏輯驅動電路32，且第二邏輯驅動電路32能夠為第二開關電路31提供足夠大的驅動電流，第二邏輯驅動電路32包括非門201和第二驅動電路202，非門201的輸入端為第二邏輯驅動電路32的輸入端，非門201的輸出端與第二驅動電路202的輸入端相連，第二驅動電路202的輸出端為第二邏輯驅動電路32的輸出端。非門201的設置主要用于對所在電器的主控芯片是否發(fā)出繼電器100控制信號進行判斷，第二驅動電路202的目的在于由于非門201發(fā)出啟動信號時電流較小，第二驅動電路202的設計則使得非門201發(fā)出的低電流能閉合第一NPN三極管N1，滿足實時需要。

所述穩(wěn)壓驅動電路200還包括：第三電阻R3、第一二極管D1以及保護端口短路4；

為了消除非門201和與門204’被輸入雜波，第三電阻R3的一端接地，第三電阻R3的另一端連接第二邏輯驅動電路32的輸入端；

為了防止有反電流流過第一開關電路21，第一二極管D1的陽極連接第一開關電路21的輸入端，第一二極管D1的陰極連接降壓整流電路1的輸出端；

為了為待驅動繼電器100所在電器內提供鉗位點，保護端口短路4包括：第五電阻R5、第四二極管D4、第五二極管D5、第六二極管D6以及第七二極管D7，第五電阻R5一端連接至第四電阻R4與第一開關電路21的節(jié)點，第五電阻R5另一端連接第四二極管D4的陽極，且第四二極管D4的陽極為穩(wěn)壓驅動電路200的WENO端，第四二極管D4的陰極接第五二極管D5的陰極，且第四二極管D4的陰極為穩(wěn)壓驅動電路200的WENI端，第五二極管D5的陽極接地，第六二極管D6的陰極連接至第四電阻R4與第一開關電路21的節(jié)點，第六二極管D6的陽極與第七二極管D7連接且為穩(wěn)壓驅動電路200的INT端，第七二極管D7陽極接地；

為了消除繼電器100有脈沖電壓輸入，所述穩(wěn)壓驅動電路200還連接有濾波電路2，濾波電路2包括：第一電容C1以及第二電容C2，第一電容C1一端接地，第一電容C1另一端和第二電容C2一端均連接至穩(wěn)壓驅動電路200的VCC端，第二電容C2另一端連接至穩(wěn)壓驅動電路200的VCCA端。

最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發(fā)明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求范圍當中。