接触器控制电路和接触器线圈电压控制方法技术

本发明专利技术接触器控制电路和接触器线圈电压控制方法，接触器控制电路的电压采集电路与电源电路连接，用于采集电源电路当前的电源电压，控制电路的输入端与电压采集电路的输出端连接，控制电路根据当前的电源电压调整占空比以输出控制信号，驱动电路的输入端与控制电路的输出端连接，驱动电路的输出端与开关元件连接，驱动电路接收控制电路发出的控制信号，控制开关元件的导通和关闭；开关元件与线圈连接，开关元件的通断控制线圈两端的电压的有无。接触器线圈电压控制方法根据当前电源电压和线圈当前温度，调整占空比以输出控制信号，控制控制线圈两端的电压，本发明专利技术接触器控制电路性能安全稳定，结构简单紧凑，成本低。

Contactor Control Circuit and Contactor Coil Voltage Control Method

【技术实现步骤摘要】
接触器控制电路和接触器线圈电压控制方法
本专利技术涉及低压电器领域，特别涉及一种接触器控制电路和线圈电压控制方法。
技术介绍
传统接触器通过线圈得电后下铁芯产生磁力使上铁芯克服复位弹簧弹力运行，上铁芯带动动触头运动与静触头接触。交流接触器是一种频繁操作的低压电器，使用范围广泛。控制线圈电压规格多，既有交流控制又有直流控制，目前，对于同一壳架产品备货需要配置不同线圈，且使用时需要与对应电压匹配，现场使用比较繁琐，且线圈维持功耗比较高。随着自动化技术的发展，出现了一些电流型控制交流接触器线圈的方法，但大都是采用电源芯片改造而成，线圈工作电压范围不够宽，电路设计复杂。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种性能安全稳定，结构简单紧凑，成本低的接触器控制电路和接触器线圈电压控制方法。为实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种接触器控制电路，包括电源电路，电压采集电路，控制电路，驱动电路，开关元件和线圈；所述电源电路的输入端与外部电源连接用于取电，电源电路的输出端与电压采集电路、控制电路、开关元件和线圈连接为电压采集电路、控制电路、开关元件和线圈供电；所述电压采集电路的输入端与电源电路连接，用于采集电源电路当前的电源电压，控制电路的输入端与电压采集电路的输出端连接，控制电路根据当前的电源电压调整占空比以输出控制信号，驱动电路的输入端与控制电路的输出端连接，驱动电路的输出端与开关元件连接，驱动电路接收控制电路发出的控制信号，控制开关元件的导通和关闭；所述开关元件与线圈连接，开关元件的通断控制线圈两端的电压的有无。优选的，还包括温度采集电路，温度采集电路的输入端与线圈连接，用于获取线圈的温度，温度采集电路的输出端与控制电路连接，将获取的线圈的温度信号发送给控制电路；所述控制电路根据当前的电源电压和线圈当前的温度，进而调整占空比以输出控制信号。优选的，还包括EMI电路，所述EMI电路并联在电源电路的输入端一侧；EMI电路包括电感L1，压敏电阻RV1，电容C2和电容C1，电容C1和电容C2并联连接在电感L1的两端，电容C1靠近电源电路一侧，电容C2靠近外部电源一侧，压敏电阻RV1并联连接在电容C2靠近外部电源的一侧。优选的，所述电源电路包括整流电路，降压稳压电路；所述整流电路的输入端与外部电源连接，整流电路的输出端与降压稳压电路连接；所述整流电路为全波整流桥BR1；降压稳压电路所述降压稳压电路包括电阻R1，电阻R2，三极管Q1，电阻R7，电阻R8，三极管Q2，电阻R11，电阻R14，三极管Q3，稳压管D1，电容C3，电容C8，瞬态抑制二极管TVS2，电容C9，电容C14，稳压芯片VOT1，电容C15；所述电容C3并联连接在整流电路的输出端，电阻R1和电阻R2的一端与整流电路的输出端负极连接，电阻R1、电阻R7、电阻R11和稳压管D1依次串联连接，稳压管D1的一端与整流电路的输出端正极连接，电阻R2三极管Q1、电阻R8、三极管Q2、电阻R14、三极管Q3、电容C8依次串联连接后，电容C8的一端与整流电路的输出端正极连接，三极管Q1的基极与电阻R1和电阻R7的中间节点连接，三极管Q2的基极与电阻R7和电阻R11的中间节点连接，三极管Q3的基极与电阻R11和稳压管D1的中间节点连接，瞬态抑制二极管TVS2和电容C9依次并联连接在电容C8的一端；电容C9的一端接地，另一端与电容C14和稳压芯片VOT1连接，稳压芯片的输出脚与电容C15连接，电容C14、稳压芯片VOT1和电容C15的另一脚接地；其中电容C9还给驱动电路提供电源；稳压芯片VOT1给控制电路供电。优选的，所述电压采集电路包括电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R9、电阻R12、电容C4、瞬态抑制二极管TVS1；电压采集电路中电阻R3与电源电路连接，另一端串联电阻R4，电阻R4串联电阻R5，电阻R5串联电阻R9，电阻R9串联电阻R12，电阻R12与电容C4，瞬态抑制二极管TVS1并联，电阻R12与电容C4，瞬态抑制二极管TVS1另一端接地；电阻R9与电阻R12的节点提供信号给控制电路。优选的，所述控制电路包括控制芯片U1，电容C6和电容C7，电阻R15和电容C10；控制芯片U1的第三管脚与电压采集电路的输出端连接，控制芯片U1的第八管脚和控制芯片U1的第十九管脚接地，电容C6和电容C7并联后的一端与控制芯片U1的第二十管脚连接，另一端接地，电阻R15和电容C10的中间节点与控制芯片U1的第一管脚连接。优选的，所述控制电路包括控制芯片U1，电容C6和电容C7；控制芯片U1的第三管脚与电压采集电路的输出端连接，控制芯片U1的第八管脚和控制芯片U1的第十九管脚接地，电容C6和电容C7并联后的一端与控制芯片U1的第二十管脚连接，另一端接地，控制芯片U1的第七管脚与温度采集电路的输出端连接，电阻R15和电容C10的中间节点与控制芯片U1的第一管脚连接。优选的，所述温度采集电路包括热敏电阻R6，电阻R10，电阻R13和电容C5，所述热敏电阻R6、电阻R10、电阻R13串联连接后的一端与恒定电源连接，另一端接地，电容C5并联连接在电阻R13的两端，热敏电阻R6与线圈紧贴安装，电阻R10和电阻R13之间的连接线与控制电路连接。优选的，所述驱动电路包括驱动芯片U2，电容C12，电容C11，电阻R17，电阻R18，电容C13、电阻R16和二极管D2；驱动芯片U2的输入端与控制电路连接，驱动芯片U2的电源端与电容C12和电容C11并联后的一端连接，电容C12和电容C11并联后的另一端接地，驱动芯片U2的接地端接地，驱动芯片U2的输出端与电阻R17的一端连接，电阻R17的另一端与开关元件和电阻R18的一端连接，电阻R18的另一端经过电容C13和电阻R16后与二极管D2的正极连接，线圈并联连接在二极管D2的两端，二极管D2的正极与开关元件连接。本专利技术还提供一种接触器线圈电压控制方法，所述方法包括：获取当前输入的电源电压；获取当前的线圈温度，根据线圈温度与线圈电阻的对应关系，基于当前的线圈温度获得当前的线圈电阻；保持时基于线圈电阻*保持时的线圈电流得到线圈保持电压，基于当前电源电压和线圈保持电压得到当前的保持占空比，根据保持占空比，对接触器的线圈两端的电压进行调节，使接触器在可靠保持状态。优选的，启动时基于线圈电阻*启动时的线圈电流得到线圈启动电压，基于当前的电源电压和线圈启动电压得到当前的启动占空比，根据启动占空比，对接触器的线圈两端的电压进行调节，使接触器动作。优选的，通过与线圈紧贴的热敏电阻获取线圈温度。本专利技术接触器控制电路，包括电源电路，电压采集电路，控制电路，驱动电路，开关元件和线圈；控制电路接收电压采集电路采集到的当前的电源电压，控制电路根据当前的电压信号，进而调整占空比以输出控制信号，控制电路通过采集当前的电压计算出占空比的值，驱动开关元件改变接触器的线圈的电压，实现线圈的启动和保持，达到不同电压下线圈两端电压基本恒定，从而使线圈两端电压平均值稳定，线圈工作电压范围较宽，电路结构简单紧凑，线圈功耗低，成本低。进一步，本专利技术接触器控制电路还包括温度采集电路，用于获取线圈的温度，控制电路接收电压采集电路采集到的当前的电源电压，以及温度采集电路采集的线圈当前的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种接触器控制电路，其特征在于：包括电源电路，电压采集电路，控制电路，驱动电路，开关元件和线圈；所述电源电路的输入端与外部电源连接用于取电，电源电路的输出端与电压采集电路、控制电路、开关元件和线圈连接为电压采集电路、控制电路、开关元件和线圈供电；所述电压采集电路的输入端与电源电路连接，用于采集电源电路当前的电源电压，控制电路的输入端与电压采集电路的输出端连接，控制电路根据当前的电源电压调整占空比以输出控制信号，驱动电路的输入端与控制电路的输出端连接，驱动电路的输出端与开关元件连接，驱动电路接收控制电路发出的控制信号，控制开关元件的导通和关闭；所述开关元件与线圈连接，开关元件的通断控制线圈两端的电压的有无。

【技术特征摘要】
1.一种接触器控制电路，其特征在于：包括电源电路，电压采集电路，控制电路，驱动电路，开关元件和线圈；所述电源电路的输入端与外部电源连接用于取电，电源电路的输出端与电压采集电路、控制电路、开关元件和线圈连接为电压采集电路、控制电路、开关元件和线圈供电；所述电压采集电路的输入端与电源电路连接，用于采集电源电路当前的电源电压，控制电路的输入端与电压采集电路的输出端连接，控制电路根据当前的电源电压调整占空比以输出控制信号，驱动电路的输入端与控制电路的输出端连接，驱动电路的输出端与开关元件连接，驱动电路接收控制电路发出的控制信号，控制开关元件的导通和关闭；所述开关元件与线圈连接，开关元件的通断控制线圈两端的电压的有无。2.根据权利要求1所述的接触器控制电路，其特征在于：还包括温度采集电路，温度采集电路的输入端与线圈连接，用于获取线圈的温度，温度采集电路的输出端与控制电路连接，将获取的线圈的温度信号发送给控制电路；所述控制电路根据当前的电源电压和线圈当前的温度，进而调整占空比以输出控制信号。3.根据权利要求1所述的接触器控制电路，其特征在于：还包括EMI电路，所述EMI电路并联在电源电路的输入端一侧；EMI电路包括电感L1，压敏电阻RV1，电容C2和电容C1，电容C1和电容C2并联连接在电感L1的两端，电容C1靠近电源电路一侧，电容C2靠近外部电源一侧，压敏电阻RV1并联连接在电容C2靠近外部电源的一侧。4.根据权利要求1所述的接触器控制电路，其特征在于：所述电源电路包括整流电路，降压稳压电路；所述整流电路的输入端与外部电源连接，整流电路的输出端与降压稳压电路连接；所述整流电路为全波整流桥BR1；降压稳压电路所述降压稳压电路包括电阻R1，电阻R2，三极管Q1，电阻R7，电阻R8，三极管Q2，电阻R11，电阻R14，三极管Q3，稳压管D1，电容C3，电容C8，瞬态抑制二极管TVS2，电容C9，电容C14，稳压芯片VOT1，电容C15；所述电容C3并联连接在整流电路的输出端，电阻R1和电阻R2的一端与整流电路的输出端负极连接，电阻R1、电阻R7、电阻R11和稳压管D1依次串联连接，稳压管D1的一端与整流电路的输出端正极连接，电阻R2三极管Q1、电阻R8、三极管Q2、电阻R14、三极管Q3、电容C8依次串联连接后，电容C8的一端与整流电路的输出端正极连接，三极管Q1的基极与电阻R1和电阻R7的中间节点连接，三极管Q2的基极与电阻R7和电阻R11的中间节点连接，三极管Q3的基极与电阻R11和稳压管D1的中间节点连接，瞬态抑制二极管TVS2和电容C9依次并联连接在电容C8的一端；电容C9的一端接地，另一端与电容C14和稳压芯片VOT1连接，稳压芯片的输出脚与电容C15连接，电容C14、稳压芯片VOT1和电容C15的另一脚接地；其中电容C9还给驱动电路提供电源；稳压芯片VOT1给控制电路供电。5.根据权利要求1所述的接触器控制电路，其特征在于：所述电压采集电路包括电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R9、电阻R12、电容C4、瞬态抑制二极管TVS1；电压采集电路中电阻R...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧佳嵘，洪传生，胡应龙，
申请(专利权)人：上海诺雅克电气有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31