低压电器专用芯片制造技术

低压电器专用芯片，是一种智能化控制交流接触器的器件，通过 输入输出控制器输入整流过的电压信号，模数转换器对此信号进行转 换，结果通过有效值算法控制器、单值算法控制器、电可擦写可编程 只读存储器、状态监测控制器、控制信号发生器、寄存器文件以及高 低电压比较器等一系列算法，最终从高压驱动器输出信号，对交流接 触器进行控制，并通用异步收发传输器完成芯片同外部的数据交换作 用，具有寿命长、能耗低、铜铁需求小、工作噪音小的特点，同时还 提高了受控设备的安全性、电气部件的稳定性、系统算法的保密性及 不同接触器间的通用性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于微电子技术应用领域，具体涉及一种低压电器专用芯片。
技术介绍
目前，在微电子技术应用领域，交流接触器是一种典型的电器元 件，当线圈通电以后，在电磁力的作用下，动铁芯以很高的速度带动 动触头运动，运动到一定行程后，动、静触头发生碰撞，引起触头的 多次弹跳，然后又发生动、静铁芯间的碰撞，再次产生弹跳。按照国家标准中规定，接触器应当在85%~110%的额定电压下完 成吸合，目前的交流接触器就可以达到此项要求，但是在此电压范围 之外接触器仍然有可能完成闭合，存在的隐患和问题 一、在电压过高的条件下闭合接触器触头时，由于其电压过高会导致接触器线圈中 流过的电流过大，从而使得接触器触头闭合速度太快，引起较强的振动，由于接触器触头闭合过程中的流过触头的电流为6倍额定工作电 流，因此会造成触头严重的烧蚀；二、由于接触器的主要用途是接通 和分断交直流主电路及大容量控制电路，其中包括鼠笼式电动机的启 动等，在电压过低的条件下闭合接触器触头时，电动机为了维持恒定 的输出功率，必须增大电流，在这种条件下工作的电动机非常容易被 烧毁；三、当电压跌落到临界点时，接通传统的交流接触器会出现触 头剧烈振动的情况，这时主回路的电流会出现时断时续的状态，容易成受控电器运行状态不稳定；四、传统的接触器，由于受到外部交流 电的直接控制，无论在吸合或保持状态下线圈两端的电压始终保持不 变，在吸合阶段，较大的吸合电压会使得触头运动速度过快，从而引 起触头的多次碰撞；在触头状态稳定后，线圈两端的电压和电流一直 处于余量很大的状态，浪费很多的能量。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术提供了一种低压电器专用 芯片，能够使系统的吸力特性与反力特性得到合理的配合，并保持稳 定，不受电源电压波动的影响，能够使受控设备具有电气工作寿命长、 交流接触器运行能耗低、铜铁等原材料需求小、工作噪音小的特点， 同时还提高了受控设备的安全性、电气部件的稳定性、系统算法的保 密性及不同接触器的通用性。为了达到以上目的，本专利技术采用的技术方案为 一种低压电器专用芯片，包括模数转换器l、内部电压参考2、高低电压比较器3、有效值算法控制器4、单值算法控制器5、上电 复位器6、内建时钟晶振7、电可擦写可编程只读存储器8、状态监 测控制器9、控制信号发生器10、寄存器文件11、通用异步收发传 输器12、高电压驱动器13、外部时钟晶振接收器14、输入输出控制 器15、时钟晶振控制器16，其中内部电压参考2的2D输出端同模 数转换器1的1D输入端相连，内部电压参考2的2E输出端同高低 电压比较器3的3D输入端相连，模数转换器1的1E输出端同有效 值算法控制器4的4D输入端相连，模数转换器1的1F输出端同单值算法控制器5的5D输入端相连，有效值算法控制器4的4E输出 端分别同电可擦写可编程只读存储器8的8D输入端、状态监测控制 器9的9E输入端相连，单值算法控制器5的5E输出端分别同电可 擦写可编程只读存储器8的8E输入端、状态监测控制器9的9D输 入端相连，电可擦写可编程只读存储器8的8F输出端同控制信号发 生器10的10D输入端相连，电可擦写可编程只读存储器8的8H输 出输入双向端同通用异步收发传输器12的12D输入输出双向端相 连，控制信号发生器10的10F输入端同寄存器文件11的11E输出端 相连，控制信号发生器10的10E输出端同高压驱动器13的13B输 入端相连，高低电压比较器3的3E输出端同状态监测控制器9的9F 输入端相连，状态监测控制器9的9G输出端同电可擦写可编程只读 存储器8的8G输入端相连，状态监测控制器9的9H输入输出双向 端同寄存器文件11的11D输出输入双向端连接，上电复位器6的6D 输出端同有效值算法控制器4的4B输入端相连接，上电复位器6的 6E输出端同单值算法控制器5的5B输入端相连接，上电复位器6的 6F输出端同电可擦写可编程只读存储器8的8B输入端相连接，上电 复位器6的6G输出端同控制信号发生器10的10B输入端相连接， 上电复位器6的6H输出端同状态监测控制器9的9B输入端相连接， 上电复位器6的6I输出端同寄存器文件11的IIB输入端相连接，内 建时钟晶振7的7D输出端同时钟晶振控制器16的16D输入端相连 接，外部时钟晶振接收器14的14D输出端同时钟晶振控制器16的 16E输入端相连接，时钟晶振控制器16的16G输出端同有效值算法控制器4的4C输入端相连接，时钟晶振控制器16的16H输出端同 单值算法控制器5的5C输入端相连接，时钟晶振控制器16的161 输出端同电可擦写可编程只读存储器8的8C输入端相连接，时钟晶 振控制器16的16J输出端同控制信号发生器10的IOC输入端相连接， 时钟晶振控制器16的16K输出端同状态监测控制器9的9C输入端 相连接，时钟晶振控制器16的16L输出端同寄存器文件11的11C 输入端相连接，时钟晶振控制器16的16F输出端同通用异步收发传 输器12的12E输入端相连接，输入输出控制器15的15D输出端同 模数转换器1的1A输入端相连接，输入输出控制器15的15E输出 端同内部电压参考2的2A输入端相连接，输入输出控制器15的15F 输出端同高低电压比较器3的3A输入端相连接，输入输出控制器15 的15G输出端同内建时钟晶振7的7A输入端相连接，输入输出控制 器15的15H输入输出双向端同电可擦写可编程只读存储器8的8A 输出输入双向端相连接，输入输出控制器15的15I输入端同控制信 号发生器10的10A输出端相连接，输入输出控制器15的15J输出输 入双向端同通用异步收发传输器12的12A输入输出双向端相连接， 输入输出控制器15的15K的输入端同高电压驱动器13的13A输出 端相连接，输入输出控制器15的15L输出端同外部时钟晶振接收器 14的14A输入端相连接。 本专利技术的工作原理为由外部电压参考通过输入输出控制器15与芯片内部相连或者直 接用内部电压参考2作为基准电压参考，此参考作用于模数转换器1和高低压比较器3，由外部的采样电压同输入输出控制器15相连接，把采样的电压信号送给模数转换器1，同时通过参考电压作为基准进行模数转换，把转换完成的10位2进制数据送到有效值算法控制器4和单值算法控制器5，通过有效值算法控制器4可以得到一个8位2进制数据，同样通过单值算法控制器5也可以得到一个8位2进制数据，这两个数据分别送给状态监测控制器9，状态监测控制器9根据内部算法取出其中一个8位2进制数据，同时在电可擦写可编程只读存储器8中就相应数据进行匹配，匹配到匹配数据，则取出相应的频率和占空比数据，把他们发送到控制信号发生器10，高压驱动器13把这一信号通过输入输出控制器15输出到芯片外部，对于高低电压比较器3也是同过前边提到的参考电压作为基准，通过输入输出控制器15同外部的电压高低限和反馈电压进行比较，得到三种状态的反馈值送到状态监测控制器9，状态监测控制器9对这三种的反馈值敏感度较高会优先处理，从寄存器文件中得到默认的状态，把特定状态信号送到控制信号发生器10，高压驱动器13把这一信号通过输入输出控制器15输出到芯片外部，上电复位器6在芯片上电的时候对芯片上的所有寄存器进本文档来自技高网...

【技术保护点】
低压电器专用芯片，包括模数转换器（１）、内部电压参考（２）、高低电压比较器（３）、有效值算法控制器（４）、单值算法控制器（５）、上电复位器（６）、内建时钟晶振（７）、电可擦写可编程只读存储器（８）、状态监测控制器（９）、控制信号发生器（１０）、寄存器文件（１１）、通用异步收发传输器（１２）、高电压驱动器（１３）、外部时钟晶振接收器（１４）、输入输出控制器（１５）、时钟晶振控制器（１６），其特征在于：内部电压参考（２）的２Ｄ输出端同模数转换器（１）的１Ｄ输入端相连，内部电压参考（２）的２Ｅ输出端同高低电压比较器（３）的３Ｄ输入端相连，高低电压比较器（３）的３Ｄ输入端相连，模数转换器（１）的１Ｅ输出端同有效值算法控制器（４）的４Ｄ输入端相连，模数转换器（１）的１Ｆ输出端同单值算法控制器（５）的５Ｄ输入端相连，有效值算法控制器（４）的４Ｅ输出端分别同电可擦写可编程只读存储器（８）的８Ｄ输入端、状态监测控制器（９）的９Ｅ输入端相连，单值算法控制器（５）的５Ｅ输出端分别同电可擦写可编程只读存储器（８）的８Ｅ输入端、状态监测控制器（９）的９Ｄ输入端相连，电可擦写可编程只读存储器（８）的８Ｆ输出端同控制信号发生器（１０）的１０Ｄ输入端相连，电可擦写可编程只读存储器（８）的８Ｈ输出输入双向端同通用异步收发传输器（１２）的１２Ｄ输入输出双向端相连，控制信号发生器（１０）的１０Ｆ输入端同寄存器文件（１１）的１１Ｅ输出端相连，控制信号发生器（１０）的１０Ｅ输出端同高压驱动器（１３）的１３Ｂ输入端相连，高低电压比较器（３）的３Ｅ输出端同状态监测控制器（９）的９Ｆ输入端相连，状态监测控制器（９）的９Ｇ输出端同电可擦写可编程只读存储器（８）的８Ｇ输入端相连，状态监测控制器（９）的９Ｈ输入输出双向端同寄存器文件（１１）的１１Ｄ输出输入双向端连接，上电复位器（６）的６Ｄ输出端同有效值算法控制器（４）的４Ｂ输入端相连接，上电复位器（６）的６Ｅ输出端同单值算法控制器（５）的５Ｂ输入端相连接，上电复位器（６）的６Ｆ输出端同电可擦写可编程只读存储器（８）的８Ｂ输入端相连接，上电复位器（６）的６Ｇ输出端同控制信号发生器（１０）的１０Ｂ输入端相连接、上电复位器（６）的６Ｈ输出端同状态监测控制器（９）的９Ｂ输入端相连接、上电复位器（６）的６Ｉ输出端同寄存器文件（１１）的１１Ｂ输入端相连接，内建时钟晶振（７）的７Ｄ输出端同时钟晶振控制器（１６）的１６Ｄ输入端相连接，外部时钟晶振接收器（１４）的１４Ｄ输出端同时钟晶振控制器（１６）的１６Ｅ输入端相连接，时钟晶振控制器（１６）的１６Ｇ输出端同有效值算法控制器（４）的４Ｃ输入端相连接，时钟晶振控制器（１６）的１６Ｈ输出端同单值算法控制器（５）的５Ｃ输入端相连接，时钟晶振控制器（１６）的１６Ｉ输出端同电可擦写可编程只读存储器（８）的８Ｃ输入端相连接，时钟晶振控制器（１６）的１６Ｊ输出端同控制信号发生器（１０）的１０Ｃ输入端相连接，时钟晶振控制器（１６）的１６Ｋ输出端同状态监测控制器（９）的９Ｃ输入端相连接，时钟晶振控制器（１６）的１６Ｌ输出端同寄存器文件（１１）的１１Ｃ输入端相连接，时钟晶振控制器（１６）的１６Ｆ输出端同通用异步收发传输器（１２）的１２Ｅ输入端相连接，输入输出控制器（１５）的１５Ｄ输出端同模数转换器（１）的１Ａ输入端相连接，输入输出控制器（１５）的１５Ｅ输出端同内部电压参考（２）的２Ａ输入端相连接，输入输出控制器（１５）的１５Ｆ输出端同高低电压比较器（３）的３Ａ输入端相连接，输入输出控制器（１５）的１５Ｇ输出端同内建时钟晶振（７）的７Ａ输入端相连接，输入输出控制器（１５）的１５Ｈ输入输出双向端同电可擦写可编程只读存储器（８）的８Ａ输出输入双向端相连接，输入输出控制器（１５）的１５Ｉ输入端同控制信号发生器（１０）的１０Ａ输出端相连接，输入输出控制器（１５）的１５Ｊ输出输入双向端同通用异步收发传输器（１２）的１２Ａ输入输出双向端相连接，输入输出控制器（１５）的１５Ｋ的输入端同高电压驱动器（１３）的１３Ａ输出端相连接，输入输出控制器（１５）的１５Ｌ输出端同外部时钟晶振接收器（１４）的１４Ａ输入端相连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨喆，姚建军，冯涛，李爱军，戴鹏程，白浩博，
申请(专利权)人：杨喆，姚建军，冯涛，李爱军，戴鹏程，白浩博，
类型：发明
国别省市：87