接触器及其控制方法技术

本公开的实施例提供了一种接触器。该接触器包括：接触线圈；整流电路，被配置为将交流输入转换成直流输出；反激电路，耦接至整流电路并且被配置为：在接触线圈的上电阶段，在不控制反激电路的功率因数的情况下将直流输出转换成预定电压；以及在接触线圈的保持阶段，控制反激电路的功率因数，以将直流输出转换成预定电压；吸合控制电路，耦接至整流电路的输出，并且被配置为：在上电阶段，将经调制的直流输出传递到接触线圈；在保持阶段，停止将经调制的直流输出传递到接触线圈；吸持控制电路，耦接至反激电路的输出，并且被配置为：在保持阶段，将经调制的预定电压传递到接触线圈。在此描述的接触器具有较高的功率因数，减少了输入视在功率。视在功率。视在功率。

【技术实现步骤摘要】
接触器及其控制方法


[0001]本公开的实施例总体上涉及接触器，并且更具体地，涉及一种具有功率因数校正(PFC)功能的接触器及其控制方法。

技术介绍

[0002]目前，反激(flyback)电路由于结构简单、效率高、且在输入电压在很大的范围内波动时仍可有较稳定的输出而被广泛应用于接触器领域作为其电源。然而，由于没有设置功率因数校正(PFC)电路，在保持接触器的线圈吸合的过程中，反激电路的功率因数较低(0.3
‑
0.6)，而输入视在功率过高，导致对电网造成谐波污染。

技术实现思路

[0003]本公开的目的是提供一种接触器及其控制方法，以至少部分地解决上述问题以及其他潜在问题。
[0004]在本公开的实施例的第一方面，提供了一种接触器。该接触器包括：接触线圈；整流电路，被配置为将交流输入转换成直流输出；反激电路，耦接至整流电路并且被配置为：在接触线圈的上电阶段，在不控制反激电路的功率因数的情况下将直流输出转换成预定电压；以及在接触线圈的保持阶段，基于直流输出、反激电路中的第一开关元件的电流和反激电路的输出电压控制反激电路的功率因数，以将直流输出转换成预定电压；吸合控制电路，耦接至整流电路的输出，并且被配置为：在上电阶段，对直流输出进行调制并且将经调制的直流输出传递到接触线圈；以及在保持阶段，停止将经调制的直流输出传递到接触线圈；以及吸持控制电路，耦接至反激电路的输出，并且被配置为：在保持阶段，基于接触线圈的电流对预定电压进行调制并且将经调制的预定电压传递到接触线圈。
[0005]在根据本公开的实施例中，通过设置PFC电路，并且在上电阶段在不控制反激电路的功率因数的情况下将直流输出转换成预定电压，以及在保持阶段控制反激电路的功率因数，使得在保证接触器稳定输出的同时，提高了接触器的功率因数，降低了视在功率。
[0006]在一个实施例中，整流电路包括整流桥。通过上述实施例，以简单的电路结构实现了对交流输入的整流。
[0007]在一个实施例中，反激电路包括第一电流检测器，第一电流检测器耦接至第一开关元件，并且被配置为检测第一开关元件的电流。通过上述实施例，以简单的方式提供了PFC控制所需的电流参数。
[0008]在一个实施例中，反激电路还包括变压器，变压器包括辅助绕组，辅助绕组被配置为检测第一开关元件的电流的过零点。通过上述实施例，可以实现电流的过零点切换，进一步降低了反激电路的损耗。
[0009]在一个实施例中，吸合控制电路包括：第二开关元件，耦接在接触线圈与整流电路的输出之间；第一二极管，其阴极耦接至接触线圈的与第二开关元件连接的一端，其阳极耦接至地；以及第二电流检测器，耦接在接触线圈的另一端与地之间，并且被配置为检测接触
线圈的电流。通过上述实施例，使得接触线圈的电压在上电期间保持稳定，降低了开关元件损坏的风险。
[0010]在一个实施例中，吸合控制电路还包括：第四开关元件，耦接在接触线圈的另一端与第二电流检测器之间；以及第二二极管，耦接在接触线圈的另一端与地之间。通过上述实施例，可以在放电时保护开关器件。
[0011]在一个实施例中，吸持控制电路包括：第三开关元件，耦接在接触线圈与反激电路的输出之间；以及第三二极管，其阳极耦接至第三开关元件，其阴极耦接至接触线圈。通过上述实施例，使得接触线圈在保持阶段能够保持稳定的吸合。
[0012]在本公开的实施例的第二方面，提供了一种控制接触器的方法，该接触器包括接触线圈、整流电路、反激电路、吸合控制电路和吸持控制电路。该方法包括：响应于接触线圈上电，控制吸合控制电路对整流电路的直流输出进行调制并将经调制的直流输出传递至接触线圈，以控制接触线圈两端的电压为恒定电压；在接触线圈的上电阶段，在不调节反激电路的功率因数的情况下控制反激电路输出预定电压；响应于接触线圈中的电流在预定范围内而控制吸合控制电路断开整流电路与接触线圈之间的连接；响应于接触线圈中的电流降低到预定值而控制反激电路基于直流输出、反激电路中的第一开关元件的电流和反激电路的输出电压控制反激电路的功率因数，以将直流输出转换成预定电压；以及在接触线圈的保持阶段，控制吸持控制电路调制反激电路的预定电压，并将经调制的预定电压传递至接触线圈，以控制流过接触线圈的电流为恒定电流。
[0013]在根据本公开的实施例中，通过在保持阶段控制反激电路的功率因数，使得接触器整体的功率因数得到提高，减少了输入视在功率。
[0014]在一个实施例中，采用临界导通模式来控制反激电路。通过上述实施例，使得反激电路具有谷底开通和零反向恢复电流的优点。
[0015]通过下文描述将会理解，在此提出的接触器实现了稳定的输出和高功率因数，减少了输入视在功率。
附图说明
[0016]通过参照附图的以下详细描述，本公开实施例的上述和其他目的、特征和优点将变得更容易理解。在附图中，将以示例以及非限制性的方式对本公开的多个实施例进行说明，其中：
[0017]图1示出了根据本公开的实施例的接触器的框图；
[0018]图2示出了根据本公开的实施例的接触器的电路图；以及
[0019]图3示出了根据本公开的实施例的接触器的控制方法的流程图。
具体实施方式
[0020]现在将参照附图中所示的各种示例性实施例对本公开的实施例的原理进行说明。应当理解，这些实施例的描述仅仅为了使得本领域的技术人员能够更好地理解并进一步实现本公开的实施例，而并不意在以任何方式限制本公开的实施例的范围。应当注意的是，在可行情况下可以在图中使用类似或相同的附图标记，并且类似或相同的附图标记可以表示类似或相同的功能。本领域的技术人员将容易地认识到，从下面的描述中，本文中所说明的
结构和方法的替代实施例可以被采用而不脱离通过本文描述的本公开实施例的原理。
[0021]下面将结合图1和图2详细说明根据本公开的示例实施例的接触器的结构。首先参考图1，图1示出了根据本公开的实施例的接触器的框图。
[0022]如图1所示，在此描述的接触器包括接触线圈101、整流电路102、反激电路103、吸合控制电路104和吸持控制电路105。其中，接触线圈101利用其中流过的电流产生磁场，以达到控制负载的效果。
[0023]如图1所示，整流电路102连接至交流输入AC，用于将交流输入AC转换成直流输出V
RECT
。反激电路103耦接至整流电路102，并且被配置为：在接触线圈101的上电阶段，在不控制反激电路103的功率因数的情况下将直流输出V
RECT
转换成预定电压；以及在接触线圈101的保持阶段，基于直流输出V
RECT
、反激电路103中的第一开关元件Q1的电流I
SW
和反激电路103的输出电压V
O
控制反激电路103的功率因数，并将直流输出V
RECT
转换成预定电压。吸合控制电路104耦接至整流电路102的输出，并且被配置为：在上电阶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种接触器(100)，包括：接触线圈(101)；整流电路(102)，被配置为将交流输入转换成直流输出(V
RECT
)；反激电路(103)，耦接至所述整流电路(102)并且被配置为：在所述接触线圈(101)的上电阶段，在不控制所述反激电路(103)的功率因数的情况下将所述直流输出(V
RECT
)转换成预定电压；以及在所述接触线圈(101)的保持阶段，基于所述直流输出(V
RECT
)、所述反激电路(103)中的第一开关元件(Q1)的电流(I
SW
)和所述反激电路(103)的输出电压(V
O
)控制所述反激电路(103)的所述功率因数，并将所述直流输出(V
RECT
)转换成所述预定电压；吸合控制电路(104)，耦接至所述整流电路(102)的输出，并且被配置为：在所述上电阶段，对所述直流输出(V
RECT
)进行调制并且将经调制的所述直流输出(V
RECT
)传递到所述接触线圈(101)；以及在所述保持阶段，停止将经调制的所述直流输出(V
RECT
)传递到所述接触线圈(101)；以及吸持控制电路(105)，耦接至所述反激电路(103)的输出，并且被配置为：在所述保持阶段，基于所述接触线圈(101)的电流(I
COIL
)对所述预定电压进行调制并且将经调制的所述预定电压传递到所述接触线圈(101)。2.根据权利要求1所述的接触器(100)，其中所述整流电路(102)包括整流桥。3.根据权利要求1所述的接触器(100)，其中所述反激电路(103)包括第一电流检测器，所述第一电流检测器耦接至所述第一开关元件(Q1)，并且被配置为检测所述第一开关元件(Q1)的电流(I
SW
)。4.根据权利要求3所述的接触器(100)，其中所述反激电路(103)还包括变压器(T1)，所述变压器(T1)包括辅助绕组(N3)，所述辅助绕组(N3)被配置为检测所述第一开关元件(Q1)的电流(I
SW
)的过零点。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓航，贾勇鹏，凌清，刘佳威，谢娟，
申请(专利权)人：施耐德电气工业公司，
类型：发明
国别省市：