接触器线圈的驱动电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种驱动电路，更涉及一种用于电磁接触器线圈的驱动电路，是通过ＰＷＭ恒压驱动方式的驱动电路。本实用新型专利技术的接触器线圈的驱动电路包括ＡＣ／ＤＣ电源滤波整流模块、芯片组工作电源模块、斩波及续流模块、电压采样模块、启动运算单元、吸持运算单元、多路开关、控制模块、脉冲发生及驱动模块组成。将输入的ＡＣ或ＤＣ电压转为直流脉冲形式去驱动线圈工作，并且对起动和吸持阶段的脉冲电压都采用ＰＷＭ调制，保证接触器在较宽的输入电压范围内均达到“恒压启动，恒压吸持”。本实用新型专利技术的驱动电路由于采用模拟逻辑电路取代微控制器电路，更加稳定可靠且降低成本，并实现了无级调节控制。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种驱动电路，更涉及一种用于电磁接触器线圈的驱动电 路，是通过P画恒压驱动方式的驱动电路。
技术介绍
接触器的工作过程可分为两个阶段l.启动阶段线圈通电后产生较大的 电磁力将动铁芯吸下使动静触头闭合，此过程中线圈需要通较大的电流才能完 成。2.吸持阶段触头闭合后即转入维持吸合状态，此过程中线圈仅仅需要很 小的电流就能维持运行。接触器节电器产品(驱动装置)大多是将交流电磁铁 改用直流控制，并对吸持阶段进行降压，从而达到消声和节能的目的。而对于 规格较大的接触器而言，由于本身价格较高，除了节能和无噪音以外，电气寿 命是用户所关心的又一个重要问题。由于交流电磁铁改用直流控制后，相同电 压下所产生的电磁力会增大数倍。如果不加控制，必然会导致吸合时铁芯的强 烈碰撞以及触头的反复弹跳，这直接影响到接触器的电气寿命。而目前的驱动 装置大都未对起动阶段的电压进行控制，因此无法实现减少触头弹跳的功能。因此，需要对接触器线圏的起动和吸持阶段两段的电压都进行驱动控制。 中国专利公开号为CN1358350A的专利公开了一种驱动控制装置采用的方案是通 过微控制器对线圈的启动和吸持两个阶段进行P丽方式的脉冲控制， 并利用微控制器的半导体开关上的具有施密特触发器输入的倒相器和对应的4 个RC单元实现16级的P丽输出控制。另，中国专利公开号为CN1770349A的专 利公开了一种带电压反馈智能控制的交流接触器，包括由斩波器组成的线圈 操作模块；斩波器采用IGBT作为自关断功率器件；以纟鼓处理器为核心的中央控 制模块；IGBT驱动及保护模块及提供反馈信号的电压检测模块。该系统的工作 流程是交流电源进入线圈操作模块，经整流后，通过由IGBT组成的斩波器供电给接触器线圈，中央控制模块接收由电压检测模块检测到的电源电压信号，并依此来控制斩波器输出电压的占空比，IGBT驱动电路提供控制脉冲来控制 IGBT的通断。其微处理器是采用单片机进行PWM输出控制，P窗的输出级数则 根据单片机的内嵌程序控制，和其内部集成的5路8位A/D转换部件，可以实 现对接触器搡作线圈电压和电流信号的检测。这些方案存在两个共同的缺陷1.釆用微处理器控制电路，虽然对P丽的 驱动控制方便，但由于^触器产品所处的工业电网环境相对比较恶劣，微处理 器的抗干扰能力相对较弱易受干扰而发生故障，且微处理器本身以及所必须增 加的保护和滤波器件造价较高；2. P丽的输出级数无论是倒相器和对应的RC单 元配合的硬件分级还是单片机软件编程的软件分级，均只能是有限级数控制。
技术实现思路
本技术针对以上不足，通过采用模拟逻辑电路取代微控制器电路，并 实现了无级调节控制。本技术是通过如下技术方案实现的基本原理是将输入的AC或DC电压转为直流脉冲形式去驱动线圈工作， 并且对起动和吸持阶段的脉冲电压都采用P丽调制，保证接触器在较宽的输入 电压范围内均达到恒压启动，恒压吸持。本技术的接触器线圈的驱动电路，进一步包括AC/DC电源滤波整流模 块、芯片组工作电源模块、斩波及续流模块、电压采样模块，所述斩波及续流 模块驱动接触器线圏。电压采样模块有三路输出，第一路输出端连接至控制模 块，第二路输出端和第三路输出端分别连接启动运算单元和吸持运算单元，所 述启动运算单元和吸持运算单元连接至多路开关，所述多路开关还受驱于控制 模块的Ctrl信号输出，多路开关输出至脉冲发生及驱动模块后连接于所述斩波 及续流模块，脉冲发生及驱动模块还连接受控于控制模块的Reset信号输出端。进一步的，所述斩波及续流模块使用至少两个串联的半导体开关，控制端 连接于所述脉沖发生及驱动模块的P麵输出脉冲端。进一步的，所述控制模块是由运算放大器构成的模拟逻辑电路，所述控制 模块由两运放构成的两级比较电路，其中第 一 比较器的正输入端连接于所述电 压采样模块的第一路输出端，第一比较器的输出端连接于串联RC单元至地，第二比较器的负输入端并接于RC单元的电阻前。进一步的，所述启动运算单元和吸持运算单元均是由运放器构成的^t拟逻 辑电路。所述启动运算单元是由两级差分比例运算电^ 各组成，所述吸持运算单 元是由同相比例运算电路和同相输入求和电路组成。进一步的，所述脉冲发生及驱动模块是芯片TL494和两个串联的半导体开 关组成，所述的芯片TL494的15脚或2脚连接于所述控制模块的Reset信号输 出端，所述的芯片TL494的16脚或1脚连接于电阻R27和电阻R28构成的分压 网络。进一步的，所述的多路开关采用多路开关集成电路芯片，所述启动运算单 元的信号a输出端及吸持运算单元的信号b输出端分别连接于其第一路信号输 入端和第二路信号输入端，其一控制端连接于所述控制模块的Ctrl信号输出端。进一步的，所述芯片组工作电源模块是由电容、电感等相关必要元件及开 关电源芯片组成的开关电源电路，所述芯片组工作电源^f莫块输入端连接于所述 AC/DC电源滤波整流i^块的输出端。控制接触器线圈的P簡恒压驱动电路，其不仅能实现接触器的消声、节能 作用，而且对接触器起动过程中的线圈电压加以控制，以尽量减少触头在闭合 过程中的弹跳时间，从而对提高接触器的AC3电气寿命起到一定作用。而P丽 控制方式的采用极大的扩展了操作电压范围(如型号之一的额定控制电压Us可同时涵盖100V-240V范围，并且可不加区别的应用于AC或DC电源)。因此 只需用 一种规格的线圈便可取代传统的十几种线圈规格。本技术的驱动电路由于采用模拟逻辑电路取代微控制器电路，更加稳 定可靠且降低成本，并实现了无级调节控制。附图说明图l是本技术的模块框图； 图2是接触器起动与吸持运行时的PWM脉冲波形； 图3是控制模块输出的crtl信号波形； 图4是多路开关与脉沖发生及驱动模块电路图； 图5是斩波及续流模块电路图； 图6是控制模块电路图； 图7是启动运算单元电路图； 图8是吸持运算单元电路图； 图9是芯片组工作电源模块电路原理图。具体实施方式现结合附图说明和具体实施方式对本技术进一步说明。如图1所示，本技术的接触器线圈的驱动电路，进一步包括AC/DC电 源滤波整流模块l、芯片组工作电源模块3、斩波及续流模块2、电压釆样模块 4,所述斩波及续流模块2驱动接触器线圈；电压采样模块4有三路输出，第一 路输出端连接至控制模块5，第二路输出端和第三路输出端分别连接启动运算单 元6和吸持运算单元7，所述启动运算单元6和吸持运算单元7连接至多路开关 8，所述多路开关8还受驱于控制模块5的Ctrl信号输出，多路开关8输出至 脉冲发生及驱动模块9后连接于所述斩波及续流模块2,脉沖发生及驱动模块9 还连接受控于控制模块5的Reset信号输出端。滤波及整流模块1将输入的AC或DC电源进行滤波和整流变成直流电压送斩波及续流模块2去驱动线圈。斩波所需P窗脉冲由脉沖发生及驱动模块9产 生，其频率定为20KHz，属于人耳所听不到的范围，以此来消除电^f兹噪音。如图5所示，斩波电路采用两个半导体开关Q1、 Q2串连构成， 一个用于斩波，另一个用于对续流回路进行控制。续流回路采用至少一个二极管D2进行续流。如图2所示，PWM脉冲的占空比调节受前级输入信号a或信号b的控制，在 接触器起动本文档来自技高网...

【技术保护点】
接触器线圈的驱动电路，包括ＡＣ／ＤＣ电源滤波整流模块、芯片组工作电源模块、斩波及续流模块、电压采样模块，所述斩波及续流模块驱动接触器线圈，其特征在于：电压采样模块有三路输出，第一路输出端连接至控制模块，第二路输出端和第三路输出端分别连接启动运算单元和吸持运算单元，所述启动运算单元和吸持运算单元连接至多路开关，所述多路开关还受驱于控制模块的Ｃｔｒｌ信号输出，多路开关输出至脉冲发生及驱动模块后连接于所述斩波及续流模块，脉冲发生及驱动模块还连接受控于控制模块的Ｒｅｓｅｔ信号输出端。

【技术特征摘要】
1.接触器线圈的驱动电路，包括AC/DC电源滤波整流模块、芯片组工作电源模块、斩波及续流模块、电压采样模块，所述斩波及续流模块驱动接触器线圈，其特征在于电压采样模块有三路输出，第一路输出端连接至控制模块，第二路输出端和第三路输出端分别连接启动运算单元和吸持运算单元，所述启动运算单元和吸持运算单元连接至多路开关，所述多路开关还受驱于控制模块的Ctrl信号输出，多路开关输出至脉冲发生及驱动模块后连接于所述斩波及续流模块，脉冲发生及驱动模块还连接受控于控制模块的Reset信号输出端。2. 根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于所述斩波及续流模块使用至 少两个串联的半导体开关(Ql、 Q2),控制端连接于所述脉冲发生及驱动模块 的P丽输出脉冲端。3. 根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于所述控制模块是由运算放大 器构成的模拟逻辑电路，所述控制模块由两运放构成的两级比较电路，其中 第一比较器(U1A)的正输入端连接于所述电压采样模块的第一路输出端，第 一比较器(U1A)的输出端连接于串联RC单元至地，第二比较器(U1B)的负 输入端并接于RC单元的电阻(R23)前。4. 根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李卫红，陈春发，刘剑锋，
申请(专利权)人：厦门士林电机有限公司，
类型：实用新型
国别省市：92[中国|厦门]