接触器直流吸合与保持电路的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种接触器直流吸合与保持电路，该电路设有交流输入端、直流输出端及五个主要电路模块，即为主回路电路、晶闸管隔离驱动电路、过零点检测电路、上电延时电路及延时触发电路。其中主回路电路由整流桥B1、晶闸管TR1及压敏电阻RV1组成；晶闸管隔离驱动电路由电阻R3、R4、R17、R23、光耦O1及三极管Q3组成；过零检测电路由整流桥B2、稳压管Z3、电阻R5、R6、R7、R8及集成运放U2B组成；上电延时电路由二极管D2、电阻R9、R10、R11、电容C4、C5及集成运放U2A组成；延时触发电路由电阻R12、R13、R14、R15、R16、电容C1、C2、C3、二极管D3、三极管Q1、Q2及集成电路U1组成。该电路有效降低了接触器的电磁功耗，消除了接触器吸合力脉动与噪音。
【专利说明】接触器直流吸合与保持电路
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种接触器吸合电路，特别涉及一种接触器直流吸合与保持电路。
【背景技术】
[0002]目前，在日常生产生活中的各种供电场合接触器都是最常用的低压电器之一，其主要用于远距离频繁带载接通和分断主回路的交流电路。现有的接触器大部分都是采用交流操作，也就是直接控制220V或380V交流电的通断来实现接触器的吸合与释放。这种方式的优点是结构和控制较为简单，但它却有着以下几个难以克服的缺点:
(I)交流操作接触器耗电大。由于采用交流操作，在接触器的电磁系统中流过的是交变电流，这就会使接触器的电磁有较大损耗。
[0003](2)交流操作接触器存在噪声问题。由于采用交流操作，接触器的磁场也存在着换向的问题，因此导致接触器的吸合力存在较大脉动。
[0004]( 3 )交流操作接触器对环境要求高。由于在换向时吸合力较弱，所以接触器对上下衔铁的接触面要求较高，如果接触面不干净就会导致更大的噪音与较大的吸合力下降。
[0005]因此，提供一种电路简单、设计合理、性能安全可靠、应用效果显著的接触器直流吸合与保持电路，是该【技术领域】科研人员应该着手解决的问题之一。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是克服上述交流操作接触器的不足之处，提供一种电路简单、设计合理、性能安全可靠的接触器直流吸合与保持电路。
[0007]为实现上述目的本发明所采用的技术方案是:一种接触器直流吸合与保持电路，其特征在于该电路设有交流输入端AC_L、AC_N，直流输出端L1、L2及五个主要电路模块，分别为:主回路电路、晶闸管隔尚驱动电路、过零点检测电路、上电延时电路以及延时触发电路。其中主回路电路由整流桥B1、晶闸管TRl及压敏电阻RVl组成；晶闸管隔尚驱动电路由电阻R3、电阻R4、光耦01、电阻R23、三极管Q3以及电阻R17组成；过零检测电路由整流桥B2、电阻R5、电阻R6、稳压管Z3、电阻R7、电阻R8以及集成运放U2B组成；上电延时电路由二极管D2、电阻R9、电阻R10、电容C5、电阻R11、电容C4以及集成运放U2A组成；延时触发电路由电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电容C3、电阻R16、二极管D3、三极管Q1、三极管Q2、电容C2、电容Cl以及集成电路Ul组成。
[0008]所述交流输入端AC_L与整流桥BI的I端相连；整流桥BI的2端与直流输出端LI相连，整流桥BI的4端与直流输出端L2相连；交流输入端AC_N分别与压敏电阻RVl的2端、晶闸管TRl的2端、电阻R4的2端、整流桥B2的I端相连；整流桥BI的3端分别与压敏电阻RVl的I端、晶闸管TRl的3端、电阻R3的I端、整流桥B2的3端相连；晶闸管TRl的I端分别与电阻R4的I端、光耦01的2端相连；光耦01的I端与电阻R3的2端相连；光耦01的4端与电阻R23的2端相连；光耦01的3端与三极管Q3的3端相连；电阻R23的I端、电阻R7的I端、集成电路Ul的4端、集成电路Ul的8端、电容Cl的I端、电容C3的I端、二极管D2的I端、电阻R9的I端、电阻RlO的I端、集成运放U2A的8端、电容C4的I端分别与VCC相连接；三极管Ql的2端、三极管Q2的2端、三极管Q3的2端、集成电路Ul的I端、电容C2的2端、电容Cl的2端、整流桥B2的4端、电阻R6的2端、稳压管Z3的2端、电阻R8的2端、集成运放U2A的4端、电容C5的2端、电阻Rll的2端、电容C4的2端分别与GND相连接；整流桥B2的2端与电阻R5的I端相连；电阻R5的2端分别与电阻R6的I端、稳压管Z3的I端、集成运放U2B的5端相连；电阻R7的2端分别与电阻R8的I端、集成运放U2B的6端相连；集成运放U2B的7端与电阻R12的I端相连；二极管D2的2端分别与电阻R9的2端、电容C5的I端、集成运放U2A的2端相连；电阻RlO的2端分别与集成运放U2A的3端、电阻Rll的I端相连；集成运放U2A的I端与电阻R13的I端相连；电阻R12的2端与三极管Q2的I端相连；电阻R13的2端与三极管Ql的I端相连；三极管Q2的3端与电阻R16的2端相连；三极管Ql的3端与电阻R15的2端相连；电阻R15的I端分别与电阻R16的I端、电阻R14的2端、电容C3的2端、集成电路Ul的2端、集成电路Ul的6端相连；电阻R14的I端与二极管D3的2端相连；二极管D3的I端分别与集成电路Ul的3端、电阻R17的2端相连；电容Cl的I端与集成电路Ul的5端相连；电阻R17的I端与三极管Q3的I端相连；集成电路Ul的7端悬空。
[0009]本发明的有益效果:直流操作接触器可以有效的避免交流操作的以上问题。在交流操作接触器的电磁系统消耗的有功功率中铁心损耗约占70%，短路环损耗约占25%，而线圈的铜损仅占5% ;而直流操作没有铁心损耗和短路环损耗，从而电磁系统的耗能大大降低了。由于采用直流操作，不存在磁场换向的问题，吸合力的脉动问题也就彻底解决了，接触器在保持阶段没有噪音，对衔铁接触面的要求也降低了。
[0010]通过以上的连接方式本发明实现了直流操作接触器的直流高压启动与直流低压保持的功能，大大降低了现有接触器的电磁功耗，消除了现有接触器吸合力脉动与噪音问题。本发明电路设计简单合理，性能优越，应用效果非常显著。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本发明电路原理图。
【具体实施方式】
[0012]以下结合附图和较佳实施例，对依据本发明提供的【具体实施方式】、结构、特征详述如下:
参见图1，一种接触器直流吸合与保持电路，该电路设有交流输入端AC_L、AC_N,直流输出端L1、L2及五个主要电路模块，分别为:主回路电路、晶闸管隔离驱动电路、过零点检测电路、上电延时电路以及延时触发电路。其中主回路电路由整流桥BH闸管TRl及压敏电阻RVl组成；晶闸管隔离驱动电路由电阻R3、电阻R4、光耦01、电阻R23、三极管Q3以及电阻R17组成；过零检测电路由整流桥B2、电阻R5、电阻R6、稳压管Z3、电阻R7、电阻R8以及集成运放U2B组成；上电延时电路由二极管D2、电阻R9、电阻R10、电容C5、电阻R11、电容C4以及集成运放U2A组成；延时触发电路由电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电容C3、电阻R16、二极管D3、三极管Ql、三极管Q2、电容C2、电容Cl以及集成电路Ul组成。
[0013]该接触器直流吸合与保持电路的交流输入端AC_L与整流桥BI的I端相连；整流桥BI的2端与直流输出端LI相连，整流桥BI的4端与直流输出端L2相连；交流输入端AC_N分别与压敏电阻RVl的2端、晶闸管TRl的2端、电阻R4的2端、整流桥B2的I端相连；整流桥BI的3端分别与压敏电阻RVl的I端、晶闸管TRl的3端、电阻R3的I端、整流桥B2的3端相连；晶闸管TRl的I端分别与电阻R4的I端、光耦Ol的2端相连；光耦01的I端与电阻R3的2端相连；光耦01的4端与电阻R23的2端相连；光耦01的3端与三极管Q3的3端相连；电阻R23的I端、电阻R7的I端、集成电路Ul的4端、集成电路Ul的8端、电容Cl的I端、电容C3的I端、二极管D2的I端、电阻R9的I端、电阻RlO的I端、集成运放U2A的8端、电容C4的I端分别与VCC相连接；三极管Ql的2端、三极管Q2的2端、三极管Q3的2端、集成电路Ul的I端、电容C2的2端、电容Cl的2端、整流桥B2的4端、电阻R6的2端、稳压管Z3的2端、电阻R8的2端、集成运放U2A的4端、电容C5的2端、电阻Rll的2端、电容C4的2端分别与GND相连接；整流桥B2的2端与电阻R5的I端相连；电阻R5的2端分别与电阻R6的I端、稳压管Z3的I端、集成运放U2B的5端相连；电阻R7的2端分别与电阻R8的I端、集成运放U2B的6端相连；集成运放U2B的7端与电阻R12的I端相连；二极管D2的2端分别与电阻R9的2端、电容C5的I端、集成运放U2A的2端相连；电阻RlO的2端分别与集成运放U2A的3端、电阻Rll的I端相连；集成运放U2A的I端与电阻R13的I端相连；电阻R12的2端与三极管Q2的I端相连；电阻R13的2端与三极管Ql的I端相连；三极管Q2的3端与电阻R16的2端相连；三极管Ql的3端与电阻R15的2端相连；电阻R15的I端分别与电阻R16的I端、电阻R14的2端、电容C3的2端、集成电路Ul的2端、集成电路Ul的6端相连；电阻R14的I端与二极管D3的2端相连；二极管D3的I端分别与集成电路Ul的3端、电阻R17的2端相连；电容Cl的I端与集成电路Ul的5端相连；电阻R17的I端与三极管Q3的I端相连；集成电路Ul的7端悬空，即不与任何其它器件相连。
[0014]本发明电路的工作原理如下:交流输入端AC_L、AC_N接220V交流电源，直流输出端L1、L2接接触器的电磁线圈。当在AC_L、AC_N端接入交流电源后，上电延时电路先投入工作，控制延时触发电路产生较大的导通角经过晶闸管隔离驱动电路驱动主回路产生一个较高的起动电压使接触器能够顺利吸合，上电延时电路的延时时间到达后该电路退出工作，此时延时触发电路就会以一个较小的导通角来工作，从而经过晶闸管隔离驱动电路驱动主回路产生一个较低的保持电压，保持接触器的正常吸合。零检测电路用来给延时触发电路提供一个触发时间基准。
[0015]上述参照实施例对接触器直流吸合与保持电路进行的详细描述，是说明性的而不是限定性的，因此在不脱离本发明总体构思下的变化和修改，应属本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种接触器直流吸合与保持电路，其特征在于该电路设有交流输入端AC_L、AC_N,直流输出端L1、L2及五个主要电路模块，即为主回路电路、晶闸管隔离驱动电路、过零点检测电路、上电延时电路及延时触发电路；其中主回路电路由整流桥BH闸管TRl及压敏电阻RVl组成；晶闸管隔离驱动电路由电阻1?3、1?4、1?17、1?23、光耦01及三极管Q3组成；过零检测电路由整流桥B2、稳压管Z3、电阻R5、R6、R7、R8及集成运放U2B组成；上电延时电路由二极管D2、电阻R9、RIO、R11、电容C4、C5及集成运放U2A组成；延时触发电路由电阻Rl2、R13、R14、R15、R16、电容Cl、C2、C3、二极管D3、三极管Ql、Q2及集成电路Ul组成。
2.根据权利要求1所述的接触器直流吸合与保持电路，其特征在于该电路交流输入端AC_L与整流桥BI的I端相连；整流桥BI的2端与直流输出端LI相连，整流桥BI的4端与直流输出端L2相连；交流输入端AC_N分别与压敏电阻RVl的2端、晶闸管TRl的2端、电阻R4的2端、整流桥B2的I端相连；整流桥BI的3端分别与压敏电阻RVl的I端、晶闸管TRl的3端、电阻R3的I端、整流桥B2的3端相连；晶闸管TRl的I端分别与电阻R4的I端、光耦Ol的2端相连；光耦01的I端与电阻R3的2端相连；光耦01的4端与电阻R23的2端相连；光耦01的3端与三极管Q3的3端相连；电阻R23的I端、电阻R7的I端、集成电路Ul的4端、集成电路Ul的8端、电容Cl的I端、电容C3的I端、二极管D2的I端、电阻R9的I端、电阻RlO的I端、集成运放U2A的8端、电容C4的I端分别与VCC相连接；三极管Ql的2端、三极管Q2的2端、三极管Q3的2端、集成电路Ul的I端、电容C2的2端、电容Cl的2端、整流桥B2的4端、电阻R6的2端、稳压管Z3的2端、电阻R8的2端、集成运放U2A的4端、电容C5的2端、电阻Rll的2端、电容C4的2端分别与GND相连接；整流桥B2的2端与电阻R5的I端相连；电阻R5的2端分别与电阻R6的I端、稳压管Z3的I端、集成运放U2B的5端相连；电阻R7的2端分别与电阻R8的I端、集成运放U2B的6端相连；集成运放U2B的7端与电阻R12的I端相连；二极管D2的2端分别与电阻R9的2端、电容C5的I端、集成运放U2A的2端相连；电阻RlO的2端分别与集成运放U2A的3端、电阻Rll的I端相连；集成运放U2A的I端与电阻R13的I端相连；电阻R12的2端与三极管Q2的I端相连；电阻R13的2端与三极管Ql的I端相连；三极管Q2的3端与电阻R16的2端相连； 三极管Ql的3端与电阻R15的2端相连；电阻R15的I端分别与电阻R16的I端、电阻R14的2端、电容C3的2端、集成电路Ul的2端、集成电路Ul的6端相连；电阻R14的I端与二极管D3的2端相连；二极管D3的I端分别与集成电路Ul的3端、电阻R17的2端相连；电容Cl的I端与集成电路Ul的5端相连；电阻R17的I端与三极管Q3的I端相连；集成电路Ul的7端悬空。
【文档编号】H01H47/04GK103681109SQ201310703191
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月20日 优先权日:2013年12月20日
【发明者】杨勇, 韩永清, 王剑锋, 张晓野, 王玉礼, 杨江华 申请人:天津诺尔电气股份有限公司