用于飞轮接触器电路的系统和方法与流程

背景技术：

本发明的领域通常涉及电接触器，并且更具体地，涉及用于接触器的飞轮电路。

接触器（或继电器）是响应于施加到接触器中的线圈的电压而可操作用来选择性地打开和闭合一个或多个电触点的电磁装置。图1和图2分别是公知的接触器电路1和5的电路图。

在接触器电路1中（处于静止状态），晶体管2（“tr1”）被关断并且它的集电极处的电压为v1。当把预定量值的正控制电压v2施加到晶体管2的基极时，从v1到接地流过继电器线圈3的作为结果产生的电流在继电器线圈3中建立使触点4闭合的电磁场。在这个点上，v1电压的大部分将出现在继电器线圈3两端并且晶体管2的集电极上的电压将是最小的。当控制电压降到某个电平之下时，晶体管2关断并且中断流过继电器线圈3的电流，使电磁场崩溃并且立即打开触点4。然而，存储在继电器线圈3中的能量无法立即被耗散，建立导致实质上大于在晶体管2的集电极上出现的v1的电压的反电动势。取决于晶体管2的额定值，这个电压可导致晶体管2的击穿和/或故障。

通过接触器电路5的布置来克服这个问题，其中已经以反并联方式将二极管6跨接在继电器线圈3的两端。在正常状态下，二极管6是非导通的。然而，当晶体管2被关断时，晶体管2的集电极处电压升高将使二极管6导通并且将集电极电压箝位到比v1高出大约0.7伏特（v），防止损害晶体管2。然而，电流在由继电器线圈3和二极管6形成的电流回路中将被维持并且这个电流将在不定的时段内相对缓慢地减少直到当继电器线圈3中的能量已经被充分耗散以打开触点4的这样的时间为止。这个相对缓慢的耗散导致触点4逐渐打开而不是突然打开，这增加了触点4两端的持续的电弧放电以及对触点4的作为结果产生的损害的风险。通过使用有源部件而不是只使用二极管6可以在某种程度上减轻接触器电路5内的缓慢能量耗散的问题。

使接触器线圈（例如继电器线圈3）通电足以闭合触点所需要的电流（称作闭合电流）实质上大于将触点保持在闭合状态所需要的电流（称作保持电流）。一旦线圈电流降到保持电流电平之下，触点就将会自动打开。如果存储在线圈中的能量被利用来将触点维持在闭合状态达某个时间段，则暂时移除闭合电流是可能的，每隔一定时间恢复它。实际上，可以每隔一定时间接入和切断闭合电流，只要在切断周期期间将触点维持在闭合状态。这减少了将触点维持在闭合状态所需要的平均外电路电流。

图3是公知的飞轮电路10的电路图，所述飞轮电路10包括与第一晶体管16（“q1”）串联的第一线圈12（“l1”）和第二线圈14（“l2”）。第一电压18（“v1”）为接触器提供闭合电流。第二电压20（“v2”）提供控制电压，所述控制电压最初是可操作用来导通第一晶体管16的稳定状态电压的形式。当第一晶体管16被导通时，闭合电流通过第一线圈12、第二线圈14、第一晶体管16和第一电阻器24（“r4”）的串联链在第一电流回路22（“i1”）中流动。第一线圈12、darlington晶体管对30（“q2”）和第一二极管32（“d1”）形成第二电流回路34（“i2”）。第二线圈14、第二二极管40（“d2”）和第一zener二极管42（“zd1”）形成第三电流回路44（“i3”）。

当电流停止在第三电流回路44中流动时，存储在第一线圈12和第二线圈14中的能量将使第一晶体管16的漏极处的电压升高实质上高于v+。如果不中断，这个电压升高可导致损害第一晶体管16。然而，所述电压升高使电流的脉冲流过第一二极管32、电容器50和darlington对30的发射极到v+，导通darlington对30。这导致大约1v的darlington对30两端的电压降以及起动第二电流回路34内的电流的循环以将接触器触点（图3中未示出）维持在闭合状态并且防止第一晶体管16上的电压的不断增加。因为电容器50捕获电荷，所以从电容器50流到darlington对30的电流将减少。然而，当电容器50两端的电压超过第二zener二极管52（“zd2”）的转折电压时，电流将通过第二zener二极管52被供给darlington对30以保持darlington对30导通。在这个阶段，darlington对30两端的电压将升高到略微高于第二zener二极管52的转折电压的电平，从而将darlington对30两端的电压箝位到这个电平。

第二线圈14两端的电压升高产生第三电流回路44中的电流，并且这个电压将被第一zener二极管42和第二二极管40箝位，同时第二线圈14中的能量被耗散。当这个电流流动时，第一二极管32和darlington对30被正向偏置。当第一晶体管16再次导通时，第二线圈14充当缓冲器线圈以减轻第一二极管32和darlington对30的反向转折的任何风险。

第二zener二极管52和第三二极管60（“d3”）箝位darlington对30两端的电压以便于防止darlington对30被相对高的电压施加应力。然而，为了使所述箝位起作用，电容器50应当被放电以确保它可以在第一晶体管16被关断之后立即将电流脉冲传给darlington对30。这通过使用为电容器50提供放电路径的第二电阻器62（“r1”）来实现。然而，这导致第三二极管60、第二zener二极管52和第二电阻器62中的功率耗散并且还将可能正在流过第一线圈12的电流引向并联电路，降低了电路10的总效率。

此外，第二电流回路34中的电流可以是相对高的（例如大于3a）使得darlington对30两端的功率耗散是相对高的（例如大于3瓦特（w）），要求darlington对30具有相对高的额定功率。此外，当电流正在流过第二电流回路34时，darlington对30和第一二极管32中的总功率耗散可以是相对高的（例如针对3a的电流是5w），降低了电路10的总效率。

技术实现要素：

在一个方面，提供了供包括至少一个触点的接触器使用的电路。所述电路包括第一段，所述第一段包括电压源、第一线圈、第二线圈和第一晶体管，其中所述第一段配置成选择性地引导闭合电流通过第一线圈、第二线圈和第一晶体管以闭合至少一个触点。所述电路还包括第二段，所述第二段包括第一线圈、第二晶体管和第一二极管，其中所述第二段配置成选择性地引导保持电流通过第一线圈、第二晶体管和第一二极管以保持至少一个触点闭合，并且其中布置第一二极管使得由电压源产生的基本上所有的电流流过第一线圈。

在另一个方面，提供了系统。所述系统包括接触器，所述接触器包括至少一个触点和电路。所述电路包括第一段，所述第一段包括电压源、第一线圈、第二线圈和第一晶体管，其中所述第一段配置成选择性地引导闭合电流通过第一线圈、第二线圈和第一晶体管以闭合至少一个触点。所述电路还包括第二段，所述第二段包括第一线圈、第二晶体管和第一二极管，其中所述第二段配置成选择性地引导保持电流通过第一线圈、第二晶体管和第一二极管以保持至少一个触点闭合，并且其中布置第一二极管使得由电压源产生的基本上所有的电流流过第一线圈。

在又一个方面，提供了一种装配供包括至少一个触点的接触器使用的电路的方法。所述方法包括将电压源、第一线圈、第二线圈和第一晶体管电耦合在一起以形成第一段，所述第一段配置成选择性地引导闭合电流通过第一线圈、第二线圈和第一晶体管以闭合所述至少一个触点。所述方法还包括将第一线圈、第二晶体管和第一二极管电耦合在一起以形成第二段，所述第二段配置成选择性地引导保持电流通过第一线圈、第二晶体管和第一二极管以保持至少一个触点闭合，其中布置第一二极管使得由电压源产生的基本上所有的电流流过第一线圈。

在还有另一个方面，提供了操作接触器电路的方法。所述接触器电路包括具有电压源、第一线圈、第二线圈和第一晶体管的第一段，以及具有第一线圈、第二晶体管和第一二极管的第二段。所述方法包括引导闭合电流通过第一段以闭合与接触器电路相关联的触点，其中布置第一二极管使得由电压源产生的基本上所有的电流流过第一线圈并且引导保持电流通过第二段以保持触点闭合。

提供了技术方案1：一种供包括至少一个触点的接触器使用的电路，所述电路包括：

第一段，所述第一段包括：

电压源；

第一线圈；

第二线圈；以及

第一晶体管，其中所述第一段配置成选择性地引导闭合电流通过所述第一线圈、所述第二线圈和所述第一晶体管以闭合所述至少一个触点；以及

第二段，所述第二段包括：

所述第一线圈；

第二晶体管；以及

第一二极管，其中所述第二段配置成选择性地引导保持电流通过所述第一线圈、所述第二晶体管和所述第一二极管以保持所述至少一个触点闭合，并且其中布置所述第一二极管使得由所述电压源产生的基本上所有的电流流过所述第一线圈。

提供了技术方案2：根据技术方案1所述的电路，还包括第三段，所述第三段包括：

所述第二线圈；

第二二极管；以及

第一zener二极管，所述第三段配置成引导电流按顺序通过所述第二线圈、所述第二二极管和所述第一zener二极管。

提供了技术方案3：根据技术方案2所述的电路，还包括电耦合在所述第二二极管和所述第二晶体管之间的第三晶体管。

提供了技术方案4：根据技术方案3所述的电路，其中所述第三晶体管包括pnp双极结晶体管。

提供了技术方案5：根据技术方案1所述的电路，其中所述电压源、所述第一线圈、所述第二线圈和所述第一晶体管形成电流回路。

提供了技术方案6：根据技术方案1所述的电路，其中所述第一线圈、所述第二晶体管和所述第一二极管形成电流回路。

提供了技术方案7：根据技术方案求1所述的电路，其中所述第二线圈配置成：

当所述闭合电流通过所述第二线圈时存储能量；并且

释放所存储的能量以启动所述保持电流在所述第二段中流动。

提供了技术方案8：一种系统，包括：

接触器，所述接触器包括至少一个触点；以及

电路，所述电路包括：

第一段，所述第一段包括：

电压源；

第一线圈；

第二线圈；以及

第一晶体管，其中所述第一段配置成选择性地引导闭合电流通过所述第一线圈、所述第二线圈和所述第一晶体管以闭合所述至少一个触点；以及

第二段，所述第二段包括：

所述第一线圈；

第二晶体管；以及

第一二极管，其中所述第二段配置成选择性地引导保持电流通过所述第一线圈、所述第二晶体管和所述第一二极管以保持所述至少一个触点闭合，并且其中布置所述第一二极管使得由所述电压源产生的基本上所有的电流流过所述第一线圈。

提供了技术方案9：根据技术方案8所述的系统，其中所述电路还包括第三段，所述第三段包括：

所述第二线圈；

第二二极管；以及

第一zener二极管，所述第三段配置成引导电流按顺序通过所述第二线圈、所述第二二极管和所述第一zener二极管。

提供了技术方案10：根据技术方案9所述的系统，还包括电耦合在所述第二二极管和所述第二晶体管之间的第三晶体管。

提供了技术方案11：根据技术方案10所述的系统，其中所述第三晶体管包括pnp双极结晶体管。

提供了技术方案12：根据技术方案8所述的系统，其中所述电压源、所述第一线圈、所述第二线圈和所述第一晶体管形成电流回路。

提供了技术方案13：根据技术方案8所述的系统，其中所述第一线圈、所述第二晶体管和所述第一二极管形成电流回路。

提供了技术方案14：根据技术方案8所述的系统，其中所述第二线圈配置成：

当所述闭合电流通过所述第二线圈时存储能量；并且

释放所存储的能量以启动所述保持电流在所述第二段中流动。

提供了技术方案15：一种装配供包括至少一个触点的接触器使用的电路的方法，所述方法包括：

将电压源、第一线圈、第二线圈和第一晶体管电耦合在一起以形成第一段，所述第一段配置成选择性地引导闭合电流通过所述第一线圈、所述第二线圈和所述第一晶体管以闭合所述至少一个触点；以及

将所述第一线圈、第二晶体管和第一二极管电耦合在一起以形成第二段，所述第二段配置成选择性地引导保持电流通过所述第一线圈、所述第二晶体管和所述第一二极管以保持所述至少一个触点闭合，其中布置所述第一二极管使得由所述电压源产生的基本上所有的电流流过所述第一线圈。

提供了技术方案16：根据技术方案15所述的方法，还包括将所述第二线圈、第二二极管和第一zener二极管电耦合在一起以形成第三段，所述第三段配置成引导电流按顺序通过所述第二线圈、所述第二二极管和所述第一zener二极管。

提供了技术方案17：根据技术方案16所述的方法，还包括将第三晶体管电耦合在所述第二二极管和所述第二晶体管之间。

提供了技术方案18：根据技术方案17所述的方法，其中耦合第三晶体管包括耦合pnp双极结晶体管。

提供了技术方案19：根据技术方案15所述的方法，其中将电压源、第一线圈、第二线圈和第一晶体管电耦合在一起包括将所述电源源、所述第一线圈、所述第二线圈和所述第一晶体管电耦合在一起使得所述第一段形成电流回路。

提供了技术方案20：根据技术方案15所述的方法，其中将所述第一线圈、第二晶体管和第一二极管电耦合在一起包括将所述第一线圈、所述第二晶体管和所述第一二极管电耦合在一起使得所述第二段形成电流回路。

提供了技术方案21：一种操作接触器电路的方法，所述接触器电路包括具有电压源、第一线圈、第二线圈和第一晶体管的第一段以及具有所述第一线圈、第二晶体管和第一二极管的第二段，所述方法包括：

引导闭合电流通过所述第一段以闭合与所述接触器电路相关联的触点，其中布置所述第一二极管使得由所述电压源产生的基本上所有的电流流过所述第一线圈；以及

引导保持电流通过所述第二段以保持所述触点闭合。

提供了技术方案22：根据技术方案21所述的方法，其中引导保持电流包括引导大约3amps的保持电流。

提供了技术方案23：根据技术方案22所述的方法，其中引导保持电流包括引导保持电流使得大约0.1瓦特在所述第二晶体管中被耗散。

提供了技术方案24：根据技术方案21所述的方法，其中引导保持电流包括利用数量级为微安的激活电流来导通所述第二晶体管。

提供了技术方案25：根据技术方案21所述的方法，还包括通过关断所述第一晶体管并且耗散所述第二段中的能量来打开所述触点。

附图说明

图1是公知的接触器电路的电路图。

图2是公知的接触器电路的电路图。

图3是公知的飞轮电路的电路图。

图4是示范的飞轮电路的电路图。

具体实施方式

提供了供接触器使用的电路的示范实施例。所述电路包括用于选择性地引导闭合电流以闭合接触器的至少一个触点的第一段。所述电路还包括用于选择性地引导保持电流以保持至少一个触点闭合的第二段。所述第二段包括二极管，布置所述二极管使得由第一段中的电压源产生的基本上所有的电流流过第一段的第一线圈。

图4是用于接触器的示范的飞轮电路100的电路图。电路100包括与第一晶体管106（“q1”）串联的第一线圈102（“l1”）和第二线圈104（“l2”）。第一线圈102作为主要接触器线圈工作，因为流过第一线圈102的电流被用来闭合接触器触点（图4中未示出）。除了充当缓冲器线圈，第二线圈104还被用来利用可被用于次要功能的能量。此外，第二线圈104的电感值可被优化以使得它能够执行双重任务。

第一电压108（“v1”）为接触器提供闭合电流。第一电压108是接地和正电压v+之间的差。第二电压110（“v2”）提供控制电压，所述控制电压最初是可操作用来导通第一晶体管106的稳定状态电压的形式。在示范的实施例中，第一晶体管106是n沟道金属氧化物半导体场效应晶体管（mosfet）。备选地，第一晶体管106是使得飞轮电路100能够如本文中描述的那样起作用的任何类型的晶体管。当导通第一晶体管106时，闭合电流流过第一电流回路112（“i1”），或电路100的段。具体地，闭合电流流过第一线圈102、第二线圈104、第一晶体管106和第一电阻器114（“r4”）的串联链。

第一电流回路112中的闭合电流具有足够的量值以使得接触器触点能够闭合并且能够在某个范围内保持闭合，只要足够的电流继续流动。在那个点上，通过第一电流回路112的电流充当闭合电流和保持电流两者。具体地，第一电阻器114两端的第三电压115（“vm”）被监视以证实通过第一电流回路112的电流已经升高到足以确保闭合触点的电平。当第三电压115达到预定电平时，它可被用来减少或关断第二电压110。当第二电压110被减少低于某个电平时，第一晶体管106关断并且电流停止在第一电流回路112中流动。在没有进一步动作的情况下，触点将会在这个点上打开。

然而，第一线圈102、第二晶体管120（“q3”）和第一二极管122（“d1”）形成第二电流回路124（“i2”）或段。在示范的实施例中，第二晶体管120是n沟道mosfet。备选地，第二晶体管120是使得飞轮电路100能够如本文中描述的那样起作用的任何类型的晶体管。第二线圈104、第二二极管130（“d5”）和第一zener二极管132（“zd3”）形成第三电流回路134（“i3”）或段。值得注意地，第一二极管122使由第一电压108产生的所有电流流过第一线圈102。也就是，第一二极管122防止由第一电压108产生的电流流到任何并联电路，从而确保了这个电流的基本上100％被用于第一线圈102中的闭合操作。因此，可优化闭合电流用于仅仅执行闭合功能。相反，在电路10中，由第一电压18产生的电流中的至少一些流入并联电路以便于为darlington对30供电。

在第一晶体管106最初关断的情况下，将正脉冲的连续流施加到第一晶体管106来将它导通。由通过第二线圈104的电流的流动产生的、出现在第二线圈104两端的电压被利用来导通第三晶体管140（“q4”）。在示范的实施例中，第三晶体管140是pnp双极结晶体管（bjt）。备选地，第三晶体管140是使得飞轮电路100能够如本文中描述的那样起作用的任何类型的晶体管。

导通第三晶体管140为源自第三电流回路134的电流提供了传导通路以便经由第二二极管130、第三晶体管140、第三二极管142（“d6”）流动来为第一电容器146（“c2”）充电。当第一电容器146上的电压达到预定电平（例如4伏特（v））时，第二晶体管120将导通，但是由于第一二极管122的阻塞动作，这将不会影响闭合电流。当第一晶体管106关断时，由于第二晶体管120已经被导通并且因此在第二电流回路124中建立电流的事实，存储在第一线圈102中的能量将在第二电流回路124中产生电流以流过第一线圈102。在没有这个的情况下，触点将会打开。同样地，存储在第二线圈104内的能量被用来利用存储在第一线圈102中的能量产生通过第二电流回路124的电流的流动以便因此在没有第一电流回路112中的闭合电流的情况下维持触点闭合。

当第二晶体管120处于导通状态时，它的导通阻抗将是相对低的（例如10毫欧姆（mω））。当第二电流回路124具有例如3amps（a）的电流时，第二晶体管120两端耗散的功率将是大约0.09瓦特（w），其实质上小于电路10的darlington对30（图3中示出的）两端的功率耗散。因此，第二电流回路124中的功耗实质上小于图3的回路34的可比功耗。这个减少的功耗允许电流在第二电流回路124中流动的时段比图3的可比电路实质上更长，增加了第一电流回路112中的闭合电流的非导通时间，带来消耗的能量的作为结果产生的节省。另外，第二晶体管120两端的应力实质上小于电路10中的可比部件（即darlington对30）中的应力。

当第二电流回路124中的电流开始下降并且接近足以打开接触器触点的电平时，第二晶体管120两端的电压将开始升高，但是这个电压将被在相反方向上被偏置的第三二极管150（“d4”）和第二zener二极管152（“zd4”）箝位。在电路10中，darlington对30的功耗是v*i2，其中v是darlington对30两端的电压降。相反，在电路100中，第二晶体管120的功耗是（i2）²*r，其中r是第二晶体管120的导通阻抗。实际上，当考虑功耗时，第二晶体管120表现为可变阻抗。因此，假定这个阻抗在第二晶体管120被导通的情况下通常是非常低的，作为结果产生的损耗也是非常低的。除了提供能量来导通第二晶体管120并且激活通过第二电流回路124的电流的流动，第二线圈104还执行缓冲器功能。

在操作期间，存储在第一线圈102中的能量将在有限的时间内耗散，导致触点的自动打开，但是在触点可以打开之前，以及时的方式重新施加v2以便再次导通第一晶体管106。v2可被布置成某个频率（例如1千赫兹（khz））下的具有预定占空比（例如95％）的一系列正脉冲，并且这些脉冲引起闭合电流的有规律的中断和第二电流回路124中的保持电流的建立。vm还可被用来提早关断v2的任何正脉冲以减少占空比（例如至75％）。第一电流回路112中的闭合电流的流动的持续时间或量值的减少将导致电路100中使用的能量的减少。例如，电路100可以利用30amps（a）的闭合电流来闭合触点但是利用仅仅3a的第二电流回路124中的电流来保持触点闭合。因而断定，使闭合电流在给定时段的25％内切断将导致能量的显著减少。另一方面，重要的是，占用来打开触点的时间被控制使得触点的有意打开没有被减少。适当选择用于第一线圈102、第一二极管122、第二晶体管120和第一电容器146的部件便于这个平衡。

当与图3的公知的实施例相比较时，图4的示范实施例具有若干优势。值得注意地，在飞轮电路100中，因为第一二极管122被布置成阻塞并联电路中的任何流动，所以不存在经由任何并联电路的从v+到接地的电流的流动。这使飞轮电路100比飞轮电路10更高效。此外，当第二晶体管120导通时，它的串联阻抗将在mω范围内并且第二晶体管120两端耗散的功率将比darlington对30两端耗散的功率少得多，导致那个部件两端的减少的应力和第二电流回路124内减少的损耗。

第一晶体管120和第一二极管122的两端耗散的总功率将少于darlington对30和第一二极管32的两端耗散的总功率。这个减少的功耗将把第二电流回路124中的电流维持在保持电流电平或者高于保持电流电平更长的时段，因此减少了v2脉冲流的占空比并且提高了总效率。实际上，与飞轮电路10相比，在飞轮电路100中第一线圈102中的存储的能量将保持接触器触点闭合更长的时间段。

在电路10中，电容器50导通darlington对30，并且在电路100中，第一电容器146导通第二晶体管120。然而，第一电容器146能够以实质上比电容器50更低的电压和电流工作。因此，第一电容器146可以是比电容器50更小和/或更便宜的部件。同样地，电路100比电路10更高效并且更可靠。

电路100的布置还提供了接触器触点的受控的打开。具体地，当v2和第一晶体管106被关断时，第一电容器146上的电荷将完全导通第二晶体管120，使得它的初始阻抗将在mω范围内并且因此启动保持电流的流动。然而，第三电流回路134中的能量将相对快地耗散并且第三晶体管140将关断。在这个阶段，第一线圈102和第二线圈104之间的点处的电压将开始升高并且第二晶体管120将开始关断，但是当那个点处的电压超过第二zener二极管152的转折电压时，将存在有足够的电流通过电阻器（“r6”）到第二晶体管120的栅极以保持第二晶体管120导通。值得注意地，第二晶体管120两端的电压升高将被箝位到第二zener二极管152的转折电压（例如40v）。在这种状态下，能量将在第二电流回路124中被耗散并且触点将以受控和及时的方式打开。

当与电路10相比较时，电路100在限制控制器触点的最大打开时间方面也是更有效的。在电路10中，如由darlington对30的增益所确定的，需要相对大的电流（例如数量级为ma）来完全导通darlington对30。相反，用来导通第二晶体管120的电流是相对小的（例如数量级为μa）。针对darlington对30的大导通电流，电容器50必须是相对大的，并且在每个脉冲之后必须通过第二电阻器62来耗散电容器50上的电荷以使得电容器50能够将随后的脉冲传递至darlington对30。这又在第二电阻器62中造成了功率耗散问题。因此，在电路10中，darlington对30、电容器50和第二电阻器62必须是相对大的以容忍电流脉冲的流正在供给darlington对30的基极并且耗散功率。相反，在电路100中，第二晶体管120、第一电容器146、第二电阻器160、第三二极管142和第三晶体管140可以具有相对低的额定功率，因为第二晶体管120的栅极电流可以是数量级为μa。

对于给定的保持电流（例如3a），darlington对30中耗散的最大功率将是大约3w，然而针对相同的保持电流，第二晶体管120中耗散的最大功率将是大约0.1w。因此，第二晶体管120的额定功率可以实质上低于darlington对30的额定功率，导致更小的部件尺寸和成本以及增强的可靠性。备选地，第二晶体管120中更低的功率耗散可以适应更大的保持电流以及因此更大的接触器线圈等。

在电路100中，施加到第一晶体管106的电压包括从一开始的正向脉冲，并且这些脉冲的导通/关断周期被vm监视并被调节。在v2的每个关断周期期间，第一晶体管106被关断，并且建立通过第二电流回路124的电流。v2的导通周期将被自动调节以便于优化闭合电流从而确保在v1的任何给定的值下触点的闭合。因此，电压v2脉冲的导通周期将被自动调节使得实现针对v1的不同值来闭合触点所需要的闭合电流的大约相同的平均值。

因此，闭合触点所需要的能量将针对v1的变化的值保持实质上相同。此外，由于闭合电流的调节，可将v1增加到更高的电平（例如3*v1）而没有第一线圈102、第二线圈104、第一晶体管106和第一电阻器114中耗散的功率的显著增加。因此，与电路10相比，电路100使得给定的接触器能够在相对宽的工作电压范围上被可靠地且高效地操作。

如本文中所描述的，电路100提供优于至少一些公知的接触器电路的若干优势。例如，当闭合电流被关断时，能量在第二线圈104中被利用来启动第二电流回路124中的保持电流的流动。此外，第二晶体管120是具有相对低的导通阻抗的有源部件，这便于实现延长保持电流通过第二电流回路124的持续时间的功耗的显著减少。此外，将fet用作第二晶体管120便于保持电流的流动，提供了触点的受控的打开时间并且便于在电路100中使用低功率部件，从而减小了尺寸、成本和/或施加给部件的应力。电路100还消除了并联路径以便于确保源自v1的电流的大约100%流入第一线圈102，从而提高了总效率。此外，电路100利用调节的控制脉冲来在闭合操作期间启动保持电流的流动使得扩大了接触器的工作电压范围。

上面详细描述了用于飞轮接触器电路的系统和方法的示范实施例。所述系统和方法不限于本文中描述的特定实施例，而是相反，所述系统的部件和/或方法的操作可以被独立地并且与本文中描述的其它部件和/或操作分开地利用。此外，还可以在其它系统、方法和/或装置中定义所描述的部件和/或操作或者与其它系统、方法和/或装置结合地使用所描述的部件和/或操作，并且所描述的部件和/或操作不限于仅仅利用如本文中描述的系统来实施。

除非另有说明，本文中描述和说明的本发明的实施例中的操作的实施或执行的顺序不是必需的。也就是，除非另有说明，可以以任何顺序来实施所述的操作，并且本发明的实施例可包括附加的操作或者与本文中公开的那些相比较更少的操作。例如，预计在另一个操作之前、与另一个操作同时地或在另一个操作之后执行或实施特定操作是在本发明的若干方面的范围内的。

尽管本发明的各种实施例的特定特征可在一些附图中而没有在有些附图中示出，但是这只是为了方便。根据本发明的原理，可以与任何其它附图中的任何特征结合来引用和/或请求保护附图中的任何特征。

本书面描述使用示例（包括最佳模式）来公开本发明并且还使本领域任何技术人员能够实施本发明，包括制作和使用任何装置或系统以及执行任何合并的方法。本发明的可取得专利权的范围由权利要求来限定并且可以包括本领域技术人员想到的其它示例。这样的其它示例确定在权利要求的范围内，如果它们具有与权利要求的文字语言并无不同的结构元素或者如果它们包括与权利要求的文字语言并无实质上不同的等效结构元素的话。

部件列表

1接触器电路

2晶体管

3继电器线圈

4触点

5接触器电路

6二极管

10电路

12第一线圈

14第二线圈

16第一晶体管

18第一电压

20第二电压

22第一电流回路

24第一电阻器

30darlington对

32第一二极管

34第二电流回路

40第二二极管

42第一zener二极管

44第三电流回路

50电容器

52第二zener二极管

60第三二极管

62第二电阻器

100电路

102第一线圈

104第二线圈

106第一晶体管

108第一电压

110第二电压

112第一电流回路

114第一电阻器

115第三电压

120第二晶体管

122第一二极管

124第二电流回路

130第二二极管

132第一zener二极管

134第三电流回路

140第三晶体管

142第三二极管

146第一电容器

150第三二极管

152第二zener二极管

160第二电阻器