一种接触器、接触器组件及控制电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及接触器、接触器组件及控制电路，并且更具体地涉及接触器，以及感测接触器中的线圈电感随铁芯位置的变化而变化的控制电路。
【背景技术】
[0002]接触器或继电器通常用来通断或控制工作电路。如，接触器设置有线圈和动、静触头。接触器线圈中通过电流时即可产生磁场，使动、静触头闭合，达到控制负载的电器。
[0003]由于频繁接通和断开，高压大电流的接触器或继电器的电流导通触点会因为过流、高温电弧破坏或长期应用老化等原因造成焊接粘连，从而使接触器或继电器的动触点失去控制而失效。对于低压的继电器或接触器，一般电路可以很简单的直接从电路监控这种失效。但对于高压大电流接触器，则不方便直接进行电路监控。
[0004]业界一般通过在接触器的动触点端并联一辅助触点并使其与主触点绝缘隔离，进而通过监控该辅助触点的通断的方式，来判断主触点的通断。另外业界也有通过增加非接触式的磁性霍尔开关的方式，来感测主触点的位置或通断。这些方式虽然客户方面应用简单，但接触器成本及产品维护成本相对较高，并且磁性霍尔开关在继电器或接触器大电流导通时，也易受磁力线的干扰，这不能满足接触器控制的需要。而且，随着接触器各种控制功能的增加，对其触点的有效控制有更高的要求。
【发明内容】
[0005]本发明的目的之一是解决以上某一问题，提供一种接触器、接触器组件和与之配套的控制电路。本发明具体包括如下内容:
[0006]一种控制电路，用于控制接触器的操作，接触器包括铁芯和铁芯周围环绕设置的线圈；所述控制电路包括铁芯位置测量电路，所述铁芯位置测量电路包括:
[0007]激励信号产生电路，与所述线圈连接，可向线圈输出激励信号，使得线圈产生电感，随着所述铁芯的不同位置，线圈产生不同的电感值；
[0008]感测电路，与所述线圈连接，用于测量线圈所产生的电感值；
[0009]所述感测电路根据不同的电感值来判断铁芯的位置。
[0010]以及
[0011]第一种接触器，接触器带有线圈，还包括:
[0012]前述的控制电路，所述的控制电路与所述线圈连接。
[0013]以及
[0014]一种接触器组件，包括前述的接触器；和
[0015]连接器；
[0016]所述控制电路设置在所述连接器上，并与所述连接器连接成一体。
[0017]以及
[0018]一种连接器，其上设置有控制电路，所述控制电路可连接至接触器中的线圈，用于控制接触器的操作；所述控制电路包括工作控制电路，用于向接触器提供工作电流；
[0019]所述工作控制电路包括:
[0020]PWM节电电路，所述PWM节电电路连接所述接触器；
[0021 ] 在接通所述接触器时，所述PWM节电电路向接触器提供有预先设定占空比的信号;
[0022]在接通所述接触器后，所述PWM节电电路维持所述接触器接通状态时，向接触器提供占空比较小的信号，以减小功耗。
[0023]以及
[0024]一种连接器及接触器组件，包括接触器，所述接触器带有线圈，所述接触器还包括:
[0025]前述的连接器，所述控制电路与所述线圈相连。
[0026]本发明的有益技术效果包括但不限于:
[0027]1、本发明利用铁芯在线圈中的不同位置会使线圈产生不同的电感这一特性，用测量该电感的变化量来测量铁芯的位置，电路结构简单，感测准确。
[0028]2、本发明的激励信号产生电路每次在工作回路断开状态时，向线圈输出激励信号，由感测电路感测铁芯的位置判断触点是否发生粘连，增强接触器的可靠性。
[0029]3、本发明将工作控制电路从接触器上或内部转移到连接器上，避免了接触器内部对工作线路的电磁干扰的同时，释放了接触器的有限空间，提高了接触器整体的防护等级，扩展了接触器的物理局限性，增强其散热性的同时减小了接触器的体积。
[0030]4、本发明设有铁芯位置测量电路和工作控制电路，通过选择电路可以控制接触器的工作状态和检测状态，保证接触器处于安全的工作状态。
[0031]5、本发明在连接器上集成有I/O总线(如LIN总线传送协议等)，不仅能达到控制电路中各电路的相互通讯，还能保证接触器与外界的有效通讯，并方便集成其他应用。
[0032]6、本发明将PWM节电电路集成在连接器上，减小了接触器的平均驱动电流的同时减少了接触器本身的体积。
【附图说明】
[0033]图1为本发明第一实施例中接触器20的电路结构示意图；
[0034]图2为本发明第二实施例中接触器20的电路结构示意图；
[0035]图3A为本发明接触器20的动、静触点接触时的内部结构示意图；
[0036]图3B为本发明接触器20的动、静触点分离时的内部结构示意图；
[0037]图4A为接触器20的动、静触点未发生粘连的触点位置示意图；
[0038]图4B为接触器20的动、静触点发生粘连后的触点位置示意图；和
[0039]图5为铁芯24如图4A中的正常位置和图4B中的异常位置时的线圈22的两条充电曲线的意图；和
[0040]图6为本发明第三实施例中接触器组件100的电路结构示意图。
【具体实施方式】
[0041]现参考具体实施例，在附图中示出其示例。在具体实施例的详细描述中，方向性术语，诸如“顶部”、“底部”、“上方”、“下方”、“左边”、“右边”等参考附图所描述的方向来使用。由于本发明实施例的部件可被设置成许多不同的方向，因此方向性术语被用作辅助说明的目的而绝不是限制。尽可能地，所有附图中使用相同或相似的标记和符号表示相同或相似的部分。
[0042]图1为本发明第一实施例中接触器20的电路结构示意图。
[0043]如图1所示，接触器(或继电器)20包括与接触器20相连的控制电路10。接触器20具有接触器壳体21 (见图3A-3B)，壳体21上设置有接线端23，连接至一工作回路。壳体21内设有线圈22、铁芯24、开关机构26和动、静触点28，29。静触点29与接触器壳体21上的接线端23相连接，形成工作回路。在本发明的一个实施例中，接触器20的铁芯24的周围环绕着线圈22。当线圈22通电(或断电)时产生(或消失)磁力驱动(或吸引)铁芯24做往返运动(线圈22断电时由释放弹簧推动)，使接触器20内部的动、静触点28，29接触或分开，从而闭合或断开开关机构26。闭合或断开开关机构26用以控制工作回路的接通或断开。
[0044]控制电路10包括控制器15、铁芯位置测量电路16、选择电路17、工作控制电路18、及I/O总线19 (如LIN总线等)。控制器15设有MCU (Micro Control Unit,微控制单元)控制单元或其它控制单元。铁芯位置测量电路16连接至接触器20中的线圈22，并包括激励信号产生电路162和感测电路164。工作控制电路18连接至接触器20中的线圈22，并包括PWM(Pulse Width Modulat1n,脉宽调制)节电电路184和电源管理电路182。控制器15同时连接铁芯位置测量电路16、选择电路17和工作控制电路18，并控制铁芯位置测量电路16、选择电路17和工作控制电路18的工作状态以及彼此之间的信号通信。铁芯位置测量电路16和工作控制电路18通过选择电路17连接到接触器20。1/0总线19连接控制器15，实现接触器20、控制器15、选择电路17、铁芯位置测量电路16和工作控制电路18等与外界的高速通讯。
[0045]选择电路17，连接铁芯位置测量电路16和工作控制电路18，根据控制器15的指令，选择电路17在不同时刻分时的将工作控制电路18(工作状态)和铁芯位置感测电路16 (检测状态)切换到与线圈22连接。例如，当要使工作控制电路18进入工作状态时，选择电路17将工作控制电路18闭合，将铁芯位置感测电路16断开，控制器15发出指令使工作控制电路18给线圈22供电形成工作回路，线圈22通电产生磁力，推动铁芯24运动将接触器20内部的动触点28与静触点29 (见图3A、图3B)接触，闭合开关机构26，接通工作回路工作。
[0046]当需要检测铁芯24的位置使铁芯位置感测电路16进入检测状态时，选择电路17将工作控制电路18断开，将铁芯位置感测电路16闭合，铁芯位置感测电路16闭合与线圈22及感测电路164形成回路；此时，控制器15向激励信号产生电路162发出指令使其产生脉冲检测信号发给线圈22，之后感测电路164检测经线圈22返回的脉冲检测信号(激励信号)，并根据返回的脉冲检测信号判断线圈22的自身电感是否发生变化，从而检测接触器20的铁芯24是否有位移量。
[0047]在工作状态时，控制器15指令选择电路17将工作控制电路18与线圈22闭合，将铁芯位置感测电路16断开。工作控制电路18与线