专利名称：交直流通用抗电压跌落的接触器控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种交直流通用抗电压跌落的接触器控制器，属于接触器领域。
背景技术：
目前文献中对抗电压跌落的接触器已有论述，如邸书玉等在《吉林化工学院学报》 2002年第1期发表的论文“抗晃电问题的研究”提出采用将常规接触器改为锁扣接触器，控 制回路加装UPS或改为直流供电，二次回路加装R-C储能元件，具备自启动功能或加装自启 动装置等措施，但是，这些措施不仅控制难度大，效果差，改装麻烦，而且功能单一。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种交直流通用抗电压跌落的接触器控制器能够实 现交直流接触器准确、方便地实现电压跌落期间保证接触器持续运行，正常控制分断时快 速分断，开关电源仅提供单片机与电压采样电路所需微小能量，实现交直流接触器抗电压 跌落运行，并具有开关电源的容量很小，控制方便，成本低，节能，宽电压，工作可靠稳定，应 用性更强等特点。本实用新型的目的是这样实现的，它包括整流桥，滤波电容，强电流激磁开关管， 续流与分断开关管，电压采样电路，第一简易驱动电路，第二简易驱动电路，单片机，开关电 源，接触器线圈；其特征在于电源的一端接外部控制开关的一端与电压采样电路中的电 压跌落采样信号第三输入端，外部控制开关的另一端接整流桥的交流侧一端与电压采样电 路中的正常通断控制采样信号第一输入端，电源的另一端接整流桥的交流侧另一端与电压 采样电路中的第二信号公共端，整流桥的正端分别接强电流激磁开关管的集电极、开关电 源的第一输入端与滤波电容的正极，强电流激磁开关管的发射极或源极分别与接触器线圈 的一端、续流与分断开关管的发射极相接，整流桥的负端分别和开关电源的第二输入端、滤 波电容的负极、接触器线圈的另一端、续流与分断开关管的集电极相接，电压采样电路的正 常通断控制采样信号第四输出端和第五输出端分别接到单片机的第一输入端和第二输入 端，电压采样电路的电压跌落采样信号的第六输出端和第七输出端分别接到单片机的第三 输入端和第四输入端，开关电源的第三输出端和第四输出端分别与单片机的第一电源端和 第二电源端相接，开关电源的第五输出端和第六输出端分别与电压采样电路的第一电源端 和第二电源端相接，单片机的第五输出口与第一简易驱动电路的输入端相接，第一简易驱 动电路的输出端与强电流激磁开关管的控制极相接，单片机的第七输出口与第二简易驱动 电路的输入端相接，第二简易驱动电路的输出端与续流与分断开关管的控制极相接，单片 机的第六输出口与强电流激磁开关管的发射极相接。本实用新型与现有技术相比能够保证交直流接触器准确、方便地实现电压跌落期 间接触器持续运行，正常控制分断时快速分断，通过控制起动程序实现优化起动过程，充分 利用开关管，开关电源仅提供控制部分所需微小能量，实现交直流接触器抗电压跌落运行， 并具有线路简单，开关电源的容量很小，宽电压，控制方便，成本低，节能，工作可靠稳定，高性能指标、应用性更强等特点。当外部控制开关闭合，单片机经电压采样电路检测到正常通断控制采样信号表明 接触器施加激磁电源电压后，先判断是直流电源或是交流电源，然后根据电源电压的大小， 单片机以不同的频率与占空比通过简易驱动电路控制强电流激磁开关管工作，通过简易驱 动电路控制续流与分断开关管工作，在强电流激磁开关管关断时间接触器线圈电流通过续 流与分断开关管续流，实现宽电源电压下的优化强激磁启动过程，在接触器启动完成后，由 于所需保持能量很小，由单片机改变频率与占空比通过简易驱动电路控制强电流激磁开关 管工作，续流与分断开关管仍然处于续流状态，使接触器线圈处于小功率状态，实现节能运 行，吸持所需能量不是由开关电源提供，而是由电源提供，而且开关电源仅提供控制部分所 需微小能量，当外部控制开关打开，单片机经电压采样电路检测到正常通断控制采样信号 表明接触器应该正常分断后，立即通过简易驱动电路、简易驱动电路分别直接关断强电流 激磁开关管与续流与分断开关管，实现了快速分断，如果发生电压跌落，单片机经电压采样 电路检测到电压跌落采样信号输入端与正常通断控制采样信号输入端信号均呈低电平，表 明接触器电源发生电压跌落，单片机控制强电流激磁开关管及续流与分断开关管导通，滤 波电容为线圈提供能量，续流与分断开关管为接触器线圈续流，能够保证交直流接触器准 确、方便地实现电压跌落期间接触器持续运行，正常控制分断时快速分断，通过控制起动程 序实现优化起动过程，充分利用开关管，开关电源仅提供控制部分所需微小能量，实现交直 流接触器抗电压跌落运行，并具有线路简单，开关电源的容量很小，宽电压，控制方便，成本 低，节能，工作可靠稳定，高性能指标、应用性更强等特点。
图1为本实用新型的电路示意框图。图2为本实用新型实施一的电路示意框图。图3为本实用新型实施二的电路示意框图。图4为本实用新型实施三的电路示意框图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型做进一步描述。如图1所示，一种交直流通用抗电压跌落的接触器控制器，包括整流桥B，滤波电 容H，强电流激磁开关管C，续流与分断开关管F，电压采样电路G，简易驱动电路D1，简易驱 动电路D2，单片机I，开关电源J，接触器线圈E ；其特征在于电源A的一端接外部控制开关 K的一端与电压采样电路G中的电压跌落采样信号输入端，外部控制开关K的另一端接整 流桥B的交流侧一端与电压采样电路G中的正常通断控制采样信号输入端，电源A的另一 端接整流桥B的交流侧另一端与电压采样电路G中的信号公共端，整流桥B的正端分别接 强电流激磁开关管C的集电极、开关电源J的输入端与滤波电容H的正极，强电流激磁开关 管C的发射极或源极分别与接触器线圈E的一端、续流与分断开关管F的发射极相接，整流 桥B的负端分别和开关电源J的另一输入端、滤波电容H的负极、接触器线圈E的另一端、 续流与分断开关管F的集电极相接，电压采样电路G的正常通断控制采样信号二个输出端 分别接到单片机I的二个输入端，电压采样电路G的电压跌落采样信号的二个输出端分别接到单片机I的二个输入端，开关电源J的二个输出端分别与单片机I的电源端相接，开关 电源J的二个输出端分别与电压采样电路G的电源端相接，单片机I的一个输出口与简易 驱动电路D1的输入端相接，简易驱动电路D1的输出端与强电流激磁开关管C的控制极相 接，单片机I的另一个输出口与简易驱动电路D2的输入端相接，简易驱动电路D2的输出端 与续流与分断开关管F的控制极相接，单片机I的第三个输出口与强电流激磁开关管C的 发射极相接。值得一提的是，本实用新型所述的强电流激磁开关管C是IGBT绝缘栅双极晶体管 或晶体三极管或M0SFET场效应管。所述的续流与分断开关管F是IGBT绝缘栅双极晶体管 或晶体三极管或M0SFET场效应管。当外部控制开关闭合，单片机经电压采样电路检测到正常通断控制采样信号表明 接触器施加激磁电源电压后，先判断是直流电源或是交流电源，然后根据电源电压的大小， 单片机以不同的的频率与占空比通过简易驱动电路D1控制强电流激磁开关管工作，通过 简易驱动电路D2控制续流与分断开关管工作，在强电流激磁开关管关断时间接触器线圈 电流通过续流与分断开关管续流，实现宽电源电压下的优化强激磁启动过程，在接触器启 动完成后，由于所需保持能量很小，由单片机改变频率与占空比通过简易驱动电路D1控制 强电流激磁开关管工作，续流与分断开关管仍然处于续流状态，使接触器线圈处于小功率 状态，实现节能运行，吸持所需能量不是由开关电源提供，而是由电源提供，而且开关电源 仅提供控制部分所需微小能量，当外部控制开关打开，单片机经电压采样电路检测到正常 通断控制采样信号表明接触器应该正常分断后，立即通过简易驱动电路D1、简易驱动电路 D2分别关断强电流激磁开关管与续流与分断开关管，实现了快速分断，如果发生电压跌落， 单片机经电压采样电路检测到电压跌落采样信号输入端与正常通断控制采样信号输入端 信号均呈低电平，表明接触器电源发生电压跌落，单片机控制强电流激磁开关管及续流与 分断开关管导通，滤波电容为线圈提供能量，续流与分断开关管为接触器线圈续流，保证接 触器在电压跌落期间不释放。如图2所示，一种交直流通用抗电压跌落的接触器控制器，包括整流桥B，强电流 激磁开关管C，续流与分断开关管F，电压采样电路G，简易驱动电路D1，简易驱动电路D2，单 片机I，开关电源J，接触器线圈E ；其特征在于在整流桥B的正端与滤波电容H的正极之 间加入二极管D3，整流桥B的正端接二极管D3的正极，二极管D3的负极接滤波电容H的正 极，其他部分结构与实施例一相同。当外部控制开关闭合，单片机经电压采样电路检测到正常通断控制采样信号表明 接触器施加激磁电源电压后，先判断是直流电源或是交流电源，然后根据电源电压的大小， 单片机以不同的的频率与占空比通过简易驱动电路D1控制强电流激磁开关管工作，通过 简易驱动电路D2控制续流与分断开关管工作，在强电流激磁开关管关断时间接触器线圈 电流通过续流与分断开关管续流，实现宽电源电压下的优化强激磁启动过程，在接触器启 动完成后，由于所需保持能量很小，由单片机改变频率与占空比通过简易驱动电路D1控制 强电流激磁开关管工作，续流与分断开关管仍然处于续流状态，使接触器线圈处于小功率 状态，实现节能运行，吸持所需能量不是由开关电源提供，而是由电源提供，而且开关电源 仅提供控制部分所需微小能量，当外部控制开关打开，单片机经电压采样电路检测到正常 通断控制采样信号表明接触器应该正常分断后，立即通过简易驱动电路D1、简易驱动电路
5D2分别关断强电流激磁开关管与续流与分断开关管，实现了快速分断，如果发生电压跌落， 单片机经电压采样电路检测到电压跌落采样信号输入端与正常通断控制采样信号输入端 信号均呈低电平，表明接触器电源发生电压跌落，单片机发出信号控制续流与分断开关管 处于导通状态，线圈电流续流，如果线圈参数合理，保证接触器在电压跌落期间不释放。如图3所示，一种交直流通用抗电压跌落的接触器控制器，包括整流桥B，滤波电 容H，强电流激磁开关管C，续流与分断开关管F，电压采样电路G，简易驱动电路D1，简易驱 动电路D2，单片机I，开关电源J，接触器线圈E ；其特征在于所述的外部控制开关K改为手 动按钮K，电源A的一端分别接手动按钮K常开触头的一端、自锁接触器常开触头E1的一 端，手动按钮K常开触头的另一端与自锁接触器常开触头E1的另一端、电压采样电路G中 的电压跌落采样信号输入端与手动按钮K常闭触头的一端相接，手动的按钮K常闭触头的 另一端接电压采样电路G中的正常通断控制采样信号输入端与整流桥B的交流侧一端，电 源A的另一端接整流桥B的交流侧另一端与电压采样电路G中的信号公共端，其他部分结 构与实施例一相同。当手动按钮K常开触头闭合，单片机经电压采样电路检测到正常通断控制采样信 号表明接触器施加激磁电源电压后，先判断是直流电源或是交流电源，然后根据电源电压 的大小，单片机以不同的的频率与占空比通过简易驱动电路D1控制强电流激磁开关管工 作，通过简易驱动电路D2控制续流与分断开关管工作，在强电流激磁开关管关断时间接触 器线圈电流通过续流与分断开关管续流，实现宽电源电压下的优化强激磁启动过程，在接 触器启动完成后，由于所需保持能量很小，由单片机改变频率与占空比通过简易驱动电路 D1控制强电流激磁开关管工作，续流与分断开关管仍然处于续流状态，使接触器线圈处于 小功率状态，实现节能运行，吸持所需能量不是由开关电源提供，而是由电源提供，而且开 关电源仅提供控制部分所需微小能量，当手动按钮K常闭触头打开，单片机经电压采样电 路检测到正常通断控制采样信号表明接触器应该正常分断后，立即通过简易驱动电路D1、 简易驱动电路D2分别关断强电流激磁开关管与续流与分断开关管，实现了快速分断，如果 发生电压跌落，单片机经电压采样电路检测到电压跌落采样信号输入端与正常通断控制采 样信号输入端信号均呈低电平，表明接触器电源发生电压跌落，单片机控制强电流激磁开 关管及续流与分断开关管导通，滤波电容为线圈提供能量，续流与分断开关管为接触器线 圈续流，保证接触器在电压跌落期间不释放。如图4所示，一种交直流通用抗电压跌落的接触器控制器，包括整流桥B，强电流 激磁开关管C，续流与分断开关管F，电压采样电路G，简易驱动电路D1，简易驱动电路D2，单 片机I，开关电源J，接触器线圈E ；其特征在于在整流桥B的正端与滤波电容H的正极之 间加入二极管D3，整流桥B的正端接二极管D3的正极，二极管D3的负极接滤波电容H的正 极，其他部分结构与实施例三相同。当手动按钮K常开触头闭合，单片机经电压采样电路检测到正常通断控制采样信 号表明接触器施加激磁电源电压后，先判断是直流电源或是交流电源，然后根据电源电压 的大小，单片机以不同的的频率与占空比通过简易驱动电路D1控制强电流激磁开关管工 作，通过简易驱动电路D2控制续流与分断开关管工作，在强电流激磁开关管关断时间接触 器线圈电流通过续流与分断开关管续流，实现宽电源电压下的优化强激磁启动过程，在接 触器启动完成后，由于所需保持能量很小，由单片机改变频率与占空比通过简易驱动电路
6D1控制强电流激磁开关管工作，续流与分断开关管仍然处于续流状态，使接触器线圈处于 小功率状态，实现节能运行，吸持所需能量不是由开关电源提供，而是由电源提供，而且开 关电源仅提供控制部分所需微小能量，当手动按钮K常闭触头打开，单片机经电压采样电 路检测到正常通断控制采样信号表明接触器应该正常分断后，立即通过简易驱动电路D1、 简易驱动电路D2分别关断强电流激磁开关管与续流与分断开关管，实现了快速分断，如果 发生电压跌落，单片机经电压采样电路检测到电压跌落采样信号输入端与正常通断控制采 样信号输入端信号均呈低电平，表明接触器电源发生电压跌落，单片机发出信号控制续流 与分断开关管处于导通状态，线圈电流续流，如果线圈参数合理，保证接触器在电压跌落期 间不释放。 以上是本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型技术方案所作的改变，所产生 的功能作用未超出本实用新型技术方案的范围时，均属于本实用新型的保护范围。
权利要求一种交直流通用抗电压跌落的接触器控制器，包括整流桥，滤波电容，强电流激磁开关管，续流与分断开关管，电压采样电路，第一简易驱动电路，第二简易驱动电路，单片机，开关电源，接触器线圈；其特征在于电源的一端接外部控制开关的一端与电压采样电路中的电压跌落采样信号第三输入端，外部控制开关的另一端接整流桥的交流侧一端与电压采样电路中的正常通断控制采样信号第一输入端，电源的另一端接整流桥的交流侧另一端与电压采样电路中的第二信号公共端，整流桥的正端分别接强电流激磁开关管的集电极、开关电源的第一输入端与滤波电容的正极，强电流激磁开关管的发射极或源极分别与接触器线圈的一端、续流与分断开关管的发射极相接，整流桥的负端分别和开关电源的第二输入端、滤波电容的负极、接触器线圈的另一端、续流与分断开关管的集电极相接，电压采样电路的正常通断控制采样信号第四输出端和第五输出端分别接到单片机的第一输入端和第二输入端，电压采样电路的电压跌落采样信号的第六输出端和第七输出端分别接到单片机的第三输入端和第四输入端，开关电源的第三输出端和第四输出端分别与单片机的第一电源端和第二电源端相接，开关电源的第五输出端和第六输出端分别与电压采样电路的第一电源端和第二电源端相接，单片机的第五输出口与第一简易驱动电路的输入端相接，第一简易驱动电路的输出端与强电流激磁开关管的控制极相接，单片机的第七输出口与第二简易驱动电路的输入端相接，第二简易驱动电路的输出端与续流与分断开关管的控制极相接，单片机的第六输出口与强电流激磁开关管的发射极相接。
2.根据权利要求1所述的交直流通用抗电压跌落的接触器控制器，其特征在于所述 的强电流激磁开关管是IGBT绝缘栅双极晶体管或晶体三极管或M0SFET场效应管。
3.根据权利要求1所述的交直流通用抗电压跌落的接触器控制器，其特征在于所述 的续流与分断开关管是IGBT绝缘栅双极晶体管或晶体三极管或M0SFET场效应管。
4.根据权利要求1所述的交直流通用抗电压跌落的接触器控制器，其特征在于在整 流桥的正端与滤波电容的正极之间加入二极管，整流桥的正端接二极管的正极，二极管的 负极接滤波电容的正极。
5.根据权利要求1所述的交直流通用抗电压跌落的接触器控制器，其特征在于所述 的外部控制开关改为手动按钮，电源的一端分别接手动按钮常开触头的一端、自锁接触器 常开触头的一端，手动按钮常开触头的另一端与自锁接触器常开触头的另一端、电压采样 电路中的电压跌落采样信号第三输入端与手动按钮常闭触头的一端相接，手动的按钮常闭 触头的另一端接电压采样电路中的正常通断控制采样信号第一输入端与整流桥的交流侧 一端，电源的另一端接整流桥的交流侧另一端与电压采样电路中的第二信号公共端。
6.根据权利要求5所述的交直流通用抗电压跌落的接触器控制器，其特征在于在整 流桥的正端与滤波电容的正极之间加入二极管，整流桥的正端接二极管的正极，二极管的 负极接滤波电容的正极。
专利摘要本实用新型涉及一种交直流通用抗电压跌落的接触器控制器，其包括整流桥，滤波电容，强电流激磁开关管，续流与分断开关管，电压采样电路，简易驱动电路D1，简易驱动电路D2，单片机，开关电源，单片机经电压采样电路检测到电源电压发生跌落后，单片机控制强电流激磁开关管及续流与分断开关管导通，滤波电容为线圈提供能量，续流与分断开关管为接触器线圈续流，能够保证交直流接触器准确、方便地实现电压跌落期间接触器持续运行，正常控制分断时快速分断，具有线路简单，开关电源的容量很小，宽电压，控制方便，成本低，节能，工作可靠稳定，高性能指标、应用性更强等特点。
文档编号G05B19/04GK201584367SQ200920138718
公开日2010年9月15日 申请日期2009年6月10日 优先权日2009年6月10日
发明者刘向军, 张培铭, 江和, 鲍光海 申请人:福州大学