专利名称：220、380v通用交流接触器模块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种交流接触器宽电压模块，特别是一种220、380V通用交流接触器模块。
背景技术：
为了达到交流接触器在起动时的大功率和在维持吸合时的低功耗的要求，现有的宽电压交流接触器是采用双线圈结构形式，其中，线径较粗、匝数较少的线圈作为起动线圈，线径较细、匝数较多的线圈作为维持线圈，用一对常开转换触点连接电路。如用交流转直流的工作方式，还需整流用的二极管数只及保护用的元件。工作时，起动线圈通电，交流接触器动作压合常开转换触点接通维持线圈，使维持线圈单独工作或与起动线圈串联工作。采用双线圈结构形式存在着如下不足之处1、吸合、维持时为固定线圈方式，不能进行随电压变化的自动调整。因此，在输入电压较高时通过线圈的电流变大，导致线圈发热增加，严重时会出现烧毁线圈现象。
2、由于交流接触器的磁性系统为硅钢材料或铁磁材料，工频工作时电感较大。因此，在由吸合态向维持态转换的瞬间电流发生变化，将导致常开触点闭合时拉弧。高压时拉弧现象更为严重，甚至使触点熔结，影响交流接触器的使用寿命。
3、双线圈宽电压交流接触器一般为感性元件，其功率因数较低，一般为0.2-0.8之间。
4、双线圈宽电压交流接触器也有普通交流接触器的电压过零振动问题，交流声是不可避免的。交流振动与交流接触器的机械动作时间是可比拟的。因此，导致交流接触器的触点会发生机械磨损和电弧，影响交流接触器触点的寿命。
为解决上述问题在专利号为ZL01204891.7，名称为“交流接触器宽电压模块”其电路如图1、2所示，是由电源滤波电路1、高低压整流电路2、控制电路3和功率驱动电路4组成。其中电源滤波电路1是由电容C1、电感L1所组成的Γ型滤波器，并于输出端并接有压敏电阻RY1；高、低压整流电路2中的高压整流电路是由二极管D1、D2、D3、D4所组成的桥式整流器，高压整流后供功率输出电路使用；低压整流电路是将高压电经电容C2、C3降压后接由二极管D5、D6、D7、D8所组成的桥式整流器，低压整流后经稳压滤波电路(C4、DW1-3)供控制电路3使用；控制电路3主要是由电压调节器开关IC2所构成的电压控制电路、电流控制电路、振荡电路、启动电路和功率预放电路。其中电压控制电路是将接于高压整流电路输出端的分压电阻R1、R2取样后接电压比较器IC1-1的输入端2脚、电压比较器IC1-1的输入端3脚接分压电阻R5、R6串接的分压点，串接的分压电阻R5、R6接于电压调节器开关IC2的设定基准电压的输出8脚与地之间，电压比较器IC1-1的输出经可变电阻W1接电压调节器开关IC2的输入1脚；电流控制电路是，于功率驱动电路4的电阻R11取样经由电阻R10接电压调节器开关IC2的输入3脚；采样输出的电压和电流以便决定输出的脉冲宽度；振荡电路是在电压调节器开关IC2的基准电压的输出8脚与地之间接电阻接电阻R7与电容C8的串联电路，其串接点接电压调节器开关IC2的4脚构成RC振荡电路，提供基准频率；在电压调节器开关IC2的输入4脚和3脚之间接有电容C7，用于稳定频率限制脉冲宽度；启动电路主要是由运算放大器IC1-2及电压调节器开关IC2的3脚所构成，运算放大器的输出通过可变电阻W2接IC2的3脚，在电源接通的瞬间给出大功率榆出的时间和脉冲宽度；功率预放电路是电压调节器开关1C2的输出6脚，根据采样的电压和电流，输出足够大的电压和电流推动功率榆出管；功率驱动电路主要是由场效应管BG1所构成，电压调节器开关1C2的输出6脚通过限流电阻R9接场效应管BG1的栅极；场效应管BG1作为开关串接于交流接触器线圈回路。将足够大的功率输出给交流接触器线圈。
上述电路虽然解决了以往技术的上述不足，但对于220V或380V不同的交流接触器需配用不同的交流接触器宽电压模块，一旦将220V的交流接触器接于380V电压下必将造成接触器线圈烧毁，而若将380V的交流接触器接于220V电压下，则因线圈电流太小而不能吸合。
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种既可用于220V也可用于380V电压下的220、380V通用交流接触器模块。
本实用新型的上述技术问题是由如下技术方案来实现的。
一种220、380V通用交流接触器模块，包括滤波电路、高低压整流电路、控制电路和功率驱动电路；该控制电路主要是由电压调节器开关IC2所构成的电压控制电路、电流控制电路、振荡电路、启动电路和功率预放电路；其特征是该滤波电路中的电感L1是互扼线圈，电容为两只串联使用的安规电容C1；功率驱动电路的开关管BG1的控制极直接接电压调节器开关1C2的输出6脚，以最大限度增加IC2对BG1的调控能力；振荡电路是在电压调节器开关IC2的基准电压的输出8脚与地之间接电阻接电阻R7与电容C8的串联电路，其串接点接电压调节器开关IC2的4脚构成RC振荡电路，提供基准频率；电压调节器开关IC2的3脚通过可变电阻W2接运算放大器IC1-2的输出7脚；电压调节器开关IC2的3脚通过电阻R10接电流取样电阻R11。
除上述必要技术特征外，在具体实施过程中，还可补充如下技术内容在电压调节器开关IC2的基准电压对地之间设有退耦电容C11，在低压电源之间设有退耦电容C13，使控制电路的工作更加稳定。
功率驱动电路的开关管BG1是场效应管，其栅极直接接电压调节器开关1C2的输出6脚，本实用新型的优点在于1、一次动作只给出一次吸合信号，避免了二次吸合的可能；2、无噪音性能，完全消除了交流接触器触点的交流振动，彻底消除因交流振动引起触头的机械磨损和电损伤，最大限度的延长触点寿命；3、低功耗、低温升性能可以使交流接触器线圈工作在极低温升的状态下，不但大大延长了交流接触器线圈的寿命，而且节能效果明显；4、容性功率因数补偿性能，不但消除了交流接触器的电感外特性，反而使其表现出电容外特性，这对感性负载众多的今日尤为重要，这项性能可以极大的节省功率因数补偿设备的投资；5、优秀的电磁兼容性，电路抗二次雷击性能和电快速瞬变脉冲群性能提高，使交流接触器稳定可靠的工作；6、不改变交流接触器的传统结构，使工程设计人员易于接受；7、简洁的安装方式，保留了低压配电中的习惯连接方式；8、启动和维持吸合时近似平均恒功率状态，因此在高电压时交流接触器动作柔和，无强力吸合冲击；9、将220V和380V系列产品合并为一种通用型产品极大的提高了生产厂的生产效率。
以下结合附图，通过实施例对本实用新型作进一步说明。
图1为现有技术的交流接触器宽电压模块的具体电路图。
图2为现有技术的交流接触器宽电压模块的电路方框图。
图3为本实用新型的具体电路图。
具体实施方式
如图3所示，本实用新型所提供的一种220、380V通用交流接触器模块，包括由电容C1和电感L1所组成的电源滤波电路1、高低压整流电路2、控制电路3和功率驱动电路4组成；其电路大致与图1、2所示的现有技术相同，为解决220V、380V通用的问题，对原电路作了以下改进1、电源滤波电路1是由互扼线圈L1和两只串联使用的安规电容C1所构成，采用互扼线圈L1可提高抗外部电磁干扰和减低内部电路对电源的电磁干扰；用两只安规电容C1串联使用，目的是提高耐压性能。
2、控制电路也是由电压调节器开关IC2所构成的电压控制电路、电流控制电路、振荡电路、启动电路和功率预放电路。其中振荡电路是在电压调节器开关IC2的基准电压的输出8脚与地之间接电阻接电阻R7与电容C8的串联电路，其串接点接电压调节器开关IC2的4脚构成RC振荡电路，提供基准频率；电压调节器开关IC2的3脚通过可变电阻W2接运算放大器IC1-2的输出7脚；电压调节器开关IC2的3脚通过电阻R10接电流取样电阻R11，取消接于电压调节器开关IC2的4脚和3脚之间的电容C7，以最大限度压缩脉冲宽度到IC2的工作死区。
3、功率预放电路是电压调节器开关1C2的输出6脚直接接场效应管BG1的栅极，取消原电路中的电阻R9，从而最大限度增加IC2对场效应管BG1的调控能力；4、在电压调节器开关IC2的8脚(即基准电压)和2脚(接地端)之间设有退耦电容C11，在低压电源之间设有退耦电容C13，使控制电路的工作更加稳定。
本实用新型的电压模块适用于220V、380V两种交流接触器，可以直接连接160V至450V交流电压，而使交流接触器正常工作。
本实用新型电路的工作过程为电源接通的瞬间，电源电压经由滤波电路进入高低压整流电路，当电压升至控制电路能正常工作的电压时，振荡电路工作，基准电压源(1C2的8脚)输出基准电压，启动电路开始计时并按预设定的脉冲宽度输出至IC2的3脚，同时电压控制电路采样电压，调制预设定的脉冲宽度输出至IC2的1脚，被调制宽度的脉冲在IC2中放大后，由IC2的6脚输出给交流接触器，此时产生足以使交流接触器吸合的功率值。设定时间到，启动电路关闭，电流控制电路工作，当输出的电流值达到电流控制电路预设定的电流值时，电流控制信号被送至IC2的3脚，在IC2的内部形成某一宽度的脉冲，此宽度的脉冲又被电压控制电路信号调制展宽或压缩，在IC2中合成放大后，由IC2的6脚输出给交流接触器，此时维持较低的平均输出功率值。在控制电路的工作过程中，对每一个输出脉冲进行调制，当电压变高，电流增大时，脉冲宽度变窄，反之，脉冲宽度变宽。从而使交流接触器实际接受的平均功率基本保持在一个恒定的数值。当输入电压消失，控制电路的电压低到某一数值时，IC2立即关闭，其6脚输出变为低电平使BG1关闭，交流接触器释放，交流接触器完成一个工作循环。
本实用新型是针对《交流接触器宽电压模块》(专利号01204891.7)进行的重大改进，使其具有更宽广的电压适用范围，更合理的结构，更好的电磁兼容性以及实用性。是一种不同于《交流接触器宽电压模块》的新型产品。220V、380V通用交流接触器模块着重解决现有交流接触器在实际应用中需区分电压的问题。如将220V交流接触器接入380V电压造成交流接触器烧毁，或将380V交流接触器接入220V电压而不能工作的情况。
在图3实施例中，IC2的型号是UC 3842，其各脚的功能是1脚是电平控制端；2脚是模拟电压控制输入；3脚是电流控制输入；4脚是RT/CT端；5脚是V-；6脚是输出；7脚是V+；8脚是基准电压。IC1-1、IC1-2为任一款单电压供电的运算放大器或电压比较器。
权利要求1.一种220、380V通用交流接触器模块，包括滤波电路、高低压整流电路、控制电路和功率驱动电路；该控制电路主要是由电压调节器开关IC2所构成的电压控制电路、电流控制电路、振荡电路、启动电路和功率予放电路；其特征是该滤波电路中的电感L1是互扼线圈，电容为两只串联使用的安规电容C1；功率驱动电路的开关管BG1的控制极直接接电压调节器开关IC2的输出6脚，以最大限度增加IC2对BG1的调控能力；振荡电路是在电压调节器开关IC2的基准电压的输出8脚与地之间接电阻R7与电容C8的串联电路，其串接点接电压调节器开关IC2的4脚构成RC振荡电路，提供输出基准频率；电压调节器开关IC2的3脚通过可变电阻W2接算放大器IC1-2的输出7脚；电压调节器开关IC2的3脚通过电阻R10接电流取样电阻R11。
2.根据权利要求1所述的220、380V通用交流接触器模块，其特征是在电压调节器开关IC2的基准电压对地之间设有退耦电容C11，在低压电源之间设有退耦电容C13，使控制电路的工作更加稳定。
3.根据权利要求1所述的220、380V通用交流接触器模块，其特征是功率驱动电路的开关管BG1是场效应管，其栅极直接接电压调节器开关IC2的输出6脚，
专利摘要一种220、380V通用交流接触器模块，包括滤波电路、高低压整流电路、控制电路和功率驱动电路；特征是滤波电路中的电感L1是互扼线圈，电容为两只串联使用的安规电容C1；功率驱动电路的开关管BG1的控制极直接接电压调节器开关IC2的输出6脚，以最大限度增加IC2对BG1的调控能力；振荡电路是在电压调节器开关IC2的基准电压的输出8脚与地之间接电阻R7与电容C8的串联电路，其串接点接电压调节器开关IC2的4脚构成RC振荡电路，提供基准频率；电压调节器开关IC2的3脚通过可变电阻W2接运算放大器IC1－2的输出7脚；电压调节器开关IC2的3脚通过电阻R10接电流取样电阻R11。本实用新型可将220V和380V系列产品合并为一种通用型产品，极大的提高了生产厂的生产效率。
文档编号H01H47/02GK2572542SQ0225254
公开日2003年9月10日 申请日期2002年9月6日 优先权日2002年9月6日
发明者尹波 申请人:尹波