[发明专利]一种双稳态接触器驱动电路

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子技术中的双稳态接触器，更具体地说，涉及一种双 稳态接触器驱动电路。

背景技术

双稳态（磁保持）接触器可工作于常开、常闭两种状态，维持状态不需 要提供能量，因其稳定和节能，在业界推广采用。但驱动控制较为复杂，限制 了双稳态接触器的进一步推广。双稳态接触器的驱动线圈具有极性，正极对负 极施加一个一定宽度的正脉冲，双稳态接触器从断开状态变为闭合状态，同理， 施加负脉冲，从闭合变为断开。不同的双稳态接触器需要的脉冲宽度和幅值可 能不尽相同（如图1所示）具体参数由厂家提供。

目前市场上的采用的驱动电路主要有两类。一类如图2所示，通过光耦 隔离驱动四个金属氧化物半导体场效应管（MOSFET）组成的桥式电路来得到 双稳态接触器线圈端的正负脉冲。这种控制方式的缺点是：MOSFET管组成 的桥式电路容易被操作过程中的静电损坏，导致控制失效。一类如图3所示， 是由两个继电器组成的双向切换电路，这个电路隔离性能好，但由于一般继电 器的操作电压小于30VDC，48V通讯电源的应用中超出电压降额较多，就必 须选用额定电流较大的继电器，比如驱动3A左右的接触器，要选用额定电流 8A以上的2C继电器，体积较大，很难满足目前小型化的要求。

因此，需要一种可靠性高、寿命长，并且体积小，电路所占PCB面积小 的双稳态接触器驱动电路。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述MOSFET管组成的 桥式电路容易被操作过程中的静电损坏和体积较大的缺陷，提供一种可靠性 高、寿命长，并且体积小，电路所占PCB面积小的双稳态接触器驱动电路。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种双稳态接触器驱动 电路，包括双稳态接触器，还包括开关管Q、继电器RLY 1，所述继电器RLY 1的第九动触点和第四动触点分别连接到双稳态接触器的线圈两端、所述继电 器RLY 1的第十常闭触点和第五常开触点连接到电源正极、所述继电器RLY 1 的第八常开触点和第三常闭触点连接到开关管Q的漏极，开关管Q的源极连 接到电源负极、基极连接到开关管驱动电路的输出端，所述继电器RLY 1的 线圈分别与用于产生继电器驱动电压的驱动电压生成电路的输出正极和输出 负极相连。

在本发明所述的双稳态接触器驱动电路中，所述开关管Q是金属氧化物 半导体场效应管Q1。

在本发明所述的双稳态接触器驱动电路中，所述开关管驱动电路包括：

光电耦合器U14，所述光电耦合器U14的发射端阳极连接在开关管驱动 电路的输出端（MOSDRV），所述光电耦合器U14的发射端阴极接地，所述光 电耦合器U14的接收端集电极经电阻R1连接到电源正极，所述光电耦合器 U14的接收端发射极经电阻R6连接到金属氧化物半导体场效应管Q1的栅极；

二极管D2，所述二极管D2的阳极连接到电源负极、所述二极管D2的阴 极连接到光电耦合器U14的接收端集电极；

以及连接在电源负极和光电耦合器U14的接收端发射极的电阻R8，

所述二极管D2用于提供金属氧化物半导体场效应管Q1开通时的稳定栅 极电压。

在本发明所述的双稳态接触器驱动电路中，所述光电耦合器U14的接收 端集电极和电源负极之间串联有电容C1。

在本发明所述的双稳态接触器驱动电路中，所述输出端和光电耦合器U14 的发射端阳极之间串联有电阻R7，所述电阻R1和光电耦合器U14的接收端 集电极之间串联有电阻R2、R3。

在本发明所述的双稳态接触器驱动电路中，所述金属氧化物半导体场效应 管Q1的漏极和源极之间并联有瞬态电压抑制二极管D1。

在本发明所述的双稳态接触器驱动电路中，所述继电器RLY 1的第九动 触点和第四动触点之间串联有电阻R9和电容C1。

在本发明所述的双稳态接触器驱动电路中，所述电压生成电路包括：

连接输出正极的电源Vcc，

三极管Q2，所述三极管Q2的基极经电阻R267连接到驱动信号端、所述 三极管Q2的2发射极接地、所述三极管Q2的集电极连接到输出负极，

二极管D4，所述二极管D4的阳极接地、所述二极管D4的阴极连接到三 极管Q2的集电极，