[发明专利]低压电器专用芯片

说明书

技术领域

本发明属于微电子技术应用领域，具体涉及一种低压电器专用芯片。

背景技术

目前，在微电子技术应用领域，交流接触器是一种典型的电器元件，当线圈通电以后，在电磁力的作用下，动铁芯以很高的速度带动动触头运动，运动到一定行程后，动、静触头发生碰撞，引起触头的多次弹跳，然后又发生动、静铁芯间的碰撞，再次产生弹跳。

按照国家标准中规定，接触器应当在85％～110％的额定电压下完成吸合，目前的交流接触器就可以达到此项要求，但是在此电压范围之外接触器仍然有可能完成闭合，存在的隐患和问题：一、在电压过高的条件下闭合接触器触头时，由于其电压过高会导致接触器线圈中流过的电流过大，从而使得接触器触头闭合速度太快，引起较强的振动，由于接触器触头闭合过程中的流过触头的电流为6倍额定工作电流，因此会造成触头严重的烧蚀；二、由于接触器的主要用途是接通和分断交直流主电路及大容量控制电路，其中包括鼠笼式电动机的启动等，在电压过低的条件下闭合接触器触头时，电动机为了维持恒定的输出功率，必须增大电流，在这种条件下工作的电动机非常容易被烧毁；三、当电压跌落到临界点时，接通传统的交流接触器会出现触头剧烈振动的情况，这时主回路的电流会出现时断时续的状态，容易成受控电器运行状态不稳定；四、传统的接触器，由于受到外部交流电的直接控制，无论在吸合或保持状态下线圈两端的电压始终保持不变，在吸合阶段，较大的吸合电压会使得触头运动速度过快，从而引起触头的多次碰撞；在触头状态稳定后，线圈两端的电压和电流一直处于余量很大的状态，浪费很多的能量。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明提供了一种低压电器专用芯片，能够使系统的吸力特性与反力特性得到合理的配合，并保持稳定，不受电源电压波动的影响，能够使受控设备具有电气工作寿命长、交流接触器运行能耗低、铜铁等原材料需求小、工作噪音小的特点，同时还提高了受控设备的安全性、电气部件的稳定性、系统算法的保密性及不同接触器的通用性。

为了达到以上目的，本发明采用的技术方案为：

一种低压电器专用芯片，包括模数转换器1、内部电压参考2、高低电压比较器3、有效值算法控制器4、单值算法控制器5、上电复位器6、内建时钟晶振7、电可擦写可编程只读存储器8、状态监测控制器9、控制信号发生器10、寄存器文件11、通用异步收发传输器12、高电压驱动器13、外部时钟晶振接收器14、输入输出控制器15、时钟晶振控制器16，其中内部电压参考2的2D输出端同模数转换器1的1D输入端相连，内部电压参考2的2E输出端同高低电压比较器3的3D输入端相连，模数转换器1的1E输出端同有效值算法控制器4的4D输入端相连，模数转换器1的1F输出端同单值算法控制器5的5D输入端相连，有效值算法控制器4的4E输出端分别同电可擦写可编程只读存储器8的8D输入端、状态监测控制器9的9E输入端相连，单值算法控制器5的5E输出端分别同电可擦写可编程只读存储器8的8E输入端、状态监测控制器9的9D输入端相连，电可擦写可编程只读存储器8的8F输出端同控制信号发生器10的10D输入端相连，电可擦写可编程只读存储器8的8H输出输入双向端同通用异步收发传输器12的12D输入输出双向端相连，控制信号发生器10的10F输入端同寄存器文件11的11E输出端相连，控制信号发生器10的10E输出端同高压驱动器13的13B输入端相连，高低电压比较器3的3E输出端同状态监测控制器9的9F输入端相连，状态监测控制器9的9G输出端同电可擦写可编程只读存储器8的8G输入端相连，状态监测控制器9的9H输入输出双向端同寄存器文件11的11D输出输入双向端连接，上电复位器6的6D输出端同有效值算法控制器4的4B输入端相连接，上电复位器6的6E输出端同单值算法控制器5的5B输入端相连接，上电复位器6的6F输出端同电可擦写可编程只读存储器8的8B输入端相连接，上电复位器6的6G输出端同控制信号发生器10的10B输入端相连接，上电复位器6的6H输出端同状态监测控制器9的9B输入端相连接，上电复位器6的6I输出端同寄存器文件11的11B输入端相连接，内建时钟晶振7的7D输出端同时钟晶振控制器16的16D输入端相连接，外部时钟晶振接收器14的14D输出端同时钟晶振控制器16的16E输入端相连接，时钟晶振控制器16的16G输出端同有效值算法控制器4的4C输入端相连接，时钟晶振控制器16的16H输出端同单值算法控制器5的5C输入端相连接，时钟晶振控制器16的16I输出端同电可擦写可编程只读存储器8的8C输入端相连接，时钟晶振控制器16的16J输出端同控制信号发生器10的10C输入端相连接，时钟晶振控制器16的16K输出端同状态监测控制器9的9C输入端相连接，时钟晶振控制器16的16L输出端同寄存器文件11的11C输入端相连接，时钟晶振控制器16的16F输出端同通用异步收发传输器12的12E输入端相连接，输入输出控制器15的15D输出端同模数转换器1的1A输入端相连接，输入输出控制器15的15E输出端同内部电压参考2的2A输入端相连接，输入输出控制器15的15F输出端同高低电压比较器3的3A输入端相连接，输入输出控制器15的15G输出端同内建时钟晶振7的7A输入端相连接，输入输出控制器15的15H输入输出双向端同电可擦写可编程只读存储器8的8A输出输入双向端相连接，输入输出控制器15的15I输入端同控制信号发生器10的10A输出端相连接，输入输出控制器15的15J输出输入双向端同通用异步收发传输器12的12A输入输出双向端相连接，输入输出控制器15的15K的输入端同高电压驱动器13的13A输出端相连接，输入输出控制器15的15L输出端同外部时钟晶振接收器14的14A输入端相连接。