[发明专利]基于低电压电容的交流接触器控制器及控制方法

权利要求书

1.一种基于低电压电容的交流接触器控制器，包括整流桥（B）、滤波电容（H）、强电流激磁开关管（M）、低压保持开关管（F）、电压采样电路（G）、开关电源（J）、低压保持电源（D）、单片机系统（I）、低电压电容（C）、二极管（N）、接触器线圈（E）以及外部控制开关（K）； 

其特征在于：一电源（A）的一端接所述外部控制开关（K）的一端与所述电压采样电路（G）中的电压跌落采样信号输入端（3），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（1），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（2），整流桥（B）的正端分别接强电流激磁开关管（M）的集电极、开关电源（J）的一个输入端与滤波电容（H）的正极；强电流激磁开关管（M）的发射极与接触器线圈（E）的一端、低压保持开关管（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、开关电源（J）中的低压保持电源（D）的负端、低电压电容（C）的负极、二极管（N）正极相接；低压保持电源（D）的正端与低电压电容（C）的正极、二极管（N）负极、低压保持开关管（F）的集电极相接，电压采样电路（G）的输出端（4）接到单片机系统（I）的第一输入端，电压采样电路（G）的电压跌落采样信号的输出端（5）接到单片机系统（I）的第二输入端，开关电源（J）的二个输出端分别与单片机系统（I）电源端、电压采样电路（G）的电源端相接，单片机系统（I）的二个输出口分别与强电流激磁开关管（M）的控制极、低压保持开关管（F）的控制极相接，低压保持电源（D）是开关电源（J）中的一个电源。

2.根据权利要求1所述的基于低电压电容的交流接触器控制器，其特征在于：所述的强电流激磁开关管（M）是IGBT绝缘栅双极晶体管或晶体三极管或MOSFET场效应管。

3.根据权利要求1所述的基于低电压电容的交流接触器控制器，其特征在于：所述的低压保持开关管（F）是IGBT绝缘栅双极晶体管或晶体三极管或MOSFET场效应管。

4.根据权利要求1所述的基于低电压电容的交流接触器控制器，其特征在于：所述的低电压电容是超级电容或低电压电解电容。

5.根据权利要求1所述的基于低电压电容的交流接触器控制器，其特征在于：所述的外部控制开关改为手动按钮，电源（A）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（E1）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（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（3）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（G）中的正常通断控制采样信号输入端（1）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（2）。

6.一种如权利要求1所述的基于低电压电容的交流接触器控制器的控制方法，其特征在于：当所述外部控制开关闭合，所述单片机系统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，所述单片机系统以不同的频率与占空比控制所述强电流激磁开关管工作，控制低压保持开关管导通，在强电流激磁开关管关断时间，所述接触器线圈电流通过低压保持开关管与二极管续流，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，由单片机系统控制低压保持开关管仍然处于导通状态，开关电源中低压保持电源通过低压保持开关管使接触器线圈处于小功率状态，实现节能运行，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为低电平表明接触器应该正常分断后，立即通过低压保持开关管，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，单片机控制低压保持开关管保持导通，低电压电容通过低压保持开关管放电，提供接触器线圈维持接通状态所需的能量，保证接触器在电压跌落期间不释放。