[发明专利]接触器线圈节能控制器

权利要求书

1.一种接触器线圈节能控制器，包括晶振电路（1）、单片机电源电路（2）、MCU单片机（3）、电源电压采样电路（4）、线圈的续流电路（5）、高速开关电路（6）、快速释放电路（7）、外部被控接触器（8）、电源+（9），其特征在于：电源+（9）连接单片机电源电路（2）、电源电压采样电路（4）、线圈的续流电路（5）、线圈（10），单片机电源电路（2）、电源电压采样电路（4）和晶振电路（1）连接MCU单片机（3），线圈（10）连接续流电路（5）和快速释放电路（7），线圈的续流电路（5）和快速释放电路（7）连接二极管D6的正端，二极管D6的负端与电源正连接，MCU单片机（3）和快速释放电路（7）连接高速开关电路（6），高速开关电路（6）与电源负端连接，晶振电路（1）由电容C01、电容C02、晶振XTAL构成，晶振电路（1）给MCU单片机（3）U2提供振荡配置，即MCU单片机U2（3）的外部时钟输入电路。

2.如权利要求1所述的接触器线圈节能控制器，其特征在于：所述的单片机电源电路（2）由电阻R1、稳压管D4、7805、电容C1、电容C2构成，单片机电源电路（2）给单片机提供5VDC工作电源；在电源电压高于30V后，稳压二极管D4将电压钳位在7805允许的最高输入电位；电容C1、电容C2使7805的输出电压更稳定。

3.如权利要求1所述的接触器线圈节能控制器，其特征在于：所述的MCU单片机（3）PIC12F675是microchip公司生产的一款8脚单片机，内置一个10bitA/D转换器、T0、T1两个定时器，运用A/D转换对电源电压进行采样，利用定时器T0、定时器T1两个定时器产生16KHz、占空比可调的振荡频率来控制高速开关MOSFET管Q2。

4.如权利要求1所述的接触器线圈节能控制器，其特征在于：所述的电源电压采样电路（4）由电阻R4、电阻R5、电容C3、稳压管D5构成，电阻R4、电阻R5将电源电压变换到PIC12F675允许输入的电压范围内，输入MCU单片机（3）的模拟输入端口AN1进行A/D转换，计算出电源电压值；电容C3、稳压管D5抑制瞬时干扰电压，保护MCU单片机（3）。

5.如权利要求1所述的接触器线圈节能控制器，其特征在于：所述的线圈的续流电路（5）由二极管D2、稳压管D3、电容C5、电阻R2、电阻R3、MOSFET管Q1、二极管D6构成，当T0时刻MOSFET管Q2导通后，电源通过二极管D1→电阻R1→二极管D2对电容C5快速充电至电源电压，由电阻R1、电阻R2分压后加在MOSFET管Q1的G、S极，确保MOSFET管Q1导通，MOSFET管Q2截止期间，由于电容C5放电回路时间常数远大于Toff的时间，依然保持电源电压，使MOSFET管Q1保持导通，MOSFET管Q2截止期间线圈（10）产生的感应电压即反电势由OUT-→MOSFET管Q1→二极管D6→OUT+给线圈（10）续流，使电磁体保持吸合状态。

6.如权利要求1所述的接触器线圈节能控制器，其特征在于：所述的高速开关电路（6），MOSFET管Q2为N沟道MOSFET场效应管，MOSFET管Q2由PIC12F675的GP0口控制，高速开关线圈（10），使线圈（10）电压变成方波序列。

7.如权利要求1所述的接触器线圈节能控制器，其特征在于：所述的快速释放电路（7）由二极管D6、稳压管D7构成，当电源断电后，电容C5通过电阻R2→电阻R3→二极管D6放电，MOSFET管Q1截止，线圈（10）反电势只能从OUT-→稳压管D7→二极管D6→OUT+释放，但此时稳压管D7工作在反向击穿状态，等效电阻较大，即放电时间常数τ=L/R很小，线圈存储的能量很快泄放，线圈（10）电流迅速降到零，电磁铁很快释。

8.如权利要求1所述的接触器线圈节能控制器，其特征在于：所述的电源+（9）端通过二极管D1的正端接入,然后通过二极管D1的负端分别到电阻R1、电阻R4、线圈（10）的一端及二极管D6的负端；电阻R1的另一端分别接稳压块U1的1端、电容C1的一端、稳压管D4的负端及二极管D2的正端；稳压块U1的3端分别接MCU单片机（3）U2的1端和电容C2的一端；电容C1的另一端、电容C2的另一端、稳压管D4的正端、MCU单片机（3）U2的8端及稳压块U1的2端连接一起接地；二极管D2的负端接电阻R2的一端和电容C5的一端；电阻R2的另一端接电阻R3的一端、稳压管D3的负端及MOSFET管Q1的栅极；MOSFET管Q1的漏极接线圈的另一端和稳压管D7的负端；电容C5的另一端、电阻R3的另一端、稳压管D3的正端、二极管D6的正端及稳压管D7的正端、MOSFET管Q1的源极与MOSFET管Q2的漏极连接在一起；电阻R4的另一端与电容C3的一端、稳压管D5的负端、电阻R5的一端及MCU单片机U2（3）的6端连接在一起；电容C3的另一端、稳压管D5的正端、电阻R5的另一端连接在一起接地；MCU单片机（3）U2的7端接电容C4的一端和MOSFET管Q2的栅极；电容C4的另一端和MOSFET管Q1的源极连接在一起接地；MCU单片机（3）U2的2端与晶振XTAL的一端及电容C01的一端连在一起；MCU单片机（3）U2的3端与晶振XTAL的另一端及电容C02的一端连在一起；电容C01的另一端电容C02的另一端连在一起接地。