[发明专利]电磁器件的驱动电路

说明书

本发明涉及一种电磁器件的驱动电路，用于接通或关断电磁接触器之类器件。

一个电磁接触器通过使在其铁芯上的线圈通电或断电，借此吸引或释放其衔铁而使其接通或断开。最好，这样一种电磁器件的驱动电路小而价廉，且其吸引和释放时间短。因此，熟知的常规电磁器件其线圈都带有一个续流(freewheeling)电路。

图1表示用于这样一种电磁接触器的电磁器件的常规驱动电路。在图1中，绕在该图未表示的铁芯上的线圈1与晶体管2的集电极串联。晶体管2的基极连接到矩形波振荡器3的输出端，其发射极连接到振荡器3的一端。浪涌吸收器4和二极管5的串联电路与线圈1相并联，浪涌吸收器4与晶体管6的集电极和发射极相并联。线圈1和晶体管2的串联电路经过串联的二极管71、72和开关9连到直流电源10。晶体管6的基极经过电阻73连接到二极管72与开关9的连接点上。二极管71和72与电阻73构成晶体管6的控制回路7A。

该电磁器件的驱动电路的操作粗分为两种操作方式。在第一种操作方式中，在开关9和接触器闭合后，开关9立即断开。在第二种操作方式中，在接触器闭合以及接着处于保持状态后，开关才断开。

图2介绍按第一种操作方式工作的情况。如图2(A)中所示，开关9在时间t₀闭合并且在时间t₀之后的时间t₁处再次立即断开。如图2(A)中所示，在时间t₀处闭合开关9，将电源10的电压E₁经过两个二极管71和72跨接到线圈1和晶体管2的串联回路以及矩形波振荡器3上。振荡器3产生如图2(B)所示的起动脉冲V_P1，线圈1带电通以如图2(C)所示的线圈起动电流I₁₁。因为从时间t₀至t₁，二极管5被反向偏置，并没有电流通过晶体管6，在时间t₁处开关9被断开。因此，由于在时间t₁处断开开关9，由线圈1产生的反电动势全部施加跨接到二极管5和浪涌吸收器4的串联电路上，如图2(E)中所示的一个相当大的电流i流经浪涌吸收器4。

图3介绍按第二种操作方式工作的情况。在这种操作方式下，在接触器已经进入保持状态之后，开关9在时间t₄处被断开。如图3(A)所示，在时间t₀处，开关9闭合。通过这一操作，振荡器3向晶体管2的基极提供矩形脉冲电压V_P，该电压由一个宽的起动脉冲V_P1和接续的各窄的保持脉冲V_P2构成。因此，线圈电流I₁流经线圈1，借此吸持衔铁。在这种情况下，因为跨接在两个二极管71和72上的电压降向晶体管6提供一个正偏置，在时间t₁处，由于线圈1的反电动势所产生的电流开始流经晶体管6。因此，在脉冲电压V_P没有加到晶体管2上的时间间隔中，按如图3(D)所示的电流I₂，在线圈1中存储的电磁能量流经晶体管6。因此，流经线圈1的电流I₁是电源10所提供的电流与电流I₂之和。

当开关9在时间t₄处被断开时，电源10的电压E₁和振荡器3的输出被除去。晶体管6关断。因此电流I₂终止。在线圈1中存贮的电磁能量以电流i流经二极管5和浪涌吸收器4。由于浪涌吸收器4具有大的电阻，电流i很快衰减，在时间t₆衔铁释放，借此断开电磁接触器。

常规的电磁器件的驱动电路在第一种操作方式下存在一个问题，在这种方式下，在时间t₀开关9闭合，如图2(A)和(B)中所示，在宽起动脉冲V_P1从振荡器3提供到晶体管2的基极之后，在时间t₁处立即再次断开。在这种情况下，流经线圈1的一个相当大的电流I₁(下文称为线圈起动电流I₁₁)立即将它的通道改变到浪涌吸收器4，流经的电流示为电流i。因此，浪涌吸收器4过热，有时可能损坏。

为了克服这一问题，提出了图4中所示的另一种常规的电磁器件的驱动电路。图4所示的驱动电路具有一个电容器74，该电容器与图1中的驱动电路的控制电路7A中串联的二极管71和72相并联。二极管71、72，电阻73和电容器74构成了一个新的控制电路7B。