CN103762121A

CN103762121A - 一种用于接触器供电的储能稳压电路

Info

Publication number: CN103762121A
Application number: CN201310755650.2A
Authority: CN
Inventors: 何斌
Original assignee: Tianjin Santroll Electric Automobile Technology Co Ltd
Current assignee: Tianjin Santroll Electric Automobile Technology Co Ltd
Priority date: 2013-12-27
Filing date: 2013-12-27
Publication date: 2014-04-30

Abstract

本发明公开了一种用于接触器供电的储能稳压电路，电感L一端连接电源B正极，另一端连接二极管D正极；电容C2一端与二极管D负极连接，另一端连接电源B负极；电阻R1一端与二极管D负极连接，另一端与电阻R2一端；电阻R2一端连接电阻R1，另一端连接电源B负极；接触器K线圈一端连接二极管D负极，另一端与开关管Q2连接，克服了现有技术中电源电压降低引起的接触器吸合不可靠，保证了接触器两端电压的稳定，有效防止接触器吸合不可靠引起的故障。

Description

一种用于接触器供电的储能稳压电路

技术领域

本发明涉及一种接触器供电电路，具体涉及一种用于接触器供电的储能稳压电路。

技术背景

接触器是指能够频繁开关、承载正常电流及规定的过载电流的开关装置，其适用于远距离控制，是自动控制***中的重要元件，被广泛应用于电机控制、风机、水泵设备等的启停。在电动汽车的高压功率回路中，经常使用接触器进行低压通断控制。由于车载用电设备很多，多个设备同时工作时，尤其是空调、起动机等大功率设备启动的时候，会导致供电电源电压波动，严重影响接触器线圈上的正常工作电压，导致接触器吸合得不可靠，在外力作用下，甚至车辆震动都可能导致接触器断开。接触器异常断开，会导致接触器损坏，更严重时甚至会致使控制器烧毁，为解决以上问题，本发明采用储能电路，将电能预先存储，当接触器线圈电压出现波动时，释放存储电能，以减小接触器线圈电压波动，保证接触器吸合的可靠性。

发明内容

本发明出于克服现有技术中的不足，利用电容、电感的储能特性，解决了现有技术的电源电压波动导致的接触器吸合不可靠的问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种用于接触器供电的储能稳压电路，连接在电源B与接触器K之间，包括：

电源B正极与电感L一端相连，负极与三极管Q1发射极、电容C2一端、电阻R2一端、开关管Q2一端连接；电感L一端连接电源B正极，另一端与二极管D正极、三极管Q1发射极连接；三极管Q1发射极连接电感L、二极管D正极，基极连接PWM比较器的输出端，集电极与电源B负极连接；二极管D正极连接电感L一端、三极管Q1发射极，负极与电容C2一端、电阻R1一端、接触器K线圈一端连接；电容C2一端与二极管D负极连接，另一端连接电源B负极；电阻R1一端与二极管D负极连接，另一端与电阻R2一端、EA放大器反相输入端连接；电阻R2一端连接电阻R1、EA放大器反相输入端，另一端连接电源B负极；接触器K线圈一端连接二极管D负极，另一端与开关管Q2一端；开关管Q2一端接接触器K线圈一端，另一端与电源B负极连接；EA放大器反相输入端连接电阻R1一端、电阻R2一端，同相输入端连接基准电压V_ref，输出端连接PWM比较器负输入端；PWM比较器正输入端连接一个电压源，负输入端连接EA放大器的输出端，输出端连接三极管Q1的基极。

所述电路还包括电容C1，其一端连接电源B正极，另一端连接电源B负极；三极管Q1为MOSFET晶体管；PWM比较器正输入端连接电压源为三角波电压源；开关Q2的一端连接MCU，由MCU控制Q2的通断来实现接触器K的通断。

相比现有的接触器电源，本发明有显著优点和有益效果，具体体现为：

使用该储能稳压电路，可以减小接触器线圈上的电压波动，以实现接触器的可靠吸合，有效防止接触器的异常断开，延长接触器的使用寿命，提高整车的性能。

附图说明

图1为本发明接触器储能稳压电路的电路原理图。

具体实施方式

本发明的具体实施方法如下：

接触器包括线圈、铁芯、触头等，当接触器线圈通电后，线圈电流会产生磁场，产生的磁场使铁芯产生电磁吸力，带动触头闭合，开关导通；当线圈断电时，电磁吸力消失，触头复原，开关断开。

如图1，在该接触器电源回路中：电源B正极与电感L一端、电容C1一端相连，负极与电容C1另一端、MOSFET晶体管Q1源极、电容C2一端、电阻R2一端、MOSFET晶体管Q2源极连接；电容C1一端连接电源B正极，另一端连接电源B负极；电感L一端连接电源B正极，另一端连接二极管D正极、MOSFET晶体管Q1漏极；MOSFET晶体管Q1漏极连接电感L、二极管D正极，栅极连接PWM比较器的输出端，源极与电源B负极连接；二极管D正极连接电感L一端、MOSFET晶体管Q1漏极，负极与电容C2一端、电阻R1一端、接触器K线圈一端连接；电容C2一端与二极管D负极连接，另一端连接电源B负极；电阻R1一端与二极管D负极连接，另一端与电阻R2一端、EA放大器反相输入端连接；电阻R2一端连接电阻R1、EA放大器反相输入端，另一端连接电源B负极；接触器K线圈一端连接二极管D负极，另一端与MOSFET晶体管Q2漏极；MOSFET晶体管Q2漏极接接触器K线圈一端，源极与电源B负极连接；EA放大器反相输入端连接电阻R1一端、电阻R2一端，同相输入端连接基准电压V_ref，输出端连接PWM比较器负输入端；PWM比较器正输入端连接一个电压源，负输入端连接EA放大器的输出端，输出端连接MOSFET晶体管Q1的栅极。

上述电容C1是用来滤波；电阻R1和电阻R2是供EA放大器来采集接触器K两端电压，便于实时监控接触器K的工作电压；PWM比较器正输入端连接电压源为三角波电压源；MOSFET晶体管Q2的栅极连接MCU，由MCU控制Q2的通断来实现接触器K的通断；EA放大器将实时采集到的接触器K两端电压跟基准电压V_ref比较，并将两者差值放大后反馈给PWM比较器，由该差值跟PWM比较器正输入端电压比较来控制MOSFET晶体管Q1的通断，以保证接触器K的电压维持在其最佳工作电压。

当电源B电源高于接触器K的最佳工作电压时，MOSFET晶体管Q1导通，由电源B给电感L充电，电能转化为磁能储存在电感L中，此时电容C2两端电压近似等于电源电压，由电容C2给接触器K供电，二极管D防止电流流回电源B。当电源B电压不足，接触器K电压低于最佳工作电压时，MOSFET晶体管Q1断开，电感L磁能转换成电能，此时接触器K的电压V_o为电感L产生的电势与电源B电压的叠加，大于电源B电压V_i，同时给电容C2充电。MOSFET晶体管Q1开关周期为T，T_on为导通时间，接触器K电压V₀＝V_i×[T/(T-T_on)]。接触器K电压V_o由MOSFET晶体管Q1导通时间决定，而导通时间T_on的具体大小由反馈环路决定。所以当接触器K两端电压大于等于其最佳工作电压时，MOSFET晶体管Q1导通时间变长，当接触器K两端电压低于其最佳工作电压时，MOSFET晶体管Q1导通时间变短，使得接触器K两端电压维持在最佳工作电压。对于为本发明的示范性实施例，应当理解为是本发明的权利要求书的保护范围内其中的某一种示范性示例，具有对本领域技术人员实现相应的技术方案的指导性作用，而非对本发明的限定。

Claims

1.一种用于接触器供电的储能稳压电路，其特征在于：连接在电源B与接触器K之间，包括：

电源B正极与电感L一端相连，负极与三极管Q1发射极、电容C2一端、电阻R2一端、开关管Q2一端连接；

电感L一端连接电源B正极，另一端与二极管D正极、三极管Q1发射极连接；

三极管Q1发射极连接电感L、二极管D正极，基极连接PWM比较器的输出端，集电极与电源B负极连接；

二极管D正极连接电感L一端、三极管Q1发射极，负极与电容C2一端、电阻R1一端、接触器K线圈一端连接；

电容C2一端与二极管D负极连接，另一端连接电源B负极；

电阻R1一端与二极管D负极连接，另一端与电阻R2一端、EA放大器反相输入端连接；

电阻R2一端连接电阻R1、EA放大器反相输入端，另一端连接电源B负极；

接触器K线圈一端连接二极管D负极，另一端与开关管Q2一端；

开关管Q2一端接接触器K线圈一端，另一端与电源B负极连接；

EA放大器反相输入端连接电阻R1一端、电阻R2一端，同相输入端连接基准电压V_REF，输出端连接PWM比较器负输入端；

PWM比较器正输入端连接一个电压源，负输入端连接EA放大器的输出端，输出端连接三极管Q1的基极。

2.根据权利要求1所述的一种用于接触器供电的储能稳压电路，其特征在于：所述电路还包括电容C1，其一端连接电源B正极，另一端连接电源B负极。

3.根据权利要求1所述的一种用于接触器供电的储能稳压电路，其特征在于：所述三极管Q1为MOSFET晶体管。

4.根据权利要求1所述的一种用于接触器供电的储能稳压电路，其特征在于：所述PWM比较器正输入端连接电压源为三角波电压源。

5.根据权利要求1所述的一种用于接触器供电的储能升压电路，其特征在于：所述开关Q2的一端连接MCU，由MCU控制Q2的通断来实现接触器K的通断。