低压电器交直两用电子节约模块制造技术

本发明专利技术涉及低压电器的控制电路（模块），具体是适用于接触器、继电器的低压电器交直两用电子节约模块。解决了现有接触器、继电器的电磁系统采用全电压保持吸合工作方式存在的能耗高的问题，该节约模块包括起动控制电路、为低压电器维持吸合和起动控制电路供电的供电电路，起动控制电路以单片机或由分离元件构成的控制电路组成。在不改变现有接触器、继电器的电磁系统，不丢失现有接触器、继电器使用功能和不影响现有接触器、继电器使用方法的前提条件下，实现了接触器、继电器的节能运行（全电压起动，低电压维持）目的，可与接触器、继电器集于一体，提高接触器、继电器的技术性能，降低能耗，适合交－直流两种控制电压使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及低压电器的控制电路(模块)，具体是适用于接触器、继电器的低压电器交直两用电子节约模块。
技术介绍
现有接触器、继电器根据控制电压的不同，分为两类不同的电磁系统交流电磁系统和直流电磁系统。但是现有接触器、继电器不论是直流电磁系统还是交流电磁系统。都采用全电压的保持吸合工作方式，不仅使多余的保持功耗白白浪费，而且容易造成事故。理论分析表明根据电磁铁的矩形磁滞特性曲线，仅需10％以下的电磁势(安匝数)就能产生同样的保持吸合力，使电磁铁处于可靠的保持吸合状态，因此，目前接触器、继电器的电磁系统采用的全电压保持工作方式急需改进。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有接触器、继电器的电磁系统采用全电压保持吸合工作方式存在的能耗高、且易出故障的问题，提供了一种能实现低压电器电磁系统全压起动，低压保持，从而达到节能降耗目的的适用于接触器、继电器的低压电器交直两用电子节约模块。本专利技术是采用如下技术方案实现的一种低压电器交直两用电子节约模块，包括起动控制电路、为低压电器维持吸合和起动控制电路供电的供电电路供电电路包含由二极管D1-D4构成的桥式整流电路，桥式整流电路的两直流输出端间连接有滤波电容C0，桥式整流电路的直流输出端连接有DC-DC变换电路模块IC1，DC-DC变换电路模块IC1的输出端连接有包含三极管Q3、Q4的稳压电路，其中三极管Q4的集电极与DC-DC变换电路模块IC1的正极输出端a相连，三极管Q4的集电极和基极之间连接有电阻R8，三极管Q4的基极经稳压管DW2与三极管Q3的基极相连，三极管Q4的发射极与DC-DC变换电路模块IC1的负极输出端b之间连接有滤波电容C3，DC-DC变换电路模块IC1的正极输出端a经二极管D7与模块输出线端A1相连，同时，模块输出线端A1经变阻器RT与桥式整流电路的正极输出端相连，模块输出线端A2经二极管D9与三极管Q3的集电极相连，三极管Q3的发射极与DC-DC变换电路模块IC1的负极输出端b相连，模块输出线端A1与模块输出线端A2之间连接有二极管D8，DC-DC变换电路模块IC1的正负极输出端a、b之间串接有电阻R12、R13；起动控制电路包含起动控制模块IC2，起动控制模块IC2的供电线端VDD与三极管Q4的发射极相连，起动控制模块IC2的供电线端VSS与DC-DC变换电路模块IC1的负极输出端b相连，起动控制模块IC2的电压取样信号输入端P1.1与电阻R12和电阻R13的连接节点相连，起动控制模块IC2的控制信号输出端P1.2与三极管Q5的基极连接，三极管Q5的发射极与起动控制模块IC2的供电线端VSS相连，三极管Q5的集电极经电阻R19与三极管Q6的基极相连，三极管Q6的发射极与DC-DC变换电路模块IC1的正极输出端a相连，三极管Q6的集电极经R20与三极管Q8的基极相连，三极管Q8的发射极与桥式整流电路的负极输出端相连，同时经二极管D11与DC-DC变换电路模块IC1的负极输出端b相连，三极管Q8的集电极经二极管D12与模块输出线端A2相连。当桥式整流电路的输入端接通交流电压或等值的直流电压时，交流电压经桥式整流电路整流为脉动直流电压或直流电压经桥式整流电路输出为等值的直流电压，经电容C0滤波后，脉动直流电压或直流电压经DC-DC变换电路模块IC1降压输出直流低电压，使三极管Q4、Q3导通；直流低电压一路经包含三极管Q3、Q4的稳压电路，输出稳定电压，经电容C3再次滤波后，为起动控制电路提供工作电压；另一路经二极管D7-电磁线圈A1至A2端-二极管D9-三极管Q3c-e级，回到DC-DC变换电路模块IC1的负极输出端，为电磁线圈提供维持吸合电压；同时，直流低电压通过电阻R12和电阻R13分压后，加至起动控制模块IC2的电压取样信号输入端P1.1。根据电压取样信号输入端P1.1输入的电压取样信号，起动控制电路经控制信号输出端P1.2输出脉冲电压，脉冲电压使三极管Q5导通-三极管Q6导通-三极管Q8导通。这样，起动全电压通过二极管D2(D3)-变阻器RT-电磁线圈A1至A2端-二极管D12-三极管Q8的c-e极-二极管D4(D1)形成回路，使电磁系统吸合；脉冲电压的宽度决定了三极管Q5的导通时间(即三极管Q5导通一段时间后截止)，三极管Q5截止-三极管Q6截止-三极管Q8截止，这样，全电压不再加于电磁线圈两端，电磁线圈两端只留有维持低电压，保持电磁系统的吸合。本专利技术实现节能运行的工作原理是采用全电压起动电路和低电压维持电路相互作用又相互隔离的方法，实现接触器、继电器电磁系统的全电压起动吸合，低电压小电流维持吸合，从而达到接触器、继电器节能运行的目的。从上述的工作过程可以看出，所述的DC-DC变换电路模块IC1的主要作用是实现直流电压变化，为电磁线圈提供合适的维持吸合电压并为后续电路提供工作电源。实现该功能的DC-DC变换电路模块IC1的电路结构是本
的技术人员很容易实现的且可容易地有多种电路结构变型，也可采用现有公知的DC-DC变换模块或者小型开关电源电路。所述起动控制模块IC2是为了实现对接触器、继电器的电磁系统全压启动的时间控制。当起动控制模块IC2的输入端P1.1有电压信号输入时，其输出端P1.2输出一定脉宽的脉冲信号(脉宽时间就是全电压启动时间)，此功能的起动控制模块IC2是本领域技术人员容易实现的且可容易地有多种电路结构变型。可以采用单片机或由分离元件(如采用双运放芯片)构成的其它控制电路；起动控制模块IC2包含由运放I和运放II组成的双运放芯片，运放II的第8引脚作为模块的供电线端VDD，运放I的第4引脚作为模块的供电线端VSS，模块的供电线端VDD、VSS之间串接有电阻R10、R11的串联支路和电阻R9、电容C5的串联支路，运放II的正极输入端作为模块的电压取样信号输入端P1.1，运放II的负极输入端与电阻R10、电阻R11的连接节点相连，运放II的输出端经二极管D16、电阻R15与电阻R9、电容C5的连接节点相连，同时，经二极管D10与模块的供电线端VDD相连；运放I的正极输入端与电阻R10、电阻R11的连接节点相连，运放I的负极输入端与电阻R9、电容C5的连接节点相连，运放I的输出端经电阻R14作为模块的控制信号输出端P1.2与三极管Q5的基极相连。起动控制模块IC2采用单片机。在单片机的另一输入端P1.0连接有电压相位信号采样电路，电压相位信号采样电路包含光耦合器IC3，光耦合器IC3的发光二极管连接于桥式整流电路的两直流输出端，光耦合器IC3的光敏三极管的集电极经电阻R21与单片机的供电线端VDD相连，光耦合器IC3的光敏三极管的发射极与三极管Q9的基极相连，三极管Q9的集电极经电阻R22与单片机的供电线端VDD相连，同时还与单片机的相位取样信号输入端P1.0相连，三极管Q9的发射极与单片机的供电线端VSS相连。通过电压相位信号采样电路向单片机输入电压(US)的相位信号，使得单片机在输入端P1.1有电压信号输入且输入端P1.0的相位信号为高电位时，其输出端P1.2才输出脉冲信号，使得单片机输出端P1.2的输出信号与电压信号的相位相同，从而增加被控接触器、继电器的吸合稳定性，避免无电压相位信号采样电路情况下，因单片机输出端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低压电器交直两用电子节约模块，包括起动控制电路、为低压电器维持吸合和起动控制电路供电的供电电路：其特征在于供电电路包含由二极管Ｄ１－Ｄ４构成的桥式整流电路，桥式整流电路的两直流输出端间连接有滤波电容Ｃ↓［０］，桥式整流电路的直流输出端连接有ＤＣ－ＤＣ变换电路模块ＩＣ１，ＤＣ－ＤＣ变换电路模块ＩＣ１的输出端连接有包含三极管Ｑ３、Ｑ４的稳压电路，其中三极管Ｑ４的集电极与ＤＣ－ＤＣ变换电路模块ＩＣ１的正极输出端ａ相连，三极管Ｑ４的集电极和基极之间连接有电阻Ｒ８，三极管Ｑ４的基极经稳压管ＤＷ２与三极管Ｑ３的基极相连，三极管Ｑ４的发射极与ＤＣ－ＤＣ变换电路模块ＩＣ１的负极输出端ｂ之间连接有滤波电容Ｃ３，ＤＣ－ＤＣ变换电路模块ＩＣ１的正极输出端ａ经二极管Ｄ７与模块输出线端Ａ１相连，同时，模块输出线端Ａ１经变阻器ＲＴ与桥式整流电路的正极输出端相连，模块输出线端Ａ２经二极管Ｄ９与三极管Ｑ３的集电极相连，三极管Ｑ３的发射极与ＤＣ－ＤＣ变换电路模块ＩＣ１的负极输出端ｂ相连，模块输出线端Ａ１与模块输出线端Ａ２之间连接有二极管Ｄ８，ＤＣ－ＤＣ变换电路模块ＩＣ１的正负极输出端ａ、ｂ之间串接有电阻Ｒ１２、Ｒ１３；起动控制电路包含起动控制模块ＩＣ２，起动控制模块ＩＣ２的供电线端ＶＤＤ与三极管Ｑ４的发射极相连，起动控制模块ＩＣ２的供电线端ＶＳＳ与ＤＣ－ＤＣ变换电路模块ＩＣ１的负极输出端ｂ相连，起动控制模块ＩＣ２的电压取样信号输入端Ｐ１．１与电阻Ｒ１２和电阻Ｒ１３的连接节点相连，起动控制模块ＩＣ２的控制信号输出端Ｐ１．２与三极管Ｑ５的基极连接，三极管Ｑ５的发射极与起动控制模块ＩＣ２的供电线端ＶＳＳ相连，三极管Ｑ５的集电极经电阻Ｒ１９与三极管Ｑ６的基极相连，三极管Ｑ６的发射极与ＤＣ－ＤＣ变换电路模块ＩＣ１的正极输出端ａ相连，三极管Ｑ６的集电极经Ｒ２０与三极管Ｑ８的基极相连，三极管Ｑ８的发射极与桥式整流电路的负极输出端相连，同时经二极管Ｄ１１与ＤＣ－ＤＣ变换电路模块ＩＣ１的负极输出端ｂ相连，三极管Ｑ８的集电极经二极管Ｄ１２与模块输出线端Ａ２相连。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王稳忠，
申请(专利权)人：王稳忠，
类型：发明
国别省市：14[中国|山西]