电磁继电器过零开关方法及电路技术

本发明专利技术公开电磁继电器过零开关方法及电路，其中电磁继电器过零吸合方法，包括以下步骤：设定电磁继电器吸合提前量初始值；检测输入交流电压；根据吸合控制信号和预测的输入交流零点，以所述电磁继电器吸合提前量初始值在所述输入交流零点前提前吸合所述电磁继电器；检测所述电磁继电器实际吸合时间点和所述输入交流零点；若所述电磁继电器实际吸合时间点和所述输入交流零点吻合，则结束，否则根据所述电磁继电器实际吸合时间点和所述输入交流零点间的误差修正所述电磁继电器吸合提前量，然后重复执行上述步骤。本发明专利技术以一种电路自学习的方式解决了电磁继电器打火的问题和ＥＭＩ问题，提高了继电器的使用寿命，降低了电路设计制造成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电子电路
，尤其涉及电磁继电器过零开关方法及电路。技术背景在电熨斗、电热水器、电烤箱、空调、冰箱等大功率家电的控制电路中大多 采用电磁继电器控制，而继电器触点开关过程中的打火则是继电器触点的致命杀 手，大大减少了继电器寿命，并同时带来了EMI干扰问题。而本申请人已就继电器的打火问题递交过解决该问题的有关过零触发电路的专利申请，具体可参见专利ZL 2006 2 0039011.1 ，本申请是在前一专利的基 础上改进，去掉了可控硅，降低了成本，不但可以达到同样的目的，同时还可以 适应更多的继电器。
技术实现思路
'本专利技术的目的是公开一种提高电磁继电器使用寿命，解决EMI干扰问题的 电磁继电器过零开关方法及电路。本专利技术的技术方案是， 一种电磁继电器过零吸合方法，包括以下步骤 Al，设定电磁继电器吸合提前量初始值； A2，检测输入交流电压；A3，根据吸合控制信号和预测的输入交流零点，以所述电磁继电器吸合提前量初始值在所述输入交流零点前提前吸合所述电磁继电器；A4，检测所述电磁继电器实际吸合时间点和所述输入交流零点；A5，若所述电磁继电器实际吸合时间点和所述输入交流零点吻合，则结束，否则执行步骤A6;A6，根据所述电磁继电器实际吸合时间点和所述输入交流零点间的误差修正 所述电磁继电器吸合提前量，然后转执行步骤A2。 一种电磁继电器过零断开方法，包括以下步骤-Bl，设定电磁继电器断开提前量初始值；B2，检测输入交流电压；B3，根据断开控制信号和预测的输入交流零点，以所述电磁继电器断开提前量初始值在所述输入交流零点前提前断开所述电磁继电器；B4，检测所述电磁继电器实际断开时间点和所述输入交流零点；B5，若所述电磁继电器实际断开时间点和所述输入交流零点吻合，则结束，否则执行步骤B6;B6，根据所述电磁继电器实际断开时间点和所述输入交流零点间的误差修正所述电磁继电器断开提前量，然后转执行步骤B2。一种电磁继电器过零开关电路，包括智能控制芯片、跟踪检测电路和交流采样电路，其中所述交流采样电路用于对输入交流电压信号的检测；所述跟踪检测电路用于对电磁继电器触点开关信号的检测；所述智能控制芯片用于对所述输入交流电压信号和所述电磁继电器触点开关信号的采集、存储和计算，和对于所述电磁继电器的开关控制。所述交流采样电路由电阻器三和电容器二的并联电路与电阻器一串联组成。 所述电阻器三取值IOKQ，电容器二取值0.01 U F，电阻器一取值1MQ。 所述跟踪检测电路由电阻器四和电容器三的并联电路与电阻器二串联组成。 所述电阻器四取值10KQ，电容器三取值0.01 U F，电阻器二取值1MQ。 下面就笨专利技术的技术方案的原理做一简单说明。电磁继电器就是一个机械的电磁开关，其基本原理是在给线圈加电时，其产 生的磁场会将衔铁从一个常闭触点上吸下来转到常开触点上，因为是金属触点， 所以继电器具有导通电阻非常小的特点，可以应用在大功率控制的场合。也因为电磁继电器的通断是机械性的动作，所以在给继电器加电的时候开关 从一边移动到另外一边是需要一定的时间的，这就是继电器的动作时间， 一般功 率继电器的动作时间在5—30mS左右，而且具有较大的个体差异，这个时间对 电器工作一般是没有什么影响的，但是这样就导致无法去对准电压过零点进行开 启和关断负载，开关带来的浪涌电流就会给电网造成干扰，这是继电器一直无法 解决的问题，有些在研发的使用继电器的控制的产品中基本是计算一个继电器的 平均吸合时间，然后在过零点提前一定的时间去开启继电器，这样基本可以使部 分开关动作是在过零点附近，但考虑个体差异，还是没有真正解决问题。另外电磁继电器在控制高压大电流时在开关的瞬间在开关触点上往往会出 现拉弧现象，也就是一般看到的打火现象，此时就会出现电磨损，而这种磨损要 远远超过机械磨损，所以导致继电器的电气寿命远远小于其机械寿命， 一般电气 寿命都在5 — 10万次左右，而纯机械寿命一般可以达到100万次以上，为此业界 很多人都在致力于电子灭弧的研究， 一般会使用灭弧罩、阻容消弧或者电子消弧 器来消除电弧。针对上述问题，本专利技术的技术方案在过零点前面提前一个时间给电磁继电器 线圈加电，如果这个时间正好等于继电器的动作时间，则继电器的触点就可以正 好在过零点吸合。对于不同类型的电磁继电器，或者同一种继电器的不同个体， 甚至同一个体的不同驱动电压或者温度等外界条件，都有较大的动作时间的差 异。因为无法给所有的继电器一样的提前量，本专利技术的技术方案在每次继电器吸 合或者断开的时候跟踪检测触点真正吸合或者断开的时间，将数据送入IC内部， 进行存储、计算，以修正提前量，从而达到正好让提前量等于动作时间，实现了 过零触发。同时，本专利技术的电路也不需要额外的灭弧装置。本专利技术以一种电路自学习的方式解决了电磁继电器打火的问题和EMI问题， 提高了继电器的使用寿命，降低了电路设计制造成本。附图说明图1是本专利技术一实施例中电磁继电器过零吸合方法流程2是本专利技术一实施例中电磁继电器过零断开方法流程3是本专利技术一实施例中电磁继电器过零开关电路模块原理框4是本专利技术一实施例中电磁继电器过零开关电路原理图具体实施方式一下结合附图，对本专利技术的具体实施方式做进一步说明。 如图1所示，电磁继电器过零吸合方法，包括以下步骤 SlOl，设定电磁继电器吸合提前量初始值；5102, 检测负载输入交流电压；5103, 根据吸合控制信号和预测的负载输入交流零点，以所述电磁继电器吸 合提前量初始值在所述负载输入交流零点前提前吸合所述电磁继电器；'、S104，检测所述电磁继电器实际吸合时间点和所述负载输入交流零点；S105,若所述电磁继电器实际吸合时间点和所述负载输入交流零点吻合，则 结束，否则执行步骤S106;S106，根据所述电磁继电器实际吸合时间点和所述负载输入交流零点间的误 差修正所述电磁继电器吸合提前量，然后转执行步骤S102。 如图2所示，电磁继电器过零断开方法，包括以下步骤S201，设定电磁继电器断开提前量初始值；S202，检测负载输入交流电压；S203，根据断开控制信号和预测的负载输入交流零点，以所述电磁继电器断 开提前量初始值在所述负载输入交流零点前提前断开所述电磁继电器；S204，检测所述电磁继电器实际断开时间点和所述负载输入交流零点；S205，若所述电磁继电器实际断开时间点和所述负载输入交流零点吻合，则 结束，否则执行步骤S206;S206，根据所述电磁继电器实际断开时间点和所述负载输入交流零点间的误 差修正所述电磁继电器断开提前量，然后转执行步骤S202。本专利技术在电路内部存储有一个首次开启继电器提前量的默认初始值，在首次 接到开启继电器信号后，根据默认提前量开启继电器，随后则检测继电器的触点 真正吸合时间，若正好是在过零点，则下次继续以这个提前量进行控制，而一般 继电器阵阵吸合时间都会有一点提前或者滞后，则ic会将这个提前和滞后的时间存入IC，经过加权计算用来修正提前量，提前则减，滞后则加，第二次就以 修正后的时间来开启继电器，同样若正好过零则不作处理，若有提前或者滞后则 再修正提前量，如此几次即可完成跟踪，以后继电器都会在过零点吸合。 关闭的过程与开启相同。如图3所示，电磁继电器过零开本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电磁继电器过零吸合方法，其特征在于，包括以下步骤：　Ａ１，设定电磁继电器吸合提前量初始值；　Ａ２，检测输入交流电压；　Ａ３，根据吸合控制信号和预测的输入交流零点，以所述电磁继电器吸合提前量初始值在所述输入交流零点前提前 吸合所述电磁继电器；　Ａ４，检测所述电磁继电器实际吸合时间点和所述输入交流零点；　Ａ５，若所述电磁继电器实际吸合时间点和所述输入交流零点吻合，则结束，否则执行步骤Ａ６；　Ａ６，根据所述电磁继电器实际吸合时间点和所述输入交流 零点间的误差修正所述电磁继电器吸合提前量，然后转执行步骤Ａ２。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：姚利，黄德松，卫勇，
申请(专利权)人：百利通电子上海有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]