节电静噪的交流接触器

摘要

一种节电静噪的交流接触器，包括节电单元与交流接触器两部份，所述的节电单元由一只瞬态电压抑制二极管构成的压控开关电路、一只电容构成的储能电路、一只二极管构成的整流及能量锁定电路组成，其为四端口网络，输入端口与AC电压连接，输出端口与交流接触器中的励磁线圈连接。

权利要求

1.一种节电静噪的交流接触器，包括节电单元与交流接触器两部份，所述交流接触器由动铁芯、静铁芯、励磁线圈、复位弹簧、动断触点、动合触点组成，其特征在于：所述的节电单元由压控开关电路、储能电路、整流及能量锁定电路组成，其为四端口网络，端口N1、N2为其输入端口，端口P1、P2为其输出端口；输入端口N1、N2分别与AC电压的两个端口S1、S2连接，输出端口P1、P2分别与交流接触器中的励磁线圈的两个端口A1、A2连接；

其中，所述压控开关电路、储能电路、整流及能量锁定电路的连接关系为：N1端、整流及能量锁定电路、储能电路、压控开关电路、N2端依次串联，P1端从整流及能量锁定电路与储能电路的连接处引出，P2端从储能电路与压控开关电路的连接处引出；

其中，所述的压控开关电路由双极型瞬态电压抑制二极管构成；在吸合阶段，其对随机接通的AC电压进行自动鉴别：当AC电压的瞬时值大于所述的双极型瞬态电压抑制二极管的击穿电压（UB）的值时，其导通，反之则截止暂不导通而等候AC电压的瞬时值上升后才导通；在吸持阶段，其对输入的AC电压与储能电路两端电压的差值进行自动鉴别，当此差值大于所述的击穿电压（UB）时，其导通，否则，其就截止。

2.如权利要求1所述的节电静噪的交流接触器，其特征在于：所述的双极型瞬态电压抑制二极管可以用压敏电阻、单极型瞬态电压抑制二极管或稳压二极管三者之一替代。

3.如权利要求1所述的节电静噪的交流接触器，其特征在于：所述的整流及能量锁定电路由二极管构成，其只允许AC电压的半周通过，并且当压控开关电路导通时，该二极管导通；当该二极管截止时，压控开关电路截止。

4.如权利要求1所述的节电静噪的交流接触器，其特征在于：所述的储能电路由储能电容构成，当压控开关电路导通时，该储能电容被以脉冲形式充电储能；当压控开关电路截止时，该储能电容对所述的励磁线圈L放电释能。

说明书

节电静噪的交流接触器

技术领域

[0001] 本发明涉及低压电器领域，尤其涉及一种具有节约电能、静止噪声功能的脉冲式交流接触器。

背景技术

[0002] 交流接触器是一种电器设备中应用非常广泛的低压电器。其工作原理是利用电磁铁带动动触点（动合触点）与静触点（动断触点）闭合或分离，达到接通或切断电路的目的。它适用于起动或控制三相感应电动机和其它用电设备。

[0003] 图1为传统的交流接触器的工作原理图。这种传统的交流接触器主要由动铁芯、静铁芯、励磁线圈、复位弹簧、动断触点、动合触点组成。当励磁线圈接通AC220V、AC110V或AC380V电源（以下通称AC220V、AC110V或AC380V电源为AC电源）时，动铁芯受励磁线圈产生的磁力的作用而与静铁芯闭合，与动铁芯联动的动合触点也随之闭合，外电路便通过此动合触点而接通；当励磁线圈上的AC电压断开时，动铁芯失磁并受复位弹簧的作用而与静铁芯分离，动合触点复位断开，外电路便随之被切断。

[0004] 如上所述，这种传统的交流接触器的工作过程可分为“吸合”、“吸持”、“断开”三个阶段：

[0005] 1、吸合：励磁线圈与AC电压接通，动、静铁芯吸合；

[0006] 2、吸持：励磁线圈继续与AC电压接通，动、静铁芯保持吸合的状态；

[0007] 3、断开：励磁线圈断开AC电压，动、静铁芯分离、动合触点复位断开。

[0008] 传统的交流接触器由于吸合与吸持阶段励磁线圈中均通以交流电工作，因此存在以下的严重缺点：

[0009] 1、发热：在吸合和吸持阶段，由于励磁线圈中通以交流电压（即AC电压），因此，动、静铁芯中将不可避免地产生滞磁损耗、涡流损耗而发热，动、静铁芯的发热殃及励磁线圈，严重时会导致励磁线圈烧毁。此外，小型传统的交流接触器中还设有“短路环”，该短路环的存在将加剧接触器的温升，使励磁线圈更易烧毁。

[0010] 2、耗电：传统的交流接触器发热的能源就是输入励磁线圈中电能，此种有害的发热带来的另一个缺点就是无谓的耗电。减少这种耗电，就可取得“节电” 的效果。

[0011] 3、噪声：输入到励磁线圈中的AC电压，每次“过零”（ AC电压由正半周向负半周或负半周向正半周过渡的“过零点”） 时，电磁吸力剧变，会使动、静铁芯中的硅钢片产生频率为100Hz（50Hz交流电）或120Hz（60Hz交流电）的机械振动噪声。

[0012] 4、功率因素（Power factor）低。

[0013] 针对传统的交流接触器存在的严重缺点，电子、电器行业内的技术人员研究、设计了多种用于改善传统的交流接触器性能的“节电线路” 、“节电器”、“ 节能交流接触器”。 中国专利申请号为97216246.1的“高效节能交流接触器”、申请号为94202133.9的“节能交流接触器装置”、 申请号为201010144412.4的“一种节能交流接触器” 公开了各自专利申请人的研究成果。上述的现有技术的确为改善传统交流接触器的性能，做出了有益的探索并取得了一定的成就，但也存在以下的缺陷，即：

[0014] 1、结构复杂，难以实施；采用单片机控制的“交流接触器节电器” 则易受交流接触器本身或电机等电器的电磁干扰而导致内部程序执行错误、产生“飞跳” 误控；

[0015] 2、所用的电子器件太多，电子线路太复杂；

[0016] 3、实施生产的产品售价太高，例如广东省珠海市某有限公司生产的QXJB型交流接触器节电器的售价高达1500元/台！小型的交流接触器的售价才二十多元，中型的交流接触器的售价也只有几百元，如此昂贵的“QXJB型交流接触器节电器” 将使用户寥寥。

[0017] 4、由于电子线路复杂，所用的电子器件多，因此，交流接触器的节电控制部份难以与交流接触器集成为一体，所述的节电控制部份须另设一个盒子，造成用户安装不便、接线麻烦。

[0018] 5、由于电子线路复杂，所用的电子器件多，因此，交流接触器的节电控制部份自身的电耗（AC—DC转换损耗、IC电耗、执行器电耗等）将增大。有的甚至大到与小型接触器的吸持功率相比拟的地步。

[0019] 正是由于现有技术存在以上缺陷，所以出现了以下的情况：“目前我国节电型交流接触器已经有一定的市场，但还不够普及，传统型交流接触器目前在用户使用上占主导地位。主要原因是节电型接触器价格较贵，用户在一次性投入上还不能接受，有待于国家在节能型接触器的推广上加大政策力度，促进节能型接触器的广泛应用”。

[0020] 针对现有技术的现状，本发明要迖到的目标是：

[0021] 1、设计一个电子线路尽量简单的、所用器件尽量少的、价格尽量廉的交流接触器节电专用“附加单元”；

[0022] 2、该“附加单元”可用于改造在线使用的传统交流接触器，使这些交流接触器成为“节电静噪的交流接触器”；

[0023] 3、该“附加单元”也可集成到将要生产的传统交流接触器中，使交流接触器的制造商生产出与“附加单元”一体化的新型“节电静噪的交流接触器”。

[0024] 因而，本领域存在克服上述缺陷和限制的需求。

发明内容

[0025] 为了达到上述目标，本发明设计的技术方案是：一种节电静噪的交流接触器，包括节电单元与交流接触器两部份，所述交流接触器由动铁芯、静铁芯、励磁线圈、复位弹簧、动断触点、动合触点组成，其特征在于：

[0026] 所述的节电单元由压控开关电路、储能电路、整流及能量锁定电路组成，其为四端口网络，端口N1、N2为其输入端口，端口P1、P2为其输出端口；输入端口N1、N2分别与AC电压的两个端口S1、S2连接，输出端口P1、P2分别与交流接触器中的励磁线圈的两个端口A1、A2连接；

[0027] 所述的节电单元由压控开关电路、储能电路、整流及能量锁定电路组成，所述压控开关电路、储能电路、整流及能量锁定电路的连接关系为：

[0028] （a）、N1端、压控开关电路、储能电路、整流及能量锁定电路、N2端依次串联，P1端从压控开关电路与储能电路的连接处引出，P2端从储能电路与整流及能量锁定电路的连接处引出；

[0029] 或者为：

[0030] （b）、N1端、整流及能量锁定电路、压控开关电路、储能电路、N2端依次串联，P1端从压控开关电路与储能电路的连接处引出，P2端与N2端连接；

[0031] 或者为：

[0032] （c）、N1端、压控开关电路、整流及能量锁定电路、储能电路、N2端依次串联，P1端从整流及能量锁定电路与储能电路的连接处引出，P2端与N2端连接；

[0033] 或者为：

[0034] （d）、N1端、整流及能量锁定电路、储能电路、压控开关电路、N2端依次串联，P1端从整流及能量锁定电路与储能电路的连接处引出，P2端从储能电路与压控开关电路的连接处引出。

[0035] 所述的压控开关电路由双极型瞬态电压抑制二极管TVS（Bipolar transient voltage suppression diode）构成；在吸合阶段，其对随机接通的AC电压进行自动鉴别：当AC电压的瞬时值大于所述的双极型瞬态电压抑制二极管TVS的击穿电压UB的值时，其导通，反之则截止暂不导通而等候AC电压的瞬时值上升后才导通；在吸持阶段，其对输入的AC电压与储能电路102两端电压的差值进行自动鉴别，当此差值大于UB时，其导通，否则，其就截止。

[0036] 所述的双极型瞬态电压抑制二极管（TVS）可以用压敏电阻、单极型瞬态电压抑制二极管或稳压二极管三者之一替代。

[0037] 所述的整流及能量锁定电路由二极管构成，其只允许AC电压的半周通过，并且当压控开关电路导通时，该二极管导通；当该二极管截止时，压控开关电路截止。

[0038] 所述的储能电路由储能电容C构成，当压控开关电路导通时，该储能电容被以脉冲形式充电储能；当压控开关电路截止时，该储能电容对所述的励磁线圈L放电释能。

[0039] 应用本发明，可以取得以下有益效果：

[0040] 1、价廉。本发明中用于改进传统交流接触器性能的“附加单元”，仅有三只电子元件，为节电型交流接触器大面积推广创造了条件；

[0041] 2、物美。上述三只电子元件中，双极型瞬态电压抑制二极管（或单极型瞬态电压抑制二极管）和整流二极管的体积均很小，可将它们集成到传统交流接触器的内部，制造成一体化的、外观悦目的节电型交流接触器。

[0042] 3、可靠。电子产品的可靠性与所用的电子器件的数量成反比，价格与所用的电子器件的数量成正比。 所用的电子器件多，电子线路复杂，就意味着可靠性低、价格高。本发明所用的电子器件少，因此，不仅成本底，而且可靠性高；

[0043] 4、静噪。传统交流接触器噪声高已是不争的事实，业內人员对传统交流接触器噪声大已经达到司空见惯，见怪不怪的地步。本发明可以做到静噪，即使在夜深人静的时候，也听不到噪声；

[0044] 5、延寿。一台传统的CJX2交流接触器、 一台用本发明的“附加单元” 改造的CJX2交流接触器，在室温为25°C的同一地点同时运行24小时后，前者表面的温度已超60°C；后者，表面的温度仍为室温。温升是电子、电器产品的大敌，温升高，产品的使用寿命就短，反之，使用寿命就可延长。因此，本发明具有延长产品使用寿命的“延寿” 功能；

[0045] 6、快速。传统交流接触器吸合时在励磁线圈流动的励磁电流为缓变的正弦交流电流，本发明采用突变的脉冲电流。 因此，传统交流接触器吸合动作滞钝、声音沉闷、吸合速度慢，本发明吸合动作强劲有力、声音清脆、吸合速度为前者的两倍以上。本发明快速吸合的优点，可以减少触头的电弧，防止触头烧灼失效，对保护触头、延长接触器寿命具有重要的作用。

[0046] 7、节电。温升低，是节电的直观表现；实测结果也表明，本发明视在功率的节电效率大于85%。

附图说明

[0047] 下列附图在此作为本发明的一部分以便于理解，附图中：

[0048] 图1为现有技术中传统交流接触器的工作原理图；

[0049] 图2为实施例1的原理方框图；

[0050] 图3为实施例1的电路原理图；

[0051] 图4为实施例2的原理方框图；

[0052] 图5为实施例2的电路原理图；

[0053] 图6为实施例3的原理方框图；

[0054] 图7为实施例3的电路原理图；

[0055] 图8为实施例4的原理方框图；

[0056] 图9为实施例4的电路原理图；

[0057] 图10为实施例5的电路原理图；

[0058] 图11为实施例1脉冲充电过程中脉冲充电电流I0和AC电压瞬时值u的脉冲波形图

[0059] 图12为实施例1的等效电路原理图。

具体实施方式

[0060] 在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。下面结合附图，说明本发明的实施方式。

[0061] 图2为实施例1的原理方框图，图3为实施例1的电路原理图；4、图5中：虚线方框100为本发明的节电单元，其为具有两个输入端即N1与N2端、两个输出端即P1与P2端的四端口网络；101为压控开关电路，其由双极型瞬态电压抑制二极管TVS构成；102为储能电路，其由储能电容C构成；103为整流及能量锁定电路，其由二极管D组成；L为传统交流接触器的励磁线圈；I0为脉冲充电电流。

[0062] 所述的压控开关电路101、储能电路102、整流及能量锁定电路103按下述方法组成所述的节电单元100：N1端、压控开关电路101、储能电路102、整流及能量锁定电路103、N2端依次串联，P1端从压控开关电路101与储能电路102的连接处引出，P2端从储能电路102与整流及能量锁定电路103的连接处引出；

[0063] 再结合图2、图3，双极型瞬态电压抑制二极管TVS、储能电容C、二极管D串联后组成了节电单元100，并且，双极型瞬态电压抑制二极管TVS的左端接节电单元100的输入端N1端，右端接节电单元100的输出端P1端；储能电容C的上端也接节电单元100的输出端P1端，下端接节电单元100的输出端P2端；二极管D的正极也接节电单元100的输出端P2端，负极接节电单元100的输入端N2端；节电单元100的输入端N1、N2端分别接AC电压的S1、S2端；其输出端P1端与交流接触器中的励磁线圈L的A1端连接，P2端与励磁线圈L的A2端连接。

[0064] 本领域的技术人员应该知道：所述的励磁线圈L的A1端、A2端是可以互易连接的。

[0065] 结合图3、图11，从S1、S2端输入的AC电压的数学表达式为：

[0066] u=Umsin(ωt＋φ)

[0067] 上式中：u为AC电压的瞬时值，Um为AC电压的振幅值，ω为AC电压的角频率，φ为AC电压的初相角。

[0068] 为简便说明，现假设初相角φ=0，则AC电压的瞬时值u的表达式为：

[0069] u=Umsinωt

[0070] 其波形如图11所示。

[0071] t=0时，AC电压接通，此时，由于在AC电压接通前，储能电容C和励磁线圈L放电均结束，故励磁线圈L两端的电压UL=0。

[0072] 结合图12，双极型瞬态电压抑制二极管TVS两端的电压为：

[0073] UT=u－UL

[0074] 当t=t1时，UT=u1－UL=u1－0= u1=Umsinωt1，若u1=UB（UB为双极型瞬态电压抑制二极管TVS的击穿电压） 则：0～t1的时间段内，UT < UB，双极型瞬态电压抑制二极管TVS截止，其等效为开路，故受AC电压驱动的脉冲充电电流I0=0，图12中的励磁电流IL=0，图1中：接触器中的动铁芯M、静铁芯G不吸合，即接触器不工作。

[0075] t=t1时，u1=UB，双极型瞬态电压抑制二极管TVS击穿，呈短路，u1直接施加在附加单元100的两个输出端P1与P2之间，此时：

[0076] 1、整流二极管D因正向偏置而导通；

[0077] 2、结合图1：铁芯吸合之前，由于动铁芯M与静铁芯G之间存在一段气隙，磁路的磁阻较大，因此，此时励磁线圈L的电感量很小，约为铁芯吸合之后的电感量的二百分之一，其在电压u1的作用下，产生了较大的励磁电流IL，动铁芯M在磁力的作用下克服复位弹簧F的阻力而强劲吸合；

[0078] 3、脉冲充电电流I0同时对储能电容C充电；

[0079] 4、结合图12，在双极型瞬态电压抑制二极管TVS击穿的瞬间，由于储能电容C的脉冲充电电流Ic1、励磁电流IL均较大，因此，就产生了图11所示的脉冲充电电流I0的吸合脉冲111的陡直的上升沿。

[0080] t=ta时，由于铁芯的吸合，使励磁线圈L的电感量急骤变大，导致励磁电流IL急骤变小，脉冲充电电流I0也随之急骤地下降至I0=Ia。

[0081] 在ta～t2的时间段内，脉冲充电电流I0受以下两方面的影响：

[0082] 1、随时间递增的输入电压u；

[0083] 2、随着电流Ic1对储能电容C持续地充电，储能电容C两端的电压UL也随时间快速递增。

[0084] 受以上两方面的作用，脉冲充电电流I0由t=ta时的I0=Ia下降至t=t2时的I0=I2，[0085] 在t2～t3的时间段内，由于输入电压u随时间递减，因此，脉冲充电电流I0由t=t2时的I0=I2快速下降至t=t3时的I0=I3。

[0086] 在输入电压u=u3且UT=u3－UL < UB的条件成立时，双极型瞬态电压抑制二极管TVS截止，等效为开路，导致脉冲充电电流I0=0并形成了吸合脉冲111的下降沿。

[0087] 在t3～t41的时间段内，输入电压u比u3更小，UT < UB的条件更易成立，双极型瞬态电压抑制二极管TVS仍截止，因此，脉冲充电电流I0仍为I0=0。

[0088] 在t41～t42的时间段内，AC电压为S2端高电平、S1端低电平的负半周，二极管D截止，脉冲充电电流I0必然为I0=0。

[0089] 分析至此，结合图11可作以下小结：

[0090] 1、在t=t1时，双极型瞬态电压抑制二极管TVS击穿导通，铁芯开始吸合，在t=ta时，铁芯吸合完毕；

[0091] 2、铁芯吸合后，AC电压通过脉冲充电电流I0继续对储能电容C、励磁线圈L充电，直至 t=t3时，双极型瞬态电压抑制二极管TVS关断，充电结束。

[0092] 双极型瞬态电压抑制二极管TVS关断、脉冲充电电流I0=0、 充电结束之后，交流接触器依靠储能电容C和励磁线圈L所储存的电能保持铁芯吸持状态，其过程为：

[0093] 1、结合图11，在t=t3、双极型瞬态电压抑制二极管TVS关断瞬间，由于电感中的电流不能突变，因此励磁电流IL将继续流通；

[0094] 2、储能电容C通过励磁线圈L放电，其放电电流Ic2与励磁电流IL的方向－致，二者互为维持互补；

[0095] 3、只要选择储能电容C合适的电容量，其与励磁线圈L的电感相配合，就可获得足够长的LC时间常数（time constant）T，使励磁电流IL在脉冲充电电流I0=0的时间段内仍有足够的、可保持铁芯吸持的电流强度。

[0096] 结合图11，随着放电的进程，储能电容C两端的电圧UL将下降。在t=t5时刻，输入电压u=u5，UT=u5－UL>UB的条件再次成立，双极型瞬态电压抑制二极管TVS再次击穿呈短路，脉冲充电电流I0再次为储能电容C和励磁线圈L充电补充能量。在此t=t5时刻，由于储能电容C两端的电圧UL已被消耗而降至较低值，因此，脉冲充电电流I0=I5以较大的值为储能电容C和励磁线圈L充电补充能量，从而形成“补能脉冲112”的陡峭的上升沿。

[0097] 补能脉冲112在t=t5之后各时间段，脉冲充电电流I0的工作过程与吸合脉冲111在各相应时间段的工作过程相似，这里不再重复叙述。

[0098] 吸合脉冲111与补能脉冲112的波形基本相同，只不过脉冲前沿不相同，前者上冲高后者上冲低，造成此差别的原因是：

[0099] 1、双极型瞬态电压抑制二极管TVS击穿导通瞬间，储能电容C和励磁线圈L的状态不同，前者，储能电容C和励磁线圈L放电均已结束、电压UL=0；后者，储能电容C和励磁线圈L尚存部份能量、UL≠0。图12中，输入电压 u5与u1的差值就是t=t5时刻电压UL的值，此UL的值也是本实施例能在t=t5时刻仍可保持铁芯“吸持” 状态的原因；

[0100] 2、双极型瞬态电压抑制二极管TVS击穿导通瞬间，励磁线圈L的电感量不同，前者，铁芯未吸合，励磁线圈L的电感量小；后者，铁芯已吸合，励磁线圈L的电感量约为前者的200倍。

[0101] 综合本实施例的上述工作过程，再结合图2，可得出本实施例的以下特征：

[0102] 1、压控开关电路101实际上是－个具有鉴别功能的压控开关。在吸合阶段，其对随机接通的AC电压进行自动鉴别：当AC电压的瞬时值小于所述的双极型瞬态电压抑制二极管TVS的击穿电压UB的值时，其截止不导通，当AC电压的瞬时值≥UB的值时，其导通；在吸持阶段，其对输入的AC电压与储能电路102两端电压的差值进行鉴别，当此差值大于UB时，其导通，否则，就截止。

[0103] 2、整流及能量锁定电路103与所述的压控开关电路101互为联动，压控开关电路101导通时，其亦导通；其截止时，压控开关电路101必然截止。

[0104] 3、储能电路102既与压控开关电路101也与整流及能量锁定电路103互为联动，压控开关电路101导通时，其充电储能；压控开关电路101截止时，其对所述的励磁线圈L放电释能；其放电释能时，整流及能量锁定电路103截止；截止的整流及能量锁定电路103起到了锁定储能电路102上能量的作用。

[0105] 由于三个电路，或者说双极型瞬态电压抑制二极管、TVS储能电容C、二极管D三只元件巧妙地、协调一致地工作，使本实施例具备了“节电”、“ 静噪”“ 强力吸合”、“ 稳定吸持” 的四大功能。

[0106] 本实施例1与传统交流接触器的对照分析：

[0107] 一、吸合

[0108] 1、本实施例选择了具有合适的击穿电压UB的双极型瞬态电压抑制二极管TVS，使t=t1时刻，即双极型瞬态电压抑制二极管TVS击穿、输入电压 u1足够高、励磁线圈L产生的磁力足够强、 足以强有力地快速地吸合铁芯时，本实施例才通电吸合，否则就拒绝工作而作等待，直到输入电压的值升至u>UB时才猛烈地吸合铁芯。

[0109] 前已述，本实施例的此特性是极重要的。业内人士均周知：铁芯吸合越干脆越快速，触头拉电弧放电的时间就越短、触头灼伤的可能性就越小，交流接触器的使用寿命就越长久。此特性对大功率、高价位的交流接触器尤显珍贵。

[0110] 2、严格地讲，本实施例与传统交流接触器的吸合电压都是随机的，随AC电压接通时刻的交流瞬时值不同而不同。前已述，本实施例的优点是：对随机接通的AC电压具有自动鉴别的功能：当AC电压的瞬时值u=Umsin（ωt＋φ）< UB时，其输出的电压UL=0；当AC电压的瞬时值u=Umsin（ωt＋φ）≥ UB时，其输出的电压UL=u、換言之，无论AC电压何时接通，本实施例的吸合电压均≥UB。

[0111] 传统交流接触器则不然，其对随机接通的AC电压无鉴别的功能，全凭“运气”。 运气好，AC电压在u=Umsin（ωt＋φ）=Um时接通，则强有力地吸合；而大部份时间则是“运气不好”。 设 用于克服复位弹簧弹力的最低励磁电压（即最低吸合电压）为u=Umsin（ωt＋φ）=u0则：

[0112] （1）、若AC电压在u= u0时接通，其就勉强而无力地吸合；

[0113] （2）、若AC电压在u< u0时接通，其就白白地耗电而不能吸合，一直耗电至AC电压的瞬时值上升至u= u0时才勉强而无力地吸合。

[0114] 这就是传统交流接触器尤其是大功率高价位的传统交流接触器的触头常烧坏的原因之－，也是传统交流接触器耗电高、温升高的原因之一。

[0115] 二、噪声

[0116] 1、传统交流接触器在吸持阶段，输入到励磁线圏中的AC电压在“过零”（ AC电压由正半周向负半周或负半周向正半周过渡的“过零点”） 时，零点附近的瞬时电压u< u0（前已述u0为用于克服复位弹簧弹力的最低励磁电压），且励磁线圈储存的电能耗尽、励磁电流換向时，磁力小于复位弹簧的弹力，动铁芯将离开静铁芯，但其刚离开很小的－段距离ΔL时，AC电压的瞬时值u已上升为u> u0，于是离开的动铁芯重新被磁力拉回、动、静铁芯重新吸合。在此过程中，动、静铁芯中的硅钢片会产生频率为100Hz（50Hz交流电）或120Hz（60Hz交流电）的机械振动噪声。

[0117] 本实施例为直流工作，不存在上述噪声，元件的参数选择又保证其具有足够长的LC时间常数T即可保证其稳定地“吸持”，因此，本实施例具有“静噪” 的优良性能。

[0118] 三、耗电

[0119] 1、传统交流接触器为交流工作，存在滞磁损耗、涡流损耗；本实施例为直流工作，无滞磁损耗、涡流损耗。

[0120] 2、传统交流接触器在AC电压的全时域均通电即AC全波电压通电；本实施例则为[0121] （1）、前已述，整流二极管D将全波的AC电压整流为半波电圧。本实施例中，在AC电压的负半周均截止不通电（仅此举，本实施例已毫无疑义地比传统交流接触器省电50℅）；

[0122] （2）、结合图11：在AC电压的正半周，本实施例的“吸合脉冲111” 和“补能脉冲112” 的导通角Q1、Q2均小于180°，使本实施例更进－步地省电；

[0123] 3、传统交流接触器的励磁线圈为感性器件，功率因素低，有附加的线路损耗。本实施例在导通角之外的时域，双极型瞬态电压抑制二极管TVS均截止，储能电容C和励磁线圈L充电时所得的能量全被“锁” 在内部，与AC电压间无能量交換，功率因素→1，不存在因功率因素低而附加的线路损耗。

[0124] 图4为实施例2的原理方框图，图5为实施例2的电路原理图。在本实施例2中，所述的压控开关电路101、储能电路102、整流及能量锁定电路103按下述方法组成所述的节电单元100：N1端、整流及能量锁定电路103、压控开关电路101、储能电路102、N2端依次串联，P1端从压控开关电路101与储能电路102的连接处引出，P2端与N2端连接。

[0125] 本实施例2的工作原理、工作过程与实施例1相同，所不同的有：

[0126] 1、二极管D移至AC电压的输入端S1端，并且其负极与N1端及S1端连接。作了此变动后，本实施例2变为AC电压的正半周截止，负半周受控工作的模式；

[0127] 2、S2端、N2端与P2端连接在一起，作此变动，可以方便本发明的集成封装。

[0128] 图6为实施例3的原理方框图，图7为实施例3的电路原理图。在本实施例3中，所述的压控开关电路101、储能电路102、整流及能量锁定电路103按下述方法组成所述的节电单元100：N1端、压控开关电路101、整流及能量锁定电路103、储能电路102、N2端依次串联，P1端从整流及能量锁定电路103与储能电路102的连接处引出，P2端与N2端连接。

[0129] 本实施例3的工作原理、工作过程与实施例1相同，所不同的有：

[0130] 1、用单极型瞬态电压抑制二极管TVS1代替双极型瞬态电压抑制二极管TVS；

[0131] 2、二极管D移至节电单元100的输出端P1端，并且其负极与P1端连接，因为单极型瞬态电压抑制二极管TVS1、二极管D、储能电容C是串联的，又因为本发明将TVS1和D作为开关器件使用，所以作此变动后，本实施例3的工作原理、工作过程仍与实施例1相同；

[0132] 3、与实施例2－样，S2端、N2端与P2端连接在一起，使节电单元100由四端口网络变为三端口网络，AC电压、节电单元100、励磁线圈L有了公共点，为工程应用带来很大的便利。

[0133] 图8为实施例4的原理方框图，图9为实施例4的电路原理图。在本实施例4中，所述的压控开关电路101、储能电路102、整流及能量锁定电路103按下述方法组成所述的节电单元100：N1端、整流及能量锁定电路103、储能电路102、压控开关电路101、N2端依次串联，P1端从整流及能量锁定电路103与储能电路102的连接处引出，P2端从储能电路102与压控开关电路101的连接处引出。

[0134] 本实施例4的工作原理、工作过程与实施例1相同，所不同的有：

[0135] 1、用稳压二极管DW代替双极型瞬态电压抑制二极管TVS，并且其在电路中的位置作了变化；

[0136] 2、二极管D在电路中的位置作了变化。

[0137] 本领域的技术人员都清楚，作此变动后，本实施例4工作原理、工作过程仍与实施例1相同。

[0138] 图10为实施例5的电路原理图，本实施例5的工作原理、工作过程与实施例1相同。所不同的有：用压敏电阻VDR1代替了双极型瞬态电压抑制二极管TVS。根据压敏电阻的特性，作此变动后，本实施例5工作原理、工作过程仍与实施例1相同。

[0139] 本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。