一种接触器线圈控制电路转让专利
申请号 : CN201610526057.4
文献号 : CN106024521B
文献日 : 2019-02-05
发明人 : 尹向阳 , 唐盛斌 , 苏俊熙
申请人 : 广州金升阳科技有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种接触器的线圈控制电路,适用于控制接触器的线圈,包括续流二极管D1和MOS管TR1,其特征在于:还包括快速关断电路、驱动电路和开关控制电路,快速关断电路,与续流二极管D1形成续流回路,在线圈的吸合与吸持阶段,为续流回路提供低阻抗的通路,在线圈的关断阶段,为续流回路提供高阻抗通路;所述快速关断电路是MOS管,在线圈的吸合与吸持阶段,满足Vgs>(Vgth+Ids/k)的饱和导通参数特征,其中Vgth是MOS管的开启电压阈值,k是与MOS管的跨导成比例的系数,Vgs为MOS管栅极的电压,Ids为MOS管漏极与源极之间的电流;
驱动电路,为快速关断电路提供驱动电压,在线圈的吸合与吸持阶段,驱动快速关断电路工作于饱和导通状态;
开关控制电路,控制MOS管TR1的操作;
所述快速关断电路,包括MOS管TR2;所述驱动电路,包括电容C1;所述开关控制电路,包括MOS管TR3、MOS管TR4和电流提供端;电容C1并联在MOS管TR2的栅极与源极之间;电流提供端的电流通过MOS管TR4的体二极管、MOS管TR2的体二极管和MOS管TR1所形成的通路给电容C1充电;在MOS管TR2导通时,电容C1持续给MOS管TR2的栅极供电,以让MOS管TR2饱和导通。
2.根据权利要求1所述的接触器的线圈控制电路,其特征在于:所述驱动电路的电容C1,在线圈的关断阶段,通过MOS管TR4、MOS管TR3、MOS管TR1的体二极管和MOS管TR2所形成的回路泄放能量。
3.一种接触器的线圈控制电路,适用于控制接触器的线圈,包括续流二极管D1和MOS管TR1,其特征在于:还包括快速关断电路、驱动电路和开关控制电路,快速关断电路,包括三极管Q1;所述驱动电路包括电阻R1;所述开关控制电路,包括MOS管TR3,在吸合阶段与吸持阶段,MOS管TR3导通,形成电阻R1与地的通路,由电阻R1建立三极管Q1的基极电流,以让三极管Q1饱和导通;快速关断电路与续流二极管D1形成续流回路,在线圈的吸合与吸持阶段,为续流回路提供低阻抗的通路,在线圈的关断阶段,为续流回路提供高阻抗通路;在线圈的吸合与吸持阶段,满足Ib>Ice/β的饱和导通参数特征,其中Ib是三极管的基极电流,β是三极管的放大倍数,Ice是三极管集电极与发射极之间的电流;
驱动电路,为快速关断电路提供驱动电压,在线圈的吸合与吸持阶段,驱动快速关断电路工作于饱和导通状态;
开关控制电路,控制MOS管TR1的操作。
4.根据权利要求3所述的接触器的线圈控制电路,其特征在于:所述开关控制电路,在关断阶段,控制MOS管TR3关断,以让三极管Q1工作在放大状态或完全关断状态。
5.一种接触器的线圈控制电路,适用于控制接触器的线圈,包括续流二极管D1和MOS管TR1,其特征在于:还包括快速关断电路、驱动电路和开关控制电路,快速关断电路,包括MOS管TR2;二极管D1的阴极与输入电压VIN相连,二极管D1的阳极与MOS管TR2的源极相连,MOS管TR2的漏极与MOS管TR1的漏极相连,MOS管TR1的源极接地;快速关断电路与续流二极管D1形成续流回路,在线圈的吸合与吸持阶段,为续流回路提供低阻抗的通路,在线圈的关断阶段,为续流回路提供高阻抗通路;在线圈的吸合与吸持阶段,满足Vgs>(Vgth+Ids/k)的饱和导通参数特征,其中Vgth是MOS管的开启电压阈值,k是与MOS管的跨导成比例的系数,Vgs为MOS管栅极的电压,Ids为MOS管漏极与源极之间的电流;
驱动电路,为快速关断电路提供驱动电压,在线圈的吸合与吸持阶段,驱动快速关断电路工作于饱和导通状态;
开关控制电路,控制MOS管TR1的操作,包括二极管D3、反向器U1、MOS管TR3、MOS管TR4、第一信号端口CTRL1、第二信号端口CTRL2和第三信号端口CTRL3;MOS管TR4的漏极与MOS管TR2的栅极相连,MOS管TR4的栅极与第三信号端口CTRL3相连,MOS管TR4的源极与MOS管TR3的漏极相连,同时还与二极管D3的阴极相连,MOS管TR3的源极接地,第二信号端口CTRL2分别与二极管D3的阳极和反向器U1的输入端相连,反向器U1的输出端与MOS管TR3的栅极相连。
6.根据权利要求5所述的接触器的线圈控制电路,其特征在于:所述驱动电路,包括电容C1、二极管D2和电阻R1;电容C1并联于MOS管TR2的栅极与源极两端,二极管D2的阴极与MOS管TR2的栅极相连,电阻R1连接于二极管D2的阳极与MOS管TR2的漏极之间。
7.根据权利要求5所述的接触器的线圈控制电路,其特征在于:所述驱动电路,包括电容C1、二极管D2和稳压二极管Z1;电容C1并联于MOS管TR2的栅极与源极两端,稳压二极管Z1的阴极与MOS管TR2的漏极相连,稳压二极管Z1的阳极与二极管D2的阳极相连,二极管D2的阴极与MOS管TR2的栅极相连。
8.根据权利要求5所述的接触器的线圈控制电路,其特征在于:所述驱动电路,包括电容C1,电容C1并联于MOS管TR2栅极与源极两端;所述的快速关断电路还包括电阻R3,电阻R3并联于MOS管TR2漏极与源极两端。
9.一种接触器的线圈控制电路,适用于控制接触器的线圈,包括续流二极管D1和MOS管TR1,其特征在于:还包括快速关断电路、驱动电路和开关控制电路,快速关断电路,包括MOS管TR2;二极管D1的阴极与输入电压VIN相连,二极管D1的阳极与MOS管TR2的源极相连,MOS管TR2的漏极与MOS管TR1的漏极相连,MOS管TR1的源极接地;快速关断电路与续流二极管D1形成续流回路,在线圈的吸合与吸持阶段,为续流回路提供低阻抗的通路,在线圈的关断阶段,为续流回路提供高阻抗通路;在线圈的吸合与吸持阶段,满足Vgs>(Vgth+Ids/k)的饱和导通参数特征,其中Vgth是MOS管的开启电压阈值,k是与MOS管的跨导成比例的系数,Vgs为MOS管栅极的电压,Ids为MOS管漏极与源极之间的电流;
驱动电路,为快速关断电路提供驱动电压,在线圈的吸合与吸持阶段,驱动快速关断电路工作于饱和导通状态;所述驱动电路,包括电容C1、二极管D2、电阻R4和稳压二极管Z1;电容C1和电阻R4并联在MOS管TR2的栅极与源极两端,稳压二极管Z1的阴极与MOS管TR2的漏极相连,稳压二极管Z1的阳极与二极管D2的阳极相连,二极管D2的阴极与MOS管TR2的栅极相连。
10.根据权利要求9所述的接触器的线圈控制电路,其特征在于:所述开关控制电路,包括二极管D3、第一信号端口CTRL1和第二信号端口CTRL2;二极管D3的阴极与二极管D2的阴极相连,二极管D3的阳极与第二信号端口CTRL2相连,第一信号端口CTRL1与MOS管TR1的栅极相连。
11.一种接触器的线圈控制电路,适用于控制接触器的线圈,包括续流二极管D1和MOS管TR1,其特征在于:还包括快速关断电路、驱动电路和开关控制电路,快速关断电路,包括MOS管TR2;二极管D1的阴极与输入电压VIN相连,二极管D1的阳极与MOS管TR2的源极相连,MOS管TR2的漏极与MOS管TR1的漏极相连,MOS管TR1的源极接地;快速关断电路与续流二极管D1形成续流回路,在线圈的吸合与吸持阶段,为续流回路提供低阻抗的通路,在线圈的关断阶段,为续流回路提供高阻抗通路;在线圈的吸合与吸持阶段,满足Vgs>(Vgth+Ids/k)的饱和导通参数特征,其中Vgth是MOS管的开启电压阈值,k是与MOS管的跨导成比例的系数,Vgs为MOS管栅极的电压,Ids为MOS管漏极与源极之间的电流;
驱动电路,为快速关断电路提供驱动电压,在线圈的吸合与吸持阶段,驱动快速关断电路工作于饱和导通状态;所述驱动电路,包括逻辑控制电路、电压检测电路、二极管D2和电容C1;二极管D2的阳极与MOS管TR1的漏极相连,二极管D2的阴极与电容C1的一端相连,电容C1的另一端与MOS管TR2的源极相连,电压检测电路的输入端与二极管D2的阴极相连,电压检测电路的输出端口与逻辑控制电路的第一输入端口相连,逻辑控制电路的输出端口与MOS管TR2的栅极相连;所述的快速关断电路还包括电阻R3,电阻R3并联于MOS管TR2漏极与源极两端。
12.根据权利要求11所述的接触器的线圈控制电路,其特征在于:所述电压检测电路,检测电容C1两端的电压;当电容C1两端电压高至所述电压检测电路内部的阈值VTH1时,逻辑控制电路输出高电平信号,让MOS管TR2导通;当电容C1两端电压低至所述电压检测电路内部的阈值VTH2时,逻辑控制电路输入低电平信号,让MOS管TR2关断,其中,阈值VTH1大于阈值VTH2。
13.一种接触器的线圈控制电路,适用于控制接触器的线圈,包括续流二极管D1和MOS管TR1,其特征在于:还包括快速关断电路、驱动电路和开关控制电路,快速关断电路,包括PNP三极管Q1,其与续流二极管D1形成续流回路,在线圈的吸合与吸持阶段,为续流回路提供低阻抗的通路,在线圈的关断阶段,为续流回路提供高阻抗通路;在线圈的吸合与吸持阶段,满足Ib>Ice/β的饱和导通参数特征,其中Ib是三极管的基极电流,β是三极管的放大倍数,Ice是三极管集电极与发射极之间的电流;
驱动电路,为快速关断电路提供驱动电压,在线圈的吸合与吸持阶段,驱动快速关断电路工作于饱和导通状态;
开关控制电路,控制MOS管TR1的操作,包括MOS管TR3、第一信号端口CTRL1和第二信号端口CTRL2;MOS管TR3的源极接地,MOS管TR3的栅极与第二信号端口CTRL2相连,第一信号端口CTRL1与MOS管TR1的栅极相连。
14.根据权利要求13所述的接触器的线圈控制电路,其特征在于,所述的驱动电路,包括电阻R1和电阻R4;电阻R4连接于PNP三极管Q1的基极与集电极之间,电阻R1连接于PNP三极管Q1的基极与MOS管TR2的漏极之间。
15.根据权利要求13所述的接触器的线圈控制电路,其特征在于,所述的驱动电路包括电阻R1,电阻R1连接于PNP三极管Q1的基极与MOS管TR3的漏极之间;所述的快速关断电路还包括电阻R3,电阻R3并联于PNP三极管Q1的集电极与发射极两端。