[实用新型]PWM脉宽调制的接触器线圈驱动电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及用于驱动接触器线圈的驱动电路。

背景技术

目前，在电动叉车等工程车辆上，广泛使用直流接触器来控制大电流线路的通断。直流接触器按照蓄电瓶的电压等级一般分为12V、24V、36V、48V、80V等几个电压等级。实际使用时需要根据电瓶电压等级选用相应的直流接触器，但是由于蓄电瓶电压等级较多，从而造成接触器电压等级也较多，给接触器的选型、维修和更换带来一定的不便。

实用新型内容

本实用新型是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种PWM脉宽调制的接触器线圈驱动电路，使接触器可以在大于等于自身电压等级的任何情况下正常使用，从而给接触器的选型、维修和更换带来便利。

本实用新型解决技术问题采用如下技术方案：

本实用新型PWM脉宽调制的接触器线圈驱动电路的结构特点是设置电瓶电压经电阻R1、R2分压后接入单片机MCU进行AD采集，所述接入单片机MCU的电瓶电压信号在单片机MCU中通过PWM脉宽调制输出PWM脉宽电压信号，所述PWM脉宽电压信号经由三极管Q1和开关管Q2构成的输出电路为接触器线圈提供工作电压，在所述接触器线圈的两端并联设置续流二极管D2。

本实用新型PWM脉宽调制的接触器线圈驱动电路的结构特点也在于：设置所述PWM脉宽电压信号为100Hz的固定频率信号。

直流接触器由线圈和触点两部分组成，线圈在通过电流后产生磁力使接触器触点吸合，掉电后随着电流的消失会使接触器触点释放，由于接触器线圈在电路中呈现电感特性，所以一般会在接触器线圈两端并接一个二极管，使得接触器线圈存储的电能在掉电后可以通过该二极管续流释放，达到续流和保护电路的目的。本实用新型基于接触器线圈电感储能以及二极管的续流特性，通过调节PWM脉宽的占空比使加在接触器线圈上的电压为设定值，比如12V。与已有技术相比，本实用新型使接触器可以在大于等于自身电压等级的任何情况下正常使用，因此给接触器的选型、维修和更换带来便利。

附图说明

图1为本实用新型电路原理图。

以下通过具体实施方式，结合附图对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式

参见图1，本实施例中，设置电瓶电压经电阻R1、R2分压后接入单片机MCU进行AD采集，接入单片机MCU的电瓶电压信号在单片机MCU中通过PWM脉宽调制输出与接触器线圈电压等级相适应的电压信号，并以此作为接触器线圈的工作电压。

人耳能够感知的频率为20-20000HZ，为了避免产生噪音，PWM脉宽的频率最好选在0到100HZ之间或在18KHZ以上，但由于18KHZ以后对接触器的驱动电路设计较为复杂，因此，本实施例设置PWM脉宽调制的电压信号为100Hz的固定频率。根据输入电源电压的大小，通过调节PWM脉宽的占空比使加在接触器线圈上的电压为12V达到正常工作的目的。

图1所示，具体工作过程是，电瓶电压经由电阻R1、R2分压后送给单片机MCU进行AD采集，从而确定电瓶电压值。单片机MCU根据采集到的电瓶电压值确定输出的PWM脉宽的占空比，本实施例中，这一PWM脉宽信号经过三极管Q1转换成+12V的PWM信号后去驱动MOS管Q2，通过控制Q2的导通与关断使加在接触器线圈上的平均电压为+12V。工作过程中，当PWM脉宽输出高电平时Q2导通，通过接触器线圈的电流开始增加，线圈储能增加，当PWM脉宽输出低电平时Q2截止，电感电流通过二极管D2进行续流，线圈储能得以释放，在固定频率下，当选用适当的占空比时会使接触器线圈在一个周期中始终有一个吸合电流通过，从而保持接触器吸合。当PWM脉宽频率固定为100HZ时，其脉宽占空比按照以下公式选择：M＝Vin/Vout；其中Vin为电瓶电压，Vout为接触器正常工作电压。工作时单片机根据这一公式计算出需要输出的占空比，达到有效控制接触器吸合的目的。