[发明专利]一种线圈类负载电压暂降保护设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种接触器控制系统，具体涉及一种应用于线圈类负载的接触器线圈电压暂降保护设备。

背景技术

电磁式交流接触器是一种应用广泛的产品，可以用来接通或分断带负载的交流主电路或大容量的控制电路。在厂用交流电网发生电压暂降时，电磁式接触器线圈的会出现欠压或失压脱扣动作而引起接触器主触点释放。因此，为了防止接触器线圈在发生电压暂降时造成其主触点释放，目前采取的措施有以下几点：

1应用断电延时继电器、电机再启动器；

2采用储能延时元件；

3应用延时锁扣头装置；

4采用双电源供电；

5采用UPS进行系统保护；

但是，将以上设备安装在接触器线圈上存在着可靠性低，线路复杂，成本高的缺点，因此一种可靠性高、线路简单、成本低的线圈类负载电压暂降保护设备的开发很有必要。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是提供一种可靠性高、线路简单、成本低的线圈类负载电压暂降保护设备，将该保护设备安装在接触器线圈上，安装方便，集成化高。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术手段为：

一种线圈类负载电压暂降保护设备，该设备输入端连接单相交流电源，输出端与交流接触器线圈端子相连；包括EMI滤波电路、单相整流滤波电路、单片机控制电路、驱动放大电路以及DC/DC变换电路；其中，所述EMI滤波电路的输出端与所述单相整流滤波电路相连；所述单相整流滤波电路输出端与所述DC/DC变换电路相连；所述单片机控制电路采样输入端与所述单相整流滤波电路相连，所述单片机控制电路输出端与所述驱动放大电路的输入端相连；所述驱动放大电路的输出端与所述DC/DC变换电路相连。

其中，所述单片机控制电路的单片机型号为STM32F101RBT，单片机控制电路设有两个电压采样输入端U1和U2，电压采样输入端U1串联R1、R2后接地，电压采样输入端U2串联R3、R4后接地，单片机包括AN0端口和AN1端口，R1和R2之间连接AN0端口，R3和R4之间连接AN1端口，单片机还包括PWM信号输出端口和AN2端口，单片机通过AN2端口与电阻R5串联接地，同时单片机通过AN2端口采集MOS管电流，单片机还包括PA7端口，单片机通过PA7端口接地，单片机还包括端口1，单片机通过端口1接3.3V电压端，单片机还包括端口2和端口3，单片机的端口2和端口3分别与晶振连接。

其中，所述EMI滤波电路包括交流输入L和N，EMI滤波后的输出L1和N1，滤波电感、电容和电阻，L和N端口通过电容C1连接，L和N端口通过滤波电感与L1和N1端口连接，L1和N1端口通过电容C2连接，电容C2与R并联，L1端口与电容C3串联接地，N1端口和C4串联接地。

其中，所述单相整流滤波电路包括L1、N1、U+、U-端口，L1端连接二极管D1的阳极，D3的阴极，N1端连接二极管D2的阳极，D4的阴极，U+端连接D1和D2的阴极，U-端连接D3和D4的阳极，U+、U-端通过电容C5连接。

其中，所述驱动放大电路包括PWM信号输入端和PWM1信号输出端，三极管Q1和三极管Q2的基极与PWM输入端连接，三极管Q1的集电极连接12V电压端，三极管Q2的发射极接地，电阻R1两端分别连接三极管Q1的基极和集电极，三极管Q1的发射极和三极管Q2的集电极连接并通过电阻R2与PWM1信号输出端连接，电阻R2的一端分别与三极管Q1的发射极和三极管Q2的集电极连接，电阻R2的另一端分别与电阻R3的一端、二极管D6的阴极和PWM1连接，电阻R3的另一端和稳压二极管D6的阳极接地，PWM1信号输出端连接稳压二极管D6的阴极。

其中，所述DC/DC变换电路包括U+、U-端和L2、N2输出端，U+、U-端通过电容C6连接，二极管D5的阴极分别连接U+端和L2输出端，二极管D5的阳极分别连接N2输出端和MOS管的漏极，MOS管的源极连接电阻R_S的一端，MOS管的栅极连接PWM1端，电阻R_S的另一端连接U-端。

有益效果：相比于现有技术，本发明保护设备将所有功能模块集成在一个电路板上，且各个模块的电路设计简单合理，设备外输入的交流电经EMI滤波电路和单相整流滤波电路后能得到高压直流电，驱动放大电路采用合理的电路布局能够将单片机控制电路的输出功率放大到所需值，另外，本发明的保护设备输出端直接连接在交流接触器线圈上，安装方便。

附图说明

图1为本发明线圈类负载电压暂降保护设备的结构示意图；