[发明专利]一种快速直流接触器的控制器

说明书

本发明公开了一种快速直流接触器的控制器，包括单片机、电源转换电路和辅助开关电路；所述的单片机依次连接PWM输出模块、功率MOSFET驱动电路和MOSFET功率输出电路，用于对输入电压检测和负载电流检测，通过PWM输出模块控制功率MOSFET驱动电路；所述的辅助开关电路连接功率MOSFET驱动电路和MOSFET功率输出电路；所述的电源转换电路分别与单片机、功率MOSFET驱动电路和MOSFET功率输出电路连接，还包括与单片机和MOSFET功率输出电路连接的关断缓冲电路；本发明使用单片机进行输入电压和负载电流的AD采集转换，并根据输入电压和负载电流的大小来调整PWM脉宽，实现输出自适应调节功能。

技术领域

本发明属于直流开关电器技术领域，具体涉及一种快速直流接触器的控制器，特别适用于电力机车直流供电系统接触器的控制。

背景技术

电力机车直流供电系统中接触器是很重要的开关装置，用于实现供电系统的物理隔离。

但接触器的工作特性为非线性，在开启瞬间需要较大电流并有弹跳现象。在进行控制器设计时，要充分考虑以上因素，并考虑到功率电路对电源和功率耗散的特殊要求，保证接触器能够快速正确的工作，防止误触发。

电力机车涉及人身安全，需要特别加强快速性、稳定性和可靠性。

电力机车设备安装空间狭小，故控制器还需进行小型化设计。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种快速直流接触器的控制器，采用单片机进行一系列流程控制。

本发明的技术方案如下：一种快速直流接触器的控制器，该控制器与负载串联使用，采用低端开关方式，通过采集负载电压实现控制器电源转换，包括单片机、电源转换电路和辅助开关电路；所述的单片机依次连接PWM输出模块、功率MOSFET驱动电路和MOSFET功率输出电路，用于对输入电压检测和负载电流检测，通过PWM输出模块控制功率MOSFET驱动电路；所述的辅助开关电路连接功率MOSFET驱动电路和MOSFET功率输出电路；所述的电源转换电路分别与单片机、功率MOSFET驱动电路和MOSFET功率输出电路连接，还包括与单片机和MOSFET功率输出电路连接的关断缓冲电路。

所述的一种快速直流接触器的控制器，其电源转换电路通过P04输出PWM波控制电源电压保持稳定，包括三极管V36、V35和开关管V33、V38，开关管V33为N沟道耗尽型MOSFET管，三极管V36的集电极与V35的基极连接，三极管V36的发射极与V35的发射极同时连接地点GND，三极管V35和V36的基极分别连接有上拉电阻R53和R52，三极管V35的集电极与开关管V33的栅极连接，开关管V33的源极与V38的栅极连接，三极管V35的集电极通过采样电阻R57连接开关管V38的栅极，开关管V33和V38的漏极同时通过二极管V32连接接触器线圈，开关管V38的源极连接电容C34，开关管V38上并联有续流二极管。

所述的一种快速直流接触器的控制器，其辅助开关电路由作为辅助开关的MOSFET管和负载开关的MOSFET管串联组成。在接触器断开过程中，辅助开关MOSFET和负载开关MOSFET同时断开，负载的电感分量形成的感应电动势无法经辅助开关流经续流二极管等续流路径，负载无法形成续流回路。由于负载迅速被切断且无续流，负载磁场迅速消失，线圈铁芯迅速复位，接触器出头迅速断开，从而提高了接触器的分闸速度。