[发明专利]一种基于微控制器的欠压、分励脱扣器及PWM信号占空比调整方法

权利要求书

1.一种电磁铁驱动电路，包括接入端，所述接入端连接有第一二级管，所述第一二极管上并联有电磁铁，所述第一二极管连接有MOS管，其特征在于，所述MOS管的一端连接有推挽电路，所述推挽电路的一端连接PWM端口，其中PWM端口设置在微控制器上。

2.根据权利要求1所述的一种电磁铁驱动电路，其特征在于，所述推挽电路包括第一三级管、第二三极管，所述MOS管的一端分别与所述第一三极管和第二三极管发射级连接，所述第一三极管和第二三极管的基极相连后连接有第三三极管，所述第三三极管的基极与所述PWM端口连接，其中所述第一三极管和第三三极管之间设置有第一电阻；所述第三三极管的基极连接有支路一与支路二，所述支路一上设置有与所述PWM端口连接的第二电阻，所述支路二上设置有第三电阻，所述第三电阻的另外一端接地。

3.根据权利要求2所述的一种电磁铁驱动电路，其特征在于，还包括位于接入端一侧的第二二极管和第一电容，所述第一电容的另外一端接地。

4.一种基于微控制器的欠压、分励脱扣器，其特征在于，包括如权利要求1-3所述的任意一项的电磁铁驱动电路。

5.根据权利要求4所述的一种基于微控制器的欠压、分励脱扣器，其特征在于，还包括

分励信号接口电路，用于接收分励信号并转换成相应电压电平系统的高低电平，并反馈至微控制器；以及

分励主令信号电路，发送分励信号至分励信号接口电路；所述分励信号接口电路与所述微控制器连接，所述分励主令信号电路连接分励信号接口电路。

其中所述分励信号接口电路包括第一支路、第二支路，所述第一支路和第二支路连接有光电耦合器，所述第一支路上的电阻A与光电耦合器的发光二极管的一端连接，所述第二支路上的电阻B与光电耦合器的发光二极管的另一端连接，所述光电耦合器的光敏三极管的漏极连接电源，所述光电耦合器的光敏三极管的源极连接电阻C之后接地，所述光电耦合器的光敏三极管的漏极还连接电容A后接地。

6.根据权利要求5所述的一种基于微控制器的欠压、分励脱扣器，其特征在于，还包括电源电路，用于提供电压；

电源电压检测电路，用于检测电源电路中的电压值并反馈至微控制器；

驱动电压检测电路，用于检测电磁铁驱动电路中的电压值并反馈至微控制器；

其中所述电源电路与所述电磁铁驱动电路连接，所述电源电压检测电路分别与所述电磁铁驱动电路与所述微控制器连接，所述驱动电压检测电路分别与所述电磁铁驱动电路与所述微控制器连接。

7.根据权利要求6所述的一种基于微控制器的欠压、分励脱扣器，其特征在于，所述电源电路包括整流电路以及DC/DC降压电路，所述整流电路分别与所述电磁铁驱动电路和DC/DC降压电路连接，其中DC/DC降压电路将高压电源进行降压后输出第一电压和第二电压，所述第一电压用于电磁铁驱动电路，所述第二电压用于微控制器、分励信号电路。

8.根据权利要求7所述的一种基于微控制器的欠压、分励脱扣器，其特征在于，所述电源电压检测电路和驱动电压检测电路与所述微控制器的ADC引脚连接。

9.根据权利要求8所述的一种基于微控制器的欠压、分励脱扣器，其特征在于，所述分励信号接口电路与所述微控制器的标准I/O引脚连接。

10.一种基于微控制器的欠压、分励脱扣器PWM信号的占空比调整方法，包括如下步骤，将脱扣器连接到220V或380V后，微控制器电路通过连接到电源电压检测电路的ADC端口采样并计算当前的电网电压Vac；判断当前的电网电压Vac计算值，若当前的电网电压Vac计算值不低于80％电网电压额定值，通过PWM端口发出吸合电平信号并持续320ms等待吸合动作完成；随后微控制器电路通过连接到驱动电压检测电路的ADC端口采样并计算当前的驱动电压Vpp，并根据驱动电压Vpp的计算值对PWM脉冲的占空比进行调整，其中占空比采用如下计算方程式：

其中：

D_max：是U_min对应的占空比；U_min则是电磁铁吸合动作完成后必须维持吸合的最低电网电压；

U_pp：是计算的电磁铁驱动电压；D_min：是在1.25U_e以上的占空比，U_e是电网额定电压；

D_max、D_min等参数需要根据对电磁铁的工况进行测试后获得数据，K值＝70％-99％，根据电磁铁工况进行选择。