CN114499263A - 一种单稳态永磁接触器的集成化磁链闭环控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种单稳态永磁接触器的集成化磁链闭环控制系统，包括集成式驱动电路和磁链闭环控制系统，所述集成式驱动电路包括整流桥、滤波电容、集成芯片U ₁、U ₂，驱动永磁接触器线圈以及多个电容和电阻；整流桥和滤波电容将交流输入电压整流为平稳的直流，U ₁、U ₂芯片构成全桥电路；所述磁链闭环控制系统在永磁接触器的起动过程中采用恒磁链闭环控制，使操作功最小化及自动弱磁，以节能并抑制触头弹跳；在分断过程中采用恒定零磁链控制，使电磁链时刻完全抵消永磁链，以提高分闸速度，进而提高永磁开关的分合闸性能。该系统有利于简化单稳态永磁接触器的硬件控制电路，提高单稳态永磁接触器的运行可靠性和分合闸性能。

Description

一种单稳态永磁接触器的集成化磁链闭环控制系统

技术领域

本发明属于开关电器控制领域，具体涉及一种单稳态永磁接触器的集成化磁链闭环控制系统。

背景技术

接触器是一种适用于远距离频繁接通和分断交直流主电路及大容量控制电路的控制电器。传统的电磁式接触器在低压电气系统中被广泛应用，制造技术和应用市场非常成熟。但在其运行过程中通常会产生较大的噪声，且线圈需长时间通电来保持吸合状态，导致温度升高易烧毁线圈，且长时间工作时能耗较高。

单稳态永磁接触器与传统电磁式接触器的最大区别在于合闸之后线圈无需通电流，由永磁体实现合闸位置的保持功能，不受输入电源的影响，保持可靠性得到提高。相比于电磁式接触器，保持无噪声、无能耗，从根本上解决了传统电磁式接触器存在的线圈发热易烧毁和长时间通电耗能高的问题，符合低碳、节能的发展方向。

单稳态永磁接触器在合、分闸操作时，需要外部控制电路向操动机构线圈提供正、反向电流。因此硬件控制电路及软件控制方案的优劣直接影响到整个永磁接触器的性能。传统的永磁接触器智能控制电路大多采用分立元件实现，元器件数目较多，使得永磁接触器控制电路的可靠性受到影响，成本大幅提高，制约其工程应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种单稳态永磁接触器的集成化磁链闭环控制系统，该系统有利于简化单稳态永磁接触器的硬件控制电路，提高单稳态永磁接触器的运行可靠性和分合闸性能。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种单稳态永磁接触器的集成化磁链闭环控制系统，包括集成式驱动电路和磁链闭环控制系统，所述集成式驱动电路包括整流桥B ₁，滤波电容C ₁，集成芯片U ₁、U ₂，驱动永磁接触器线圈Coil ₁，电容C ₂、C ₃、C ₄、C ₅，以及电阻R ₁、R ₂、R ₃、R ₄、R ₅、R ₆、R ₇、R ₈、R ₉；整流桥B ₁和滤波电容C ₁将交流输入电压整流为平稳的直流，U ₁、U ₂芯片构成全桥电路；C ₂、C ₃和C ₄、C ₅分别为U ₁和U ₂内部集成开关管的自偏置电容，为内部上、下管提供动态自供电电压；R ₃、R ₄和R ₅、R ₆分别为U ₁和U ₂的上、下管限流电阻，为芯片提供可硬件调节的自锁限流阈值；R ₂、R ₇为电流检测电阻，分别用于检测流过U ₁、U ₂下管漏极的电流；R ₈、R ₉组成电阻分压电路，通过相应的转换用于反映线圈Coil ₁两端的电压；R ₁为系统母线输入电压检测电阻，U ₁芯片的3引脚通过R ₁连接到输入电压母线以实时监测系统的过、欠压，此外通过芯片的6引脚将包括过压、欠压、过流、过温的故障信息发送给系统MCU；通过9引脚的不同连接方式为每个芯片设置唯一的ID信息，用于快速定位故障芯片及故障类型；

所述磁链闭环控制系统在永磁接触器的起动过程中采用恒磁链闭环控制，使操作功最小化及自动弱磁，以节能并抑制触头弹跳；在分断过程中采用恒定零磁链控制，使电磁链时刻完全抵消永磁链，以提高分闸速度，进而提高永磁开关的分合闸性能。

进一步地，所述磁链闭环控制系统通过U ₁、U ₂的7引脚检测永磁接触器的线圈电流i _coil，通过分压电阻R ₈、R ₉检测线圈电压u _coil，线圈电流i _coil和线圈电压u _coil按照公式（1）进行磁路磁链的计算：

(1)

式中：ψ _coil为磁路磁链，u _coil为线圈电压，i _coil为线圈电流，R _coil为线圈电阻；

两块芯片U ₁、U ₂内部的4个MOSFET开关管S ₁、S ₂、S ₃、S ₄组成全桥控制电路，上、下桥臂MOSFET驱动信号严格互补，并插入死区，防止直通；根据加在线圈两端的电压极性以及线圈电流方向定义4种电路状态：当S ₁、S ₄同时导通，S ₂、S ₃互补关断时，整流滤波后的正向电压施加在线圈两端，使线圈快速正向激磁，定义此时电路状态为+1态；当S ₁、S ₄同时关断，S ₂、S ₃互补导通时，负的电容电压施加在线圈两端，迫使线圈快速退磁或负向激磁，定义此时电路状态为-1态；当仅有S ₄导通，线圈电流通过S ₂的续流二极管D ₂及S ₄正向续流时，线圈两端电压接近0V，定义此时电路状态为0⁺态；当仅有S ₂导通，线圈电流通过S ₄的续流二极管D ₄及S ₂负向续流时，线圈两端电压同样接近0V，定义此时电路状态为0^-态；0+态和0-态这两种电路状态线圈电流缓慢下降，磁路缓慢退磁。

进一步地，所述磁链闭环控制系统采用滞环控制方式进行调节，按如下方法实现磁链闭环控制：通过比较计算磁链值ψ _coil与参考磁链值ψ _ref得出磁链误差∆ψ，即：∆ψ = ψ _coil-ψ _ref，根据磁链误差∆ψ和滞环宽度ε，自动选择合适的电路状态并按照开关表转化成对应开关管的驱动状态，具体转换为：

当∆ψ<0时，开通S ₁、S ₄开关管，关闭S ₂、S ₃开关管，选择+1态电路使线圈快速正向激磁，从而使磁路磁链ψ _coil快速达到设定的参考磁链ψ _ref ；当0≤∆ψ≤ε时，根据线圈电流方向自动选择0⁺、0^-两种电路状态，当线圈流过正向电流时，开通S ₄开关管，关闭S ₁、S ₂、S ₃开关管，使线圈电流正向续流，当线圈流过负向电流时，开通S ₂开关管，关闭S ₁、S ₃、S ₄开关管，使线圈电流负向续流，通过0⁺、0^-两种电路状态使正向或反向的线圈电流缓慢下降，从而使线圈磁路缓慢退磁；当 ∆ψ>ε时，开通S ₂、S ₃开关管，关闭S ₁、S ₄开关管，选择-1态电路使线圈快速退磁或负向激磁。

进一步地，在磁链滞环作用下，进行单稳态永磁接触器动作过程的优化控制：在起动过程中设定磁链参考值为一恒定值，随着动静铁心间气隙的减小，自动调节激磁电流的大小及方向，使电磁磁链和永磁磁链构成的总磁链动态稳定在参考值处，接触器进行恒磁链起动；在稳定保持过程中关闭四个内部开关管，接触器靠永磁力稳定的保持在吸持状态；在分断过程中设定磁链参考值为0，随着动静铁心间气隙的增加，自动调节退磁电流的大小，使电磁磁链和永磁磁链构成的总磁链始终为0，接触器以最快速度完成分断，从而实现单稳态永磁接触器起动及分断过程的磁链闭环控制。

进一步地，在单稳态永磁接触器恒磁链起动与分断过程中，线圈电流超过电阻R ₃、R ₄和R ₅、R ₆设置的限流阈值时，集成芯片能够在对开关管进行硬件自锁式限流，从而保护驱动电路不受损坏，用作最终的硬件过流保护。

进一步地，在永磁接触器恒磁链起动及分断的基础上，进一步对线圈电流进行逐周期限流控制，具体控制方式如下：通过可编程DAC输出限流阈值i _max，线圈电流i _coil和限流阈值i _max经MCU内部比较器连接到MCU内部PWM模块，当线圈电流i _coil大于设定的限流阈值i _max时，经比较器向PWM模块输出互补关断信号，使得开关管关闭一个PWM周期，直到线圈电流i _coil小于限流阈值i _max时，PWM周期将重新打开，开关管按上述滞环控制方式进行磁链闭环控制，在磁链闭环控制的基础上进行可软件编程的逐周期限流，控制线圈电流最大值，以实现永磁接触器在磁链闭环控制过程中的可靠运行。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：针对单稳态永磁接触器智能控制模块运行可靠性差以及成本高等问题，提出了一种单稳态永磁接触器的集成化磁链闭环控制系统，该系统巧妙的将集成芯片运用到单稳态永磁接触器的驱动控制中，大大提高了智能控制电路的集成度，从而使得永磁接触器的整体可靠性得到提高，硬件成本得以降低。集成芯片其内部开关管均采用自供电方式进行驱动，无需外部辅助电源；同时该芯片可提供精确实时的电流信息，无需构建外部电流检测电路，进一步简化了硬件控制电路，降低了智能控制的成本。该系统解决了传统电路分立元器件数量众多的缺陷，进一步提高了永磁接触器的运行可靠性。在此基础上，采用磁链闭环控制策略对永磁开关的工作过程进行优化控制，达到抑制合闸弹跳及提高分闸速度的目的，提高了永磁接触器的分合闸性能。

附图说明

图1是本发明实施例的系统原理图；

图2是本发明实施例中四种电路状态示意图；

图3是本发明实施例中磁链闭环控制原理图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

如图1所示，本实施例提供了一种单稳态永磁接触器的集成化磁链闭环控制系统，包括集成式驱动电路和磁链闭环控制系统。所述集成式驱动电路包括整流桥B ₁，滤波电容C ₁，集成芯片U ₁、U ₂，驱动永磁接触器线圈Coil ₁，电容C ₂、C ₃、C ₄、C ₅，以及电阻R ₁、R ₂、R ₃、R ₄、R ₅、R ₆、R ₇、R ₈、R ₉。U ₁、U ₂的外部引脚为1-14。整流桥B ₁和滤波电容C ₁将交流输入电压整流为平稳的直流，U ₁、U ₂芯片构成全桥电路；C ₂、C ₃和C ₄、C ₅分别为U ₁和U ₂内部集成开关管的自偏置电容，为内部上、下管提供动态自供电电压；R ₃、R ₄和R ₅、R ₆分别为U ₁和U ₂的上、下管限流电阻，为芯片提供可硬件调节的自锁限流阈值；R ₂、R ₇为电流检测电阻，分别用于检测流过U ₁、U ₂下管漏极的电流；R ₈、R ₉组成电阻分压电路，通过相应的转换可用于反映线圈Coil ₁两端的电压；R ₁为系统母线输入电压检测电阻，U ₁芯片的3引脚通过R ₁连接到输入电压母线以实时监测系统的过、欠压，此外通过芯片的6引脚将包括过压、欠压、过流、过温的故障信息发送给系统MCU；通过9引脚的不同连接方式为每个芯片设置唯一的ID信息，用于快速定位故障芯片及故障类型。

所述集成芯片U ₁、U ₂为现有的成品芯片，其引脚（1-14）功能定义如下：

引脚1：与芯片内部集成的上管MOSFET漏极进行电气连接，同时也是内部上下管MOSFET自供电电路的输入端。

引脚2：此引脚连接上管MOSFET栅极驱动器的旁路电容，为上管工作提供自供电电压。

引脚3：此引脚是自配置系统监测输入端。若此引脚通过电阻连接到系统输入电压母线，将会自行检测系统过压、欠压故障。若通过热敏电阻连接到系统地，将会自行检测系统过温故障。

引脚4：此引脚为上管MOSFET栅极驱动控制输入端，连接到系统MCU PWM输出引脚。

引脚5：此引脚为下管MOSFET栅极驱动控制输入端，连接到系统MCU PWM输出引脚。

引脚6：此引脚为集成芯片故障通信引脚，连接到系统MCU I/O引脚，提供系统故障信息。

引脚7：此引脚通过小信号电阻接地，提供下管MOSFET漏极电流信息。

引脚8：此引脚连接下管MOSFET栅极驱动器的旁路电容，为下管工作提供自供电电压。

引脚9：此引脚通过不同的连接方式为每个芯片配置唯一的ID信息。

引脚10：此引脚为下管控制器小信号引脚和系统MCU接地参考连接点。

引脚11：此引脚通过电阻接地，用于设置下管MOSFET的硬件限流阈值。

引脚12：此引脚与芯片内部集成的下管MOSFET源极进行电气连接。

引脚13：此引脚连接上管MOSFET的源极和下管MOSFET的漏极。

引脚14：此引脚通过电阻连接到半桥输出端，用于设置上管MOSFET的硬件限流阈值。

所述磁链闭环控制系统在永磁接触器的起动过程中采用恒磁链闭环控制，使操作功最小化及自动弱磁，以节能并抑制触头弹跳；在分断过程中采用恒定零磁链控制，使电磁链时刻完全抵消永磁链，以提高分闸速度，进而提高永磁开关的分合闸性能。

所述磁链闭环控制系统的工作原理如下：

通过U ₁、U ₂的7引脚检测永磁接触器的线圈电流i _coil，通过分压电阻R ₈、R ₉检测线圈电压u _coil，线圈电流i _coil和线圈电压u _coil按照公式（1）进行磁路磁链的计算：

(1)

式中：ψ _coil为磁路磁链，u _coil为线圈电压，i _coil为线圈电流，R _coil为线圈电阻。

如图2所示，两块芯片U ₁、U ₂内部的4个MOSFET开关管S ₁、S ₂、S ₃、S ₄组成全桥控制电路，上、下桥臂MOSFET驱动信号严格互补，并插入死区，防止直通；根据加在线圈两端的电压极性以及线圈电流方向定义4种电路状态：当S ₁、S ₄同时导通，S ₂、S ₃互补关断时，整流滤波后的正向电压施加在线圈两端，使线圈快速正向激磁，定义此时电路状态为+1态；当S ₁、S ₄同时关断，S ₂、S ₃互补导通时，负的电容电压施加在线圈两端，迫使线圈快速退磁或负向激磁，定义此时电路状态为-1态；当仅有S ₄导通，线圈电流通过S ₂的续流二极管D ₂及S ₄正向续流时，线圈两端电压接近0V，定义此时电路状态为0⁺态；当仅有S ₂导通，线圈电流通过S ₄的续流二极管D ₄及S ₂负向续流时，线圈两端电压同样接近0V，定义此时电路状态为0^-态；0+态和0-态这两种电路状态线圈电流缓慢下降，磁路缓慢退磁。

所述磁链闭环控制系统采用滞环控制方式进行调节，如图3所示，磁链闭环控制原理具体为：通过比较计算磁链值ψ _coil与参考磁链值ψ _ref得出磁链误差∆ψ，即：∆ψ = ψ _coil-ψ _ref，根据磁链误差∆ψ和滞环宽度ε，自动选择合适的电路状态并按照开关表转化成对应开关管的驱动状态，具体转换如下所示：

当∆ψ<0时，开通S ₁、S ₄开关管，关闭S ₂、S ₃开关管，选择+1态电路使线圈快速正向激磁，从而使磁路磁链ψ _coil快速达到设定的参考磁链ψ _ref ；当0≤∆ψ≤ε时，根据线圈电流方向自动选择0⁺、0^-两种电路状态，当线圈流过正向电流时，开通S ₄开关管，关闭S ₁、S ₂、S ₃开关管，使线圈电流正向续流，当线圈流过负向电流时，开通S ₂开关管，关闭S ₁、S ₃、S ₄开关管，使线圈电流负向续流，通过0⁺、0^-两种电路状态使正向或反向的线圈电流缓慢下降，从而使线圈磁路缓慢退磁；当 ∆ψ>ε时，开通S ₂、S ₃开关管，关闭S ₁、S ₄开关管，选择-1态电路使线圈快速退磁或负向激磁。

在上述磁链滞环作用下，进行单稳态永磁接触器动作过程的优化控制：在起动过程中设定磁链参考值为一恒定值，随着动静铁心间气隙的减小，自动调节激磁电流的大小及方向，使电磁磁链和永磁磁链构成的总磁链动态稳定在参考值处，接触器进行恒磁链起动；在稳定保持过程中关闭四个内部开关管，接触器靠永磁力稳定的保持在吸持状态；在分断过程中设定磁链参考值为0，随着动静铁心间气隙的增加，自动调节退磁电流的大小，使电磁磁链和永磁磁链构成的总磁链始终为0，接触器以最快速度完成分断，从而实现单稳态永磁接触器起动及分断过程的磁链闭环控制。

在单稳态永磁接触器恒磁链起动与分断过程中，线圈电流超过电阻R ₃、R ₄和R ₅、R ₆设置的限流阈值时，集成芯片能够在对开关管进行硬件自锁式限流，从而保护驱动电路不受损坏，用作最终的硬件过流保护。然而在永磁接触器磁链闭环控制过程中需要对线圈电流进行逐周期限流，因此在永磁接触器恒磁链起动及分断的基础上，进一步对线圈电流进行逐周期限流控制，具体控制方式如下：通过可编程DAC输出限流阈值i _max，线圈电流i _coil和限流阈值i _max经MCU内部比较器连接到MCU内部PWM模块，当线圈电流i _coil大于设定的限流阈值i _max时，经比较器向PWM模块输出互补关断信号，使得开关管关闭一个PWM周期，直到线圈电流i _coil小于限流阈值i _max时，PWM周期将重新打开，开关管按上述滞环控制方式进行磁链闭环控制，在磁链闭环控制的基础上进行可软件编程的逐周期限流，控制线圈电流最大值，以实现永磁接触器在磁链闭环控制过程中的可靠运行。

本发明提供的单稳态永磁接触器的集成化磁链闭环控制系统，将开关电源芯片巧妙的应用在单稳态永磁接触器的控制中，器件的集成度高、电路可靠、体积小、成本低；上下管驱动器均采用自偏置供电的方式工作，克服了传统永磁接触器驱动方案需要辅助工作电源的缺陷，进一步降低了体积和成本；芯片提供精确实时的电流输出信息，无需外部电流检测电路，进一步简化了硬件控制方案；外部提供可硬件调节的限流阈值，一旦超过限流值即自锁PWM输出，即使在短路故障情况下仍能保证安全；配合单片机片上运放及可编程DAC外设，可以实现灵活的软件逐周期限流，在磁链单闭环控制下，具有灵活的正向及反向电流最大值限制能力，提高闭环控制的可靠性，降低永磁体的永久退磁风险。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (6)

1.一种单稳态永磁接触器的集成化磁链闭环控制系统，其特征在于，包括集成式驱动电路和磁链闭环控制系统，所述集成式驱动电路包括整流桥B ₁，滤波电容C ₁，集成芯片U ₁、U ₂，驱动永磁接触器线圈Coil ₁，电容C ₂、C ₃、C ₄、C ₅，以及电阻R ₁、R ₂、R ₃、R ₄、R ₅、R ₆、R ₇、R ₈、R ₉；整流桥B ₁和滤波电容C ₁将交流输入电压整流为平稳的直流，U ₁、U ₂芯片构成全桥电路；C ₂、C ₃和C ₄、C ₅分别为U ₁和U ₂内部集成开关管的自偏置电容，为内部上、下管提供动态自供电电压；R ₃、R ₄和R ₅、R ₆分别为U ₁和U ₂的上、下管限流电阻，为芯片提供可硬件调节的自锁限流阈值；R ₂、R ₇为电流检测电阻，分别用于检测流过U ₁、U ₂下管漏极的电流；R ₈、R ₉组成电阻分压电路，通过相应的转换用于反映线圈Coil ₁两端的电压；R ₁为系统母线输入电压检测电阻，U ₁芯片的3引脚通过R ₁连接到输入电压母线以实时监测系统的过、欠压，此外通过芯片的6引脚将包括过压、欠压、过流、过温的故障信息发送给系统MCU；通过9引脚的不同连接方式为每个芯片设置唯一的ID信息，用于快速定位故障芯片及故障类型；

所述磁链闭环控制系统在永磁接触器的起动过程中采用恒磁链闭环控制，使操作功最小化及自动弱磁，以节能并抑制触头弹跳；在分断过程中采用恒定零磁链控制，使电磁链时刻完全抵消永磁链，以提高分闸速度，进而提高永磁开关的分合闸性能。

2.根据权利要求1所述的一种单稳态永磁接触器的集成化磁链闭环控制系统，其特征在于，所述磁链闭环控制系统通过U ₁、U ₂的7引脚检测永磁接触器的线圈电流i _coil，通过分压电阻R ₈、R ₉检测线圈电压u _coil，线圈电流i _coil和线圈电压u _coil按照公式（1）进行磁路磁链的计算：

(1)

式中：ψ _coil为磁路磁链，u _coil为线圈电压，i _coil为线圈电流，R _coil为线圈电阻；

两块芯片U ₁、U ₂内部的4个MOSFET开关管S ₁、S ₂、S ₃、S ₄组成全桥控制电路，上、下桥臂MOSFET驱动信号严格互补，并插入死区，防止直通；根据加在线圈两端的电压极性以及线圈电流方向定义4种电路状态：当S ₁、S ₄同时导通，S ₂、S ₃互补关断时，整流滤波后的正向电压施加在线圈两端，使线圈快速正向激磁，定义此时电路状态为+1态；当S ₁、S ₄同时关断，S ₂、S ₃互补导通时，负的电容电压施加在线圈两端，迫使线圈快速退磁或负向激磁，定义此时电路状态为-1态；当仅有S ₄导通，线圈电流通过S ₂的续流二极管D ₂及S ₄正向续流时，线圈两端电压接近0V，定义此时电路状态为0⁺态；当仅有S ₂导通，线圈电流通过S ₄的续流二极管D ₄及S ₂负向续流时，线圈两端电压同样接近0V，定义此时电路状态为0^-态；0+态和0-态这两种电路状态线圈电流缓慢下降，磁路缓慢退磁。

3.根据权利要求2所述的一种单稳态永磁接触器的集成化磁链闭环控制系统，其特征在于，所述磁链闭环控制系统采用滞环控制方式进行调节，按如下方法实现磁链闭环控制：通过比较计算磁链值ψ _coil与参考磁链值ψ _ref得出磁链误差∆ψ，即：∆ψ = ψ _coil -ψ _ref，根据磁链误差∆ψ和滞环宽度ε，自动选择合适的电路状态并按照开关表转化成对应开关管的驱动状态，具体转换为：

当∆ψ<0时，开通S ₁、S ₄开关管，关闭S ₂、S ₃开关管，选择+1态电路使线圈快速正向激磁，从而使磁路磁链ψ _coil快速达到设定的参考磁链ψ _ref ；当0≤∆ψ≤ε时，根据线圈电流方向自动选择0⁺、0^-两种电路状态，当线圈流过正向电流时，开通S ₄开关管，关闭S ₁、S ₂、S ₃开关管，使线圈电流正向续流，当线圈流过负向电流时，开通S ₂开关管，关闭S ₁、S ₃、S ₄开关管，使线圈电流负向续流，通过0⁺、0^-两种电路状态使正向或反向的线圈电流缓慢下降，从而使线圈磁路缓慢退磁；当 ∆ψ>ε时，开通S ₂、S ₃开关管，关闭S ₁、S ₄开关管，选择-1态电路使线圈快速退磁或负向激磁。

4.根据权利要求3所述的一种单稳态永磁接触器的集成化磁链闭环控制系统，其特征在于，在磁链滞环作用下，进行单稳态永磁接触器动作过程的优化控制：在起动过程中设定磁链参考值为一恒定值，随着动静铁心间气隙的减小，自动调节激磁电流的大小及方向，使电磁磁链和永磁磁链构成的总磁链动态稳定在参考值处，接触器进行恒磁链起动；在稳定保持过程中关闭四个内部开关管，接触器靠永磁力稳定的保持在吸持状态；在分断过程中设定磁链参考值为0，随着动静铁心间气隙的增加，自动调节退磁电流的大小，使电磁磁链和永磁磁链构成的总磁链始终为0，接触器以最快速度完成分断，从而实现单稳态永磁接触器起动及分断过程的磁链闭环控制。

5.根据权利要求4所述的一种单稳态永磁接触器的集成化磁链闭环控制系统，其特征在于，在单稳态永磁接触器恒磁链起动与分断过程中，线圈电流超过电阻R ₃、R ₄和R ₅、R ₆设置的限流阈值时，集成芯片能够在对开关管进行硬件自锁式限流，从而保护驱动电路不受损坏，用作最终的硬件过流保护。

6.根据权利要求5所述的一种单稳态永磁接触器的集成化磁链闭环控制系统，其特征在于，在永磁接触器恒磁链起动及分断的基础上，进一步对线圈电流进行逐周期限流控制，具体控制方式如下：通过可编程DAC输出限流阈值i _max，线圈电流i _coil和限流阈值i _max经MCU内部比较器连接到MCU内部PWM模块，当线圈电流i _coil大于设定的限流阈值i _max时，经比较器向PWM模块输出互补关断信号，使得开关管关闭一个PWM周期，直到线圈电流i _coil小于限流阈值i _max时，PWM周期将重新打开，开关管按上述滞环控制方式进行磁链闭环控制，在磁链闭环控制的基础上进行可软件编程的逐周期限流，控制线圈电流最大值，以实现永磁接触器在磁链闭环控制过程中的可靠运行。

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