CN209169052U - 一种自保护直流接触器驱动电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种自保护直流接触器驱动电路，包括隔离光耦、双向晶闸管、稳压管、MOSFET管，防接反二极管，续流二极管和滤波电路、电阻、第一分压电阻、第二分压电阻和驱动电阻组成，隔离光耦通过隔离第五电阻连接电源正极，隔离光耦通过第一分压电阻连接第二分压电阻的一端、双向晶闸管的一端和驱动电阻的一端。本实用新型有益效果：本实用新型实现大功率直流接触器的快速可靠工作、具有自动保护功能，实现对直流接触器的可靠工作，确保直流接触器稳定可靠工作，避免了接触器能量的损坏，延长了直流接触器的使用寿命和使用效率，实现安全长期，提高了整个直流接触器的控制性能和使用安全性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及接触器驱动技术领域，尤其是一种自保护直流接触器驱动电路。
背景技术
大功率直流接触器，其可靠性好、密闭的结构、线圈直流供电稳定、防震，在汽车、工业控制、尤其是城市轨道交通和铁路机车广泛使用。对于大功率直流接触器的控制，一般采用控制信号加小电压、小电流的中间继电器来进行控制，然后用中间继电器的常开常闭触点来控制大功率直流寄接触器线圈的开通与关断，这种控制方法，需要额外的中间继电器，且没有保护，增加了故障率，易损坏。
如下图1是目前控制大功率直流接触器的通常方法，其工作原理是：控制信号驱动三极管Q1导通，中间继电器KM1线圈得电，常开触点闭合，大功率直流接触器线圈得电，大功率直流接触器KM2开始工作，其主触点动作，从而与它连接的设备开始工作。这个电路用三极管的通断来控制中间继电器进而控制大功率直流接触器。用这种电路来控制多个大功率直流接触器时就需要采用多个中间继电器，这种大功率直流接触器电路能实现其功能，但带来了一些问题如下：（1）中间继电器线圈较细，易发生断线，使触点接触不良，同时还可能造成越级跳闸；（2）当工作时间过长时，线圈会发热，进而会使线圈烧毁，造成触点乱动作；（3）我们要选择合适的中间继电器的类型，后期还要对继电器进行管理和维护，这些都比较麻烦；（4）接线多而复杂，后期的检查和维护极其不方便；（5）成本会大大提高，性价比不高；（6）这种驱动电路没有保护功率，容易发生故障。
因此，对于上述问题有必要提出一种自保护直流接触器驱动电路。
实用新型内容
本实用新型目的是克服了现有技术中的不足，提供了一种自保护直流接触器驱动电路。
为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现：
一种自保护直流接触器驱动电路，包括隔离光耦、双向晶闸管、稳压管、MOSFET管，防接反二极管，续流二极管和滤波电路、电阻、第一分压电阻、第二分压电阻和驱动电阻组成，所述隔离光耦的第一端脚通过第五电阻连接电源正极，所述隔离光耦的第四端脚通过第一分压电阻连接第二分压电阻的一端、双向晶闸管的一端和驱动电阻的一端，所述驱动电阻的另一端分别连接稳压管的一端和MOSFET管的栅极，所述MOSFET管的源极通过防接反二极管分别连接滤波电路和续流二极管。
优选地，所述MOSFET管的漏极分别连接稳压管的另一端和双向晶闸管的另一端。
优选地，所述双向晶闸管的另一端还通过第一电阻分别连接第二分压电阻的另一端和连接直流接触器正极端。
优选地，所述滤波电路包括第一磁珠、第二磁珠、第一电容和线圈。
优选地，所述第一磁珠的一端连接防反接二极管，所述第一磁珠的另一端分别通过第一电容接地和连接第二磁珠的一端。
优选地，所述第二磁珠的另一端通过线圈连接直流接触器负极端，所述线圈的两端还连接有接触开关。
优选地，所述隔离光耦的第二端脚接收控制信号，所述隔离光耦的第三端脚接直流接触器负极端。
本实用新型有益效果：本实用新型运用电力电子技术、自动化技术，实现大功率直流接触器的快速可靠工作、具有自动保护功能，实现对直流接触器的可靠工作，具有的电路功能，确保直流接触器稳定可靠工作，过流的时候所具有的自动快速保护功能，避免了接触器能量的损坏，延长了直流接触器的使用寿命和使用效率，实现安全长期，提高了整个直流接触器的控制性能和使用安全性能。
以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。
附图说明
图1是现有技术的大功率直流接触器控制电路图；
图2是本实用新型的接触器驱动电路图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
如图2所示，一种自保护直流接触器驱动电路，包括隔离光耦TPL1、双向晶闸管T1、稳压管WD1、MOSFET管T2，防接反二极管D1，续流二极管D2和滤波电路、电阻R1、第一分压电阻R2、第二分压电阻R3和驱动电阻R4组成，所述隔离光耦TPL1的第一端脚通过第五电阻R5连接电源正极，所述隔离光耦TPL1的第四端脚通过第一分压电阻R2连接第二分压电阻R3的一端、双向晶闸管T1的一端和驱动电阻R4的一端，所述驱动电阻R4的另一端分别连接稳压管WD1的一端和MOSFET管T2的栅极，所述MOSFET管T2的源极通过防接反二极管D1分别连接滤波电路和续流二极管D2，所述隔离光耦TPL1的第二端脚接收控制信号，所述隔离光耦TPL1的第三端脚接直流接触器负极端DC-；电源正极为5V。
进一步的，所述MOSFET管T2的漏极分别连接稳压管WD1的另一端和双向晶闸管T1的另一端，所述双向晶闸管T1的另一端还通过第一电阻R1分别连接第二分压电阻R3的另一端和连接直流接触器正极端DC+。
其中，所述滤波电路包括第一磁珠FB1、第二磁珠FB2、第一电容C1和线圈KM1，所述第一磁珠FB1的一端连接防反接二极管D1，所述第一磁珠FB1的另一端分别通过第一电容C1接地和连接第二磁珠FB2的一端，所述第二磁珠FB2的另一端通过线圈KM1连接直流接触器负极端DC-，所述线圈KM1的两端还连接有接触开关。
本实用新型运用电力电子技术、自动化技术，实现大功率直流接触器的快速可靠工作、具有自动保护功能，实现对直流接触器的可靠工作，具有的电路功能，确保直流接触器稳定可靠工作，过流的时候所具有的自动快速保护功能，避免了接触器能量的损坏，延长了直流接触器的使用寿命和使用效率，实现安全长期，提高了整个直流接触器的控制性能和使用安全性能。
本实用新型最显著的特点就是利用电力MOSFET管T2和双向晶闸管T1的高速开关特性来进行设计，具有驱动速度快速，自保护功能等优点.
其工作原理：
如图2所示，本实用新型能实现大功率直流接触器的可靠稳定驱动和自保护；隔离光耦TPL1原边引脚接控制信号，控制直流接触器的吸合和断开，副边引脚分别接直流接触器的线圈驱动直流电压，其中一个引脚接直流电压的负，另外一个引脚通过限流电阻R2和R3接直流电压的正，分别连接着到双向晶闸管和MOSFET管T2；当大功率直流接触器主触点要闭合工作的时候，控制信号驱动光耦TPL1导通，驱动MOSFET管T2导通，直流接触器经过T2供给直流接触器线圈，直流接触器线圈得电，主触点闭合，接触器开始工作，从而控制设备的运转；反之，控制信号驱动光耦TPL1断开，驱动MOSFET管T2断开，直流接触器线圈断电，主触点断开；
电路中驱动光耦TPL1依据需要开通的速度和直流接触器的电源选择其型号，限流兼分压电阻R2,R3，当光耦导通时，经过分压电阻R2的输出，接MOS管T2的驱动电阻R4,根据直流电压的值(DC+,DC-),以及所选择的MOS管T2,确定电阻R2，R3和R4的阻值。图2电路中的T2选择为低通的电力MOSFET管，当其门极G管脚为高点压时，T2器件关断，当其G门极管脚为低电压时，器件导通。图2中稳压管WD1，当电路MOS管T2导通时可将T2门极G管脚的电压稳定在10V左右，保证电力MOSFET管T2稳定可靠导通工作。
电路中R1为毫欧电阻，依据直流接触器需要保护的电流选择其值，并联接在双向晶闸管T1的门极和另外一个极上，主要起过流保护的作用，当发生过流时，R1电阻上的电压上升，这个电压接到双向晶闸管T1的门极上，使双向晶闸管T1导通，直流电压的正电源通过双向晶闸管加到MOSFET管T2的门极G，使门极G管脚拉为高电压，迅速关断MOSFET管T2，从而直流接触器断电，停止工作，起到过流保护作用。
图2中的D2为续流快恢复二极管，当直流接触器关断时，将线圈中的能量释放，以免烧坏线圈，进而起到保护作用，D1为防接反二极管，防止电源接反，从而保护驱动电路，FB1和FB2为磁珠，滤除电路中的高频分量，提高电路的抗干扰能力。
本实用新型的电路优点：（1）运用功率小的微处理芯片，光耦，开关特性敏感的电力MOSFET等微小的输出功率器件直接驱动接触器；（2）其控制更加简便，并且接线简单，便于操作（使用芯片再加上相应的按键就可以控制多个这样的电路，不再需要多个中间继电器）。这样不仅提高了工作效率，还有极高的性价比，非常方便实用。
以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (7)
1.一种自保护直流接触器驱动电路，其特征在于：包括隔离光耦、双向晶闸管、稳压管、MOSFET管，防接反二极管，续流二极管和滤波电路、电阻、第一分压电阻、第二分压电阻和驱动电阻组成，所述隔离光耦的第一端脚通过第五电阻连接电源正极，所述隔离光耦的第四端脚通过第一分压电阻连接第二分压电阻的一端、双向晶闸管的一端和驱动电阻的一端，所述驱动电阻的另一端分别连接稳压管的一端和MOSFET管的栅极，所述MOSFET管的源极通过防接反二极管分别连接滤波电路和续流二极管。
2.如权利要求1所述的一种自保护直流接触器驱动电路，其特征在于：所述MOSFET管的漏极分别连接稳压管的另一端和双向晶闸管的另一端。
3.如权利要求2所述的一种自保护直流接触器驱动电路，其特征在于：所述双向晶闸管的另一端还通过第一电阻分别连接第二分压电阻的另一端和连接直流接触器正极端。
4.如权利要求1所述的一种自保护直流接触器驱动电路，其特征在于：所述滤波电路包括第一磁珠、第二磁珠、第一电容和线圈。
5.如权利要求4所述的一种自保护直流接触器驱动电路，其特征在于：所述第一磁珠的一端连接防反接二极管，所述第一磁珠的另一端分别通过第一电容接地和连接第二磁珠的一端。
6.如权利要求5所述的一种自保护直流接触器驱动电路，其特征在于：所述第二磁珠的另一端通过线圈连接直流接触器负极端，所述线圈的两端还连接有接触开关。
7.如权利要求1所述的一种自保护直流接触器驱动电路，其特征在于：所述隔离光耦的第二端脚接收控制信号，所述隔离光耦的第三端脚接直流接触器负极端。
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