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[發明專利]一種電磁機構及其供電控制方法有效

專利信息
申請號: 201710366547.7 申請日: 2017-05-23
公開(公告)號: CN108964455B 公開(公告)日: 2019-11-08
發明(設計)人: 毛振風;朱冬明;俞曉峰 申請(專利權)人: 常熟開關制造有限公司(原常熟開關廠)
主分類號: H02M3/158 分類號: H02M3/158
代理公司: 北京德崇智捷知識產權代理有限公司 11467 代理人: 衛麟
地址: 215500 江蘇省蘇*** 國省代碼: 江蘇;32
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摘要:
搜索關鍵詞: 電磁機構 電磁鐵 直流降壓電路 轉換電路 降壓型 低壓直流電源 電磁線圈 供電控制 控制模塊 電感器 復用 低壓電器技術 穩壓直流電 直流電轉換 降低功耗 外部電源 直流電源 中低壓 減小 元器件 供電
【說明書】:

發明公開了一種電磁機構,屬于低壓電器技術領域。本發明電磁機構包括電磁鐵,用于對電磁鐵進行控制的控制模塊,以及為所述控制模塊供電的低壓直流電源;所述低壓直流電源包括直流降壓電路所述直流降壓電路用于將外部電源輸入的直流電轉換為低壓穩壓直流電;所述直流降壓電路為復用所述電磁鐵的電磁線圈所構成的電感器的降壓型DC?DC轉換電路。本發明還公開了所述電磁機構的供電控制方法。本發明采用降壓型DC?DC轉換電路作為電磁機構中低壓直流電源的直流降壓電路,以減小體積,降低功耗;并且復用電磁鐵的電磁線圈所構成的電感器作為降壓型DC?DC轉換電路中的部件,可進一步減少元器件使用,降低實現成本。

技術領域

本發明涉及一種電磁機構及其供電控制方法,屬于低壓電氣技術領域。

背景技術

電磁機構是利用電磁鐵將電能轉化為機械能以完成接通或分斷電路的功能,因此又稱為電磁操作機構,其在低壓電器中得到了極其廣泛的應用。常見的電磁機構包括接觸器、繼電器、斷路器等。

現有電磁機構通常包括電磁鐵、電磁鐵控制模塊,以及為電磁鐵控制模塊供電的低壓直流電源。圖1顯示了現有電磁機構中低壓直流電源的電路原理圖,如圖1所示,其采用簡單的電阻分壓原理,包括電阻R1、R2、R3、R4(電阻R4阻值遠小于電阻R1、R2、R3),電容C1、C2,穩壓二極管D1。該電路工作原理如下:外部交流控制電源(可為AC400V、AC230V或其他)經過前級電路(可為整流橋或其他)變成脈動直流電源,脈動直流電源經過電阻R1、R2、R3(并聯)與電阻R4串聯,取電阻R4端電壓經過穩壓濾波(電阻R4與穩壓管D1、C1、C2并聯進行)后變成穩壓直流電源VCC,電源VCC可供電磁鐵控制板單片機或MCU等使用。采用上述方案獲得的低壓電源VCC必須要先經過降壓,則電阻R1、R2、R3必須采用大功率高耐壓電阻,而大功率高耐壓電阻體積和價格都較大,這不利于產品的小型化、節能和節約成本。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于克服現有技術不足,提供一種電磁機構,其低壓直流電源的耗能更少、體積更小、實現成本更低。

本發明具體采用以下技術方案解決上述技術問題:

一種電磁機構,包括電磁鐵,用于對電磁鐵進行控制的控制模塊,以及為所述控制模塊供電的低壓直流電源;所述低壓直流電源包括直流降壓電路,所述直流降壓電路用于將外部電源輸入的直流電轉換為低壓穩壓直流電;所述直流降壓電路為復用所述電磁鐵的電磁線圈所構成的電感器的降壓型DC-DC轉換電路。

作為其中的一個優選技術方案,所述電磁鐵的電磁線圈所構成的電感器為具有中間抽頭的抽頭電感器,所述降壓型DC-DC轉換電路為抽頭電感器同步降壓變換電路。

進一步地,所述抽頭電感器同步降壓變換電路包括:三個全控型開關:第一~第三開關,以及一個電容、一個電阻、一個抽頭電感器、一個穩壓二極管;所述抽頭電感器同步降壓變換電路的直流輸入正極與所述電阻的一端、抽頭電感器的一端連接,所述抽頭電感器同步降壓變換電路的直流輸入負極接地,電阻的另一端與第一開關的一端、穩壓二極管的陰極、第二開關的控制端連接,第二開關的一端與抽頭電感器的中間抽頭連接,第二開關的另一端與所述電容的一端、所述抽頭電感器同步降壓變換電路的直流輸出正極連接,所述抽頭電感器同步降壓變換電路的直流輸出負極接地,電容的另一端與第一開關的另一端、穩壓二極管的陽極連接后接地,抽頭電感器的另一端與第三開關串聯后接地;控制模塊的兩個控制信號輸出端口分別連接第一開關的控制端、第三開關的控制端,控制模塊的電源正輸入端與所述抽頭電感器同步降壓變換電路的直流輸出正極連接,控制模塊的電源負輸入端接地。

如上所述電磁機構的供電控制方法,控制模塊上電運行后控制第一開關和第三開關以互補的形式導通和關斷。優選地,控制模塊利用PWM方法對第一開關和第三開關進行控制。

作為其中的另一個優選技術方案,所述降壓型DC-DC轉換電路為FlyBuck轉換電路,所述電磁鐵的電磁線圈所構成的電感器作為該FlyBuck轉換電路的原邊電感。

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