一種接觸器、接觸器組件及控制電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種接觸器、接觸器組件及控制電路，接觸器包括開關(guān)機構(gòu)、鐵芯和鐵芯位置測量電路，鐵芯位置測量電路包括：激勵信號產(chǎn)生電路和感測電路，感測電路根據(jù)不同的電感值來判斷鐵芯的位置；控制電路，用于控制接觸器的操作，接觸器包括開關(guān)機構(gòu)和鐵芯，鐵芯的周圍環(huán)繞有線圈驅(qū)動鐵芯做往返運動，從而將工作回路接通或斷開，控制電路包括工作控制電路、鐵芯位置測量電路、控制器等。本實用新型控制電路利用鐵芯在線圈中的不同位置會使線圈產(chǎn)生不同的電感這一特性，通過測量該電感的變化量測量鐵芯的位置。
【專利說明】一種接觸器、接觸器組件及控制電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及接觸器、接觸器組件及控制電路，并且更具體地涉及接觸器，以及感測接觸器中的線圈電感隨鐵芯位置的變化而變化的控制電路。

【背景技術(shù)】
[0002]接觸器或繼電器通常用來通斷或控制工作電路。如，接觸器設(shè)置有線圈和動、靜觸頭。接觸器線圈中通過電流時即可產(chǎn)生磁場，使動、靜觸頭閉合，達到控制負載的電器。
[0003]由于頻繁接通和斷開，高壓大電流的接觸器或繼電器的電流導(dǎo)通觸點會因為過流、高溫電弧破壞或長期應(yīng)用老化等原因造成焊接粘連，從而使接觸器或繼電器的動觸點失去控制而失效。對于低壓的繼電器或接觸器，一般電路可以很簡單的直接從電路監(jiān)控這種失效。但對于高壓大電流接觸器，則不方便直接進行電路監(jiān)控。
[0004]業(yè)界一般通過在接觸器的動觸點端并聯(lián)一輔助觸點并使其與主觸點絕緣隔離，進而通過監(jiān)控該輔助觸點的通斷的方式，來判斷主觸點的通斷。另外業(yè)界也有通過增加非接觸式的磁性霍爾開關(guān)的方式，來感測主觸點的位置或通斷。這些方式雖然客戶方面應(yīng)用簡單，但接觸器成本及產(chǎn)品維護成本相對較高，并且磁性霍爾開關(guān)在繼電器或接觸器大電流導(dǎo)通時，也易受磁力線的干擾，這不能滿足接觸器控制的需要。而且，隨著接觸器各種控制功能的增加，對其觸點的有效控制有更高的要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的之一是解決以上某一問題，提供一種接觸器、接觸器組件和與之配套的控制電路。本實用新型具體包括如下內(nèi)容:
[0006]一種控制電路，用于控制接觸器的操作，接觸器包括鐵芯和鐵芯周圍環(huán)繞設(shè)置的線圈；所述控制電路包括鐵芯位置測量電路，所述鐵芯位置測量電路包括:
[0007]激勵信號產(chǎn)生電路，與所述線圈連接，可向線圈輸出激勵信號，使得線圈產(chǎn)生電感，隨著所述鐵芯的不同位置，線圈產(chǎn)生不同的電感值；
[0008]感測電路，與所述線圈連接，用于測量線圈所產(chǎn)生的電感值；
[0009]所述感測電路根據(jù)不同的電感值來判斷鐵芯的位置。
[0010]以及
[0011]第一種接觸器，接觸器帶有線圈，還包括:
[0012]前述的控制電路，所述的控制電路與所述線圈連接。
[0013]以及
[0014]一種接觸器組件，包括前述的接觸器；和
[0015]連接器；
[0016]所述控制電路設(shè)置在所述連接器上，并與所述連接器連接成一體。
[0017]以及
[0018]一種連接器，其上設(shè)置有控制電路，所述控制電路可連接至接觸器中的線圈，用于控制接觸器的操作；所述控制電路包括工作控制電路，用于向接觸器提供工作電流；
[0019]所述工作控制電路包括:
[0020]PWM節(jié)電電路，所述PWM節(jié)電電路連接所述接觸器；
[0021]在接通所述接觸器時，所述PWM節(jié)電電路向接觸器提供有預(yù)先設(shè)定占空比的信號;
[0022]在接通所述接觸器后，所述PWM節(jié)電電路維持所述接觸器接通狀態(tài)時，向接觸器提供占空比較小的信號，以減小功耗。
[0023]以及
[0024]一種連接器及接觸器組件，包括接觸器，所述接觸器帶有線圈，所述接觸器還包括:
[0025]前述的連接器，所述控制電路與所述線圈相連。
[0026]本實用新型的有益技術(shù)效果包括但不限于:
[0027]1、本實用新型利用鐵芯在線圈中的不同位置會使線圈產(chǎn)生不同的電感這一特性，用測量該電感的變化量來測量鐵芯的位置，電路結(jié)構(gòu)簡單，感測準確。
[0028]2、本實用新型的激勵信號產(chǎn)生電路每次在工作回路斷開狀態(tài)時，向線圈輸出激勵信號，由感測電路感測鐵芯的位置判斷觸點是否發(fā)生粘連，增強接觸器的可靠性。
[0029]3、本實用新型將工作控制電路從接觸器上或內(nèi)部轉(zhuǎn)移到連接器上，避免了接觸器內(nèi)部對工作線路的電磁干擾的同時，釋放了接觸器的有限空間，提高了接觸器整體的防護等級，擴展了接觸器的物理局限性，增強其散熱性的同時減小了接觸器的體積。
[0030]4、本實用新型的設(shè)有鐵芯位置測量電路和工作控制電路，通過選擇電路可以控制接觸器的工作狀態(tài)和檢測狀態(tài)，保證接觸器處于安全的工作狀態(tài)。
[0031]5、本實用新型在連接器上集成有I/O總線(如LIN總線傳送協(xié)議等)，不僅能達到控制電路中各電路的相互通訊，還能保證接觸器與外界的有效通訊，并方便集成其他應(yīng)用。
[0032]6、本實用新型的將PWM節(jié)電電路集成在連接器上，減小了接觸器的平均驅(qū)動電流的同時減少了接觸器本身的體積。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0033]圖1為本實用新型第一實施例中接觸器20的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖2為本實用新型第二實施例中接觸器20的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖3A為本實用新型接觸器20的動、靜觸點接觸時的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖3B為本實用新型接觸器20的動、靜觸點分離時的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖4A為接觸器20的動、靜觸點未發(fā)生粘連的觸點位置示意圖；
[0038]圖4B為接觸器20的動、靜觸點發(fā)生粘連后的觸點位置示意圖；和
[0039]圖5為鐵芯24如圖4A中的正常位置和圖4B中的異常位置時的線圈22的兩條充電曲線的不意圖；和
[0040]圖6為本實用新型第三實施例中接觸器組件100的電路結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0041]現(xiàn)參考具體實施例，在附圖中示出其示例。在具體實施例的詳細描述中，方向性術(shù)語，諸如“頂部”、“底部”、“上方”、“下方”、“左邊”、“右邊”等參考附圖所描述的方向來使用。由于本實用新型實施例的部件可被設(shè)置成許多不同的方向，因此方向性術(shù)語被用作輔助說明的目的而絕不是限制。盡可能地，所有附圖中使用相同或相似的標記和符號表示相同或相似的部分。
[0042]圖1為本實用新型第一實施例中接觸器20的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0043]如圖1所示，接觸器(或繼電器)20包括與接觸器20相連的控制電路10。接觸器20具有接觸器殼體21 (見圖3A-3B)，殼體21上設(shè)置有接線端23，連接至一工作回路。殼體21內(nèi)設(shè)有線圈22、鐵芯24、開關(guān)機構(gòu)26和動、靜觸點28，29。靜觸點29與接觸器殼體21上的接線端23相連接，形成工作回路。在本實用新型的一個實施例中，接觸器20的鐵芯24的周圍環(huán)繞著線圈22。當線圈22通電(或斷電)時產(chǎn)生(或消失)磁力驅(qū)動(或吸引)鐵芯24做往返運動(線圈22斷電時由釋放彈簧推動)，使接觸器20內(nèi)部的動、靜觸點28，29接觸或分開，從而閉合或斷開開關(guān)機構(gòu)26。閉合或斷開開關(guān)機構(gòu)26用以控制工作回路的接通或斷開。
[0044]控制電路10包括控制器15、鐵芯位置測量電路16、選擇電路17、工作控制電路18、及I/O總線19(如LIN總線等)?？刂破?5設(shè)有MCU(Micro Control Unit,微控制單元)控制單元或其它控制單元。鐵芯位置測量電路16連接至接觸器20中的線圈22，并包括激勵信號產(chǎn)生電路162和感測電路164。工作控制電路18連接至接觸器20中的線圈22，并包括PWM(Pulse Width Modulat1n,脈寬調(diào)制)節(jié)電電路184和電源管理電路182?？刂破?5同時連接鐵芯位置測量電路16、選擇電路17和工作控制電路18，并控制鐵芯位置測量電路16、選擇電路17和工作控制電路18的工作狀態(tài)以及彼此之間的信號通信。鐵芯位置測量電路16和工作控制電路18通過選擇電路17連接到接觸器20。1/0總線19連接控制器15，實現(xiàn)接觸器20、控制器15、選擇電路17、鐵芯位置測量電路16和工作控制電路18等與外界的高速通訊。
[0045]選擇電路17，連接鐵芯位置測量電路16和工作控制電路18，根據(jù)控制器15的指令，選擇電路17在不同時刻分時的將工作控制電路18 (工作狀態(tài))和鐵芯位置感測電路16(檢測狀態(tài))切換到與線圈22連接。例如，當要使工作控制電路18進入工作狀態(tài)時，選擇電路17將工作控制電路18閉合，將鐵芯位置感測電路16斷開，控制器15發(fā)出指令使工作控制電路18給線圈22供電形成工作回路，線圈22通電產(chǎn)生磁力，推動鐵芯24運動將接觸器20內(nèi)部的動觸點28與靜觸點29(見圖3A、圖3B)接觸，閉合開關(guān)機構(gòu)26，接通工作回路工作。
[0046]當需要檢測鐵芯24的位置使鐵芯位置感測電路16進入檢測狀態(tài)時，選擇電路17將工作控制電路18斷開，將鐵芯位置感測電路16閉合，鐵芯位置感測電路16閉合與線圈22及感測電路164形成回路；此時，控制器15向激勵信號產(chǎn)生電路162發(fā)出指令使其產(chǎn)生脈沖檢測信號發(fā)給線圈22，之后感測電路164檢測經(jīng)線圈22返回的脈沖檢測信號(激勵信號)，并根據(jù)返回的脈沖檢測信號判斷線圈22的自身電感是否發(fā)生變化，從而檢測接觸器20的鐵芯24是否有位移量。
[0047]在工作狀態(tài)時，控制器15指令選擇電路17將工作控制電路18與線圈22閉合，將鐵芯位置感測電路16斷開。工作控制電路18與線圈22連接形成回路，在啟動鐵芯24的瞬間，控制器15向電源管理電路182發(fā)出指令，通過PWM節(jié)電電路184向線圈22輸出一個預(yù)先設(shè)定占空比的啟動電流信號將鐵芯24驅(qū)動讓接觸器20接通高壓工作回路，此后，控制器15向電源管理電路182發(fā)出指令，通過PWM節(jié)電電路184提供一個穩(wěn)定占空比較小的工作電流，使得接觸器20保持接通狀態(tài)。電源管理電路182在此過程中控制PWM節(jié)電電路184的工作狀態(tài)，同時將來自電力供給端口 151 (見圖2，由工作電源40提供電力)的電壓有效分配給PWM節(jié)電電路184使之按照控制器15的指令工作。接觸器20在工作狀態(tài)不需要高能量的電信號用來維持接通狀態(tài)，提供比啟動電流占空比較小的工作電流即可使接觸器20在長時間工作，以降低能耗，節(jié)省電力。
[0048]在工作狀態(tài)中，接觸器20工作過程中，長時間的高壓通電可能導(dǎo)致鐵芯24遠端的動觸點28與一對靜觸點29焊接粘連，因此當驅(qū)動電流斷開，線圈22斷電，磁力消失，鐵芯24無法彈回到初始位置，接觸器20失效。另一種情形，動觸點28與一對靜觸點29沒有發(fā)生粘連，但鐵芯24卡合在彈回路徑途中，沒有回到初始位置，此時接觸器20也處于異常位置。這兩種情形下，因鐵芯24的位置相對于初始位置已經(jīng)改變，會導(dǎo)致線圈22自感系數(shù)相對于鐵芯24在初始位置發(fā)生變化。
[0049]在檢測狀態(tài)時，控制器15的指令選擇電路17將鐵芯位置測量電路16與線圈22閉合，選擇電路17將工作控制電路18斷開。激勵信號產(chǎn)生電路162與線圈22及感測電路164連接形成回路。激勵信號產(chǎn)生電路162向線圈22輸出激勵信號，使得線圈22產(chǎn)生電感，感測電路164測量線圈22所反饋回來的電感值。隨著鐵芯24的不同位置，線圈22產(chǎn)生不同的電感值；感測電路164根據(jù)不同的電感值來判斷鐵芯24的位置，將測得的不同的位置狀態(tài)發(fā)動給控制器15通過1\0總線輸出，或者由控制檢測輸出端152輸出。
[0050]鐵芯24位置檢測的原理在于:鐵芯24的處于異常位置(包括粘結(jié))時，因與初始位置位置不同，會影響線圈22的自感系數(shù)，線圈22即產(chǎn)生與初始位置時不同的電感值，不同的電感值的線圈的充放電時間是不同的，激勵信號產(chǎn)生電路162向線圈22輸出激勵信號對線圈22進行充電，因自感線圈22會放電，感測電路164通過接收線圈22 —此充放電時間皆可判斷線圈的自感，比對不同的電感值即可判斷鐵芯24的位置。在此過程中，有外接的工作電源40(如圖2)提供電力，控制器15通過控制激勵信號產(chǎn)生電路162將來自的工作電源40的電力以激勵信號發(fā)送給線圈22。
[0051]在圖1中，控制電路10包括的I/O總線19、控制器15、接觸器20、選擇電路17、鐵芯位置測量電路16和工作控制電路18等全部設(shè)置在印刷電路板上，印刷電路板安裝在連接器60(見圖6)上，控制電路10通過插件(如圖2、圖6中141、142)與接觸器20的線圈22相連。事實上其它類型的通訊總線協(xié)議也同樣適用，例如CAN總線。
[0052]在此之前因為接觸器模具開模難度(成本)和芯片技術(shù)的局限性，所有控制電路都集成在接觸器內(nèi)部，這種方式會導(dǎo)致接觸器體積較大，同時散熱性差，內(nèi)部通電線圈會對控制電路產(chǎn)生電磁干擾；隨著開模工藝的突破、芯片技術(shù)的發(fā)展以及順應(yīng)接觸器設(shè)計的趨勢，將工作控制電路設(shè)置在連接器內(nèi)，這種方式避免了接觸器內(nèi)部對工作線路的電磁干擾的同時，釋放了接觸器的有限空間，擴展了接觸器的物理局限性，增強其散熱性的同時減小了接觸器的體積，增強了其防水性能，更重要的是將需要定制的不同功能集成在連接器上，而統(tǒng)一接觸器自身的外觀和型號，以方便使用不同廠家的需求。
[0053]圖2為本實用新型第二實施例中接觸器20的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0054]如圖2所示，接觸器(或繼電器)20包括和與接觸器20相連的控制電路10?？刂齐娐?0通過插件(141、142)與接觸器20的線圈22連接，控制電路10包括控制器15、鐵芯位置測量電路16、選擇電路17、工作控制電路18、I/O總線19、工作電源40等。其中的接觸器20、控制器15、鐵芯位置測量電路16、工作控制電路18、I/O總線19、工作電源40與第一種實施例結(jié)構(gòu)和功能相同，在此不做贅述。
[0055]與第一種實施例不同的是選擇電路17的結(jié)構(gòu)和工作方式:選擇電路17的結(jié)構(gòu)包括第一二極管190和第二二極管192。第一二極管190連接在PWM節(jié)電電路184的輸出端與線圈22的輸入端之間，第一二極管190的正極與PWM節(jié)電電路184的輸出端相連，第一二極管190的負極與線圈22的輸入端相連；第二二極管192連接在鐵芯位置測量電路16與線圈22的輸入端之間，第二二極管192的正極連接激勵信號產(chǎn)生電路162的輸出，第二二極管192的負極連接線圈22的輸入端；線圈22的輸出端同時連接PWM節(jié)電電路184的輸入端和感測電路164的輸入端。
[0056]其工作狀態(tài)與圖1中第一種實施例不同的是，第二種實施例利用二極管的單向?qū)ㄐ苑謺r的控制鐵芯位置測量電路16和工作控制電路工作控制電路18與線圈22連接。具體描述如下:
[0057]首先，當需要線圈22進入工作狀態(tài)接通工作回路時，控制器15向工作控制電路18發(fā)出指令，由電源管理電路182控制PWM節(jié)電電路184發(fā)出預(yù)設(shè)占空比的啟動電流啟動接觸器20，此時，啟動電流通過PWM節(jié)電電路184的輸出端經(jīng)過第一二極管190的正極經(jīng)負極流向線圈22的輸入端，因第二二極管192的負極與線圈22相連，故啟動電流不會流向激勵信號產(chǎn)生電路162 ;啟動電流通過插件141流經(jīng)線圈22后經(jīng)插件142流回PWM節(jié)電電路184的輸入端形成回路。當鐵芯24被推動閉合此后工作回路后，控制器15向工作控制電路18發(fā)出指令改變(減小)PWM節(jié)電電路184輸出電流的占空比，節(jié)省電力。當需要斷開工作回路時，控制器15向工作控制電路18發(fā)出指令，由電源管理電路182控制PWM節(jié)電電路184停止向線圈提供電流，工作控制電路18停止工作，從而鐵芯24失去推力被(彈簧)彈回，動、靜觸點28、29分離，工作回路斷開。
[0058]然后，當需要鐵芯位置測量電路16進入檢測狀態(tài)時，控制器15向激勵信號產(chǎn)生電路162發(fā)出指令，在工作控制電路18停止供電瞬間，由激勵信號產(chǎn)生電路162向線圈22發(fā)出激勵信號，激勵信號從第二二極管192的正極流入，經(jīng)過負極流向線圈22的輸入端，因第一二極管190的負極連接線圈22的輸入端，故激勵信號不會經(jīng)第一二極管190流向PWM節(jié)點電路184，激勵信號通過插件141流經(jīng)線圈22后經(jīng)插件142流回感測電路164的輸入端形成回路，感測電路164感測線圈22的充放電時間測量鐵芯24的位置，并將位置信號通過檢測狀態(tài)輸出反饋給控制器15，再通過I/O總線19與外部的車輛ECU通訊。第二實施例中采用兩個單向二極管替代第一實施方式中的選擇電路17直接控制鐵芯位置測量電路16和工作控制電路18的分時工作,結(jié)構(gòu)設(shè)計更簡單,制造成本更為低廉。
[0059]第二種實施例中的控制電路10與第一種實施例同樣的設(shè)置在印刷電路板上，印刷電路板設(shè)置在連接器60上(見圖6)，通過插件(141、142)與接觸器20的線圈22連接。連接器60可以采用多種結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)不同的需求加載不同的功能電路(或模塊)，一般采用內(nèi)置有印刷電路板的密封或非密封可分離插件，插件結(jié)構(gòu)只要空間尺寸足夠容納所需要的PCB電路板即可。
[0060]圖3A-圖3B為發(fā)明接觸器20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3A-圖3B所示，接觸器20中包括有殼體21、鐵芯24，鐵芯24設(shè)置在活塞25內(nèi)上下(往返)移動，線圈22環(huán)繞在鐵芯24外圍，控制電路10(如圖1-2)通過導(dǎo)線30與線圈22相連。鐵芯24遠端上設(shè)置的開關(guān)機構(gòu)26，開關(guān)機構(gòu)26的一側(cè)設(shè)有一對動觸點28，工作回路上設(shè)有一對靜觸點29，并與動觸點28相對應(yīng)。殼體21上設(shè)置有接線端23 (又如圖6)，接線端23與靜觸點29連通，用于外接工作回路。
[0061]如圖3A所示，當工作電流流過線圈22時,線圈22產(chǎn)生磁場,在磁吸力的作用下帶動鐵芯24可以上移將動觸點28與靜觸點29接觸。即當對線圈22通電時，鐵芯24移向靜觸點29，動觸點28與靜觸點29接觸，接通接觸器20控制的工作回路。
[0062]如圖3B所示，當工作電流對線圈22斷電時，鐵芯24離開靜觸點29，動觸點28與靜觸點29斷開，即斷開接觸器20控制的工作回路。工作回路的長時間通電會導(dǎo)致動觸點28與靜觸點29 (即為鐵芯24 —起)粘結(jié)，當線圈22斷電時無法回到正常位置，工作回路無法斷開，接觸器20失效。事實上，鐵芯24即使未發(fā)送粘連，但未完全回到初始位置，通過與線圈22相連的激勵信號產(chǎn)生電路162和感測電路164同樣也可以檢測出來。
[0063]圖4A為接觸器20的觸點未發(fā)生粘連的觸點位置示意圖。如圖4A所示,包括鐵芯24，鐵芯24周圍環(huán)繞的線圈22，鐵芯24遠端設(shè)有開關(guān)機構(gòu)26，開關(guān)機構(gòu)26 —側(cè)設(shè)有一對動觸點28，工作回路上設(shè)有與動觸點28向?qū)?yīng)的一對靜觸點29，需要接通時，鐵芯24移動將動觸點28和靜觸點29接觸，通過開關(guān)機構(gòu)將工作回路接通。工作回路長時間通電會使動觸點28和靜觸點29粘連而無法分離，導(dǎo)致工作回路無法斷開，接觸器失效。圖中，靜觸點29未發(fā)生粘連時，線圈22斷電后，鐵芯24回到起始位置，帶動開關(guān)機構(gòu)26回位，動觸點28與被控裝置側(cè)的一對靜觸點29分離。
[0064]圖4B為接觸器20的觸點發(fā)生粘連后的觸點位置示意圖。如圖4B所示,動觸點28與靜觸點29發(fā)生粘連，線圈22斷電后，鐵芯24不能回到起始位置，動觸點28與被控裝置側(cè)的一對靜觸點29仍連接在一起，工作回路中仍有電流流過，接觸器20失效。
[0065]圖5為鐵芯24如圖4A中的正常位置和圖4B中的異常位置時的線圈22的兩條充電曲線的示意圖。
[0066]本實用新型可以用多種方法測量電感，本實施例通過測量線圈的充放電時間來測量電感。如圖5所示，在圖4A所示鐵芯24的正常狀態(tài)下，鐵芯24可以回到正常位置，線圈22的自感系數(shù)較大，電流變化較慢，測得的線圈22的充電時間為t2，可設(shè)定為期望值。當如圖4B所示，動觸點28發(fā)生粘連時，線圈22的自感系數(shù)較小，電流變化較快，測得線圈22的充電時間為tl。如果規(guī)定動觸點28正常狀態(tài)下的線圈22的充電時間t2，并且設(shè)為期望值；此后，再將測得的線圈22中的充電時間tl與預(yù)期的充電時間t2比較，如果相同或者在期望值預(yù)定的范圍內(nèi)，則判斷動觸點28未發(fā)生粘連，鐵芯24處于正常狀態(tài)。若與期望值不同或超出期望值預(yù)定范圍，則判斷鐵芯24位置處于異常狀態(tài)，其中，若tl與t2的差值處于一個最大值，即可判斷動觸點28發(fā)生粘連，在此之間的異常狀態(tài)，可以判斷鐵芯24未回到初始位置，但也未發(fā)生粘結(jié)。
[0067]本實用新型利用線圈的自感系數(shù)會因為鐵芯插入位置不同而變化這一特性，將其應(yīng)用于感測鐵芯自身的位置，并且設(shè)計了簡單易行、宜于擴展的位置感測電路，不僅接觸器制造成本和維修成本都降低，而且還可以在該電路的基礎(chǔ)上使連接器同時具有電子節(jié)電功能，以及實現(xiàn)對接觸器的電平觸發(fā)或LIN總線(或其他通訊總線)控制驅(qū)動，更方便客戶的應(yīng)用。
[0068]圖6為本實用新型第三實施例中接觸器組件100的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0069]如圖6所示，接觸器組件100包括接觸器20和與接觸器20連接的連接器60，接觸器20中包括線圈22、鐵芯24、開關(guān)機構(gòu)26、接線端23?？刂齐娐?0(如圖1_2)通過導(dǎo)線30與線圈22相連。連接器60中(上或內(nèi))有，控制電路10包括電源管理電路182、PWM節(jié)電電路184、測量電路164、激勵信號產(chǎn)生電路162、控制器15、1\0總線19，控制檢測輸出152等?？刂齐娐?0通過插件141、142與接觸器20的線圈22可拆分地連接；連接器60通過接插件141、142與線圈22進行連接，鐵芯位置測量電路16與線圈22通過連接器60相互可拆分地連接；?？刂齐娐?0安裝在印刷電路板上，印刷電路板設(shè)置在連接器60上，印刷電路板與線圈22通過連接器60相互可拆分地連接。連接器60可以采用多種結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)不同的需求加載不同的功能電路(或模塊)，一般采用內(nèi)置有印刷電路板的密封或非密封可分離插件，插件結(jié)構(gòu)只要空間尺寸足夠容納所需要的PCB電路板即可。
[0070]對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，可以對本文所描述的實施例進行各種改變和變型而不脫離本實用新型的精神和范圍，因此，本說明書意圖覆蓋各種改變和變型，如果這樣的改變和變型在隨附的權(quán)利要求和其等同物的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種控制電路(10)，用于控制接觸器(20)的操作，接觸器(20)包括鐵芯(24)和鐵芯(24)周圍環(huán)繞設(shè)置的線圈(22);其特征在于: 所述控制電路(10)包括鐵芯位置測量電路(16)，所述鐵芯位置測量電路(16)包括:激勵信號產(chǎn)生電路(162)，與所述線圈(22)連接，可向線圈(22)輸出激勵信號，使得線圈(22)產(chǎn)生電感，隨著所述鐵芯(24)的不同位置，線圈(22)產(chǎn)生不同的電感值； 感測電路(164)，與所述線圈(22)連接，用于測量線圈(22)所產(chǎn)生的電感值； 所述感測電路(164)根據(jù)不同的電感值來判斷鐵芯(24)的位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制電路(10)，其特征在于，還包括: 工作控制電路(18)，工作控制電路(18)連接所述線圈(22)，向線圈(22)提供工作電流，接通所述接觸器(20)以閉合工作回路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制電路(10)，其特征在于: 所述激勵信號產(chǎn)生電路(162)在工作回路斷開狀態(tài)時，向線圈(22)輸出激勵信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制電路(10)，其特征在于: 將測量所得的電感值與期望值相比，若與期望值相同或在期望值的預(yù)定范圍內(nèi)，則判斷所述鐵芯(24)的位置正常；若與期望值不同或超出期望值預(yù)定范圍，則判斷所述鐵芯(24)的位置異常。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制電路(10)，其特征在于: 所述感測電路(164)通過測量充放電時間，來測量線圈(22)的電感值，從而確定鐵芯(24)的位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制電路(10)，其特征在于: 所述感測電路(164)測量由線圈(22)所產(chǎn)生的電感變化形成的充放電時間差別來確定鐵芯(24)的位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制電路(10)，其特征在于: 所述線圈(22)通過所述工作控制電路(18)提供工作電流驅(qū)動鐵芯(24)做往返運動。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制電路(10)，其特征在于，還包括: 選擇電路(17)，所述選擇電路(17)與所述鐵芯位置測量電路(16)和所述工作控制電路(18)相相連； 所述選擇電路(17)與所述工作控制電路(18)接通時，所述接觸器(20)保持接通狀態(tài)； 所述選擇電路(17)與所述鐵芯位置測量電路(16)接通時，所述鐵芯位置測量電路(16)測試線圈的電感變化值，從而確定鐵芯(24)位置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制電路(10)，其特征在于: 所述激勵信號產(chǎn)生電路(162)在所述線圈(22)從通電狀態(tài)變化到斷電狀態(tài)時，發(fā)送激勵信號； 所述感測電路(164)在所述線圈(22)從通電狀態(tài)變化到斷電狀態(tài)時，確定鐵芯(24)的位置。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制電路(10)，其特征在于: 所述鐵芯(24)的遠端上設(shè)有開關(guān)機構(gòu)(26)，開關(guān)機構(gòu)(26)的一側(cè)有一對動觸點(28)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的控制電路(10)，其特征在于: 當對所述線圈(22)通電時，鐵芯(24)移向一對靜觸點(29)，與靜觸點(29)連通； 當對所述線圈(22)斷電時，鐵芯(24)離開靜觸點(29)，與靜觸點(29)斷開。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的控制電路(10)，其特征在于: 所述感測電路(164)根據(jù)線圈(22)的電感變化量確定鐵芯(24)與動觸點(28)處于異常位置或正常分離位置。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的控制電路(10)，其特征在于: 所述的鐵芯(24)與動觸點(28)的所處的異常位置，包括動觸點(28)與靜觸點(29)粘接的位置。
14.根據(jù)權(quán)利要求1-13任一權(quán)利要求所述的控制電路(10)，其特征在于: 所述鐵芯位置測量電路(16)與所述線圈(22)通過連接器￠0)相互可拆分地連接。
15.根據(jù)權(quán)利要求1-13任一權(quán)利要求所述的控制電路(10)，其特征在于: 所述控制電路(10)設(shè)置在印刷電路板上，所述印刷電路板與所述線圈(22)通過連接器(60)相互可拆分地連接。
16.一種接觸器(20)，所述接觸器(20)帶有線圈(22)，其特征在于，所述接觸器(20)還包括: 權(quán)利要求1-15中任一項所述的控制電路(10)，所述的控制電路(10)與所述線圈(22)連接。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述接觸器(20)，其特征在于: 包括開關(guān)機構(gòu)(26)和鐵芯(24)，所述線圈(22)環(huán)繞在所述鐵芯(24)的周圍，并驅(qū)動鐵芯(24)做往返運動，以閉合或斷開開關(guān)機構(gòu)(26)，從而將工作回路接通或斷開。
18.一種接觸器組件，其特征在于包括: 如權(quán)利要求16-17中任一項所述的接觸器(20);和 連接器(60)； 所述控制電路(10)設(shè)置在所述連接器￠0)上，并與所述連接器￠0)連接成一體。
19.如權(quán)利要求18所述的接觸器組件，其特征在于: 所述控制電路(10)設(shè)置在印刷電路板上，所述印刷電路板安裝在連接器￠0)上。
20.如權(quán)利要求18所述的接觸器組件，其特征在于: 所述連接器￠0)通過接插件(141、142)與所述線圈(22)進行連接。
【文檔編號】H01H47/02GK204067197SQ201420438203
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年8月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月5日
【發(fā)明者】周嘯 申請人:泰科電子(上海)有限公司