[发明专利]一种电磁机构及其供电控制方法

说明书

本发明公开了一种电磁机构，属于低压电器技术领域。本发明电磁机构包括电磁铁，用于对电磁铁进行控制的控制模块，以及为所述控制模块供电的低压直流电源；所述低压直流电源包括直流降压电路所述直流降压电路用于将外部电源输入的直流电转换为低压稳压直流电；所述直流降压电路为复用所述电磁铁的电磁线圈所构成的电感器的降压型DC‑DC转换电路。本发明还公开了所述电磁机构的供电控制方法。本发明采用降压型DC‑DC转换电路作为电磁机构中低压直流电源的直流降压电路，以减小体积，降低功耗；并且复用电磁铁的电磁线圈所构成的电感器作为降压型DC‑DC转换电路中的部件，可进一步减少元器件使用，降低实现成本。

技术领域

本发明涉及一种电磁机构及其供电控制方法，属于低压电气技术领域。

背景技术

电磁机构是利用电磁铁将电能转化为机械能以完成接通或分断电路的功能，因此又称为电磁操作机构，其在低压电器中得到了极其广泛的应用。常见的电磁机构包括接触器、继电器、断路器等。

现有电磁机构通常包括电磁铁、电磁铁控制模块，以及为电磁铁控制模块供电的低压直流电源。图1显示了现有电磁机构中低压直流电源的电路原理图，如图1所示，其采用简单的电阻分压原理，包括电阻R1、R2、R3、R4（电阻R4阻值远小于电阻R1、R2、R3），电容C1、C2，稳压二极管D1。该电路工作原理如下：外部交流控制电源（可为AC400V、AC230V或其他）经过前级电路（可为整流桥或其他）变成脉动直流电源，脉动直流电源经过电阻R1、R2、R3（并联）与电阻R4串联，取电阻R4端电压经过稳压滤波（电阻R4与稳压管D1、C1、C2并联进行）后变成稳压直流电源VCC，电源VCC可供电磁铁控制板单片机或MCU等使用。采用上述方案获得的低压电源VCC必须要先经过降压，则电阻R1、R2、R3必须采用大功率高耐压电阻，而大功率高耐压电阻体积和价格都较大，这不利于产品的小型化、节能和节约成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术不足，提供一种电磁机构，其低压直流电源的耗能更少、体积更小、实现成本更低。

本发明具体采用以下技术方案解决上述技术问题：

一种电磁机构，包括电磁铁，用于对电磁铁进行控制的控制模块，以及为所述控制模块供电的低压直流电源；所述低压直流电源包括直流降压电路，所述直流降压电路用于将外部电源输入的直流电转换为低压稳压直流电；所述直流降压电路为复用所述电磁铁的电磁线圈所构成的电感器的降压型DC-DC转换电路。

作为其中的一个优选技术方案，所述电磁铁的电磁线圈所构成的电感器为具有中间抽头的抽头电感器，所述降压型DC-DC转换电路为抽头电感器同步降压变换电路。

进一步地，所述抽头电感器同步降压变换电路包括：三个全控型开关：第一～第三开关，以及一个电容、一个电阻、一个抽头电感器、一个稳压二极管；所述抽头电感器同步降压变换电路的直流输入正极与所述电阻的一端、抽头电感器的一端连接，所述抽头电感器同步降压变换电路的直流输入负极接地，电阻的另一端与第一开关的一端、稳压二极管的阴极、第二开关的控制端连接，第二开关的一端与抽头电感器的中间抽头连接，第二开关的另一端与所述电容的一端、所述抽头电感器同步降压变换电路的直流输出正极连接，所述抽头电感器同步降压变换电路的直流输出负极接地，电容的另一端与第一开关的另一端、稳压二极管的阳极连接后接地，抽头电感器的另一端与第三开关串联后接地；控制模块的两个控制信号输出端口分别连接第一开关的控制端、第三开关的控制端，控制模块的电源正输入端与所述抽头电感器同步降压变换电路的直流输出正极连接，控制模块的电源负输入端接地。

如上所述电磁机构的供电控制方法，控制模块上电运行后控制第一开关和第三开关以互补的形式导通和关断。优选地，控制模块利用PWM方法对第一开关和第三开关进行控制。

作为其中的另一个优选技术方案，所述降压型DC-DC转换电路为FlyBuck转换电路，所述电磁铁的电磁线圈所构成的电感器作为该FlyBuck转换电路的原边电感。