[发明专利]一种直流接触器节能模块及节能控制方法

权利要求书

1.一种直流接触器节能模块，其特征在于：包括电源单元、电压采集单元、单片机单元以及IGBT驱动单元，其中电压采集单元设于直接接触器所连接的主回路中，将采集的电压信号接至单片机单元的AD采集引脚，单片机单元输出PWM信号至IGBT驱动单元，IGBT驱动单元的输出端与直流接触器线圈所在回路相连；电源单元分别为电压采集单元、单片机单元以及IGBT驱动单元提供工作电源。

2.根据权利要求1所述的直流接触器节能模块，其特征在于：IGBT驱动单元包括三极管和IGBT，其中三极管的基极与单片机单元的PWM信号输出端相连，三极管的集电极连接到工作电源，发射极接地；三极管的集电极同时与IGBT的栅极连接，栅极和漏极之间并联电阻后接地；源极接至直流接触器线圈的负极。

3.根据权利要求2所述的直流接触器节能模块，其特征在于：还具有快恢复二极管，反接于线圈正、负极之间。

4.根据权利要求2所述的直流接触器节能模块，其特征在于：电压采集单元包括分压电阻、阻容吸收电路，以及运算放大器，直接接触器所连接的主回路电压经分压电阻进入阻容吸收电路，阻容吸收电路的输出端与运算放大器的正输入端相连，运算放大器的输出端经滤波电容输出到单片机的ADC采集引脚；运算放大器的输出端与负输出端短接。

5.根据权利要求1所述的直流接触器节能模块，其特征在于：直流接触器节能模块整体安装于PCB板上，该PCB板设于直流接触器的线圈下部，在直流接触器的线圈和直流接触器节能模块的PCB板之间加设铁板。

6.根据权利要求1所述的直流接触器节能模块的控制方法，其特征在于包括以下步骤：

开始初始化，启动看门狗电路；

输出高占空比的PWM信号，使直流接触器吸合；

开始采集输入电压信号，采集信号是要多次取样取平均信号，

看门狗电路判断单片机是否“死机”；

如果单片机没有死机，对采样电压和设定值进行判断；

当采样电压在设定值的80％-110％之间变化时，PWM信号的占空比在9％-12.5％之间变化，实现自动调节，防止电压波动造成的吸合不稳定或者功耗过高。

7.根据权利要求6所述的直流接触器节能模块的控制方法，其特征在于：当采样电压在设定值的80％-110％之间变化时，PWM信号的占空比在9％-12.5％之间变化，具体为：

如果采样电压与设定值差距在±1％范围内，则输出10％占空比；

如果采样电压是设定值的110％，则输出9％占空比的PWM信号；

如果采样电压是设定值的80％，则输出12.5％占空比的PWM信号；

如果采样电压小于设定值的20％时，则单片机停止工作，防止电压过低。

8.根据权利要求6所述的直流接触器节能模块的控制方法，其特征在于：如果单片机死机则让程序复位，保证直流接触器的吸合。

9.根据权利要求6所述的直流接触器节能模块的控制方法，其特征在于采集输入电压信号为：在一段时间采集多个信号，然后取平均值。