技术领域
[0001] 本实用新型涉及直流接触器驱动领域，特别是一种低功耗直流接触器驱动电路。
背景技术
[0002] 接触器是一种利用弱电控制强电的电气装置，由于其使用安全、控制方便、性能稳定等优点。因此在新
能源汽车、
太阳能发电、
风力发电等领域，及其它电力
电子产品中得到了广泛的应用。在有些电力电子设备或装置中，往往可能会用到几十个，甚至上百个不同类型的接触器。对于单稳态接触器可分为常开型或常闭型，在使用时往往需要提供驱动
电流来使接触器从常开切换到闭合或从常闭切换到断开，一旦掉电，接触器又将返回到常开或常闭状态。
[0003] 传统的接触器的驱动电路如图1所示，接触器的主触点(即J1和J2两点)
串联在功率主回路当中，接触器线圈的一端接直流电源正极(即VCC)，另一端通过
三极管接到电源的负极(即GND)。驱动
信号(图1中RLY-DR)经稳压管、基极
电阻与三极管相连。当驱动信号为高电平时，三极管导通，此时接触器线圈中有电流流过，在
磁场力的作用下，使接触器主触点闭合。当驱动信号消失后，三极管Q1断开，接触器线圈中无电流流过，从而接触器的主触点断开。
[0004] 目前，接触器在使用时，规格书中一般会给出线圈的额定
电压、吸合电压和释放电压，而且吸合电压要大于释放电压。接触器工作时始终有电流流过线圈，这样必然存在一定的损耗，尤其对于使用接触器比较多的电子产品，这样会直接影响到产品的效率。要降低损耗，可以降低线圈两端的电压，但是由于受最大吸合电压的限制，以及考虑到接触器的可靠吸合，线圈电压又不能降低太多，所以传统的接触器驱动电路在设计时，接触器线圈两端电压一般为线圈的额定电压。因此传统的接触器驱动电路，损耗相对来说是比较大的。实用新型内容
[0005] 本实用新型的目的在于，提供一种低功耗直流接触器驱动电路。本实用新型能够降低接触器的功耗，提高整个直流接触器的控制性能和使用安全性能。
[0006] 本实用新型的技术方案：一种低功耗直流接触器驱动电路，包括MOS管和三极管； MOS管的漏极与接触器线圈的一端连接，源极与电源负极连接，栅极经栅极驱动电阻与驱动信号连接，栅极和源极之间还连接有栅极下拉电阻；所述三极管的发射极和电源正极连接，集
电极分别与储能电容的一端和电源负极连接，基极通过基极电阻与MOS管的漏极连接，发射极和基极间还连接有发射极电阻；所述的电源正极还与防反
二极管的
阳极连接，防反二极管的
阴极分别与储能电容的另一端和接触器线圈的另一端连接。
[0007] 前述的低功耗直流接触器驱动电路中，所述的MOS管的栅极驱动电阻和驱动信号间还连接有第一稳压管。
[0008] 前述的低功耗直流接触器驱动电路中，所述的MOS管的漏极和源极间还连接有第二稳压管。
[0009] 前述的低功耗直流接触器驱动电路中，所述的三极管的集电极经限流电阻与电源负极连接。
[0010] 与
现有技术相比，本实用新型将 MOS管的漏极与接触器线圈的一端连接，源极与电源负极连接，栅极经栅极驱动电阻与驱动信号连接，栅极和源极之间连有栅极下拉电阻；将三极管的发射极和电源正极连接，集电极分别与储能电容的一端和电源负极连接，基极通过基极电阻与MOS管的漏极连接，发射极和基极间还连接有发射极电阻；电源正极与防反二极管的阳极连接，防反二极管的阴极分别与储能电容的另一端和接触器线圈的另一端连接；通过该结构， MOS管导通后，储能电容C1、接触器线圈、MOS管、形成一个电流回路，于是电容C1两端的电压逐渐下降，当电压值低于
电源电压VCC时，二极管D3导通，改为由电源给接触器线圈供电，接触器刚闭合时，线圈的功率损耗为(2*VCC)2/RL=4*VCC2/ RL，经过一定时间达到稳态时，线圈的损耗为VCC2/ RL，由此可见，稳态时的接触器线圈的功率损耗只有初始时刻功率损耗的1/4，由此可知，本实用新型能够有效降低接触器的功耗。
[0011] 本实用新型在电路中还设置了稳压管D1；该结构能够防止干扰导致MOS管误导通，只有真正的驱动信号到来时，才能使稳压管正常工作，从而MOS管可靠导通。
[0012] 本实用新型在电路中还设置了稳压管D2；该结构能够使接触器在断开时线圈能可靠的磁复位，同时也起到释放线圈
能量的作用。在选用时，稳压管D2的稳压值要低于MOS管漏源电压最大值VDSmax，从而有效的保护MOS管，不至于因为漏源两端过压而损坏。
[0013] 综上，本实用新型能够降低接触器的功耗，提高整个直流接触器的控制性能和使用安全性能。
附图说明
[0014] 图1是传统接触器驱动电路的结构示意图；
[0015] 图2是本实用新型的结构示意图。
[0016] 附图中的标记为：R1-栅极驱动电阻，R2-栅极下拉电阻，R3-发射极电阻，R4-基极电阻，R5-限流电阻，C1-储能电容，Q1-三极管，B-基极，E-发射极， C-集电极，G-栅极，S-源极，D-漏极，DW1-第一稳压管稳压二极管，UKD2-第二稳压管控制电压输入端，D3-防反二极管，RL-接触器线圈，VCC-电源正极，GND-电源负极。
具体实施方式
[0017] 下面结合附图和
实施例对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。
[0018] 实施例。一种低功耗直流接触器驱动电路，构成如图2所示，包括MOS管和三极管Q1； MOS管的漏极D与接触器线圈RL的一端连接，源极S与电源负极GND连接，栅极G经栅极驱动电阻R1与驱动信号连接，栅极G和源极S之间还连接有栅极下拉电阻R2；所述三极管Q1的发射极E和电源正极VCC连接，集电极C分别与储能电容C1的一端和电源负极GND连接，基极B通过基极电阻R4与MOS管的漏极D连接，发射极E和基极B间还连接有发射极电阻R3；所述的电源正极VCC还与防反二极管D3的阳极连接，防反二极管D3的阴极分别与储能电容C1的另一端和接触器线圈RL的另一端连接。
[0019] 前述的MOS管的栅极驱动电阻R1和驱动信号间还连接有第一稳压管D1。稳压管D1的作用是防止干扰导致MOS管误导通，只有真正的驱动信号到来时，才能使稳压管正常工作，从而MOS管可靠导通。
[0020] 前述的MOS管的漏极D和源极S间还连接有第二稳压管D2。稳压管D2的作用：使接触器在断开时线圈能可靠的磁复位，同时也起到释放线圈能量的作用。在选用时，稳压管D2的稳压值要低于MOS管漏源电压最大值VDSmax，从而有效的保护MOS管，不至于因为漏源两端过压而损坏。
[0021] 前述的三极管Q1的集电极C经限流电阻R5与电源负极GND连接。限流电阻R5在电路回路中起到限流的作用。
[0022] 工作原理：接触器未闭合前，电源正极VCC通过防反二极管D3给储能电容C1充电，当达到稳态时，储能电容C1两端的电压为电源电压VCC。
[0023] 三极管Q1(该三极管为PNP型三极管)的基极B和发射极E，通过基极电阻R4和发射极电阻R3上拉到电源电压VCC，由于基极B和发射极电压值相同，所以三极管Q1处于截止状态。
[0024] 当驱动信号为高电平时，第一稳压管D1导通，并通过栅极驱动电阻R1和栅极下拉电阻R2施加在MOS管的栅极，此时MOS管导通。
[0025] MOS管导通后，将基极电阻R4一端的电压变为GND，此时三极管Q1导通，于是储能电容C1的下端电位变成了VCC，再
叠加C1之前两端的电压值VCC，实际上电容上端对GND的电压值为2倍的VCC。
[0026] MOS管导通初始时刻，由于储能电容C1上端电位高于VCC，所以防反二极管D3处于反向截止状态，施加在接触器线圈RL两端的电压为2倍的VCC。
[0027] MOS管导通后，储能电容C1、接触器线圈RL、MOS管、限流电阻R5形成一个电流回路，于是储能电容C1两端的电压逐渐下降，当电压值低于电源电压VCC时，防反二极管D3导通，改为由电源给接触器线圈RL供电。
[0028] 接触器刚闭合时，接触器线圈RL的功率损耗为(2*VCC)2/RL=4*VCC2/RL，经过一定时间达到稳态时，线圈的损耗为VCC2/RL，由此可见，稳态时的接触器线圈的功率损耗只有初始时刻功率损耗的1/4.上述的RL为接触器线圈RL的电阻值，VCC为电源电压值。
[0029] 通过改变R5、C1值，可以调节电源给C1的充电时间参数和接触器刚闭时高电平的持续时间参数。
[0030] 由于接触器的闭合动作时间是毫秒级的，所以接触器刚闭时高电平的持续时间不必太长，只需保证接触器可靠闭合即可，之后接触器线圈电压下降，转为低功率损耗状态。
[0031] 在选用电源电压VCC时，VCC一定要大于接触器闭合后的维持电压相关电压值可查阅接触器规格书，并且2倍的VCC值要大于接触器的吸合电压值，并留有一定欲量，保证接触器安全可靠的吸合。
