本发明涉及汽车无刷电机控制领域，尤其是涉及一种基于接触器的预充控制电路。
背景技术：
汽车大功率逆变器一般前级dc-link电容容值较大，若无前级缓启动电路对dc-link电容进行预充电，在母线上电一瞬间会在驱动端产生非常大的电流，该电流会降低电容寿命同时可能损坏驱动功率器件。如图1所示，传统逆变器驱动电源结构，电源通过一个开关继电器直接给驱动系统供电。因此，为保护驱动电路及相关期间，在电源母线端增加预充电路可以让驱动系统平稳上电。
技术实现要素：
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于接触器的预充控制电路。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种基于接触器的预充控制电路，包括电源、逆变器外部继电器开关、接触器主触点、驱动系统、电容预充电路、mcu控制电路和接触器线圈控制电路；
所述的电源分别与外部继电器开关和电容预充电路连接，所述的接触器主触点分别与逆变器外部继电器开关、驱动系统和接触器线圈控制电路连接，所述的接触器线圈控制电路分别与mcu控制电路和驱动系统连接，所述的电容预充电路与驱动系统连接。
优选地，所述的电容预充电路包括依次连接的钥匙开关k3、二极管d1和ptc限流电阻r10，所述的二极管d1的正极与钥匙开关k3一端连接，负极与ptc限流电阻r10一端连接，所述的ptc限流电阻r10另一端接在接触器主触点和驱动系统之间，所述的钥匙开关k3另一端与电源连接。
优选地，所述的驱动系统包括mos管m1、mos管m2和电容c1，所述的mos管m1和mos管m2串联后并联在电容c1两端。
优选地，所述的mos管m1和mos管m2均为nmos管。
优选地，所述的mcu控制电路包括mcu、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电容c2和三极管q1，所述的mcu通过电阻r2分别与电容c2一端、三极管q1的基极连接，所述的mcu通过电阻r1与接触器线圈控制电路连接，所述的三极管q1的集电极通过电阻r3与接触器线圈控制电路连接，所述的三极管q1的发射极与接触器线圈控制电路连接。
优选地，所述的接触器线圈控制电路包括pwm控制器、mos管q2、接触器线圈k2、光电耦合器k4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8、电阻r9和三极管q3；
所述的pwm控制器分别与mcu控制电路、电阻r5一端、光电耦合器k4一端连接，所述的电阻r5另一端与mos管q2的栅极连接，所述的mos管q2的漏极与mcu控制电路连接，所述的mos管q2的源极与接触器线圈k2一端连接，所述的接触器线圈k2另一端分别与电阻r6一端、电阻r8一端和电阻r9一端连接，所述的电阻r6另一端与光电耦合器k4另一端连接，所述的电阻r8另一端分别与三极管q3的基极和电阻r7一端连接，所述的三极管q3的集电极分别与电阻r7另一端和接触器线圈k2一端连接，所述的三极管q3的发射极与电阻r9另一端连接。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
通过本发明中驱动预充电路可以避免驱动电路上电瞬间产生的大电流，延长dc-link电容寿命，保护驱动电路功率器件不被损坏。直流接触器可工作在高压、大电流工况，用做预充电路开关器件可靠性高、控制方便、成本较低。逆变器mcu到接触器线圈控制电路通过光耦进行隔离，充分对抵押逻辑电路进行保护，防止线圈等感性器件产生的干扰对控制电路造成影响。同时线圈控制电路中线圈没有直接用外部电源进行供电，而是利用一颗pwm控制芯片、一个开关mosfet以及线圈本身电感特性组成一个带反馈的小型开关电源，通过反馈控制使线圈两端电压差满足接触器闭合要求。这样的设计可以让线圈两端电压保持稳定，同时防止继电器线圈开关时对接入的电源产生干扰和污染。
附图说明
图1为现有技术的电路图；
图2为本发明的框图；
图3为本发明的具体电路图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
本发明电路采用直流接触器控制母线电源通断，接触器线圈由mcu通过一定电路进行控制，从而达到mcu控制预充时间的目的。
如图2所示，一种基于接触器的预充控制电路，包括电源101、逆变器外部继电器开关102、接触器主触点103、驱动系统104、电容预充电路105、mcu控制电路106和接触器线圈控制电路107；
所述的电源101分别与外部继电器开关102和电容预充电路105连接，所述的接触器主触点103分别与逆变器外部继电器开关102、驱动系统104和接触器线圈控制电路107连接，所述的接触器线圈控制电路107分别与mcu控制电路106和驱动系统104连接，所述的电容预充电路105与驱动系统104连接。
如图3所示，所述的电容预充电路105包括依次连接的钥匙开关k3、二极管d1和ptc限流电阻r10，所述的二极管d1的正极与钥匙开关k3一端连接，负极与ptc限流电阻r10一端连接，所述的ptc限流电阻r10另一端接在接触器主触点103和驱动系统104之间，所述的钥匙开关k3另一端与电源101连接。
所述的驱动系统104包括mos管m1、mos管m2和电容c1，所述的mos管m1和mos管m2串联后并联在电容c1两端。所述的mos管m1和mos管m2均为nmos管。
所述的mcu控制电路106包括mcu、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电容c2和三极管q1，所述的mcu通过电阻r2分别与电容c2一端、三极管q1的基极连接，所述的mcu通过电阻r1与接触器线圈控制电路107连接，所述的三极管q1的集电极通过电阻r3与接触器线圈控制电路107连接，所述的三极管q1的发射极与接触器线圈控制电路107连接。
所述的接触器线圈控制电路107包括pwm控制器、mos管q2、接触器线圈k2、光电耦合器k4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8、电阻r9和三极管q3；所述的pwm控制器分别与mcu控制电路106、电阻r5一端、光电耦合器k4一端连接，所述的电阻r5另一端与mos管q2的栅极连接，所述的mos管q2的漏极与mcu控制电路106连接，所述的mos管q2的源极与接触器线圈k2一端连接，所述的接触器线圈k2另一端分别与电阻r6一端、电阻r8一端和电阻r9一端连接，所述的电阻r6另一端与光电耦合器k4另一端连接，所述的电阻r8另一端分别与三极管q3的基极和电阻r7一端连接，所述的三极管q3的集电极分别与电阻r7另一端和接触器线圈k2一端连接，所述的三极管q3的发射极与电阻r9另一端连接。
如图3本发明电路详解，上电时逆变器外部继电器开关102已闭合，钥匙开关闭合后系统开始上电，此时dc-link电容通过电容预充电路105开始充电，充电电流由ptc限流电阻进行控制，同时低压控制电路也通过预充电路得电开始工作。待预充完成，mcu控制电路106发出信号，给到接触器线圈控制电路107，接触器线圈控制电路107收到信号控制接触器线圈上电，接触器主触点103闭合，驱动系统104上电开始工作。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
1.一种基于接触器的预充控制电路，其特征在于，包括电源(101)、逆变器外部继电器开关(102)、接触器主触点(103)、驱动系统(104)、电容预充电路(105)、mcu控制电路(106)和接触器线圈控制电路(107)；
所述的电源(101)分别与外部继电器开关(102)和电容预充电路(105)连接，所述的接触器主触点(103)分别与逆变器外部继电器开关(102)、驱动系统(104)和接触器线圈控制电路(107)连接，所述的接触器线圈控制电路(107)分别与mcu控制电路(106)和驱动系统(104)连接，所述的电容预充电路(105)与驱动系统(104)连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于接触器的预充控制电路，其特征在于，所述的电容预充电路(105)包括依次连接的钥匙开关k3、二极管d1和ptc限流电阻r10，所述的二极管d1的正极与钥匙开关k3一端连接，负极与ptc限流电阻r10一端连接，所述的ptc限流电阻r10另一端接在接触器主触点(103)和驱动系统(104)之间，所述的钥匙开关k3另一端与电源(101)连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于接触器的预充控制电路，其特征在于，所述的驱动系统(104)包括mos管m1、mos管m2和电容c1，所述的mos管m1和mos管m2串联后并联在电容c1两端。
4.根据权利要求3所述的一种基于接触器的预充控制电路，其特征在于，所述的mos管m1和mos管m2均为nmos管。
5.根据权利要求1所述的一种基于接触器的预充控制电路，其特征在于，所述的mcu控制电路(106)包括mcu、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电容c2和三极管q1，所述的mcu通过电阻r2分别与电容c2一端、三极管q1的基极连接，所述的mcu通过电阻r1与接触器线圈控制电路(107)连接，所述的三极管q1的集电极通过电阻r3与接触器线圈控制电路(107)连接，所述的三极管q1的发射极与接触器线圈控制电路(107)连接。
6.根据权利要求5所述的一种基于接触器的预充控制电路，其特征在于，所述的接触器线圈控制电路(107)包括pwm控制器、mos管q2、接触器线圈k2、光电耦合器k4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8、电阻r9和三极管q3；
所述的pwm控制器分别与mcu控制电路(106)、电阻r5一端、光电耦合器k4一端连接，所述的电阻r5另一端与mos管q2的栅极连接，所述的mos管q2的漏极与mcu控制电路(106)连接，所述的mos管q2的源极与接触器线圈k2一端连接，所述的接触器线圈k2另一端分别与电阻r6一端、电阻r8一端和电阻r9一端连接，所述的电阻r6另一端与光电耦合器k4另一端连接，所述的电阻r8另一端分别与三极管q3的基极和电阻r7一端连接，所述的三极管q3的集电极分别与电阻r7另一端和接触器线圈k2一端连接，所述的三极管q3的发射极与电阻r9另一端连接。
技术总结