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交流接触器节能芯片的研发与应用

彭成

  交流接触器是现代工业生产中常见的一种电器设备,是一种量大面广的强电开关,其工作原理是利用线圈流过交流电产生磁场,电磁吸力使接触器的触头闭合,从而使得大电流负载(如马达电机等)得以通电工作。根据交流接触器的工作原理,当交流接触器处于吸持的状态时,交流电流通过接触器的线圈会消耗大概几十瓦特的能耗。由于我国投入运行的大、中型容量的交流接触器数量巨大,因此累计起来年耗电量惊人 这类接触器的节能技术之一是使接触器在直流方式下运行,这样不仅节省电能,还能显著降低噪声和温升,而且能够延长交流接触器的寿命。交流接触器的节能技术具有非常大的经济效益和社会效益。目前市场上已经存在的交流接触器节能运行方案很多,但是由于存在的种种问题没有得到很好解决,导致节能技术的推广面小,普及率不高。 本论文在对全国各地的交流接触器厂商和用户需求的调查基础上,设计了一款采用自转换改变占空比的方案实现交流接触器节能的专用集成电路芯片ZDLX(浙大绿芯)。此方案具有芯片体积小,成本低,节电效果好,安装方便,并且不需要占用接触器辅助触头,可以轻易地对已有传统交流接触器进行改造的优点。同时该专用芯片能够克服单片机遇到的程序运行易受强电磁环境干扰发生飞跳的缺陷,使其具有实际的应用推广价值。 本课题设计的交流接触器节能专用芯片ZDLX的优势在于: 1.符合GB8871—2001交流接触器节电器国家标准 2.与单片机相比,成本低,并且不会发生因受环境干扰而导致内部程序执行错误。 3.应用电路简单,体积小,可直接装入交流接触器中,方便对已有的传统交流接触器进行改造。 4.节电效果好,可将交流接触器的功耗降至原功耗的5%~15%(节电85%-95%)。 5.本身低功耗。芯片静态工作电流为400uA左右,芯片的静态功耗仅为2mW。 6.高可靠。芯片能在环境温度-25℃到85℃变化范围内保持正常工作。 此交流接触器节能专用芯片ZDLX采用无锡上华0.5umn混合信号CMOS标准工艺流片制造,测试结果显示达到了设计所要求的功能和性能指标。同时本课题还完成了ZDLX外围应用电路的设计,配合交流接触器进行整机测试,通过了相应国家标准的各项指标。……   
[关键词]:交流接触器;节能;专用集成电路;国家标准
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:浙江大学2011年
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