直流電子滅弧裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明直流電子滅弧裝置屬于電學(xué)領(lǐng)域，特別是一種適合應(yīng)用于繼電器、接觸器、斷路器及其它機(jī)械開(kāi)關(guān)中作為直流滅弧使用的直流電子滅弧裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前在汽車(chē)、電力等電氣控制系統(tǒng)中，廣泛使用繼電器、接觸器等機(jī)械開(kāi)關(guān)對(duì)負(fù)載進(jìn)行接通分?jǐn)嗫刂?，由于機(jī)械開(kāi)關(guān)存在接通彈跳電弧和分?jǐn)嚯娀?，從而?dǎo)致機(jī)械開(kāi)關(guān)容易燒損，電壽命短的缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有電子滅弧裝置的不足之處而提供一種可以應(yīng)用于各種機(jī)械開(kāi)關(guān)電子滅弧、具有導(dǎo)通時(shí)間短、電路簡(jiǎn)單、成本低的直流電子滅弧裝置。
[0004]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)達(dá)到:一種直流電子滅弧裝置，包括與所需滅弧的機(jī)械開(kāi)關(guān)兩端并聯(lián)的功率半導(dǎo)體器件，所述功率半導(dǎo)體器件控制端與控制電路連接，所述功率半導(dǎo)體器件的主回路通過(guò)電容或電阻與所述控制電路連接，所述功率半導(dǎo)體器件的主回路兩端的電壓變化通過(guò)所述電容或所述電阻連接至所述控制電路，所述控制電路產(chǎn)生脈沖控制信號(hào)控制所述功率半導(dǎo)體器件導(dǎo)通。
[0005]—種直流電子滅弧裝置，所述控制電路包括:供電電路、電平變換電路、脈沖發(fā)生電路、驅(qū)動(dòng)電路，所述供電電路為所述電平變換電路、所述脈沖發(fā)生電路和所述驅(qū)動(dòng)電路提供工作電源，所述功率半導(dǎo)體器件的主回路兩端的電壓變化信號(hào)通過(guò)所述電容或所述電阻，經(jīng)所述電平變換電路再經(jīng)所述脈沖發(fā)生電路，所述脈沖發(fā)生電路輸出脈沖信號(hào)給所述驅(qū)動(dòng)電路，所述驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)所述功率半導(dǎo)體器件導(dǎo)通。
[0006]—種直流電子滅弧裝置，所述電平變換電路至少包括一晶體管，所述電容與至少一電阻組成串聯(lián)電路，所述串聯(lián)電路與所述晶體管控制端連接，所述晶體管輸出端與所述脈沖發(fā)生電路連接。
[0007]—種直流電子滅弧裝置，所述晶體管的控制端與至少一二極管組成所述電容的充放電回路。
[0008]—種直流電子滅弧裝置，所述電平變換電路至少包括一晶體管，所述電阻與所述晶體管控制端連接，所述晶體管輸出端與所述脈沖發(fā)生電路連接。
[0009]—種直流電子滅弧裝置，所述脈沖發(fā)生電路至少包括一集成電路。
[0010]一種直流電子滅弧裝置，所述集成電路為可編程器件。
[0011]—種直流電子滅弧裝置，所述集成電路包括多路輸入端口和多路脈沖輸出端口，用于多路直流機(jī)械開(kāi)關(guān)滅弧。
[0012]—種直流電子滅弧裝置，通過(guò)所述電容的輸入電流的一個(gè)方向電流作為所述控制電路脈沖輸出的使能信號(hào)，所述輸入電流的另一個(gè)方向電流作為所述控制電路脈沖輸出的觸發(fā)信號(hào)。
[0013]一種直流電子滅弧裝置，所述功率半導(dǎo)體器件為全控型器件。
[0014]—種直流電子滅弧裝置，所述功率半導(dǎo)體器件為三極管、場(chǎng)效應(yīng)管或IGBT。
[0015]—種直流電子滅弧裝置，所述機(jī)械開(kāi)關(guān)和所述機(jī)械開(kāi)關(guān)相連接負(fù)載組成串聯(lián)電路，所述供電電路的電源輸入端與所述串聯(lián)電路兩端連接，由所述串聯(lián)電路兩端的輸入電源提供所述供電電路工作電源。
[0016]—種直流電子滅弧裝置，所述功率半導(dǎo)體器件主回路串聯(lián)有熔斷部件。
[0017]—種直流電子滅弧裝置，為三端電路，其中兩個(gè)端點(diǎn)分別與所述機(jī)械開(kāi)關(guān)與負(fù)載組成的串聯(lián)電路兩端連接，所述機(jī)械開(kāi)關(guān)與負(fù)載連接的共同端點(diǎn)與其中另一端點(diǎn)連接。
[0018]其工作原理:包括與所需滅弧的機(jī)械開(kāi)關(guān)兩端并聯(lián)的功率半導(dǎo)體器件，其特征是用于驅(qū)動(dòng)功率半導(dǎo)體器件控制端與控制電路連接，功率半導(dǎo)體器件的主回至少通過(guò)一電容或一電阻與控制電路連接，機(jī)械開(kāi)關(guān)閉合彈跳和分?jǐn)鄷r(shí)，機(jī)械開(kāi)關(guān)兩端的電壓變化通過(guò)電容或電阻連接至控制電路，由控制電路輸出脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制功率半導(dǎo)體器件導(dǎo)通，達(dá)到電子滅弧的目的。
[0019]本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，利用機(jī)械開(kāi)關(guān)閉合彈跳和分?jǐn)鄷r(shí)兩端電壓突變，由此信號(hào)通過(guò)電容或電阻連接至控制電路，在控制電路得知機(jī)械開(kāi)關(guān)出現(xiàn)彈跳或分?jǐn)鄷r(shí)，輸出一微秒級(jí)的脈沖信號(hào)控制功率半導(dǎo)體器件導(dǎo)通，即可達(dá)到理想滅弧的目的，功率半導(dǎo)體器件可以選用常用如三極管、場(chǎng)效應(yīng)管、IGBT等功率半導(dǎo)體器件，在滅弧工作過(guò)程中，功率半導(dǎo)體器件所需導(dǎo)通時(shí)間極短，可達(dá)微秒極，具有功率半導(dǎo)體器件成本低、可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是本發(fā)明的實(shí)施例之一原理圖。
[0021]圖2是本發(fā)明的實(shí)施例之二電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]如附圖1所示，一種直流電子滅弧裝置，JU J2為主回路的直流電源輸入端，功率半導(dǎo)體器件Ql為三極管，功率半導(dǎo)體器件Ql的主回路通過(guò)熔斷部件Fl與機(jī)械開(kāi)關(guān)SWl兩端并聯(lián)(機(jī)械開(kāi)關(guān)SWl為與功率半導(dǎo)體器件Ql相連接的機(jī)械開(kāi)關(guān)，與機(jī)械開(kāi)關(guān)SWl串聯(lián)連接的RL為負(fù)載電阻，機(jī)械開(kāi)關(guān)SWl和負(fù)載電阻RL用于更方便描述本裝置的工作原理)，與功率半導(dǎo)體器件Ql相連接的機(jī)械開(kāi)關(guān)SWl兩端的突變電壓由功率半導(dǎo)體器件Ql的主回路(在此實(shí)施例中為三極管的集電極)通過(guò)電容Cl連接至控制電路(A)，功率半導(dǎo)體器件Ql的控制端與控制電路⑷連接，控制電路⑷的工作電源由機(jī)械開(kāi)關(guān)SWl與負(fù)載電阻RL組成的串聯(lián)回路的兩端連接。
[0023]工作過(guò)程:按本裝置用于機(jī)械開(kāi)關(guān)SWl滅弧為例，JU J2輸入端連接有工作電源，控制電路(A)上電同時(shí)電容Cl充電，當(dāng)機(jī)械開(kāi)關(guān)SWl的閉合時(shí)，電容Cl放電形成反向電流脈沖II，機(jī)械開(kāi)關(guān)SWl閉合，當(dāng)出現(xiàn)彈跳時(shí)，電容Cl充電形成正向電流脈沖12，這時(shí)控制電路(A)輸出幾個(gè)微秒的脈沖控制功率半導(dǎo)體器件Ql導(dǎo)通，起到對(duì)開(kāi)關(guān)閉合彈跳滅弧的目的，在機(jī)械開(kāi)關(guān)SWl閉合穩(wěn)定后，電容Cl放電，為再次充電做準(zhǔn)備；在機(jī)械開(kāi)關(guān)SWl分?jǐn)嗟墓ぷ鬟^(guò)程中，機(jī)械開(kāi)關(guān)SWl分?jǐn)嗟乃查g，電容Cl充電形成正向電流脈沖12，這時(shí)控制電路(A)輸出幾個(gè)微秒的脈沖控制功率半導(dǎo)體器件Ql導(dǎo)通，完成對(duì)開(kāi)關(guān)分?jǐn)鄿缁〉哪康模诠β拾雽?dǎo)體器件Ql擊穿的情況下熔斷部件Fl斷開(kāi)，確保不對(duì)負(fù)載產(chǎn)生不利的影響。注:電容Cl放電形成反向電流脈沖II，可以由此電流信號(hào)，作為控制電路㈧脈沖輸出的使能信號(hào)，用于克服在機(jī)械開(kāi)關(guān)SWl兩端上電時(shí)，電容Cl充電形成正向電流脈沖12觸發(fā)控制電路(A)輸出脈沖信號(hào)，用于驅(qū)動(dòng)功率半導(dǎo)體器件Ql導(dǎo)通。
[0024]實(shí)施例一的直流電子滅弧裝置，控制電路㈧通過(guò)電容Cl與功率半導(dǎo)體器件Ql主回路連接，由于電容具有通交流隔直流的特點(diǎn)使得本發(fā)明直流電子滅弧裝置無(wú)需靜態(tài)取樣電流，而在機(jī)械開(kāi)關(guān)發(fā)生動(dòng)作時(shí)由于功率半導(dǎo)體器件Ql主回路兩端電壓發(fā)生突變通過(guò)電容可以獲得較大的取樣電流，也可以用一電阻替代電容，但會(huì)存在靜態(tài)取樣電流，熔斷部件Fl可以在本裝置功率半導(dǎo)體器件擊穿損壞的情況下，功率半導(dǎo)體器件主回路可以自動(dòng)熔斷不會(huì)影響到負(fù)載；功率半導(dǎo)體器件可以用三極管、場(chǎng)效應(yīng)管、IGBT等全控型半導(dǎo)體器件，工作原理相同。實(shí)施例一的直流電子滅弧裝置為三端電路，其中兩個(gè)端點(diǎn)分別與所述機(jī)械開(kāi)關(guān)與負(fù)載組成的串聯(lián)電路兩端連接，所述機(jī)械開(kāi)關(guān)與負(fù)載連接的共同端點(diǎn)與其中另一端點(diǎn)連接。
[0025]如附圖2所示，一種可以用于四路機(jī)械開(kāi)關(guān)滅弧的直流電子滅弧裝置，J1、J2為主回路的直流電源輸入端，功率半導(dǎo)體器件Ql、Q2、Q3、Q4為場(chǎng)效應(yīng)管，功率半導(dǎo)體器件Q1、Q2、Q3、Q4分別通過(guò)接線端子