專利名稱：一種帶有整流管消弧的復(fù)合開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種低壓開關(guān)技術(shù)領(lǐng)域中所用的復(fù)合開關(guān)，特別是一種帶有整流管消弧的復(fù)合開關(guān)。
背景技術(shù)：
低壓開關(guān)技術(shù)領(lǐng)域中，無功功率因數(shù)補償裝置，一般采用交流接觸器、可控硅和復(fù)合開關(guān)作為投切開關(guān)。交流接觸器作為機械開關(guān)，具有較強的抗過電壓、過電流能力，但其缺點是在閉合及分斷過程中，會產(chǎn)生浪涌電流和電弧，并且隨電壓的升高和電流的加大，電弧也會變強，可造成觸點全部或部分熔融，降低開關(guān)使用壽命，危及電氣設(shè)備的安全運行。 可控硅作為電子開關(guān)，具有無觸點、壽命長的特點，但因可控硅是一種四層三結(jié)的可控整流器件，工作中結(jié)壓降較大，會產(chǎn)生較大的功率耗散，需為電子開關(guān)配備良好的散熱條件。在中國專利CN200710111270.X中，描述了一種用于無功功率補償?shù)闹悄軓?fù)合開關(guān)，以可控硅為開關(guān)元件。過零檢測電路為可控硅提供觸發(fā)信號，可控硅導(dǎo)通后，通過電流互感器為繼電器或接觸器提供控制信號，使繼電器或接觸器閉合；利用電容放電延時，使繼電器或接觸器分斷后可控硅斷開。過零檢測電路控制可控硅導(dǎo)通，不足之處在于，可控硅的導(dǎo)通角一般不超過176°，因此不能輸出標準正弦波。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型在于克服背景技術(shù)中存在的以可控硅為開關(guān)元件因可控硅的導(dǎo)通角的影響致使不能輸出標準正弦波的問題而提供一種帶有整流管消弧的復(fù)合開關(guān)，該裝置利用整流管代替可控硅，消除了可控硅導(dǎo)通角的影響，輸出波形更接近標準正弦波，投切中無電弧操作，控制方式簡單。本實用新型解決其問題可通過如下技術(shù)方案來達到該帶有整流管消弧的復(fù)合開關(guān)包括控制電路、機械開關(guān)驅(qū)動電路、開關(guān)元件，控制電路依次連接機械開關(guān)驅(qū)動電路、開關(guān)元件，開關(guān)元件連接控制電路，所述的開關(guān)元件由整流管與機械開關(guān)并聯(lián)構(gòu)成。本實用新型與上述背景技術(shù)相比較可具有如下有益效果該帶有整流管消弧的復(fù)合開關(guān)由于利用整流管與機械開關(guān)并聯(lián)，應(yīng)用于功率因數(shù)補償裝置，代替現(xiàn)有的開關(guān)執(zhí)行元件進行電容投入與切除，投切中無電弧操作；利用整流管代替可控硅，消除了可控硅導(dǎo)通角的影響，輸出波形更接近標準正弦波，減少了電路元件數(shù)量，控制方式簡單。


附圖1是本實用新型的控制線路原理框圖；附圖2是開關(guān)元件電原理示意圖；附圖3是附圖1所示的控制線路的電原理圖。圖中1-投切指令，2-處理信號，3-驅(qū)動信號，4-采樣信號，5-機械開關(guān)，6-整流管，7-控制電路，8-機械開關(guān)驅(qū)動電路，9-開關(guān)元件。
具體實施方式
[0013]
以下結(jié)合附圖將對本實用新型作進一步說明如附圖1所示，該帶有整流管消弧的復(fù)合開關(guān)包括控制電路7、機械開關(guān)驅(qū)動電路 8、開關(guān)元件9，控制電路7依次連接機械開關(guān)驅(qū)動電路8、開關(guān)元件9，開關(guān)元件9連接控制電路7，所述的開關(guān)元件9由整流管6與機械開關(guān)5并聯(lián)構(gòu)成，所述的機械開關(guān)5為繼電器或交流接觸器。所述的控制電路7包括至少一個數(shù)字信號處理芯片和/或單片機。所述的控制電路7接收系統(tǒng)的投切指令1，控制電路7獲得開關(guān)元件9的采樣信號4，控制電路7 向機械開關(guān)驅(qū)動電路8輸出處理信號2，驅(qū)動電路8向開關(guān)元件9輸出驅(qū)動信號3。圖1是本實用新型的控制線路原理框圖，機械開關(guān)驅(qū)動電路8和開關(guān)元件9構(gòu)成本發(fā)明的執(zhí)行裝置，控制電路7用于控制執(zhí)行裝置。附圖3是附圖1所示的控制線路的電原理圖，附圖2是開關(guān)元件電原理示意圖，示意性示出機械開關(guān)5和整流管6之間的電連接關(guān)系，及其與驅(qū)動信號3、采樣信號4的相互作用，機械開關(guān)5為繼電器或交流接觸器。所述的繼電器是上海萬佳聯(lián)眾電子有限公司生產(chǎn)的磁保持繼電器，型號是WJ308/DC9V。如圖3所示，所述的控制電路7包括至少一個數(shù)字信號處理芯片或單片機，或至少一個數(shù)字信號處理芯片和單片機。控制電路7以單片機為核心控制元件時，按設(shè)定的程序?qū)Σ蓸有盘?與設(shè)定的閾值進行比較，采樣信號4不小于設(shè)定的閾值時則向機械開關(guān)驅(qū)動電路8發(fā)出處理信號2 ；開關(guān)元件9由機械開關(guān)5和整流管6并聯(lián)構(gòu)成，機械開關(guān)5采用公知的電子驅(qū)動式電磁開關(guān)，可以是繼電器或交流接觸器；機械開關(guān)驅(qū)動電路8采用公知的電子驅(qū)動電路，用于控制機械開關(guān)的閉合或分斷。機械開關(guān)5閉合狀態(tài)的電壓降很小，因此設(shè)定的閾值通常為幾毫伏至幾十毫伏。所述的單片機是美國愛特梅爾半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的8 位AVR微處理器，型號是ATmega48V-10PU。附圖1結(jié)合附圖2、圖3所示，該帶有整流管消弧的復(fù)合開關(guān)使用時系統(tǒng)需要投入電容時，控制電路7接收到系統(tǒng)的投切指令1，所述控制電路7對整流管6的兩端電壓進行采樣，獲得采樣信號4，采樣信號4通常為電壓信號?？刂齐娐?對采樣信號4進行電壓比較，整流管6呈反向偏壓時，機械開關(guān)5保持原來狀態(tài)不變；整流管6呈正向偏壓時則輸出處理信號2，該處理信號2可以是電壓信號或電流信號。機械開關(guān)驅(qū)動電路8接收到來自控制電路7的處理信號2，轉(zhuǎn)換為驅(qū)動信號3，該驅(qū)動信號3通常為電流信號。開關(guān)元件 9從機械開關(guān)驅(qū)動電路8接收驅(qū)動信號3，機械開關(guān)5閉合。機械開關(guān)驅(qū)動電路8持續(xù)輸出驅(qū)動信號3，機械開關(guān)5保持接通狀態(tài)。因整流管6處于正向偏壓而導(dǎo)通，機械開關(guān)5閉合時，其觸點間電壓不超過1.5 V，不會產(chǎn)生電弧。系統(tǒng)需要切除電容時，控制電路7接收到系統(tǒng)的投切指令1，控制電路7對整流管 6的兩端電壓進行采樣，該采樣信號4是機械開關(guān)的接觸壓降，整流管6呈現(xiàn)正向偏壓時則輸出處理信號2，該處理信號2可以是電壓信號或電流信號。機械開關(guān)驅(qū)動電路8接收到來自控制電路7的處理信號2，斷開驅(qū)動信號3，機械開關(guān)5分斷。因整流管6處于正向偏壓， 機械開關(guān)5分斷時，整流管6導(dǎo)通，使機械開關(guān)5觸點間電壓不超過1. 5 V，不會產(chǎn)生電弧。
權(quán)利要求1.一種帶有整流管消弧的復(fù)合開關(guān)，包括控制電路(7)、機械開關(guān)驅(qū)動電路(8)、開關(guān)元件(9)，控制電路(7)依次連接機械開關(guān)驅(qū)動電路(8)、開關(guān)元件(9)，開關(guān)元件(9)連接控制電路(7)，其特征在于所述的開關(guān)元件(9)由整流管(6)與機械開關(guān)(5)并聯(lián)構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有整流管消弧的復(fù)合開關(guān)，其特征在于所述的機械開關(guān)(5)為繼電器或交流接觸器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有整流管消弧的復(fù)合開關(guān)，其特征在于所述的控制電路(7 )接收系統(tǒng)的投切指令(1)，控制電路(7 )獲得開關(guān)元件(9 )的采樣信號(4 )，控制電路(7)向機械開關(guān)驅(qū)動電路(8)輸出處理信號(2)，驅(qū)動電路(8)向開關(guān)元件(9)輸出驅(qū)動信號(3)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有整流管消弧的復(fù)合開關(guān)，其特征在于所述的控制電路(7)包括至少一個數(shù)字信號處理芯片和/或單片機。
專利摘要本實用新型涉及一種帶有整流管消弧的復(fù)合開關(guān)。主要解決了以可控硅為開關(guān)元件，因可控硅的導(dǎo)通角的影響致使不能輸出標準正弦波的問題。包括控制電路(7)、機械開關(guān)驅(qū)動電路(8)、開關(guān)元件(9)，控制電路(7)依次連接機械開關(guān)驅(qū)動電路(8)、開關(guān)元件(9)，開關(guān)元件(9)連接控制電路(7)，其特征在于所述的開關(guān)元件(9)由整流管(6)與機械開關(guān)(5)并聯(lián)構(gòu)成。以單片機或數(shù)字信號處理芯片為核心控制元件，對來自開關(guān)元件兩端的采樣信號進行分析處理，當整流管(6)呈正向偏壓時，使機械開關(guān)閉合。該復(fù)合開關(guān)利用整流管代替可控硅，消除了可控硅導(dǎo)通角的影響，輸出波形更接近標準正弦波，投切中無電弧操作，控制方式簡單。
文檔編號H01H9/30GK201994214SQ201120075250
公開日2011年9月28日 申請日期2011年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月21日
發(fā)明者關(guān)慧軍, 閆春勇 申請人:齊齊哈爾齊力達電子有限公司