的另一 端與第五穩(wěn)壓二極管Z5的負(fù)極連接，第五穩(wěn)壓二極管Z5的正極與第三半導(dǎo)體開關(guān)管S3的 漏極和第四驅(qū)動器Q4的供電正端連接，第四驅(qū)動器Q1的驅(qū)動端與第四半導(dǎo)體開關(guān)管S4的 柵極連接，第六限流電阻R6的另一端與第六穩(wěn)壓二極管Z6的負(fù)極和第二控制器K2的供電 正端端口連接，第六穩(wěn)壓二極管Z6的正極、第二控制器K2的供電負(fù)端端口與第四半導(dǎo)體開 關(guān)管S4的漏極連接，第二控制器K2的另兩個I/O驅(qū)動端口分別與高壓真空開關(guān)S的斷開 控制線圈0的兩端連接，第一半導(dǎo)體開關(guān)管S1的源極、第二半導(dǎo)體開關(guān)管S2的源極、第三 半導(dǎo)體開關(guān)管S3的源極、第四半導(dǎo)體開關(guān)管S4的源極以及第一驅(qū)動器Q1的供電負(fù)端、第 二驅(qū)動器Q2供電負(fù)端、第三驅(qū)動器Q3供電負(fù)端、第四驅(qū)動器Q4供電負(fù)端均接海水地。
[0018]上述技術(shù)方案中，所述的四個半導(dǎo)體開關(guān)管S1-S4可以采用M0SFET開關(guān)管或者IGBT開關(guān)管；相應(yīng)的所述的四個驅(qū)動器Q1-Q4可以采用M0SFET開關(guān)管驅(qū)動芯片或IGBT開 關(guān)管驅(qū)動芯片。
[0019]所述的兩個控制器K1、K2可以為單片機(jī)。
[0020] 圖1為帶有多個接駁盒以及聯(lián)網(wǎng)裝置的海底觀測網(wǎng)示意圖，聯(lián)網(wǎng)裝置在使用時， 當(dāng)海底觀測網(wǎng)被供給的正向電壓在該聯(lián)網(wǎng)裝置控制電路設(shè)定的高、低壓截止范圍之內(nèi)時， 相應(yīng)的控制電路開始為尚壓真空開關(guān)的控制線圈供電，觸發(fā)相應(yīng)的尚壓真空開關(guān)切換到相 應(yīng)的工作狀態(tài)，控制相應(yīng)接駁盒接入/切出海底觀測網(wǎng)絡(luò)。
[0021] 為了解釋海底觀測網(wǎng)接駁盒聯(lián)網(wǎng)裝置控制接駁盒接入/切出海底觀測 網(wǎng)的原理，現(xiàn)以一個接駁盒聯(lián)網(wǎng)裝置為例，假設(shè)該接駁盒聯(lián)網(wǎng)裝置的控制電壓為 的兩個控制等級。
[0022] 假設(shè)海底觀測網(wǎng)岸基供給正向電壓F1J；，接駁盒支路由于高壓二極管（D1)的反向 截止而停止供電，后續(xù)電路均不工作。因?yàn)閆2的反向截止電壓略低于^^，Z1的反向截止 電壓高于，此時Z2反向擊穿，Z1截止，驅(qū)動器Q1不工作，驅(qū)動器Q2工作，給出驅(qū)動信號 給半導(dǎo)體開關(guān)管S2,半導(dǎo)體開關(guān)管S2閉合，閉合控制線圈控制器支路形成一個電流回路， 控制器K1從穩(wěn)壓二極管Z3獲得電能，驅(qū)動高壓真空開關(guān)S的閉合線圈C充電，觸發(fā)高壓真 空開關(guān)S閉合動作，該接駁盒接入海底觀測網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。而此時由于Z4、Z5的反向截止電壓均 大于F1J；，Z4和Z5均截止，岸基供給正向電壓F1J；對斷開控制線圈的控制電路無影響。
[0023] 當(dāng)海底觀測網(wǎng)岸基直接供給正向電壓時，在閉合控制線圈的控制電路中Z1、 Z2的反向截止電壓均小于匕_0，此時Z1反向擊穿穩(wěn)壓，驅(qū)動器Q1工作，給出驅(qū)動信號給半 導(dǎo)體開關(guān)管S1，半導(dǎo)體開關(guān)管S1閉合，驅(qū)動器Q2被短路，半導(dǎo)體開關(guān)管S2處于斷開狀態(tài)， 閉合控制線圈控制器支路不能形成一個電流回路，控制器K1不工作。在斷開控制線圈的控 制電路中，因?yàn)閆5的反向截止電壓略低于F1J3，Z4的截止電壓高于F1J3，此時Z5反向擊穿， Z4仍截止，驅(qū)動器Q3不工作，驅(qū)動器Q4工作，給出驅(qū)動信號給半導(dǎo)體開關(guān)管S4,半導(dǎo)體開 關(guān)管S4閉合，斷開控制線圈控制器支路形成一個電流回路，控制器K2從穩(wěn)壓二極管Z6獲 得電能，驅(qū)動高壓真空開關(guān)S的斷開線圈0充電，觸發(fā)高壓真空開關(guān)S斷開動作，該接駁盒 切出海底觀測網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。由于所選的高壓真空開關(guān)S的開關(guān)狀態(tài)之間采用獨(dú)立的線圈控制， 所以在同一個聯(lián)網(wǎng)裝置中的閉合控制線圈C控制電路與斷開控制線圈0控制電路在設(shè)計原 理上相類似。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種海底觀測網(wǎng)接駁盒聯(lián)網(wǎng)裝置，其特征在于，包括具備鎖持功能的單刀單擲的高 壓真空開關(guān)（S)、兩個高壓二極管（D1、D2)及控制電路，所述的控制電路包括六個限流電阻 (R1-R6)、六個穩(wěn)壓二極管（Z1-Z6)、四個半導(dǎo)體開關(guān)管（S1-S4)、四個驅(qū)動器（Q1-Q4)及兩 個控制器（K1、K2); 第一高壓二極管（Dl)的負(fù)極和第二高壓二極管（D2)的正極均與岸基支纜相連，第一 高壓二極管（Dl)的正極連接高壓真空開關(guān)（S)的輸入端，高壓真空開關(guān)（S)的輸出端連接 接駁盒，第二高壓二極管（D2)的負(fù)極與第一限流電阻（Rl)的一端、第二限流電阻（R2)的一 端、第三限流電阻（R3)的一端、第四限流電阻（R4)的一端、第五限流電阻（R5)的一端及第 六限流電阻（R6)的一端連接，第一限流電阻（Rl)的另一端與第一穩(wěn)壓二極管（Zl)的負(fù)極 連接，第一穩(wěn)壓二極管（Zl)的正極與第一驅(qū)動器（Ql)的供電正端連接，第一驅(qū)動器（Ql)的 驅(qū)動端與第一半導(dǎo)體開關(guān)管（SI)的柵極連接，第二限流電阻（R2)的另一端與第二穩(wěn)壓二 極管（Z2)的負(fù)極連接，第二穩(wěn)壓二極管（Z2)的正極與第一半導(dǎo)體開關(guān)管（SI)的漏極端和 第二驅(qū)動器（Q2)的供電正端連接，第二驅(qū)動器（Q2)的驅(qū)動端與第二半導(dǎo)體開關(guān)管（S2)的 柵極連接，第三限流電阻（R3)的另一端與第三穩(wěn)壓二極管（Z3)的負(fù)極和第一控制器（Kl) 的供電正端端口連接，第三穩(wěn)壓二極管（Z3)的正極、第一控制器（Kl)的供電負(fù)端端口與第 二半導(dǎo)體開關(guān)管（S2)的漏極連接，第一控制器（Kl)的兩個I/O驅(qū)動端口分別與高壓真空 開關(guān)（S)的閉合控制線圈（C)的兩端連接，第四限流電阻（R4)的另一端與第四穩(wěn)壓二極管 (Z4)的負(fù)極連接，第四穩(wěn)壓二極管（Z4)的正極與第三驅(qū)動器（Q3)的供電正端連接，第三驅(qū) 動器（Q3)的驅(qū)動端與第三半導(dǎo)體開關(guān)管（S3)的柵極連接，第五限流電阻（R5)的另一端與 第五穩(wěn)壓二極管（Z5)的負(fù)極連接，第五穩(wěn)壓二極管（Z5)的正極與第三半導(dǎo)體開關(guān)管（S3) 的漏極和第四驅(qū)動器（Q4)的供電正端連接，第四驅(qū)動器（Ql)的驅(qū)動端與第四半導(dǎo)體開關(guān) 管（S4)的柵極連接，第六限流電阻（R6)的另一端與第六穩(wěn)壓二極管（Z6)的負(fù)極和第二控 制器（K2)的供電正端端口連接，第六穩(wěn)壓二極管（Z6)的正極、第二控制器（K2)的供電負(fù)端 端口與第四半導(dǎo)體開關(guān)管（S4)的漏極連接，第二控制器（K2)的另兩個I/O驅(qū)動端口分別與 高壓真空開關(guān)（S)的斷開控制線圈（O)的兩端連接，第一半導(dǎo)體開關(guān)管（SI)的源極、第二半 導(dǎo)體開關(guān)管（S2)的源極、第三半導(dǎo)體開關(guān)管（S3)的源極、第四半導(dǎo)體開關(guān)管（S4)的源極以 及第一驅(qū)動器（Ql)的供電負(fù)端、第二驅(qū)動器（Q2)供電負(fù)端、第三驅(qū)動器（Q3)供電負(fù)端、第 四驅(qū)動器（Q4)供電負(fù)端均接海水地。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的海底觀測網(wǎng)接駁盒聯(lián)網(wǎng)裝置，其特征在于，所述的四個半導(dǎo) 體開關(guān)管（S1-S4)均為MOSFET開關(guān)管；所述的四個驅(qū)動器（Q1-Q4)為MOSFET開關(guān)管驅(qū)動 芯片。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的海底觀測網(wǎng)接駁盒聯(lián)網(wǎng)裝置，其特征在于，所述的四個半導(dǎo) 體開關(guān)管（S1-S4)為IGBT開關(guān)管；所述的四個驅(qū)動器（Q1-Q4)為IGBT開關(guān)管驅(qū)動芯片。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的海底觀測網(wǎng)接駁盒聯(lián)網(wǎng)裝置，其特征在于，所述的兩個控制 器（K1、K2)為單片機(jī)。
【專利摘要】本發(fā)明公開的一種海底觀測網(wǎng)接駁盒的聯(lián)網(wǎng)裝置，包括具備鎖持功能的單刀單擲的高壓真空開關(guān)、兩個高壓二極管及控制電路，所述的控制電路包括六個限流電阻、六個穩(wěn)壓二極管、四個半導(dǎo)體開關(guān)管、四個驅(qū)動器及兩個控制器；本發(fā)明利用不同等級的正向電壓作為聯(lián)網(wǎng)裝置的控制信號，實(shí)現(xiàn)對聯(lián)網(wǎng)裝置高壓真空開關(guān)的不同狀態(tài)進(jìn)行主動控制，完成接駁盒的接入/切出動作。當(dāng)海底觀測網(wǎng)接駁盒出現(xiàn)故障或需要定期維護(hù)時，可以有效并及時地隔離該接駁盒，使該接駁盒從整個海底觀測網(wǎng)絡(luò)中切出，不影響其他接駁盒的正常工作，并且在完成該接駁盒的維護(hù)工作后，主動控制該接駁盒重新接入整個海底觀測網(wǎng)絡(luò)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高。
【IPC分類】H02B1-24
【公開號】CN104868369
【申請?zhí)枴緾N201510261777
【發(fā)明人】楊燦軍, 張志峰, 徐菲菲, 陳燕虎, 金波, 李德駿
【申請人】浙江大學(xué)
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年5月21日