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(shí)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(bǔ)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(jī)械開關(guān)，具有較強(qiáng)的抗過電壓、過電流能力，但其缺點(diǎn)是在閉合及分?jǐn)噙^程中，會(huì)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(huì)變強(qiáng)，可造成觸點(diǎn)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(yùn)行。 可控硅作為電子開關(guān)，具有無觸點(diǎn)、壽命長的特點(diǎn)，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(huì)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(bǔ)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(hào)，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(hào)，使繼電器或接觸器閉合；利用電容放電延時(shí)，使繼電器或接觸器分?jǐn)嗪罂煽毓钄嚅_。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(biāo)準(zhǔn)正弦波。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)正弦波，投切中無電弧操作，控制方式簡單。本實(shí)用新型解決其問題可通過如下技術(shù)方案來達(dá)到該帶有整流管消弧的復(fù)合開關(guān)包括控制電路、機(jī)械開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路、開關(guān)元件，控制電路依次連接機(jī)械開關(guān)驅(qū)動(dòng)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(jī)械開關(guān)并聯(lián)構(gòu)成。本實(shí)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(jī)械開關(guān)并聯(lián)，應(yīng)用于功率因數(shù)補(bǔ)償裝置，代替現(xiàn)有的開關(guān)執(zhí)行元件進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)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(shí)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(hào)，3-驅(qū)動(dòng)信號(hào)，4-采樣信號(hào)，5-機(jī)械開關(guān)，6-整流管，7-控制電路，8-機(jī)械開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路，9-開關(guān)元件。
具體實(shí)施方式
[0013]
以下結(jié)合附圖將對本實(shí)用新型作進(jìn)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(jī)械開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路 8、開關(guān)元件9，控制電路7依次連接機(jī)械開關(guān)驅(qū)動(dòng)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(jī)械開關(guān)5并聯(lián)構(gòu)成，所述的機(jī)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(gè)數(shù)字信號(hào)處理芯片和/或單片機(jī)。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(hào)4，控制電路7 向機(jī)械開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路8輸出處理信號(hào)2，驅(qū)動(dòng)電路8向開關(guān)元件9輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)3。圖1是本實(shí)用新型的控制線路原理框圖，機(jī)械開關(guān)驅(qū)動(dòng)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(jī)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(dòng)信號(hào)3、采樣信號(hào)4的相互作用，機(jī)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(hào)是WJ308/DC9V。如圖3所示，所述的控制電路7包括至少一個(gè)數(shù)字信號(hào)處理芯片或單片機(jī)，或至少一個(gè)數(shù)字信號(hào)處理芯片和單片機(jī)?？刂齐娐?以單片機(jī)為核心控制元件時(shí)，按設(shè)定的程序?qū)Σ蓸有盘?hào)4與設(shè)定的閾值進(jìn)行比較，采樣信號(hào)4不小于設(shè)定的閾值時(shí)則向機(jī)械開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路8發(fā)出處理信號(hào)2 ；開關(guān)元件9由機(jī)械開關(guān)5和整流管6并聯(lián)構(gòu)成，機(jī)械開關(guān)5采用公知的電子驅(qū)動(dòng)式電磁開關(guān)，可以是繼電器或交流接觸器；機(jī)械開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路8采用公知的電子驅(qū)動(dòng)電路，用于控制機(jī)械開關(guān)的閉合或分?jǐn)?。機(jī)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(jī)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(hào)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(shí)系統(tǒng)需要投入電容時(shí)，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(jìn)行采樣，獲得采樣信號(hào)4，采樣信號(hào)4通常為電壓信號(hào)。控制電路7對采樣信號(hào)4進(jìn)行電壓比較，整流管6呈反向偏壓時(shí)，機(jī)械開關(guān)5保持原來狀態(tài)不變；整流管6呈正向偏壓時(shí)則輸出處理信號(hào)2，該處理信號(hào)2可以是電壓信號(hào)或電流信號(hào)。機(jī)械開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路8接收到來自控制電路7的處理信號(hào)2，轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)信號(hào)3，該驅(qū)動(dòng)信號(hào)3通常為電流信號(hào)。開關(guān)元件 9從機(jī)械開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路8接收驅(qū)動(dòng)信號(hào)3，機(jī)械開關(guān)5閉合。機(jī)械開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路8持續(xù)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)3，機(jī)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(jī)械開關(guān)5閉合時(shí)，其觸點(diǎn)間電壓不超過1.5 V，不會(huì)產(chǎn)生電弧。系統(tǒng)需要切除電容時(shí)，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(jìn)行采樣，該采樣信號(hào)4是機(jī)械開關(guān)的接觸壓降，整流管6呈現(xiàn)正向偏壓時(shí)則輸出處理信號(hào)2，該處理信號(hào)2可以是電壓信號(hào)或電流信號(hào)。機(jī)械開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路8接收到來自控制電路7的處理信號(hào)2，斷開驅(qū)動(dòng)信號(hào)3，機(jī)械開關(guān)5分?jǐn)?。因整流?處于正向偏壓， 機(jī)械開關(guān)5分?jǐn)鄷r(shí)，整流管6導(dǎo)通，使機(jī)械開關(guān)5觸點(diǎn)間電壓不超過1. 5 V，不會(huì)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(jī)械開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路(8)、開關(guān)元件(9)，控制電路(7)依次連接機(jī)械開關(guān)驅(qū)動(dòng)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(jī)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(jī)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(hào)(4 )，控制電路(7)向機(jī)械開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路(8)輸出處理信號(hào)(2)，驅(qū)動(dòng)電路(8)向開關(guān)元件(9)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)(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(gè)數(shù)字信號(hào)處理芯片和/或單片機(jī)。
專利摘要本實(shí)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(biāo)準(zhǔn)正弦波的問題。包括控制電路(7)、機(jī)械開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路(8)、開關(guān)元件(9)，控制電路(7)依次連接機(jī)械開關(guān)驅(qū)動(dòng)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(jī)械開關(guān)(5)并聯(lián)構(gòu)成。以單片機(jī)或數(shù)字信號(hào)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(hào)進(jìn)行分析處理，當(dāng)整流管(6)呈正向偏壓時(shí)，使機(jī)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(biāo)準(zhǔn)正弦波，投切中無電弧操作，控制方式簡單。
文檔編號(hào)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(dá)電子有限公司