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一種無(wú)電弧放電的直流高壓開(kāi)關(guān)的制作方法

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一種無(wú)電弧放電的直流高壓開(kāi)關(guān)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光伏電站中應(yīng)用的直流高壓開(kāi)關(guān)裝置,具體是一種無(wú)電弧放電的直流尚壓開(kāi)關(guān)。
【背景技術(shù)】
[0002]通常的高壓開(kāi)關(guān)一般是針對(duì)交流電進(jìn)行開(kāi)關(guān)切換,多采用繼電器進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制。由于開(kāi)關(guān)兩端壓差較大,很容易產(chǎn)生電弧放電及對(duì)后端連接電器的沖擊。而直流高壓開(kāi)關(guān)更容易出現(xiàn)電弧放電現(xiàn)象,且很難做到較高的開(kāi)關(guān)電壓,一般繼電器形式的直流開(kāi)關(guān)的電壓只能做到100V左右,且價(jià)格成本較高。本發(fā)明主要應(yīng)用在光伏電站之中,不光電壓較高,電流也較大,能達(dá)到10A,一般的電子器件由于導(dǎo)通內(nèi)阻較大,在高壓下無(wú)法承受較大通過(guò)電流,繼電器雖然導(dǎo)通阻抗低,但電弧放電現(xiàn)象又較為嚴(yán)重,很容易在高壓下造成損壞,因此需要設(shè)計(jì)一種合理的開(kāi)關(guān)裝置,既能通過(guò)較大電流,又能避免電弧放電現(xiàn)象,提高開(kāi)關(guān)的可靠性。
[0003]
【發(fā)明內(nèi)容】
本發(fā)明的目的是提供一種無(wú)電弧放電的直流高壓開(kāi)關(guān),以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題。
[0004]為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:
一種無(wú)電弧放電的直流高壓開(kāi)關(guān),其特征在于:包括單片機(jī)、MOS管,MOS管的柵極、漏極與源極通過(guò)MOS管驅(qū)動(dòng)電路分別接入單片機(jī)的1 口,且MOS管的漏極與源極分別通過(guò)繼電器的驅(qū)動(dòng)電路與繼電器連接;當(dāng)外部傳來(lái)開(kāi)關(guān)導(dǎo)通命令時(shí),單片機(jī)通過(guò)通訊端口接收導(dǎo)通命令,然后通過(guò)單片機(jī)的1 口控制MOS管驅(qū)動(dòng)電路接通MOS管的漏極和源極飽和導(dǎo)通,接著單片機(jī)延時(shí)2mS,向繼電器的驅(qū)動(dòng)電路發(fā)送控制信號(hào)使繼電器在兩端極低壓差的情況下導(dǎo)通,然后再關(guān)閉MOS管,在單片機(jī)收到斷開(kāi)命令后,控制MOS管導(dǎo)通,延時(shí)幾mS確保導(dǎo)通后,再關(guān)斷繼電器,再延時(shí)幾mS確保繼電器斷開(kāi)后控制MOS管斷開(kāi),從而實(shí)現(xiàn)了無(wú)電弧放電的直流尚壓開(kāi)關(guān)。
[0005]本發(fā)明將功率MOS管與低壓繼電器并聯(lián)作為開(kāi)關(guān)使用。利用功率MOS管作為開(kāi)關(guān)切換動(dòng)作的控制者,由于MOS管的關(guān)斷與導(dǎo)通沒(méi)有機(jī)械器件,可保障開(kāi)關(guān)的瞬間無(wú)電弧放電,開(kāi)關(guān)吸合后,立即切換到低壓繼電器導(dǎo)通,由于繼電器阻抗低于MOS管,這時(shí)電流通過(guò)繼電器,確保MOS管不會(huì)在大通過(guò)電流下?lián)p壞。斷開(kāi)時(shí),先斷開(kāi)繼電器,立刻再斷開(kāi)MOS管,就確保了開(kāi)關(guān)過(guò)程不會(huì)發(fā)生電弧放電現(xiàn)象。
[0006]本發(fā)明的有益效果是,使用較低成本實(shí)現(xiàn)了直流高壓開(kāi)關(guān),并提高了設(shè)備的可靠性,避免了開(kāi)關(guān)的電弧放電現(xiàn)象。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1為本發(fā)明電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0008]參見(jiàn)圖1所示,選擇耐壓值超過(guò)1000V,并能夠在1mS內(nèi)通過(guò)1A以上電流的功率MOS管。設(shè)計(jì)MOS管與繼電器的相應(yīng)驅(qū)動(dòng)電路,利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)功能控制和外部控制接口。當(dāng)外部傳來(lái)開(kāi)關(guān)導(dǎo)通命令時(shí),可以通過(guò)單片機(jī)的通訊端口接收導(dǎo)通命令,然后通過(guò)單片機(jī)的1 口控制MOS管驅(qū)動(dòng)電路接通MOS管的DS端飽和導(dǎo)通。然后通過(guò)單片機(jī)延時(shí)2mS,向繼電器的驅(qū)動(dòng)電路送控制信號(hào)使繼電器在兩端極低壓差的情況下導(dǎo)通,不會(huì)產(chǎn)生機(jī)械部件電氣間隙導(dǎo)致的放電,然后再關(guān)閉MOS管。在單片機(jī)收到斷開(kāi)命令后,控制MOS管導(dǎo)通,延時(shí)幾mS確保導(dǎo)通后,再關(guān)斷繼電器,再延時(shí)幾mS確保繼電器斷開(kāi)后控制MOS管斷開(kāi)。從而實(shí)現(xiàn)了無(wú)電弧放電的直流高壓開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)。
[0009]本發(fā)明應(yīng)用環(huán)境是在光伏電站中,由于電站的光伏陣列中光伏組串兩端存在接近1000V的直流高壓,組串的電流最大至10A。由于要將光伏組串或光伏組件從陣列中短時(shí)隔離出來(lái),在開(kāi)關(guān)切換的一瞬,開(kāi)關(guān)兩端電壓接近1000V。本發(fā)明的設(shè)計(jì)既要滿足開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)有足夠小的導(dǎo)通阻抗,又要確保開(kāi)關(guān)吸合及斷開(kāi)時(shí)不發(fā)生電弧放電現(xiàn)象。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種無(wú)電弧放電的直流高壓開(kāi)關(guān),其特征在于:包括單片機(jī)、MOS管,MOS管的柵極、漏極與源極通過(guò)MOS管驅(qū)動(dòng)電路分別接入單片機(jī)的1 口,且MOS管的漏極與源極分別通過(guò)繼電器的驅(qū)動(dòng)電路與繼電器連接;當(dāng)外部傳來(lái)開(kāi)關(guān)導(dǎo)通命令時(shí),單片機(jī)通過(guò)通訊端口接收導(dǎo)通命令,然后通過(guò)單片機(jī)的1 口控制MOS管驅(qū)動(dòng)電路接通MOS管的漏極和源極飽和導(dǎo)通,接著單片機(jī)延時(shí)2mS,向繼電器的驅(qū)動(dòng)電路發(fā)送控制信號(hào)使繼電器在兩端極低壓差的情況下導(dǎo)通,然后再關(guān)閉MOS管,在單片機(jī)收到斷開(kāi)命令后,控制MOS管導(dǎo)通,延時(shí)幾mS確保導(dǎo)通后,再關(guān)斷繼電器,再延時(shí)幾mS確保繼電器斷開(kāi)后控制MOS管斷開(kāi),從而實(shí)現(xiàn)了無(wú)電弧放電的直流高壓開(kāi)關(guān)。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種無(wú)電弧放電的直流高壓開(kāi)關(guān),包括單片機(jī)、MOS管,MOS管的柵極、漏極與源極通過(guò)MOS管驅(qū)動(dòng)電路分別接入單片機(jī)的IO口,且MOS管的漏極與源極分別通過(guò)繼電器的驅(qū)動(dòng)電路與繼電器連接。本發(fā)明使用較低成本實(shí)現(xiàn)了直流高壓開(kāi)關(guān),并提高了設(shè)備的可靠性,避免了開(kāi)關(guān)的電弧放電現(xiàn)象。
【IPC分類】H01H33/59
【公開(kāi)號(hào)】CN104952664
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510334898
【發(fā)明人】朱炬, 朱文星, 張濟(jì)民, 劉家鼎, 趙鵬, 王聚博, 李小麗, 李佳林
【申請(qǐng)人】中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十一研究所, 中電投科學(xué)技術(shù)研究院有限公司
【公開(kāi)日】2015年9月30日
【申請(qǐng)日】2015年6月12日
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