專利名稱：一種開關(guān)消弧電路及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電器領(lǐng)域，用于防止開關(guān)電器在閉合或斷開時(shí)拉弧的消弧電路及其控制 方法。
背景技術(shù)：
各類開關(guān)、插座、分?jǐn)嗥鳌⒔涣鹘佑|器、繼電器等開關(guān)電器在閉合或斷開時(shí)往往會(huì) 產(chǎn)生拉弧現(xiàn)象，不但嚴(yán)重?fù)p壞開關(guān)電器的觸點(diǎn)，還會(huì)給用電電路造成種種事故隱患；為 了消除開關(guān)電器的拉弧現(xiàn)象，現(xiàn)有技術(shù)中主要有以下幾種克服拉弧的方法-
(1) 采用真空滅弧室或SF6滅弧裝置來消除電弧，尤其是在高壓大電流領(lǐng)域，這種 滅弧裝置雖然克服了拉弧現(xiàn)象，能夠達(dá)到較好的滅弧效果，但其本身結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成 本較高，維修困難，使用壽命受到限制，不利于普遍推廣使用。
(2) 采用固態(tài)繼電器取代普通繼電器來消除電弧，尤其是在自動(dòng)化控制領(lǐng)域，這種 滅弧裝置雖然也克服了拉弧現(xiàn)象，能夠達(dá)到較好的滅弧效果，但其本身同樣存在結(jié)構(gòu)復(fù) 雜，制造成本較高，維修困難的缺陷，還存在電路易發(fā)熱，使用壽命和載流量受到限制 的缺陷，也不利于普遍推廣使用。
(3) 目前還有一種效果較好的消除電弧的方法就是主輔開關(guān)消弧電路，其做法是在 開關(guān)電器主開關(guān)的電極兩端并聯(lián)一個(gè)輔助電路(如大型分?jǐn)嗥鞯?，且使輔助電路與主 開關(guān)在閉合或斷開時(shí)形成簡單的先、后邏輯關(guān)系來達(dá)到消弧效果，這種消弧方法雖能在 一定程度上有效克服拉弧現(xiàn)象，但存在以下缺陷第一，其輔助電路內(nèi)阻偏大，導(dǎo)通時(shí) 壓降較大；第二，當(dāng)開關(guān)電器的工作電路為交流電路，且負(fù)載為電感性負(fù)載時(shí)，存在浪 涌電流，而其輔助電路又不能有效克服這些浪涌電流的影響，這些將會(huì)給主開關(guān)通、斷 時(shí)造成一定程度上的拉弧現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)p壞開關(guān)電器。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述技術(shù)現(xiàn)狀而提供一種滅弧效果更佳，使用領(lǐng) 域更廣泛的開關(guān)消弧電路及其控制方法。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是圖1中，提供一種開關(guān)消弧電路及其控制方法
其中，所述開關(guān)消弧電路包括一主開關(guān)K1、 一可控三端電路A和一控制電路C;
其特征在于所述主開關(guān)KI為機(jī)械式開關(guān)，包括有第一電極端P1和第二電極端 P2，在其第一電極端Pl和第二電極端P2之間還并聯(lián)有一可控三端電路A和一控制電 路C;所述可控三端電路A包括有第一電壓端、第二電壓端和控制端，其中第一電壓 端和所述主開關(guān)第一電極端Pl共端，第二電壓端和所述主開關(guān)第二電極端P2共端； 所述控制電路C包括第一電壓端、控制端和控制單元E，其第一電壓端與所述主開關(guān) 的第一電極端Pl共端，其控制端與所述可控三端電路A的控制端共端；
所述控制方法如下
所述主開關(guān)Kl與所述可控三端電路A之間存在如下邏輯控制關(guān)系-
當(dāng)開關(guān)電器處于導(dǎo)通過程時(shí)，所述可控三端電路A必須首先導(dǎo)通，在延遲時(shí)間At 后，令所述主開關(guān)K1閉合，其中，At大于所述主開關(guān)Kl的起弧時(shí)間(即所述主開 關(guān)K1閉合過程中越過爬電距離的時(shí)間)；
當(dāng)開關(guān)電器處于斷開過程時(shí)，所述主開關(guān)K1必須首先斷開，在延遲時(shí)間At后，令 所述可控三端電路A截止，其中，At大于所述主開關(guān)Kl的起弧時(shí)間(即所述主開關(guān) Kl斷開過程中越過爬電距離的時(shí)間)。
所述可控三端電路A和所述控制電路C之間存在如下邏輯控制關(guān)系
當(dāng)可控三端電路A的第一電壓端相對(duì)于第二電壓端加正向(或負(fù)向)電壓時(shí)，如 控制電路C對(duì)可控三端電路A的控制端施加觸發(fā)信號(hào)(為施加"l"觸發(fā)信號(hào)即高電 平信號(hào))，可控三端電路A即時(shí)處于導(dǎo)通狀態(tài)(或截止?fàn)顟B(tài))；如控制電路C對(duì)可控三 端電路A的控制端不施加觸發(fā)信號(hào)(為施加"0"觸發(fā)信號(hào)即低電平信號(hào))，可控三端 電路A即時(shí)處于截止?fàn)顟B(tài)(或?qū)顟B(tài))；
作為第一個(gè)優(yōu)選，如圖2所示，所述開關(guān)消弧電路包括有主開關(guān)K1、控制電路C 和可控三端電路A;
其特征在于其中所述控制電路C中的控制單元E為一組串聯(lián)在電路中的限流電 阻R1、機(jī)械式觸發(fā)信號(hào)開關(guān)K2構(gòu)成的組合電路；所述可控三端電路A為一雙向可控 硅SCR開關(guān)電路。
作為第二個(gè)優(yōu)選，如圖3所示，所述開關(guān)消弧電路包括有主開關(guān)K1、控制電路C 和可控三端電路A;其特征在于其中所述控制電路C中的控制單元E為一組串聯(lián)在電路中的限流電 阻R1和機(jī)械式觸發(fā)信號(hào)開關(guān)K2構(gòu)成的組合電路；所述可控三端電路A為一包括兩個(gè)
并聯(lián)的雙向可控硅及串聯(lián)在其中的電容C1和電阻RO構(gòu)成的組合電路。
作為第三個(gè)優(yōu)選，如圖4所示，所述開關(guān)消弧電路包括有主開關(guān)K1、控制電路C
和可控三端電路A;
其特征在于其中所述控制電路C中的控制單元E為一組串聯(lián)在電路中的限流電
阻Rl和機(jī)械式觸發(fā)信號(hào)開關(guān)K2構(gòu)成的組合電路；所述可控三端電路A為一包括兩個(gè) 并聯(lián)的雙向可控硅SCR1、 SCR2構(gòu)成的組合電路，其中雙向可控硅SCR1電路和SCR2 電路為兩個(gè)相同或相似的可控三端電路。
作為第四個(gè)優(yōu)選，如圖5所示，所述開關(guān)消弧電路包括有主開關(guān)K1、控制電路C 和可控三端電路A;
其特征在于其中所述控制電路C中的控制單元E為一組串聯(lián)在電路中的限流電
阻Rl、干簧管觸發(fā)信號(hào)開關(guān)K3的組合電路;所述可控三端電路A為一雙向可控硅SCR 開關(guān)電路。
作為第五個(gè)優(yōu)選，如圖6所示，所述開關(guān)消弧電路包括有主開關(guān)K1、控制電路C 和可控三端電路A;
其特征在于其中所述控制電路C的控制單元E為一組串、并聯(lián)在電路中的基極
偏置電阻R3、電子觸發(fā)信號(hào)開關(guān)T2、電子觸發(fā)信號(hào)輸入端口 Vi、三極管T1、穩(wěn)壓電 源電壓端Vcc、穩(wěn)壓電源接地端GND、集電極偏置電阻R2、光耦合器IC和限流電阻 Rl構(gòu)成的組合電路；所述可控三端電路A為一雙向可控硅SCR開關(guān)電路。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于
(1) 由于在所述開關(guān)電器的主開關(guān)K1、可控三端電路A和控制電路C之間采用了 符合上述邏輯關(guān)系的結(jié)構(gòu)和控制方法，故只要在控制電路C中按上述邏輯關(guān)系合理設(shè) 置觸發(fā)信號(hào)提前量At，就可以充分破壞主開關(guān)Kl在通、斷過程中的拉弧條件，使主 開關(guān)K1在通、斷過程中不采用附加的滅弧裝置，就可以達(dá)到消除拉弧現(xiàn)象的理想效果， 極大地簡化了結(jié)構(gòu)、縮小了體積、降低了制造成本，擴(kuò)大了適用范圍，有利于推廣和普 及。
(2) 由于所述開關(guān)電器主開關(guān)Kl為機(jī)械式開關(guān)，且其在通、斷過程中消除了拉弧 現(xiàn)象，故可以在制造過程中將其原來的點(diǎn)接觸改變?yōu)槊娼佑|或線接觸，這樣就可以在不增加體積的情況下，盡可能多地增加開關(guān)電器的電接觸橫截面積，以增加其載流量，實(shí) 現(xiàn)"小開關(guān)，大容量"的效果。
(3) 由于所述可控三端電路A為電子電力類可控三端器件或由其為核心組合而成的 電路，故其在通、斷時(shí)不會(huì)產(chǎn)生拉弧現(xiàn)象；由于所述控制電路C中的觸發(fā)信號(hào)電流非 常微弱，故其中的觸發(fā)信號(hào)開關(guān)通、斷時(shí)也不會(huì)產(chǎn)生拉弧現(xiàn)象。
(4) 由于在所述可控三端電路A中采用了兩個(gè)并聯(lián)的可控三端器件移相組合電路， 故當(dāng)所述開關(guān)電器工作電路為交流電路，特別是串聯(lián)在主電路中的負(fù)載為電感性負(fù)載 時(shí)，由于所述可控三端電路A的交替、連續(xù)導(dǎo)通作用，可以充分避免所述主開關(guān)通、 斷時(shí)造成一定程度上的拉弧現(xiàn)象，達(dá)到最佳的消弧效果。
圖1是本發(fā)明的基本電路原理框圖。 圖2是本發(fā)明實(shí)施例1的電路原理圖。 圖3是本發(fā)明實(shí)施例2的電路原理圖。 圖4是本發(fā)明實(shí)施例3的電路原理圖。 圖5是本發(fā)明實(shí)施例4的電路原理圖。 圖6是本發(fā)明實(shí)施例5的電路原理圖。 以上附圖中元器件的代號(hào)及名稱
Kl、主開關(guān)，Pl、第一電極端，P2、第二電極端，C、控制電路，A、可控三 端電路，E、控制單元，Rl、限流電阻，Cl、電容，R0、電阻，K2、機(jī)械式觸發(fā) 信號(hào)開關(guān)，SCR1、雙向可控硅，SCR2、雙向可控硅，K3、干簧管觸發(fā)信號(hào)開關(guān)，R2、 集電極偏置電阻，IC、光耦合器，Tl、三極管，R3、基極偏置電阻，T2、電子觸發(fā) 信號(hào)開關(guān)，Vi、電子觸發(fā)信號(hào)輸入端口， Vcc、穩(wěn)壓電源電壓端，GND、穩(wěn)壓電源 接地端。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述
圖1為本發(fā)明的基本電路原理框圖，包括有串聯(lián)在工作電路中的開關(guān)電器主開關(guān) Kl，其具有第一電極端P1和第二電極端P2;在所述主開關(guān)K1的第一電極端P1和第 二電極端P2之間還并聯(lián)有一可控三端電路A和一控制電路C;
所述可控三端電路A包括有第一電壓端、第二電壓端和控制端，其中第一電壓端和所述主開關(guān)第一電極端Pl共端，第二電壓端和所述主開關(guān)第二電極端P2共端；所 述控制電路C包括第一電壓端、控制端和控制單元E，其第一電壓端與所述主開關(guān)的 第一電極端Pl共端，其控制端與所述可控三端電路A的控制端共端。
所述主開關(guān)Kl與所述可控三端器件A之間存在如下邏輯控制關(guān)系
當(dāng)開關(guān)電器處于導(dǎo)通過程時(shí)，所述可控三端電路A必須首先導(dǎo)通，在延遲時(shí)間At 后，令所述主開關(guān)K1閉合，其中，At大于所述主開關(guān)Kl的起弧時(shí)間(即所述主開 關(guān)K1閉合過程中越過爬電距離的時(shí)間)；
當(dāng)開關(guān)電器處于斷開過程時(shí)，所述主開關(guān)K1必須首先斷開，在延遲時(shí)間At后，令 所述可控三端電路A截止，其中，At大于所述主開關(guān)Kl的起弧時(shí)間(即所述主開關(guān) Kl斷開過程中越過爬電距離的時(shí)間)；
所述可控三端電路A與所述控制電路C之間存在如下邏輯控制關(guān)系
當(dāng)可控三端電路A的第一電壓端相對(duì)于第二電壓端加正向(或負(fù)向)電壓時(shí)，如 控制電路C對(duì)可控三端電路A的控制端施加觸發(fā)信號(hào)(為施加"l"觸發(fā)信號(hào)即高電 平信號(hào))，可控三端電路A即時(shí)處于導(dǎo)通狀態(tài)(或截止?fàn)顟B(tài))；如控制電路C對(duì)可控三 端電路A的控制端不施加觸發(fā)信號(hào)(為施加"0"觸發(fā)信號(hào)即低電平信號(hào))，可控三端 電路A即時(shí)處于截止?fàn)顟B(tài)(或?qū)顟B(tài))；
實(shí)際應(yīng)用時(shí)，只要在控制電路C中按上述邏輯關(guān)系合理設(shè)置觸發(fā)信號(hào)提前量At (即 合理設(shè)置各類觸發(fā)信號(hào)開關(guān)的提前量)，就可以充分破壞主開關(guān)K1在通、斷過程中的 起弧條件，使主開關(guān)K1在通、斷過程中不采用附加的滅弧裝置，就可以達(dá)到消除打火、 拉弧現(xiàn)象的理想效果；由于所述可控三端電路A為可控三端器件或由其為核心組合而 成的電路，故其在通、斷時(shí)不會(huì)產(chǎn)生拉弧現(xiàn)象；由于所述控制電路C中的觸發(fā)信號(hào)電 流非常微弱，故其中的觸發(fā)信號(hào)開關(guān)通、斷時(shí)也不會(huì)產(chǎn)生拉弧現(xiàn)象；由于在所述可控三 端電路A中采用了兩個(gè)并聯(lián)的雙向可控硅移相組合電路，故當(dāng)所述開關(guān)電器工作電路 為交流電路，特別是串聯(lián)在主電路中的負(fù)載為電感性負(fù)載時(shí)，由于所述可控三端電路A 的交替、連續(xù)導(dǎo)通作用，可以充分避免所述主開關(guān)通、斷時(shí)造成一定程度上的拉弧現(xiàn)象， 達(dá)到最佳的消弧效果。
實(shí)施例1，如圖2所示
該開關(guān)消弧電路具體包括有主開關(guān)K1、控制電路C和可控三端電路A;其中所述 主開關(guān)K1為一機(jī)械式開關(guān)，所述控制電路C中的控制單元E為一組串聯(lián)在電路中的限流電阻R1、機(jī)械式觸發(fā)信號(hào)開關(guān)K2構(gòu)成的組合電路；所述可控三端電路A為一雙向 可控硅SCR開關(guān)電路。
工作原理
將所述開關(guān)電器接入工作電路中； 開關(guān)電器閉合過程
如圖2所示，開關(guān)電器處于斷開時(shí)的初始狀態(tài)；按所述消弧電路控制方法，令機(jī)械 式觸發(fā)信號(hào)開關(guān)K2首先在近似無弧狀態(tài)下接觸閉合，即時(shí)導(dǎo)通所述可控三端電路A， 此時(shí)開關(guān)電器的第一電極端Pl和第二電極端P2之間的電壓近似為零(忽略雙向可控 硅SCR的管壓降)，破壞了主開關(guān)K1的拉弧條件，經(jīng)過所述時(shí)間提前量At以后，所 述主開關(guān)K1在無弧狀態(tài)下接觸閉合，開關(guān)電器閉合，工作電路導(dǎo)通；
開關(guān)電器斷開過程
如圖2所示，開關(guān)電器處于閉合時(shí)的初始狀態(tài)；按所述消弧電路控制方法，令主開 關(guān)K1首先斷開，由于所述機(jī)械式觸發(fā)信號(hào)開關(guān)K2此時(shí)仍處于閉合狀態(tài)，所述可控三 端電路A也處于導(dǎo)通狀態(tài)，故其斷開時(shí)無?。唤?jīng)過所述時(shí)間提前量At以后，主開關(guān) Kl脫開到爬電距離以外位置，所述機(jī)械式觸發(fā)信號(hào)開關(guān)K2也在無弧狀態(tài)下脫開，所 述可控三端電路A斷電，開關(guān)電器斷開，工作電路斷電。
實(shí)施例2，如圖3所示
該開關(guān)消弧電路具體包括有主開關(guān)K1、控制電路C和可控三端電路A;其中所述 控制電路C中的控制單元E為一組串聯(lián)在電路中的限流電阻R1和機(jī)械式觸發(fā)信號(hào)開關(guān) K2構(gòu)成的組合電路；所述可控三端電路A為一包括兩個(gè)并聯(lián)的雙向可控硅及串聯(lián)在其 中的電容C1和電阻RO構(gòu)成的組合電路。
工作原理
將所述開關(guān)電器接入工作電路中；
開關(guān)電器閉合過程
如圖3所示，開關(guān)電器處于斷開時(shí)的初始狀態(tài)；按所述消弧電路控制方法，令機(jī)械 式觸發(fā)信號(hào)開關(guān)K2首先在近似無弧狀態(tài)下接觸閉合，首先對(duì)電容Cl充電，此時(shí)Cl 充當(dāng)了吸弧電容的作用，局部破壞了主開關(guān)K1的拉弧條件；當(dāng)充電完成以后，雙向可 控硅SCR1和SCR2立即先后交替導(dǎo)通，改善了所述可控三端電路A的導(dǎo)通曲線，此 時(shí)開關(guān)電器的第一電極端Pl和第二電極端P2之間的電壓近似為零(忽略雙向可控硅SCR1和SCR2的管壓降)，破壞了主開關(guān)K1的拉弧條件，經(jīng)過所述時(shí)間提前量At以 后，所述主開關(guān)K1在無弧狀態(tài)下接觸閉合，開關(guān)電器閉合，工作電路導(dǎo)通； 開關(guān)電器斷開過程
如圖3所示，開關(guān)電器處于閉合時(shí)的初始狀態(tài)；按所述消弧電路控制方法，令主開 關(guān)K1首先斷開，由于所述機(jī)械式觸發(fā)信號(hào)開關(guān)K2此時(shí)仍處于閉合狀態(tài)，所述可控三 端電路A也處于導(dǎo)通狀態(tài)，故其斷開時(shí)無弧；經(jīng)過所述時(shí)間提前量At以后，主開關(guān) Kl脫開到爬電距離以外位置，所述機(jī)械式觸發(fā)信號(hào)開關(guān)K2也在無弧狀態(tài)下脫開，所 述可控三端電路A斷電，開關(guān)電器斷開，工作電路斷電。
實(shí)施例3，如圖4所示
該開關(guān)消弧電路具體包括有主開關(guān)K1、控制電路C和可控三端電路A;其中所述 主開關(guān)Kl為一機(jī)械式開關(guān)，所述控制電路C中的控制單元E為一組串聯(lián)在電路中的限 流電阻R1、機(jī)械式觸發(fā)信號(hào)開關(guān)K2構(gòu)成的組合電路；所述可控三端電路A為一包括 兩個(gè)并聯(lián)的雙向可控硅SCR1和SCR2構(gòu)成的組合電路。
工作原理
將所述開關(guān)電器接入工作電路中；
開關(guān)電器閉合過程
如圖4所示，開關(guān)電器處于斷開時(shí)的初始狀態(tài)；按所述消弧電路控制方法，令機(jī)械 式觸發(fā)信號(hào)開關(guān)K2首先在近似無弧狀態(tài)下接觸閉合，即時(shí)導(dǎo)通所述可控三端電路A， 此時(shí)開關(guān)電器的第一電極端Pl和第二電極端P2之間的電壓近似為零(忽略雙向可控 硅SCR1和SCR2的管壓降)，破壞了主開關(guān)Kl的拉弧條件，經(jīng)過所述時(shí)間提前量At 以后，所述主開關(guān)K1在無弧狀態(tài)下接觸閉合，開關(guān)電器閉合，工作電路導(dǎo)通。
開關(guān)電器斷開過程
如圖4所示，開關(guān)電器處于閉合時(shí)的初始狀態(tài)；按所述消弧電路控制方法，令主開 關(guān)K1首先斷開，由于所述機(jī)械式觸發(fā)信號(hào)開關(guān)K2此時(shí)仍處于閉合狀態(tài)，所述可控三 端電路A也處于導(dǎo)通狀態(tài)，故其斷開時(shí)無??；經(jīng)過所述時(shí)間提前量At以后，主開關(guān) Kl脫開到爬電距離以外位置，所述機(jī)械式觸發(fā)信號(hào)開關(guān)K2也在無弧狀態(tài)下脫開，所 述可控三端電路A斷電，開關(guān)電器斷開，工作電路斷電。
實(shí)施例4，如圖5所示
該開關(guān)消弧電路具體包括有主開關(guān)K1、控制電路C和可控三端電路A;其中所述主開關(guān)K1為一機(jī)械式開關(guān)，所述控制電路C中的控制單元E為一組串聯(lián)在電路中的限 流電阻R1、干簧管觸發(fā)信號(hào)開關(guān)K3的組合電路；所述可控三端電路A為一雙向可控 硅SCR開關(guān)電路。
工作原理
將所述開關(guān)電器接入工作電路中； 開關(guān)電器閉合過程
如圖5所示，開關(guān)電器處于斷開時(shí)的初始狀態(tài)；按所述消弧電路控制方法，令磁鐵 靠近干簧管觸發(fā)信號(hào)開關(guān)K3，使之閉合，控制電路C閉合，可控三端電路A即時(shí)處于 導(dǎo)通狀態(tài)，此時(shí)開關(guān)電器的第一電極端Pl和第二電極端P2之間的電壓近似為零(忽 略雙向可控硅SCR的管壓降)，破壞了主開關(guān)K1的拉弧條件，經(jīng)過所述時(shí)間提前量A t以后，所述主開關(guān)K1在無弧狀態(tài)下接觸閉合，開關(guān)電器閉合，工作電路導(dǎo)通。
開關(guān)電器斷開過程
如圖5所示，開關(guān)電器處于閉合時(shí)的初始狀態(tài)；按所述消弧電路控制方法，首先令 主開關(guān)K1斷開，此時(shí)，因磁鐵還沒有離開干簧管觸發(fā)信號(hào)開關(guān)K3，故控制電路C仍 處于閉合狀態(tài)，可控三端電路A也處于導(dǎo)通狀態(tài)，此時(shí)開關(guān)電器的第一電極端Pl和 第二電極端P2之間的電壓近似為零(忽略雙向可控硅SCR的管壓降)，破壞了主開關(guān) Kl的拉弧條件，主開關(guān)K1斷開時(shí)無弧，經(jīng)過所述時(shí)間提前量At以后，主開關(guān)K1脫 開到爬電距離以外位置，此時(shí)，令磁鐵離開干簧管觸發(fā)信號(hào)開關(guān)K3，使之?dāng)嚅_，控制 電路C斷開，可控三端電路A即時(shí)處于斷電狀態(tài)，開關(guān)電器斷開，工作電路斷電。
實(shí)施例5，如圖6所示
該開關(guān)消弧電路具體包括有主開關(guān)K1、控制電路C和可控三端電路A;其中所述 控制電路C中的控制單元E為一組串聯(lián)在電路中的串、并聯(lián)在電路中的基極偏置電阻 R3、電子觸發(fā)信號(hào)開關(guān)T2、電子觸發(fā)信號(hào)輸入端口 Vi、三極管T1、穩(wěn)壓電源電壓端 Vcc、穩(wěn)壓電源接地端GND、集電極偏置電阻R2、光耦合器IC、限流電阻Rl、續(xù)流 電容C1的組合電路；所述可控三端電路A為一為一雙向可控硅SCR開關(guān)電路；
工作原理
將所述開關(guān)電器接入工作電路中；
開關(guān)電器閉合過程
如圖6所示，開關(guān)電器處于斷開時(shí)的初始狀態(tài)；按所述消弧電路控制方法，向電子觸發(fā)信號(hào)開關(guān)T2輸入"1"信號(hào)，電子觸發(fā)信號(hào)開關(guān)T2和三極管Tl導(dǎo)通，光耦合器 IC導(dǎo)通，控制電路C閉合，可控三端電路A即時(shí)處于導(dǎo)通狀態(tài)，此時(shí)開關(guān)電器的第一 電極端Pl和第二電極端P2之間的電壓近似為零(忽略雙向可控硅SCR的管壓降)， 破壞了主開關(guān)K1的拉弧條件，經(jīng)過所述時(shí)間提前量At以后，所述主開關(guān)K1在無弧 狀態(tài)下接觸閉合，開關(guān)電器閉合，工作電路導(dǎo)通。 開關(guān)電器斷開過程
如圖6所示，開關(guān)電器處于閉合時(shí)的初始狀態(tài)；按所述消弧電路控制方法，首先令 主開關(guān)K1斷開，此時(shí)，對(duì)電子觸發(fā)信號(hào)開關(guān)T2輸入的"1"信號(hào)還沒有撤消，故控制 電路C仍處于導(dǎo)通狀態(tài)，可控三端電路A也處于導(dǎo)通狀態(tài)，此時(shí)開關(guān)電器的第一電極 端Pl和第二電極端P2之間的電壓近似為零(忽略雙向可控硅SCR的管壓降)，破壞 了主開關(guān)K1的拉弧條件，主開關(guān)K1斷開時(shí)無弧，經(jīng)過所述時(shí)間提前量At以后，主 開關(guān)K1脫開到爬電距離以外位置，此時(shí)，令對(duì)電子觸發(fā)信號(hào)開關(guān)T2輸入的"1"信號(hào) 撤消，使控制電路C斷電，可控三端電路A即時(shí)處于斷電狀態(tài)，開關(guān)電器斷開，工作 電路斷電。
權(quán)利要求
1、一種開關(guān)消弧電路，該開關(guān)消弧電路包括一主開關(guān)K1、一可控三端電路A和一控制電路C，其特征在于所述主開關(guān)K1為機(jī)械式開關(guān)，包括有第一電極端P1和第二電極端P2，在其第一電極端P1和第二電極端P2之間還并聯(lián)有一可控三端電路A和一控制電路C；所述可控三端電路A包括有第一電壓端、第二電壓端和控制端，其中第一電壓端和所述主開關(guān)第一電極端P1共端，第二電壓端和所述主開關(guān)第二電極端P2共端；所述控制電路C包括第一電壓端、控制端和控制單元E，其第一電壓端與所述主開關(guān)的第一電極端P1共端，其控制端與所述可控三端電路A的控制端共端。
2、 一種開關(guān)消弧電路的控制方法，該開關(guān)消弧電路包括一主開關(guān)K1、 一可控三端 電路A和一控制電路C，其特征在于所述主開關(guān)Kl與所述可控三端電路A之間存在如下邏輯控制關(guān)系 當(dāng)開關(guān)電器處于閉合過程時(shí)，所述可控三端電路A必須首先導(dǎo)通，在延遲時(shí)間At后，令所述主開關(guān)K1閉合，其中，At大于所述主開關(guān)Kl的起弧時(shí)間(即所述主開關(guān)K1閉合過程中越過爬電距離的時(shí)間)；當(dāng)開關(guān)電器處于斷開過程時(shí)，所述主開關(guān)Kl必須首先斷開，在延遲時(shí)間At后，令所述可控三端電路A截止，其中，At大于所述主開關(guān)Kl的起弧時(shí)間(即所述主開關(guān)Kl斷開過程中越過爬電距離的時(shí)間)；所述可控三端電路A和所述控制電路C之間存在如下邏輯控制關(guān)系 當(dāng)可控三端電路A的第一電壓端相對(duì)于第二電壓端加正向(或負(fù)向)電壓時(shí)，如控制電路C對(duì)可控三端電路A的控制端施加觸發(fā)信號(hào)(視為施加"1"觸發(fā)信號(hào)，即高電平信號(hào))，可控三端電路A即時(shí)處于導(dǎo)通狀態(tài)(或截止?fàn)顟B(tài))；如控制電路C對(duì)可控三端電路A的控制端不施加觸發(fā)信號(hào)(視為施加"0"觸發(fā)信號(hào)，即低電平信號(hào))，可控三端電路A即時(shí)處于截止?fàn)顟B(tài)(或?qū)顟B(tài))。
3、 一種開關(guān)消弧電路，該開關(guān)消弧電路包括有主開關(guān)K1、控制電路C和可控三 端電路A，其特征在于其中所述控制電路C中的控制單元E為一組串聯(lián)在電路中的限流電阻R1、機(jī)械式 觸發(fā)信號(hào)開關(guān)K2構(gòu)成的組合電路；所述可控三端電路A為一雙向可控硅SCR開關(guān)電路。
4、 一種開關(guān)消弧電路，該開關(guān)消弧電路包括有主開關(guān)Kl、控制電路C和可控三 端電路A，其特征在于其中所述控制電路C中的控制單元E為一組串聯(lián)在電路中的限流電阻R1和機(jī)械式 觸發(fā)信號(hào)開關(guān)K2構(gòu)成的組合電路;所述可控三端電路A為一包括兩個(gè)并聯(lián)的雙向可控 硅及串聯(lián)在其中的電容Cl和電阻R0構(gòu)成的組合電路。
5、 一種開關(guān)消弧電路，該開關(guān)消弧電路包括有主開關(guān)K1、控制電路C和可控三 端電路A，其特征在于其中所述控制電路C中的控制單元E為一組串聯(lián)在電路中的限流電阻Rl和機(jī)械式 觸發(fā)信號(hào)開關(guān)K2構(gòu)成的組合電路；所述可控三端電路A為一包括兩個(gè)并聯(lián)的雙向可控 硅SCR1、 SCR2構(gòu)成的組合電路，其中雙向可控硅SCR1電路和SCR2電路為兩個(gè)相 同或相似的可控三端電路。
6、 一種開關(guān)消弧電路，該開關(guān)消弧電路包括有主開關(guān)Kl、控制電路C和可控三 端電路A，其特征在于其中所述控制電路C中的控制單元E為一組串聯(lián)在電路中的限流電阻Rl、干簧管 觸發(fā)信號(hào)開關(guān)K3的組合電路；所述可控三端電路A為一雙向可控硅SCR開關(guān)電路。
7、 一種開關(guān)消弧電路，該開關(guān)消弧電路包括有主開關(guān)Kl、控制電路C和可控三 端電路A，其特征在于其中所述控制電路C的控制單元E為一組串、并聯(lián)在電路中的基極偏置電阻R3、 電子觸發(fā)信號(hào)開關(guān)T2、電子觸發(fā)信號(hào)輸入端口 Vi、三極管T1、穩(wěn)壓電源電壓端Vcc、 穩(wěn)壓電源接地端GND、集電極偏置電阻R2、光耦合器IC和限流電阻Rl構(gòu)成的組合電 路；所述可控三端電路A為一雙向可控硅SCR開關(guān)電路。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于開關(guān)、插座、分?jǐn)嗥?、交流接觸器、繼電器等開關(guān)裝置作為消弧用途的開關(guān)消弧電路及其控制方法，所述開關(guān)消弧電路包括一主開關(guān)K1、一可控三端電路A和一控制電路C，其要點(diǎn)在于所述主開關(guān)K1為機(jī)械式開關(guān)；所述可控三端電路A包括有第一電壓端、第二電壓端和控制端；所述控制電路C包括第一電壓端、控制端和控制單元E，其控制端與所述可控三端電路A的控制端共端。較好地解決了現(xiàn)有同類產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中難以解決的打火、拉弧現(xiàn)象嚴(yán)重的技術(shù)問題，控制方法先進(jìn)。具有無拉弧、載流量大、成本低，使用壽命長、體積小、安裝使用方便、適用范圍廣的優(yōu)點(diǎn)，適合于在電器領(lǐng)域推廣和普及使用。
文檔編號(hào)H01H9/54GK101587786SQ200910099738
公開日2009年11月25日 申請(qǐng)日期2009年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月17日
發(fā)明者沈永年, 誠 顧 申請(qǐng)人:沈永年;顧 誠