用于消除开关触点阻抗增加的电子缓冲器的制作方法

实施例总体上涉及电子电路，更具体地涉及用于消除开关触点阻抗增加的缓冲器电路(snubber circuit)。

背景技术：

0、背景

1、开关故障报告是一个常见的报告问题。在某些应用中，诸如航空航天压力和温度指示器开关，正确的开关操作是至关重要的。基于这些故障开关操作的环境，故障开关通常具有共同的特征。报告故障的开关有时被认为在具有较高温度(例如，70摄氏度或高于70摄氏度的温度)、高机械振动(例如，>10g)和连续提供电压的应用中操作。

技术实现思路

0、概述

1、本文公开的系统和设备的实施例包括具有电子缓冲器的电路开关，该电子缓冲器消除在从闭合状态到断开状态的转换期间的电弧以限制电压，这防止了原本将足以触发周围大气的化学分解(breakdown)(化学分解可能导致触点电阻增加)的电弧。

2、一种系统实施例可以包括：具有电子缓冲器的开关，该电子缓冲器能够消除从闭合状态到断开状态转换期间的电弧，以限制电压，这防止了足以触发周围大气的化学分解(化学分解可能导致触点电阻增加)的电弧。

3、另一系统实施例可以包括：缓冲器电路的值，其被理想化以将电压积聚保持低于阈值，该阈值可能在断开的开关触点上造成高能放电，从而导致局部大气在电触点之间形成固体污染物。

4、另一系统实施例可以包括具有以下能力的开关缓冲器：消除在从闭合状态到断开状态的转换期间的电弧以限制电压，这防止了足以触发周围大气的化学分解的电弧。

5、一种系统实施例可以包括：包含两个或更多个触点的开关，其中开关可以被配置成在断开状态和闭合状态之间转换；以及包括与开关连通的缓冲器电路的电路，其中缓冲器电路可以被配置成通过限制电压来消除在闭合状态和断开状态之间的转换期间的电弧，防止了足以在两个或更多个触点中的至少一个触点上触发周围大气的化学分解的电弧。

6、在附加的系统实施例中，在两个或更多个触点中的至少一个触点上周围大气的化学分解导致开关的触点电阻增加。在附加的系统实施例中，缓冲器电路将电压积聚保持低于阈值，该阈值导致在两个或更多个触点的断开的开关触点上的高能放电，这导致周围大气在两个或更多个触点中的至少一个触点的表面上形成固体污染物。在附加的系统实施例中，缓冲器电路可以被配置成通过降低微弧焊接表面粗糙度的次级效应来降低两个或更多个触点的触点表面的机械粘附特性。

7、一种替代系统实施例可以包括：包含两个或更多个触点的开关；以及与开关电连通的缓冲器电路，其中该缓冲器电路可被配置为通过限制电压来消除开关在闭合状态和断开状态之间的转换期间的电弧，防止了足以在两个或更多个触点中的至少一个触点上触发周围大气的化学分解的电弧。

8、附加的系统实施例还可以包括：与缓冲器电路电连通的感测电阻器；与该感测电阻器电连通的寄生模拟器；以及与该寄生模拟器电连通的电源。在附加的系统实施例中，寄生模拟器模拟在导线中观察的寄生电感和寄生电容。在附加的系统实施例中，寄生模拟器在模拟中呈现表示电弧的瞬变电压尖峰(voltage spike)，该电弧将导致两个或更多个触点中的至少一个触点上的周围大气的化学分解。在附加的系统实施例中，寄生模拟器包括：寄生电感，其中该寄生电感可以与电源串联连接；以及寄生电容，其中该寄生电感可以并联连接在寄生电容的两端。

9、在附加系统实施例中，感测电阻器检测电压降以感测开关的闭合状态或断开状态。在附加系统实施例中，当开关可能处于闭合状态时，缓冲器电路达到稳态零状态。在附加的系统实施例中，缓冲器电路可以被配置成当开关可以在断开状态和闭合状态之间转换时，将电压限制到电压阈值，该电压阈值在开关的两个或更多个触点中的至少一个触点上导致电弧。

10、在附加系统实施例中，缓冲器电路包括：电阻器；电容器，其中电阻器和电容器可以串联连接；第一二极管，其中该第一二极管可以并联连接在电阻器的两端；第二二极管，其中该第二二极管可以并联连接在电容器的两端。在附加的系统实施例中，第一二极管的极性和第二二极管的极性抑制振铃信号(ringing signal)。在附加的系统实施例中，第一二极管可以是肖特基二极管(schottky diode)，并且其中第二二极管可以是肖特基二极管。在附加的系统实施例中，当开关可能处于闭合状态时，电容器通过电阻器放电至零伏。在附加的系统实施例中，当开关转换到断开状态时，电流流动可能被中断，此时缓冲器电路限制由电感瞬变生成的最大电压。

11、一种方法实施例可以包括：经由与开关连通的缓冲器电路来限制包括开关的电路中的电弧能量和发生，其中缓冲器电路可以被配置成防止由于有机大气而导致触点阻抗增加的化学分解和燃烧中的至少一种。

技术特征：

1.一种系统(100、101)，包括：

2.根据权利要求1所述的系统，其中，在所述两个或更多个触点(122、123、502、504、506、602、604、606、702、704、706)中的所述至少一个触点上周围大气的化学分解导致所述开关(110)的触点电阻增加。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述缓冲器电路(102)将电压积聚保持低于阈值，所述阈值导致所述两个或更多个触点(122、123、502、504、506、602、604、606、702、704、706)中的断开的开关触点上的高能放电，所述高能放电导致周围大气在所述两个或更多个触点(122、123、502、504、506、602、604、606、702、704、706)中的至少一个触点的表面上形成固体污染物。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述缓冲器电路(102)被配置成通过降低微弧焊接表面粗糙度的次级效应来降低所述两个或更多个触点(122、123、502、504、506、602、604、606、702、704、706)的触点表面的机械粘附特性。

5.一种系统(100、101)，包括：

6.根据权利要求5所述的系统，还包括：

7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述寄生模拟器(162)模拟在导线中观察到的寄生电感和寄生电容。

8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述寄生模拟器(162)在模拟中呈现瞬变电压尖峰，所述瞬变电压尖峰表示将导致在所述两个或更多个触点(122、123、502、504、506、602、604、606、702、704、706)中的至少一个触点上周围大气的化学分解的电弧。

9.根据权利要求7所述的系统，其中，所述寄生模拟器(162)包括：

10.根据权利要求5所述的系统，其中，所述感测电阻器(164)检测电压降以感测所述开关(166)的闭合状态或断开状态。

11.根据权利要求5所述的系统，其中，当所述开关(166)处于所述闭合状态时，所述缓冲器电路(102)达到稳态零状态。

12.根据权利要求5所述的系统，其中，所述缓冲器电路(102)被配置成当所述开关在所述断开状态和所述闭合状态之间转换时，将电压限制到电压阈值，所述电压阈值在所述开关(166)的所述两个或更多个触点(122、123、502、504、506、602、604、606、702、704、706)中的至少一个触点上导致电弧。

13.根据权利要求5所述的系统，其中，所述缓冲器电路(102)包括：

14.根据权利要求13所述的系统，其中，所述第一二极管(106)的极性和所述第二二极管(107)的极性抑制振铃信号。

15.系统13，其中，所述第一二极管(106)是肖特基二极管，并且其中，所述第二二极管(106)是肖特基二极管。

16.系统13，其中，当所述开关(166)处于所述闭合状态时，所述电容器(108)通过所述电阻器(104)放电至零伏。

17.系统16，其中，当所述开关(166)转换到所述断开状态时，电流流动被中断，此时所述缓冲器电路(102)限制从电感瞬变生成的最大电压。

18.一种方法，包括：

技术总结
用于包括两个或更多个触点(122、123、502、504、506、602、604、606、702、704、706)的开关(110)的系统、设备和方法，其中开关被配置成在断开状态和闭合状态之间转换；以及包括与开关(100)连通的缓冲器电路(102)的电路(100)，其中缓冲器电路(102)被配置成通过限制电压来消除在闭合状态和断开状态之间的转换期间的电弧，防止了足以在两个或更多个触点(122、123、502、504、506、602、604、606、702、704、706)中的至少一个触点上触发周围大气的化学分解的电弧。

技术研发人员：罗伯特·安德鲁·古齐亚克
受保护的技术使用者：海德拉电气公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15