专利名称:一种具有消弧功能的电子开关的制作方法
技术领域:
本实用新型涉及电器开关,具体涉及一种采用继电器、接触器、可控
硅、MOSFET、 IGBT等器件实施通断操作的电子开关。 技术背景
在现代照明系统中,有相当多的电子开关应用继电器或可控硅、 MOSFET、 IGBT来实现电路的接通与断开操作,以达到自动化控制的目的。
在应用继电器做开关器件的电子开关中,由于照明布线及负载类型不 同,常常使电路呈现容性或感性;即便是白炽灯也由于其冷态与热态电阻 相差很大,使继电器在接通与关断的瞬间形成巨大的冲击电流,造成触点 熔结并烧坏触点,使继电器的寿命大为縮短。 一般的解决办法是采用传 统的消弧方法、或降低继电器触点容量的额定值(负载为白炽灯时)进行 使用以及在产品中注明不可带感性及容性负载,这样做的缺点是增加了电 路安装与连接的复杂性(需要根据负载类型决定消弧电路,通用性差,而 且需要专业人员对电路进行分析,以确定消弧电路类型),且不能充分发挥 继电器的性能。
在应用可控硅、MOSFET、 IGBT做开关器件的电子开关中,产品抗冲 击能力强,寿命长。但这样的开关由于本身存在一定压降,因此,当开关 电流较大时自身损耗也增大,发热严重,甚至需要大的散热器辅助散热, 这不仅造成能量浪费,同时制作难度也增大。
实用新型内容
本实用新型的目的在于,提供一种具有消弧功能的电子开关,可以克 服现有电子开关抗冲击能力差、寿命短、发热严重等诸多缺点。
本实用新型提供的技术方案如下构造一种具有消弧功能的电子开关, 包括一主开关, 一控制电路,还包括一与所述主开关输入和输出端口并联 连接的有源开关和电感,所述控制电路分别与所述主开关和有源开关相连 接,用于控制所述主开关和有源开关的工作时序。
在上述具有消弧功能的电子开关中,所述主开关是下列器件之一继
电器、接触器;所述有源开关是下列器件之一可控硅、MOSFET、 IGBT, 及与其相连接的电感L。
本实用新型的优点在于,在继电器的基础上增加少部分电路,其工作 原理就完全具备了以上几种器件(可控硅、MOSFET、 IGBT)的优点。在 继电器打开和关闭的瞬间,冲击电流完全不流经继电器,因而可以有效地 保护继电器的触点,大大延长继电器的寿命。
本实用新型既能保证继电器正常接通时接触电阻小、适用范围宽,又 能保证继电器在接通与关断瞬间具有很强的抗冲击能力,从而保证继电器 的带负载能力、延长继电器的使用寿命、很大程度减少了系统的发热量。
通过此种消弧技术可以延伸出一种新的高容量、长寿命的继电器。
在本实用新型中,对电子开关实施通断操作的既可以是继电器、接触 器,也可以是可控硅、M0SFET、 IGBT或其他类型的有源电子开关。
图l是本实用新型的原理框图;图2是本实用新型的电路控制时序图; 图3是应用本技术的实际电路图。
"Kl"为继电器触点开关,"K2"为附加的有源开关(可控硅、MOSFET、 IGBT等)
开关"K1、 K2"高电平为闭合导通,低电平为关断截止。
具体实施方式
参照图1、图2;提供一种具有消弧功能的电子开关,包括一主开关 Kl, 一控制电路,还包括一与主开关Kl的输入和输出端口并联连接的有 源开关K2和电感(L),控制电路分别与所述主开关和有源开关相连接,用 于控制所述主开关和有源开关的工作时序。
在上述具有消弧功能的电子开关中,主开关K1可以是下列器件之一 继电器、接触器;所述有源开关K2可以是下列器件之一可控硅、MOSFET、 IGBT,及与其相连接的电感L。
控制电路接收到打开开关的命令后,首先打开有源开关K2,此时冲击 电流完全经过K2流经负载,等待T1时间冲击电流完全经过后,再控制继 电器K1吸合。当继电器K1吸合时,触点会发生抖动,这时,大部分电流 还是经过K2流经负载,由于K2上的压降比较低,因此对继电器K1冲击 较小。当经过T2时间继电器K1的触点抖动稳定后,有源开关K2再断开, 此时负载工作电流便完全流经继电器Kl 。
在接到关断开关的命令后,有源开关K2首先打开,经过T4时间后, 继电器K1关断,此时由于负载电流完全流经有源开关K2,因此继电器K1 的触点便完全不受关断电流的冲击,当经过T5时间继电器K1的触点抖动稳定后,有源开关K2再断开。因此,电路关断时冲击电流也完全施加于有 源开关K2。
电感L的作用为防止K2冲击电流过大而受损。
由以上原理可以看出,在继电器打开和关闭的瞬间,冲击电流完全施 加于有源开关K2,从而有效地保护了继电器K1的触点,大大延长了继电 器的寿命,也保证了继电器触点的容量不会因冲击电流过大而降低。而且, 由于有源开关K2只是在电路接通和关断的瞬间起作用,自身功耗极小,因 此也无需考虑有源器件的散热问题,不仅节约了能源,还减小了制作难度 和成本。
权利要求1、一种具有消弧功能的电子开关,包括一主开关(K1),一控制电路,其特征在于,还包括一与所述主开关(K1)输入和输出端口并联连接的有源开关(K2)和电感(L),所述控制电路分别与所述主开关和有源开关相连接,用于控制所述主开关和有源开关的工作时序。
2、 根据权利要求l所述的具有消弧功能的电子开关,其特征在于,所 述主开关(Kl)是下列器件之一继电器、接触器;所述有源开关(K2) 是下列器件之一可控硅、MOSFET、 IGBT,及与其相连接的电感L。
专利摘要本实用新型公开了一种具有消弧功能的电子开关,包括一主开关K1,一控制电路,还包括一与所述主开关K1输入和输出端口并联连接的有源开关K2和电感L,所述控制电路分别与所述主开关和有源开关相连接,用于控制所述主开关和有源开关的工作时序;在继电器的基础上增加少部分电路,其工作原理就完全具备了可控硅的优点;在继电器打开和关闭的瞬间,冲击电流完全不流经继电器,因而可以有效地保护继电器的触点,大大延长继电器的寿命。
文档编号H03K17/08GK201252522SQ20082012826
公开日2009年6月3日 申请日期2008年7月14日 优先权日2008年7月14日
发明者陶伟洪 申请人:美美电子产品有限公司