[發明專利]電磁推斥驅動開關裝置

有效

• 申請號: 00802406.5
• 申請日: 2000-10-23
• 公開（公告）號: CN1327607A
• 公開（公告）日: 2001-12-19
• 發明（設計）人: 岸田行盛;笹尾博之;高橋知惠;香川和彥;上野洋一;森藤英二;西岡隆文;中島時男
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: H01H33/38
• 分類號: H01H33/38;H01H33/66
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 王茂華

本發明涉及一種電磁推斥驅動開關裝置，以利用電磁推斥的驅動力，閉合/打開一對觸頭。

圖22是現有技術的電磁推斥驅動開關裝置的結構圖，而圖23是圖22的驅動電路圖。

圖22表示真空閥1的固定觸頭1a和可動觸頭1b為打開(或分開)，以便各個端2a和2b為“打開”的狀態。電容器3通過一個充電電阻器5由充電電源4充電到預定電壓。當閉合觸頭閘流晶體管開關7a用門脈沖裝置6的閉合觸頭門信號“接通”時，脈動驅動電流從電容器3流到觸頭閉合線圈8a，以便產生磁場。結果，在推斥部件9中這樣產生感應電流，以便產生和線圈8a的磁場相反的磁場。并且，由于觸頭閉合線圈8a產生的磁場與推斥部件9產生的磁場的相互作用，使這個推斥部件9接收對線圈8a的電磁推斥。由于通過電磁推斥力與推斥部件9結合，可動觸頭1b向圖22上方移動，以閉合(或接觸)各個觸頭1a和1b。

為了使各個觸頭1a和1b從觸頭閉合狀態打開，用門脈沖裝置6的打開觸頭的門信號“接通”打開觸頭閘流晶體管開關7b，以從電容器3對觸頭打開線圈8b供給脈動驅動電流。

這里，標號10指示逆流二極管；標號11指示放電電阻器；以及標號12指示電壓探測器。

由于現有技術的電磁推斥驅動開關裝置具有迄今敘述的結構，則用作電容器3的電解電容器的幾個特性一般隨工作溫度變化。結果，流過各個線圈8a和8b的驅動電流波動，提出了電磁推斥力不穩定的問題。

圖24(a)是電容器3的靜電電容的溫度特性圖；圖24(b)是電容器3的等效串聯電阻器的溫度特性圖；圖24(c)是各個線圈8a和8b的驅動電流峰值的溫度特性圖；以及圖24(d)是說明各個線圈8a和8b的驅動電流的波形的說明圖。

在圖24(a)中，電容器3的靜電電容與在+20℃下的靜電電容比較，在-20℃的工作溫度下減小20％。在圖24(b)中，電容器3的等效串聯電阻在-20℃下增加到約為+20℃下的三倍高。如果驅動電流峰值的范圍是圖24(c)的工作范圍，在該范圍之內在-20℃到+40℃的工作溫度范圍之內執行精確動作，則在-20℃比在+20℃發生約20％的減小。圖24(d)說明波形。

在圖24(d)中，標號13a指示在+20℃下電容器3的驅動電流，而標號13b指示在-20℃下電容器3的驅動電流。因此，在低溫側不能獲得可靠工作的驅動電流峰值。另一方面，如果電容器3的工作溫度上升，則驅動電流增加，以提高電磁推斥力。出現了機械負載增大的另一個問題。

本發明設想解決上述問題，并且具有一個目的，以提供一種電磁推斥驅動開關裝置，通過使觸頭閉合線圈和觸頭打開線圈的驅動電流限定在預定范圍之內，即使電容器的工作溫度變化，也能夠精確地打開/閉合觸頭。

根據本發明，提供一種電磁推斥驅動開關裝置，其中安排觸頭閉合線圈和觸頭打開線圈，以對抗具有導電性的推斥部件，并且其中從一個由充電電源充電到預定充電電壓的電容器，對各個線圈中的選擇的一個供給驅動電流，以便用線圈與推斥部件之間產生的電磁力的推斥力，使固定觸頭與可動觸頭接觸和分開。該電磁推斥驅動開關裝置包括控制充電電源的輸出電壓的電壓控制裝置，以便使驅動電流的峰值相對電容器的溫度變化，可以落入預定范圍內。通過用充電電源的輸出電壓控制靜電電容相對電容器的溫度變化的波動，能夠使驅動電流的峰值落入預定范圍，以穩定開關動作。

另一方面，在本發明中，電壓控制裝置控制充電電源的輸出電壓，以便當電容器的工作溫度是第一參考溫度時，充電電壓設定為Vc，并且驅動電流設定為I，而當電容器的工作溫度是第二溫度，并且驅動電流是α·I時，電容器的充電電壓設定為Vc/α。結果，通過把驅動電流限定在允許工作范圍之內，能穩定開關動作。

另一方面，在本發明中，電壓控制裝置把電容器的充電電壓控制為參考電壓和電阻比的乘積，以便具有溫度依賴性的電阻器的電阻按計算電阻比的公式限定。結果，通過把驅動電流限定在允許工作范圍之內，能穩定開關動作。

另一方面，在本發明中，具有溫度依賴性的電阻器具有一個相對溫度具有負特性的電阻，并且一個用于抑制電壓的電壓抑制元件與電阻器并聯連接。即使電容器變得低于最小極限工作溫度，電壓抑制元件也能起作用，以控制電阻器兩端的阻抗，以便電容器的充電電壓能設定在允許最大施加電壓或較低。

另一方面，在本發明中，推斥部件由平金屬部件制成，并且能夠有簡單結構。