[發明專利]電磁繼電器消弧電路

有效

• 申請號: 201110199514.0
• 申請日: 2011-07-16
• 公開（公告）號: CN102254746A
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發明（設計）人: 劉秀梅;徐奎;劉超
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十研究所
• 主分類號: H01H47/00
• 分類號: H01H47/00;H01H9/30
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

????本發明涉及電磁繼電器，尤其涉及一種電磁繼電器消弧電路。

背景技術

????電磁繼電器的觸點在動作過程中易產生電弧電火花，電弧電火花燒蝕觸點，造成觸點的接觸不良，觸點的接觸不良進一步產生電弧電火花，如此反復放大使得電磁繼電器使用壽命短，滅弧問題一直是電磁繼電器要解決的主要問題。而電磁繼電器即要實現結構簡單化、體積小型化，又要工作在高電壓負載條件下，觸點拉弧現象（下）更為嚴重，很難解決。

發明內容

本發明的目的是提供一種電磁繼電器消弧電路，達到消除小體積電磁繼電器在高電壓負載切換中的拉弧現象，即將電磁繼電器觸點開關與半導體開關并聯，通過控制電路來控制兩者的接通、關斷順序，輸入端加電后，半導體開關先接通，電磁繼電器后接通；輸入端斷電后，電磁繼電器觸點立即釋放，半導體開關延時一段時間后關斷。保證電磁繼電器觸點始終在半導體功率開關導通的狀態下動作，通過降低電磁繼電器觸點動作電壓從而達到了消弧的目的。同時由于半導體功率開關工作時間短，也不會帶來半導體功率器件常見的功耗及散熱問題。

本發明的技術方案如下：

一種電磁繼電器消弧電路，包括有輸入端，所述的輸入端上加有直流電壓，其特征在于：從所述的輸入端上分別引出第一、二路接線，一方面第一路接線上依次接有電壓變換器D2、電阻R6、二極管V3和電容C2；另一方面第一路接線上依次接有光耦V4、反相器D3、穩壓二極管V6、和三極管V7后接入絕緣柵雙極型晶體管V9的柵極；

第二路接線上接有相互并聯的電阻R3和電容C1，電阻R3和電容C1通過導線接入比較器D1的正向輸入端，比較器D1的輸出端接有電磁繼電器K1的輸入端，電磁繼電器K1的輸入端并聯有二極管V1，電磁繼電器K1的輸出端分別與絕緣柵雙極型晶體管V9的集電極和發射極匯于一處，并作為輸出端。

所述的電磁繼電器消弧電路，其特征在于：所述的反相器D3由多個非門通過導線串并聯在一起組成。

電磁繼電器觸點開關和半導體功率開關并聯，當輸入端加電，電磁繼電器線圈加電是在電容充電延時后，而半導體功率開關直接接通，這樣就實現了半導體開關先接通，觸點開關后吸合。關斷時需要電磁繼電器觸點先釋放，半導體功率開關后斷開，在沒有偏置電源的情況下，該電路采用電容進行儲能。

利用電容儲能就存在以下問題：電路中IGBT的驅動電壓由儲能電容電壓決定，在IGBT接通和斷開的瞬間電容電壓不是穩態的電壓，而是電容充放電變化的暫態過程，充電時有一個從低到高的過程，放電時有一個從高到低的過程。當驅動電壓偏低，會導致IGBT在一個臨界導通狀態，會使管壓降升高，器件損耗大，容易燒毀器件。

本發明的電路適當選取儲能電容，在半導體功率開關電路的驅動電路中串聯穩壓二極管，利用穩壓二極管濾波保證驅動電路的電壓在IGBT的安全工作范圍。

本發明的有益效果：

本發明通過半導體開關與電磁繼電器觸點有效結合的方式，電路結構合理，有效的實現了電磁繼電器在大電壓下的消弧，避免了電磁繼電器的觸點在吸合和釋放狀態下的拉弧問題，工作可靠。

附圖說明

????圖1為本發明結構示意圖。

具體實施方式

參見圖1，一種電磁繼電器消弧電路，包括有輸入端，輸入端上加有直流電壓，從輸入端上分別引出第一、二路接線，一方面第一路接線上依次接有電壓變換器D2、電阻R6、二極管V3和電容C2；另一方面第一路接線上依次接有光耦V4、反相器D3、穩壓二極管V6、和三極管V7后接入絕緣柵雙極型晶體管V9的柵極；

第二路接線上接有相互并聯的電阻R3和電容C1，電阻R3和電容C1通過導線接入比較器D1的正向輸入端，比較器D1的輸出端接有電磁繼電器K1的輸入端，電磁繼電器K1的輸入端并聯有二極管V1，電磁繼電器K1的輸出端分別與絕緣柵雙極型晶體管V9的集電極和發射極匯于一處，并作為輸出端。

反相器D3由6個非門通過導線串并聯在一起組成。

以下結合附圖對本發明作進一步的說明：

當輸入端加電后，經過電壓變換器D2升壓，然后通過二極管V3，電阻R10給電容C2充電，充電時間T1，電容C2電壓給整個半導體功率器件的驅動電路提供電源。同時光耦V4次級導通，反相器D3的1腳為低電平，8腳電壓為高電平，當該高電平電壓小于穩壓管V6的穩壓電壓時，三極管V7不導通，絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）V9不工作。