[實用新型]一種反應靈敏的交流電子開關

有效

• 申請號: 201320373486.4
• 申請日: 2013-06-27
• 公開（公告）號: CN203457125U
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 徐黎;王華杰
• 申請（專利權）人: 甕福（集團）有限責任公司
• 主分類號: H03K17/567
• 分類號: H03K17/567
• 代理公司: 貴陽中工知識產權代理事務所 52106
• 代理人: 李劍

技術領域

本實用新型涉及一種反應靈敏的交流電子開關，屬于低壓電器領域。

技術背景

在電力系統中，為了提高電力系統的功率因數，幾乎所有的大型感性負載網絡都必須按供電部門的要求，安裝動態無功補償裝置，為了能夠快速響應負載的變化，需要一種能夠快速開通和關斷的開關設備，在現代工廠中，為了限制大型電動機啟停時的沖擊電流，需要安裝軟啟動裝置；在某些不允許斷電的重要負荷場合，一般設有備用電源，包括不同網絡的供電系統、發電機等，為了能夠實現設備不斷電，需要一種極快速投切的開關設備，以克服各個供電網絡電壓不等和相位不同步，不能并聯供電的情況下的開關要求。

現有交流電子開關驅動功耗低，開通時產生巨大浪涌電流，斷開時產生的拉弧電流，并且還存在關斷延遲等問題。

發明內容

本實用新型旨在提供一種反應靈敏的交流電子開關，用于交流電流高速開通和關斷，確保驅動功耗低，解決了現有接觸器開通時的巨大浪涌電流，斷開時產生的拉弧電流，以及關斷延遲問題。

本實用新型采用的技術方案：一種反應靈敏的交流電子開關，包括主回路和驅動電路；主回路串聯在需要進行開關的主回路中，驅動電路的輸出端與主回路的控制輸入端連接，所述的主回路采用內部帶阻尼二極管的絕緣柵雙極型晶體管與外圍保護電路組成；其中VT1和VT2共用同一路驅動信號。

所述的驅動電路包括電源隔離和信號隔離；其中電源隔離后經過降壓穩壓和電源反相后作為信號隔離的驅動電源。

主回路采用全控型電力電子開關器件絕緣柵雙極型晶體管反并聯構成雙向開關，為了減小關斷時器件承受的電流應力，在每個器件上并聯了峰值電流吸收電容，電容電流不可流向電力電子開關器件，而是通過并聯電阻釋放，以減小電力電子開關器件在開通過程中的損耗。

驅動電路采用光電隔離的形式，首先是電源隔離，驅動電路的電源采用高頻隔離變壓器將電源的輸入與輸出電器隔離，隔離后的電源經過降壓穩壓輸出為驅動電路電源的正電源，隔離后的電源經過電源反相后輸出穩定的負電源。正、負穩壓電路的存在是為了保證隔離后輸出的正負電壓穩定，以保證電力電子開關器件的柵極不被擊穿，負電源的設置是為了保證電力電子開關器件在關斷時迅速可靠。?

本實用新型解決了傳統接觸器開通時的巨大浪涌電流，斷開時產生的拉弧電流，還克服了晶閘管的關斷延遲等問題，無需等待交流電流過零即可在極短的時間內可靠關斷大電流。????????????????????????????????????????????????????

附圖說明

圖1是本實用新型的結構框圖；

圖2是主回路電路拓撲結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型做進一步描述。?

如圖1、圖2所示，反應靈敏的交流電子開關包括主回路和驅動電路；驅動電路的OUT端與主回路中絕緣柵雙極型晶體管的柵極連接，驅動電路的輸入端包括電源輸入與信號輸入，電源輸入端接12V—18V直流電源，信號輸入接幅值0V—5V的開關信號，主回路串接在需要進行開關控制的低壓交流母線中。

所述的主回路由帶阻尼二極管的全控型功率開關管絕緣柵雙極型晶體管反并聯作為開關使用，旁路的二極管、電阻、電容組成峰值脈沖吸收電路，用以保護絕緣柵雙極型晶體管在關斷時不被感應脈沖電壓擊穿。

所述的驅動電路由隔離電源、降壓穩壓電路、電源反相電路、輸入信號隔離電路組成；其中隔離電源采用推免方式，以減少開關管的使用量，降低成本，隔離電源輸出分別供給降壓穩壓電路和電源反相電路電源，降壓穩壓電路輸出的正電壓和電源，反相輸出的負電壓分別作為信號隔離電路的電源正和電源負。

本實用新型的工作過程：將需要進行高速開關的母線與反應靈敏的交流電子開關的串聯，輸出接到負載上，當輸入端輸入高電平時，開關導通，當輸入端為低電平時，開關關斷。