[發明專利]用于微機電系統繼電器電路的輔助電路

有效

• 申請號: 201680075610.5
• 申請日: 2016-09-09
• 公開（公告）號: CN108369880B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: Y.劉;G.S.克萊頓;C.F.凱梅爾;C.M.小焦文尼洛
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: H01H59/00
• 分類號: H01H59/00;H01H9/54;H01H71/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李嘯;張金金

1.一種切換系統，包括：

微機電系統MEMS切換電路，包括MEMS開關和驅動器電路，所述MEMS切換電路可連接到功率電路以接收來自其的負載電流；

與所述MEMS切換電路并聯耦合的輔助電路；以及

控制電路，可操作地連接到所述MEMS切換電路和所述輔助電路以便控制負載電流朝向所述MEMS切換電路和所述輔助電路的選擇性切換；

其中所述輔助電路包括：

在所述MEMS開關的相對側上將所述輔助電路連接到所述MEMS切換電路的第一和第二連接；

第一固態開關；

與所述第一固態開關并聯連接的第二固態開關；以及

在所述第一固態開關和所述第二固態開關之間連接的諧振電路；

其中所述第一固態開關、所述第二固態開關和所述諧振電路由所述控制電路選擇性地激活以通過在所述MEMS開關改變狀態之前將所述負載電流的至少一部分遠離所述MEMS開關轉向以流動到所述輔助電路來限制所述MEMS開關兩端之間的電壓。

2.如權利要求1所述的切換系統，其中所述諧振電路包括電感器和電容器，所述電容器被預充電以便使得電流在朝向所述第二固態開關的方向下流過所述諧振電路。

3.如權利要求2所述的切換系統，其中所述輔助電路還包括配置成預充電所述電容器的預充電電路。

4.如權利要求1所述的切換系統，其中所述控制電路被編程以用于：

接收指示所述切換系統的期望操作狀態的通-斷信號；

響應于所接收的通-斷信號，將控制信號傳送到所述驅動器電路以使得所述MEMS開關在規定切換間隔內致動到接觸或非接觸位置；

在當所述MEMS開關在所述接觸或非接觸位置之間切換時的所述切換間隔期間，激活所述輔助電路，使得所述負載電流的至少一部分流向所述輔助電路；以及

在完成所述切換間隔之后，一旦到達所述接觸或非接觸位置，便去激活所述輔助電路，使得所述負載電流流過處于所述MEMS開關的閉合狀態中的所述MEMS開關，并且使得所述MEMS開關在其打開狀態中維持全部系統電壓。

5.如權利要求4所述的切換系統，其中所述控制電路被編程為以低電流模式和高電流模式之一來操作所述輔助電路。

6.如權利要求5所述的切換系統，還包括至少一個感測電路，所述至少一個感測電路被安置成感測流過所述MEMS開關的電流或所述MEMS開關兩端之間的電壓中的至少一個；以及

其中，在以所述低電流模式和所述高電流模式之一來操作所述輔助電路時，所述控制電路被編程以用于：

從所述至少一個感測電路接收關于所感測的電流和電壓中的所述至少一個的輸入；

將所感測的電流和電壓中的所述至少一個與相應電流閾值和/或電壓閾值進行比較；

如果所感測的電流和電壓中的所述至少一個低于所述相應電流閾值和/或電壓閾值，則以所述低電流模式來操作所述輔助電路；以及

如果所感測的電流和電壓中的所述至少一個高于所述相應電流閾值和/或電壓閾值，則以所述高電流模式來操作所述輔助電路。

7.如權利要求5所述的切換系統，其中在以低電流模式來操作所述輔助電路時，所述控制電路被編程以用于：

激活所述第一固態開關以使得所述負載電流的至少一部分流過所述第一固態開關；

在所述第一固態開關的所述激活之后，將所述控制信號傳送到所述驅動器電路以使得所述MEMS開關開始在所述接觸和非接觸位置之間致動；以及

一旦所述MEMS開關被完全致動到所述接觸和非接觸位置，便去激活所述第一固態開關。