[發(fā)明專利]一種直流開關

有效

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• 申請日: 2020-10-19
• 公開（公告）號: CN112349545B
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發(fā)明（設計）人: 冀蓬舉;閆正國;李學濤;郭旭陽
• 申請（專利權）人: 北京動力源科技股份有限公司
• 主分類號: H01H47/02
• 分類號: H01H47/02;H02H3/087
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

本發(fā)明實施例公開了一種直流開關，涉及開關技術領域，可以解決現(xiàn)有的直流繼電器大電流切換容易引起直流電弧的問題，且可實現(xiàn)過流保護。包括開關主電路、驅動控制電路及開關采樣電路，所述開關主電路包括設于回路中的電感元件及MOS管，所述開關主電路輸入端與所述電感元件第一端連接，所述電感元件第二端與所述MOS管的漏極連接；所述驅動控制電路的輸入端用于連接控制器的輸出端，驅動控制電路的輸出端至少與所述MOS管的柵極連接；所述開關采樣電路包括輸出電流采樣電路。本發(fā)明適用于電流回路通斷控制場合中。

技術領域

本發(fā)明涉及開關技術領域，尤其涉及一種直流開關。

背景技術

直流開關又稱為直流快速開關或直流快速自動開關，它是一種操作和保護，能對直流電路進行分閘、合閘操作，并在短路、過載時起跳閘保護作用。

在電力系統(tǒng)的一些應用場合中，例如配電場合，通常會采用直流繼電器或直流接觸器與直流電能表組合作為直流開關以控制大電流回路的通斷，從而間接控制負載的運行與停止。

發(fā)明人在實現(xiàn)本發(fā)明創(chuàng)造的過程中發(fā)現(xiàn)：直流繼電器在大電流切換場景中容易引起的直流電弧問題，為解決電弧的危害通常需要滅弧裝置；直流繼電器和直流接觸器均為機械裝置，存在切換壽命問題，不適合應用于頻繁切換場合；直流繼電器和直流接觸器動作時間較長，負載短路時容易引起事故擴大。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明實施例提供一種直流開關，可以解決現(xiàn)有的直流繼電器大電流切換容易引起直流電弧的問題，且可實現(xiàn)過流保護。

本發(fā)明實施例提供一種直流開關，包括：開關主電路、驅動控制電路及開關采樣電路，所述開關主電路包括設于回路中的電感元件及MOS管，所述開關主電路輸入端與所述電感元件第一端連接，所述電感元件第二端與所述MOS管的漏極連接；

所述驅動控制電路的輸入端用于連接控制器的輸出端，驅動控制電路的輸出端至少與所述MOS管的柵極連接；

所述開關采樣電路包括輸出電流采樣電路，所述輸出電流采樣電路包括采樣電阻，所述采樣電阻第一端與所述MOS管源極連接，第二端用于連接控制器輸入端，且第二端為開關主電路的輸出端。

根據(jù)本發(fā)明實施例的一種可選方式，所述開關主電路還包括續(xù)流二極管，所述續(xù)流二極管的陰極連接于開關主電路輸入端，陽極連接于所述MOS管的漏極，且與所述電感元件并聯(lián)。

根據(jù)本發(fā)明實施例的又一種可選方式，所述輸出電流采樣電路還包括輸入電阻、運算放大器、第一反饋電阻及第二反饋電阻，所述輸入電阻的輸入端連接于所述采樣電阻第一端，輸出端連接于所述運算放大器的同相輸入端，所述第一反饋電阻第一端連接于運算放大器的反相輸入端，第二端連接于運算放大器輸出端，所述第二反饋電阻的第一端連接于運算放大器的反相輸入端，第二端連接于采樣電阻的第二端。

根據(jù)本發(fā)明實施例的一種可選方式，在所述運算放大器的同相輸入端還連接有偏置電路。

根據(jù)本發(fā)明實施例的一種可選方式，所述偏置電路包括直流電源、第一偏置電阻及第二偏置電阻，所述第一偏置電阻與第二偏置電阻串聯(lián)，所述第一偏置電阻的輸入端與所述直流電源連接，所述第一偏置電阻的輸出端還連接于所述運算放大器的同相輸入端，所述第二偏置電阻的輸出端連接于所述采樣電阻第二端。

根據(jù)本發(fā)明實施例的一種可選方式，所述開關采樣電路還包括：開關狀態(tài)采樣電路，所述開關狀態(tài)采樣電路包括第三分壓電阻、第四分壓電阻及濾波電容，所述第三分壓電阻與第四分壓電阻串聯(lián)，所述第三分壓電阻的輸入端連接于所述MOS管的漏極，所述第四分壓電阻的輸出端連接于所述采樣電阻第二端，所述第三分壓電阻與第四分壓電阻之間的節(jié)點還用于連接控制器的輸入端，在所述開關采樣電路到所述控制器之間的回路上設有所述濾波電容，所述濾波電容并聯(lián)于所述第四分壓電阻兩端。