[实用新型]具电流限制效果的开关装置

说明书

技术领域

本实用新型与开关装置有关，更详细地是指一种抑制涌浪电流的开关装置。

背景技术

公知的开关装置是装设于一电源与一负载之间，用以导通或阻断供输至该负载的电力。然而，许多电子产品系属于电容性负载，依据电容的基本特性中可得知，流入负载的输入电流i，是与负载的电容值C以及单位时间dt中电压变化量dv呈正比。

当电压变化越大时，所产生的电流i亦随之增大。特别是在开关装置刚启动时，由于该负载中电容C的所储存的电压与该电源所供给的电压有一定的差距时，将使得流入负载的输入电流产生涌浪电流(inrush current)的现象。请参阅图1，当该开关装置导通的时间越接近该电源电压的峰值时，其输入电流i所产生的浪涌电流越大。目前现有的控制方式是在该电源的电压零交越点(zero crossing)时控制该开关装置导通，以减小所产生的涌浪电流，但无可避免的，开关装置导通后，电源的电压弦波仍随之增加，仍会有涌浪电流产生。

此外，在开关装置是采用继电器时，由于继电器是由其内部的线圈产生磁力而以机械作动的方式导通，因此，会存在着机械作动的延迟时间。请参阅图2，当在电压零交越点发送导通讯号控制继电器导通时，因机械作动的延迟时间T_D之故，实际上继电器导通时已处于较高电压的状态，而产生较大的涌浪电流。综上所述，公知的开关装置并无法有效抑制涌浪电流。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具电流限制效果的开关装置，可有效降低供电至负载时所产生的涌浪电流。

为实现上述目的，本实用新型提供的具电流限制效果的开关装置，设于一电源与一负载之间，包含有：

一开关单元，电性连接该电源与该负载，受控制地导通或阻断供输到该负载的电力；

一电压侦测电路，电性连接该电源，侦测该电源的电压零交越点；以及

一控制器，电性连接该开关单元与该电压侦测电路，该控制器接收一启动讯号，并在经过该电源的复数个电压周期后导通该开关单元；其中，在该些电压周期中，该控制器于每一电压周期的至少一电压零交越点前的一设定时间导通该开关单元，且该开关单元于该至少一电压零交越点时为阻断的状态，其中每次导通该开关单元的设定时间大于前一次的设定时间。

所述具电流限制效果的开关装置，其中导通该开关单元的设定时间最长为该电源电压周期的四分之一；当该控制器判断该设定时间达到该电源电压周期的四分之一后，该些电压周期结束。

所述具电流限制效果的开关装置，其中包含有一负载电压侦测电路电性连接该负载与该控制器，侦测该负载的充电电压；当该控制器判断该负载的充电电压达到一预定电压值或导通该开关单元的设定时间达到该电源电压周期的四分之一后，该些电压周期结束。

所述具电流限制效果的开关装置，其中该开关单元包含有相并联的一第一开关组件与一第二开关组件，该第一开关组件与该第二开关组件各别电性连接该控制器；在该些电压周期中，该控制器控制该第二开关组件导通，且该第二开关组件于该至少一电压零交越点时为阻断的状态；在该些电压周期结束后，该控制器控制该第一开关组件导通。

所述具电流限制效果的开关装置，其中该第二开关组件为单向导通的开关组件，该控制器于其中一半波周期控制该第二开关组件导通，该第二开关组件在另一半波周期为阻断的状态。

所述具电流限制效果的开关装置，其中该第二开关组件为一硅控制整流器。

所述具电流限制效果的开关装置，其中该第二开关组件为双向导通的开关组件，该控制器于该些电压周期中的每一零电压交越点的前的该设定时间导通该开关单元。

所述具电流限制效果的开关装置，其中该控制器于该些电压周期中的每一电压零交越点时控制该开关单元为阻断的状态。

所述具电流限制效果的开关装置，其中包含有一电流侦测电路电性连接该控制器，且讯号连接该电源与该控制器，该电流侦测电路用以侦测该电源的电流；当该控制器判断该电源的电流的绝对值大于一预设的过载电流时，该控制器阻断该开关单元或控制该开关单元的导通时间以减少该电源的电压波形的导通角度。

所述具电流限制效果的开关装置，其中该电压侦测电路利用该电源的电压变化侦测电压零交越点；当该控制器判断该电源的电压的绝对值大于一默认的过载电压时，该控制器阻断该开关单元或控制该开关单元的导通时间以减少该电源的电压波形的导通角度。

由此，通过本实用新型的具电流限制效果的开关装置对该负载进行分段充电，可限制负载在充电过程中所产生的涌浪电流，延长负载的使用寿命。

附图说明

图1为公知的开关装置的电源电压与输入电流波形图；