[实用新型]一种电子开关设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种实现控制电路通断的电子开关设备，属于电控设备技术领域。

背景技术

在机电系统中，控制系统通常为小电流（总电流小于10A）系统，而被控制系统通常为大电流（总电流大于100A）系统，两者之间需通过特定的连接设备相连，目前最常用的此类连接设备就是电子开关。

电子开关是指利用电力电子元器件实现电路通断的运行设备，常用的有继电器和可控硅开关等。继电器虽然可以控制较大电流的系统，但其响应速度慢，切换时间长，且控制系统和被控制系统存在电气连接，容易使前者受到后者的干扰，甚至后者大电流流向前者导致前者器件毁坏；而可控硅开关连接的被控制系统电流较小。因此，保证电气隔离，又同时具有切换时间短和被控系统电流较大的电子开关设备亟待提出。

利用场效应管的开关特性，辅以其他电子元件，设计一种开关单元，由若干开关单元并联组成电子开关设备，连接小电流的控制系统和大电流的被控制系统，将两者的电气关系隔离，同时保证被控制系统的快速响应和较大电流能力，满足机电系统的要求，具有非常高的工程应用价值。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种实现电路通断控制的电子开关设备，用于连接小电流的控制系统和大电流的被控制系统，隔离两者的电气接触，同时解决被控制系统大电流却难以保证快速响应的问题。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种电子开关设备，其特征在于，所述设备包括m个相同的开关单元，m=1，2,3,4,…,该m个开关单元相互并联，每个开关单元包括：电源模块、高速光耦合器、推挽电路和场效应管开关组；

所述电源模块供电给所述高速光耦合器和所述推挽电路，且两者的电源部分在电源模块中相互独立，如此可避免由于共用电源导致信号互相干扰，从而引起开关状态紊乱；

所述高速光耦合器包括发光二极管、光电探测器和放大器三部分，与所述电子开关设备连接的上一级设备输入电信号至所述发光二极管，驱动该发光二极管发出光信号，该光信号由光电探测器接收并转换成电信号，该电信号经过所述放大器放大后输出至推挽电路；

所述推挽电路包括推挽相连的两个三极管，在所述高速光耦合器的放大器输出的电流控制下，所述推挽电路的电源部分改变所述两个三极管的基极电压，使得两个三极管交替工作，即两个三极管始终处于相反的通电状态，一个导通另一个截止；

所述场效应管开关组由所述推挽电路输出电压控制，包括第一场效应管开关和第二场效应管开关，两只场效应管的工作状态相同，即同时导通或同时断开，控制与所述电子开关设备连接的下一级设备。

采用以上技术方案可以使本实用新型取得以下的优异效果，利用场效应管的开关特性，辅以其他电子元件，设计一种开关单元，由若干开关单元并联组成电子开关设备，连接小电流的控制系统和大电流的被控制系统，即小电流（总电流小于10A）的控制系统可通过所述电子开关设备控制大电流（总电流大于100A）的被控制系统，使得被控制系统具有较大电流能力，且两者在电气关系上被所述电子开关设备隔离而没有任何连接，同时开关的切换时间小于1μs，保证被控制系统的快速响应，可解决被控制系统大电流却难以保证响应速度快的问题，满足机电系统的要求，具有非常高的工程应用价值。

附图说明

图1是本实用新型所述电子开关单元的整体结构示意图。

图2是本实用新型以m=9为例即9个开关单元并联的电子开关设备的整体结构示意图。

图3是采用本实用新型的动铁式平面电机线圈阵列功率驱动分配装置的整体结构示意图。

其中，1-电源模块；2-高速光耦合器模块；3-推挽电路模块；4-场效应管开关模块；5-保护电路；6-开关单元；7-包含9个开关单元并联的电子开关设备；8-动子；9-磁钢阵列；10-工作状态区域；11-过渡状态区域；12-线圈阵列；13-定子；14-线路电缆；15-包含144个开关单元的电子开关设备；16-驱动器阵列。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型所述的电子开关设备的结构和原理进行具体的说明。

本实用新型提供一种用于电路快速通断控制的电子开关设备，参考图2，以m=9为例，即所述电子开关设备包含9个相同的开关单元，参考图1，每个开关单元由以下模块组成：电源模块1、高速光耦合器2、推挽电路3和场效应管开关组4。