[发明专利]直流电子灭弧装置

说明书

技术领域

本发明直流电子灭弧装置属于电学领域，特别是一种适合应用于继电器、接触器、断路器及其它机械开关中作为直流灭弧使用的直流电子灭弧装置。

背景技术

目前在汽车、电力等电气控制系统中，广泛使用继电器、接触器等机械开关对负载进行接通分断控制，由于机械开关存在接通弹跳电弧和分断电弧，从而导致机械开关容易烧损，电寿命短的缺点。

发明内容

本发明的目的在于避免现有电子灭弧装置的不足之处而提供一种可以应用于各种机械开关电子灭弧、具有导通时间短、电路简单、成本低的直流电子灭弧装置。

实现本发明的目的是通过以下技术方案来达到：一种直流电子灭弧装置，包括与所需灭弧的机械开关两端并联的功率半导体器件，所述功率半导体器件控制端与控制电路连接，所述功率半导体器件的主回路通过电容或电阻与所述控制电路连接，所述功率半导体器件的主回路两端的电压变化通过所述电容或所述电阻连接至所述控制电路，所述控制电路产生脉冲控制信号控制所述功率半导体器件导通。

一种直流电子灭弧装置，所述控制电路包括：供电电路、电平变换电路、脉冲发生电路、驱动电路，所述供电电路为所述电平变换电路、所述脉冲发生电路和所述驱动电路提供工作电源，所述功率半导体器件的主回路两端的电压变化信号通过所述电容或所述电阻，经所述电平变换电路再经所述脉冲发生电路，所述脉冲发生电路输出脉冲信号给所述驱动电路，所述驱动电路驱动所述功率半导体器件导通。

一种直流电子灭弧装置，所述电平变换电路至少包括一晶体管，所述电容与至少一电阻组成串联电路，所述串联电路与所述晶体管控制端连接，所述晶体管输出端与所述脉冲发生电路连接。

一种直流电子灭弧装置，所述晶体管的控制端与至少一二极管组成所述电容的充放电回路。

一种直流电子灭弧装置，所述电平变换电路至少包括一晶体管，所述电阻与所述晶体管控制端连接，所述晶体管输出端与所述脉冲发生电路连接。

一种直流电子灭弧装置，所述脉冲发生电路至少包括一集成电路。

一种直流电子灭弧装置，所述集成电路为可编程器件。

一种直流电子灭弧装置，所述集成电路包括多路输入端口和多路脉冲输出端口，用于多路直流机械开关灭弧。

一种直流电子灭弧装置，通过所述电容的输入电流的一个方向电流作为所述控制电路脉冲输出的使能信号，所述输入电流的另一个方向电流作为所述控制电路脉冲输出的触发信号。

一种直流电子灭弧装置，所述功率半导体器件为全控型器件。

一种直流电子灭弧装置，所述功率半导体器件为三极管、场效应管或IGBT。

一种直流电子灭弧装置，所述机械开关和所述机械开关相连接负载组成串联电路，所述供电电路的电源输入端与所述串联电路两端连接，由所述串联电路两端的输入电源提供所述供电电路工作电源。

一种直流电子灭弧装置，所述功率半导体器件主回路串联有熔断部件。

一种直流电子灭弧装置，为三端电路，其中两个端点分别与所述机械开关与负载组成的串联电路两端连接，所述机械开关与负载连接的共同端点与其中另一端点连接。

其工作原理：包括与所需灭弧的机械开关两端并联的功率半导体器件，其特征是用于驱动功率半导体器件控制端与控制电路连接，功率半导体器件的主回至少通过一电容或一电阻与控制电路连接，机械开关闭合弹跳和分断时，机械开关两端的电压变化通过电容或电阻连接至控制电路，由控制电路输出脉冲驱动信号控制功率半导体器件导通，达到电子灭弧的目的。

本发明设计合理，利用机械开关闭合弹跳和分断时两端电压突变，由此信号通过电容或电阻连接至控制电路，在控制电路得知机械开关出现弹跳或分断时，输出一微秒级的脉冲信号控制功率半导体器件导通，即可达到理想灭弧的目的，功率半导体器件可以选用常用如三极管、场效应管、IGBT等功率半导体器件，在灭弧工作过程中，功率半导体器件所需导通时间极短，可达微秒极，具有功率半导体器件成本低、可靠性高的优点。

附图说明

图1是本发明的实施例之一原理图。

图2是本发明的实施例之二电路原理图。

具体实施方式