[发明专利]直流开关装置的电弧消除装置

说明书

本发明提供可信性高且小型廉价的装置。电弧消除装置(2)具备：可与机械式的第一开关(SW1)并联的半导体开关(TR4)；通过产生于第一开关(SW1)的两个接点之间的电压而输出使半导体开关(TR4)接通的电压的恒压电路(22)；以及在半导体开关(TR4)接通并经过规定时间之后，使半导体开关(TR4)关断的第2计时器电路(23)。

技术领域

本发明涉及消除直流开关装置的接点之间所产生的电弧的、直流开关装置的电弧消除装置。

背景技术

以往，已知有消除直流开关装置所产生的电弧的电弧消除装置。例如专利文献1所公开的电弧消除装置与直流开关装置并联，以消除直流开关装置的接点之间所产生的电弧。

具体而言，专利文献1所述的电弧消除装置具备：直流电源、机械式开关、半导体开关、电源电路、控制电路及限时电路。机械式开关与直流电源串联，半导体开关与机械式开关并联，控制电路使半导体开关接通或关断，电源电路对控制电路进行驱动。限时电路连接在机械式开关的一个接点与电源电路之间，并对电源电路的运作时间进行设定。通过该方案，上述电弧消除装置利用机械式开关所产生的电弧的电压，将半导体开关接通，从而消除电弧。

另外，机械式开关所产生的电弧，在闭合及断开机械式开关时均会产生。但是，闭合机械式开关时的电弧较小，而断开机械式开关时的电弧较大，因此断开时对机械式开关的损伤比较大。

(现有技术文献)

专利文献1：日本国专利授权公报“特许第3441813号公报”

专利文献2：日本国专利申请公报“特公平7－62970号公报”

发明内容

(发明所要解决的问题)

专利文献1的方案中，在机械式开关产生电弧从而使半导体开关接通的情况下，半导体开关后续进行关断时的过程如下。即，在半导体开关关断的过程中，限时电路停止工作，从而使电源电路的输出电压降低，不久之后控制电路不再维持半导体开关的接通状态，于是半导体开关关断。

这种情况下，半导体开关从阻抗充分低的导通状态慢慢变化为阻抗极高的不导通状态。因此，半导体开关从接通状态向关断状态变化时的过渡期长，从而使功率损耗增加，发热量增多。功率损耗的增加超出了损耗容许限度时，其结果是半导体开关可能出现故障。

因此，作为半导体开关，需要使用损耗容许量充分大的高价元件。另外，如果半导体开关需用来断开更大的电流，则电弧消除装置需要具备抑制半导体开关温度上升的散热构造。这种情况下，电弧消除装置的构造复杂，会阻碍装置的小型化。

因此，本发明的一个方面的目的是提供可信性高且小型廉价的、直流开关装置的电弧消除装置。

(用以解决问题的技术手段)

本发明的一个方面的电弧消除装置具备半导体开关、电源电路以及计时器电路；所述半导体开关可与机械式的第一开关并联，并且，所述第一开关与负载装置的直流电源串联着；所述电源电路与所述第一开关的两个接点连接着，并且，所述电源电路通过所述第一开关断开时产生于所述两个接点之间的电压而输出使所述半导体开关接通的电压；所述计时器电路设置于所述电源电路与所述半导体开关之间，并且，所述计时器电路接受所述电源电路的输出电压而工作，在所述半导体开关接通并经过规定时间之后，所述计时器电路使从所述电源电路向所述半导体开关提供的电压断开，从而使所述半导体开关关断。

(发明的效果)

根据本发明的一个方面，通过计时器电路的工作，半导体开关从接通状态向关断状态变化时，无需过渡期就能从接通状态转变为关断状态。由此，半导体开关功率损耗降低，发热量减少，不会由于功率损耗增大而发生故障。因此，半导体开关无需使用高价且大型的元件，也无需设置散热装置，因此电弧消除装置能实现高可信性和小型廉价化。

附图说明