[发明专利]一种开关元件保护电路、保护方法及保护装置

说明书

本发明实施例公开了一种开关元件保护电路、方法及装置，其中电路包括：开关元件以及灭弧电路，其中，所述灭弧电路并联于所述开关元件的两端，用于在检测到所述开关元件产生电弧的情况下，使所述开关元件两端短路，以达到快速、主动灭弧的作用，保护开关元件。开关元件保护方法为通过处理器多次检测控制开关元件断开的断开信号的发出时间与开关元件产生的电弧信号持续时长之间的关系，确定断开信号的最佳发送时刻以使电弧信号的持续时间小于预设时长，达到控制开关元件断开时间以保护开关元件的目的。

技术领域

本发明涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种开关元件保护电路、保护方法以及保护装置。

背景技术

继电器和接触器等电气开关在没有连接负载的情况下，可以进行上千万次开关操作，然而在带电并连接感性负载的条件下，其开关次数将减小到几百万次甚至几十万次，使用寿命会严重缩短。究其原因主要是继电器或者接触器的触点在开关时，两个触点之间会产生电弧从而对触点表面造成严重的损坏，导致触点粘连、触点材料融化后永久开路等。因此，研究快速有效的灭弧方法对于提高继电器和接触器等电气开关的使用寿命至关重要。

发明内容

本发明实施例提供一种开关元件保护电路及保护方法，可以在电路中开关元件断开时，降低开关元件产生的电弧的持续时间。

第一方面，本发明实施例提供了一种开关元件保护电路，该电路包括：

开关元件以及灭弧电路，其中，所述灭弧电路并联于所述开关元件的两端，用于在检测到所述开关元件产生电弧的情况下，使所述开关元件两端短路。

可选地，所述灭弧电路包括：电弧检测子电路、光驱动双向可控硅子电路、功率双向可控硅子电路，其中，所述电弧检测子电路与所述光驱动双向可控硅子电路连接，所述光驱动双向可控硅子电路与所述功率双向可控硅子电路连接，所述功率双向可控硅子电路与所述开关元件连接；

所述电弧检测子电路用于在所述开关元件两端产生电弧的情况向所述光驱动双向可控硅子电路发送第一电信号；

所述光驱动双向可控硅子电路用于在所述第一电信号的作用下产生第二电信号；

所述功率双向可控硅子电路用于在所述第二电信号的触发下使所述开关元件两端短路。

可选地，所述电弧检测子电路包括光敏三极管和第一电阻，其中，所述光敏三极管的集电极接入所述直流电源，所述光敏三极管的发射极与所述第一电阻的第一端连接；所述第一电阻的第二端连接所述光驱动双向可控硅子电路；所述光敏三极管用于在所述负载子电路中开关元件断开产生电弧的情况下导通；所述第一电阻用于在所述光敏三级管导通时，限制所述电弧检测子电路中的电流。

可选地，所述光驱动双向可控硅子电路包括发光二极管和光驱动双向可控硅，其中，所述发光二极管的正极与所述第一电阻的第二端连接，负极接地，所述光驱动双向可控硅的第一极和第二极与所述功率双向可控硅子电路连接；所述发光二极管用于在所述第一电信号的作用下发光，所述光驱动双向可控硅用于在接收到所述发光二极管发出的光线时产生光电流。

可选地，所述功率双向可控硅子电路包括功率双向可控硅、第二电阻、第一电容以及第三电阻，其中，所述功率双向可控硅的第一极与所述开关元件的第一端连接，第二极与所述开关元件的第二端连接，门极与所述光驱动双向可控硅的第一端连接；所述第二电阻的第一端与所述功率双向可控硅的第二极连接，第二端与所述光驱动双向可控硅的第二端连接；所述第一电容第一端与所述第二电阻的第二端连接，第二端与所述功率双向可控硅的第一极连接；所述第三电阻的第一端与所述功率双向可控硅的门极连接，第二端与所述功率双向可控硅的第一极连接；所述功率双向可控硅用于在所述光电流的触发下导通，使所述开关元件的两端短路。

第二方面，本发明实施例提供一种灭弧装置，该装置包括用于执行上述第一方面功能的电路。

第三方面，本发明实施例提供一种开关元件保护方法，该方法包括：