[发明专利]电源开关模块

说明书

本发明提供一种电源开关模块，包括开关组件、电磁式继电器及开关电路。开关组件的第一端接地。开关组件的控制端接收驱动信号。开关电路的第一控制端与电磁式继电器的第一控制端耦接直流电源。开关电路的第二控制端与电磁式继电器的第二控制端耦接开关组件的第二端。开关电路的电源输入端与电磁式继电器的电源输入端相耦接并耦接电源开关模块的输入端。开关电路的电源输出端与电磁式继电器的电源输出端相耦接并耦接电源开关模块的输出端。开关电路可用以避免电磁式继电器于导通或关断时产生电弧现象。

技术领域

本发明涉及一种电源装置，尤其涉及一种可防止继电器产生电弧的电源开关模块。

背景技术

在现代生活中，电器的使用已经相当地普及，而人们对于电器的需求也日益增加。许多家庭或办公场所为了增加电器的使用而添购电源延长线，更有些人会为了兼顾省电与用电安全而选择智能型电源延长线。智能型电源延长线通常具有开关模块。开关模块可以在用电过度或负载过大时自动关闭或接受控制而进行导通切换。

以目前的技术而言，开关模块基本上是由继电器所组成，其中又以电磁式继电器最为普遍。电磁式继电器一般是由铁芯、线圈、衔铁以及触点电极等零组件所组成。一般来说，只要在线圈的两端施加电压，线圈便会有电流流通而产生电磁力。此时衔铁便会在电磁力吸引的作用下克服弹簧的拉力而被铁芯所吸引，从而带动衔铁的动触点电极与静触点电极吸合。另一方面，当线圈断电后，电磁效应所产生的电磁力也随之消失，致使衔铁在弹簧的反作用力下而被释放至原来的位置，从而使上述的动触点电极与上述的静触点电极分离。通过上述的吸合以及释放动作，便可达到开关模块的导通以及关断的目的。

然而，在电磁式继电器的动触点电极与静触点电极释放以及吸合的瞬间，动触点电极与静触点电极之间的距离甚小而会造成极大的反电势，此时动触点电极与静触点电极之间便容易产生电弧(Arc)。电弧乃是一种气体放电现象，亦即电流通过某些绝缘介质(例如空气)时所产生的瞬间火花。当电磁式继电器的两触点电极间产生火花，便会在触点电极的表面积碳，导致两触点电极之间接触不良而降低开关模块的使用寿命。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种电源开关模块，可避免电源开关模块中的电磁式继电器产生电弧，以延长电源开关模块的使用寿命。

本发明的电源开关模块包括开关组件、电磁式继电器以及开关电路。开关组件的第一端耦接接地电源。开关组件的控制端用以接收驱动信号。电磁式继电器的第一控制端耦接直流电源。电磁式继电器的第二控制端耦接开关组件的第二端。电磁式继电器的电源输入端耦接电源开关模块的输入端。电磁式继电器的电源输出端耦接电源开关模块的输出端。电磁式继电器反应于开关组件的导通状态而导通电源输入端与电源输出端之间的传输路径。开关电路包括第一二极管、第二二极管、储能组件、可控电流源、光耦合器以及三端双向可控硅开关。第一二极管的阳极端耦接直流电源。第二二极管的阴极端耦接开关组件的第二端。储能组件耦接在第一二极管的阴极端与第二二极管的阳极端之间。可控电流源的第一端耦接第二二极管的阳极端。可控电流源的控制端耦接第一二极管的阴极端。光耦合器的第一控制端耦接第一二极管的阴极端。光耦合器的第二控制端耦接可控电流源的第二端。光耦合器的第一负载端耦接电源开关模块的输入端。光耦合器的第二负载端产生开关信号。三端双向可控硅开关的第一端耦接电源开关模块的输入端。三端双向可控硅开关的控制端接收开关信号。三端双向可控硅开关的第二端耦接电源开关模块的输出端。

在本发明的一实施例中，当开关组件反应于驱动信号而被导通时，直流电源对储能组件进行充电，且可控电流源基于直流电源而产生电流，致使光耦合器反应于此电流而导通第一负载端与第二负载端间的传输路径以产生开关信号，从而导通三端双向可控硅开关。

在本发明的一实施例中，当开关组件反应于驱动信号而被关断时，可控电流源基于储能组件所存储的电能而产生电流以使储能组件进行放电，且在储能组件放电达第一时间长度后断开第一负载端与第二负载端间的传输路径，从而关断三端双向可控硅开关。