[实用新型]双稳态开关

说明书

本实用新型公开了一种双稳态开关，包括外壳，所述外壳内设置有线圈架、两个接线柱以及接触桥，所述线圈架设置有一中空套管以及线圈绕组，中空套管内设置有静铁芯和动铁芯，接触桥与动铁芯之间固定连接有导杆，线圈架上设置有用于保持动铁芯和静铁芯吸合或释放状态的稳态组件，稳态组件包括复位弹簧、用于抵压接触桥的压力弹簧以及用于加强动铁芯电磁吸力的永磁块。本实用新型提供了一种结构简单，具有稳定导通以及稳定断开的双重稳定状态，无需线圈持续供电，线圈不发热，保证开关内部温度与外部环境温度动态平衡，尤其是在极冷的恶劣环境下，能够正常通断，解决行业内极冷环境下汽车无法正常启动的问题，有效提高开关使用寿命的双稳态开关。

技术领域

本实用新型属于开关技术领域，尤其是一种双稳态开关。

背景技术

汽车的电源总开关一般分为电磁式和机械式，其中电磁式为控制开关接通电磁线圈回路，利用电磁吸力将动触点和静触点连接，从而将整车电气负载与整车电源接通。但现有的电磁式电源总开关仅靠电磁吸力吸动动触点，使动触点与静触点连接，这样需要较大的电磁吸力，为了满足电磁吸力的强度要求，就需要大线圈、大铁芯等，不仅浪费材料，还造成现有的电磁式电源总开关价格高，重量大等问题。除此以外，电磁式开关包括线圈架、设置在线圈架上的线圈绕组、动铁芯和复位弹簧，为了能够使得动铁芯克服复位弹簧的弹力，从而保证电磁开关保持接通状态，就需要一直对线圈进行通电，但当线圈持续供电状态下，会导致线圈发热，在天气极冷，温度极低的恶劣环境下，冷热交替，容易在线圈上形成液化水，从而导致线圈无法正常工作，开关失效，造成汽车无法正常启动。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种结构简单，具有稳定导通以及稳定断开的双重稳定状态，无需线圈持续供电，线圈不发热，保证开关内部温度与外部环境温度动态平衡，尤其是在极冷的恶劣环境下，能够正常通断，解决行业内极冷环境下汽车无法正常启动的问题，有效提高开关使用寿命的双稳态开关。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种双稳态开关，包括外壳，所述外壳内设置有线圈架、两个接线柱以及用于连接接线柱的接触桥，所述线圈架设置有一中空套管以及卷绕设置在中空套管外侧壁的线圈绕组，所述中空套管内设置有静铁芯和动铁芯，所述动铁芯滑动设置在中空套管内，所述接触桥与动铁芯之间固定连接有导杆，所述线圈架上设置有用于保持动铁芯和静铁芯吸合或释放状态的稳态组件，所述稳态组件包括设置于动铁芯和静铁芯之间复位弹簧以及设置在磁感线路径上用于加强动铁芯电磁吸力的永磁块。

采用上述方案，对线圈绕组施加瞬间的正向电压或反向电压，施加正向电压时，在通电线圈的作用下，位于中空套管内动铁芯会朝静铁芯方向滑动，从而形成吸合状态，由于静铁芯在中空套管内保持静止固定，因此静铁芯对动铁芯还起到行程限位的作用，与动铁芯一起滑动的还有通过导轨与动铁芯联动的接触桥，使得接触桥与两个接线柱电连，开关导通。由于，稳态组件中的永磁块能够为动铁芯提供额外的磁力，因此，我们只需给一个瞬间的正向电压，当正向电压形成的电磁吸力能够达到促使动铁芯克服复位弹簧的弹力滑动即可，保证动铁芯向静铁芯吸合后，使得动铁芯上的作用力(永磁铁产生的磁力作用在动铁芯上)能够大于复位弹簧的最大弹力，达到吸合的稳态目的。压力弹簧的主要作用是能够在吸合状态下，通过压力弹簧的弹力，将接触桥稳固地抵压在两个接线柱，保持稳定通电。因此，若要对动铁芯开始进行释放，首先需要施加反向电压，在通电线圈的作用下，反向电压会使得动铁芯产生反向(与静铁芯方向相反)的电磁力，反向电压形成的反向电磁力抵消部分已经作用在动铁芯上的作用力(永磁铁产生的磁力作用在动铁芯上)后，进而能够使得动铁芯的上的作用力小于复位弹簧的弹力和压力弹簧反向作用力之和，因此，在复位弹簧的弹力以及压力弹簧反向作用力作用下，动铁芯复位，从而带动接触桥复位，使得两个接线柱断开，开关断开，并保持稳定释放状态。整个工作过程中，线圈绕组均只需瞬间通电即可，因此在瞬间通电的情况下，线圈绕组产生的热量可忽略不计，从而达到不发热的目的，在极冷的恶劣环境下，能够正常通断。