实现开关寿命测试的电路结构的制作方法

1.本发明涉及家用和类似用途固定式电气装置领域，尤其涉及开关寿命测试领域，具体是指一种实现开关寿命测试的电路结构。


背景技术：

2.家用和类似用途固定式电气装置的开关为强制性认证产品，开关产品必须符合gb/t 16915.1-2014《家用和类似用途固定式电气装置的开关第1部分：通用要求》标准要求。标准中第18章通断能测试力和19章正常操作测试是开关必须要达到的开关寿命测试，试验后通过测量温升判定是否合格。以10a的开关为例，通断能力测试要进行400次操作，正常操作测试要进行40000次操作。
3.然而在实际测试中因用交流电测试，开关在闭合瞬间的电压存在很大的随机性。如在交流电的峰值开关闭合，此时电压很高对开关的损伤很大，可以看到开关触点产生火花；如在交流电的零相位开关闭合，此时电压为0对开关无损伤。因以上原因，开关测试中经常出现“同批次相同规格参数的开关有的测试合格、有的测试不合格”。
4.除电压的影响外，负载电流的大小也对开关的寿命有影响，特别是容性负载，通电瞬间电流很大。图1为开关控制led灯闭合后的电压电流波形，可以看出在交流电峰值闭合瞬间流过开关的电流很大，闭合稳定后流过开关的电流很小。
5.在开关寿命实际测试中，对寿命影响最大的是开关闭合瞬间“开关上的电压”和“通过开关的电流”，即开关本身消耗的能量；而开关闭合稳定后“开关上的电压”很小（基本为零），电流较小（额定10a或16a）开关本身基本无能量消耗。图2为开关闭合时的能量消耗电压电流波形，可以看出在闭合瞬间由于开关触电抖动导致闭合瞬间开关本身消耗能量大，闭合稳定后开关本身基本无能量消耗。


技术实现要素：

6.本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种满足结构简单、准确性高、适用范围较为广泛的实现开关寿命测试的电路结构。
7.为了实现上述目的，本发明的实现开关寿命测试的电路结构如下：该实现开关寿命测试的电路结构，其主要特点是，所述的电路结构包括全波整流及储能电路、电流大小控制电路和辅助控制电路，所述的全波整流及储能电路、电流大小控制电路和辅助控制电路依次相连，所述的全波整流电路，用于将交流电转变为直流电并储存能量，使开关闭合瞬间电压相同；所述的电流大小控制电路，用于通过选取不同的电阻，控制开关闭合瞬间流过的电流大小；所述的辅助控制电路，用于通过泄放电路控制通电瞬间的储能电路充电电流。
8.较佳地，所述的全波整流及储能电路包括大功率整流桥和储能电路，所述的储能电路接收大功率整流桥的输出信号，所述的储能电路包括多个大容量电容，所述的多个大容量电容均相并联；所述的全波整流及储能电路还包括第一电阻，与大功率整流桥的输入
端相连接，用于控制储能电路的充电时间和测试开关闭合后电流的大小。
9.较佳地，所述的泄放电路由开关和第二电阻组成，所述的开关和第二电阻相串联，且与多个大容量电容并联。
10.较佳地，所述的电流大小控制电路包括第三电阻，一端与第二电阻相连，另一端通过被测开关与开关相连，用于控制开关闭合瞬间电流大小。
11.较佳地，所述的第一电阻为60w的白炽灯。
12.较佳地，所述的第二电阻为25w白炽灯。
13.较佳地，所述的电路结构使用直流电进行测试。
14.采用了本发明的实现开关寿命测试的电路结构，解决交流电测试时开关闭合时电压不一致的问题，本发明测试中开关每次闭合时电压均在交流电压峰值电压点，保证产品测试的一致性，同时该方法没有交流电测试时0电压闭合的次数，缩短不必要的测试次数。本发明解决了开关寿命测试一致性差导致判定结果不准确的问题，提高了测试的准确性。
附图说明
15.图1为现有技术的开关控制led灯闭合的电压电流波形示意图。
16.图2为现有技术的开关闭合瞬间及闭合稳定后的电压电流波形示意图。
17.图3为本发明的实现开关寿命测试的电路结构的基本原理图。
具体实施方式
18.为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。
19.本发明的该实现开关寿命测试的电路结构，其中包括全波整流及储能电路、电流大小控制电路和辅助控制电路，所述的全波整流及储能电路、电流大小控制电路和辅助控制电路依次相连，所述的全波整流电路，用于将交流电转变为直流电并储存能量，使开关闭合瞬间电压相同；所述的电流大小控制电路，用于通过选取不同的电阻，控制开关闭合瞬间流过的电流大小；所述的辅助控制电路，用于通过泄放电路控制通电瞬间的储能电路充电电流。
20.作为本发明的优选实施方式，所述的全波整流及储能电路包括大功率整流桥和储能电路，所述的储能电路接收大功率整流桥的输出信号，所述的储能电路包括多个大容量电容，所述的多个大容量电容均相并联；所述的全波整流及储能电路还包括第一电阻，与大功率整流桥的输入端相连接，用于控制储能电路的充电时间和测试开关闭合后电流的大小。
21.作为本发明的优选实施方式，所述的泄放电路由开关和第二电阻组成，所述的开关和第二电阻相串联，且与多个大容量电容并联。
22.作为本发明的优选实施方式，所述的电流大小控制电路包括第三电阻，一端与第二电阻相连，另一端通过被测开关与开关相连，用于控制开关闭合瞬间电流大小。
23.作为本发明的优选实施方式，所述的第一电阻为60w的白炽灯。
24.作为本发明的优选实施方式，所述的第二电阻为25w白炽灯。
25.作为本发明的优选实施方式，所述的电路结构使用直流电进行测试。
26.本发明的具体实施方式中，以开关本身消耗的能量的测试方法评定开关的寿命，以直流电代替交流电的方式来实现，将交流电转变为直流电，使用直流电测试，基本组成为全波整流及储能电路部分、电流大小控制电路部分和辅助控制电路部分。
27.本发明的准确、高效的开关寿命测试方法由几部分组成，如图3所示，各部分基本说明如下：1、全波整流及储能电路部分：将交流电转变为直流电并将能量储存起来，保证开关闭合瞬间电压相同，储存的能量远大于开关闭合瞬间开关本身消耗的能量。
28.2、电流大小控制电路部分：选取不同的电阻，控制开关闭合瞬间流过开关的电流大小。
29.3、辅助控制电路部分：为了解决通电瞬间对储能电路充电电流过大问题，本方案增加电流控制部分；为了解决储能电路因被测开关损坏能量未消耗带来高电压危险，本方案增加了泄放电路。
30.为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例和附图来进一步的描述。
31.全波整流电路（bd1）将交流转变为直流，本部分采用，大功率整流桥，通过储能电路（ce1、ce2、cen）选用400v以上的大容量电容。
32.开关闭合瞬间电流大小由电阻r3的大小决定，r3选用小阻值大功率电阻。本例测试开关闭合瞬间100a电流，r3选取3ω，50w以上电阻。
33.储能电路的充电时间和测试开关闭合后电流的大小由r1的大小决定，本例r1选用60w白炽灯。泄放电路由开关（k1）和电阻（r2）组成，本例r2选用25w白炽灯。
34.采用了本发明的实现开关寿命测试的电路结构，解决交流电测试时开关闭合时电压不一致的问题，本发明测试中开关每次闭合时电压均在交流电压峰值电压点，保证产品测试的一致性，同时该方法没有交流电测试时0电压闭合的次数，缩短不必要的测试次数。本发明解决了开关寿命测试一致性差导致判定结果不准确的问题，提高了测试的准确性。
35.在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。