本发明属于电力电子技术领域，更具体地，涉及一种集成式开关组件。
背景技术：
目前电力电子系统正朝着高电压、强电流、集成化、智能化方向发展，这既是为了解决目前电力电子技术领域劳动密集和技术密集的现状，又最大限度地发挥大容量电力电子器件的应用潜力，成功解决工程中大容量功率变换装置可靠、安全、健康工作的技术难题。尤其是当前以scr(相控晶闸管)、igbt(绝缘栅双极晶体管)、igct(集成门极换流晶闸管)等为代表的大功率电力电子器件，代替传统的真空开关、气体开关和液体开关，构建大容量交流开关，普遍应用于功率变换装置中，业已产业化，极大地促进电力电子技术的发展。
在电力电子功率变换装置(设备)的工作期间，如果不能随时判明交流开关是否成功触发导通、工作温度是否过温，将是非常危险的，尤其是在一些军事应用场合，将会带来灾难性的后果。如何将功率器件、控制器、传感器及其后续处理等电路集成为一个完整的智能式电力电子开关组件，必将制约电力电子功率变换装置健康、安全、可靠工作，开展这方面的探索性工作，就显得意义特别重大。
运行实践表明，应用现场对大容量电力电子功率变换装置(组件)，提出了极为苛刻的要求，包括如下三个方面：
(1)由于电力电子器件工作时电压高达数千伏特、电流高达数千甚至数万安培以上，要求开关组件的进出母线既要尽量短，降低发热损耗，又要充分考虑其爬电距离，确保超强的绝缘能力；
(2)在这种高压、大电流的工业应用现场，如何准确、可靠地获取反应交流开关健康状态的信息，如触发控制指令、冷板温度、触发脉冲等，就显得十分关键；
(3)大容量电力电子功率变换装置(组件)，必须具有在强电磁干扰工作环境中能够正常工作的能力，包括安全获取它们的健康状态信息。
由此可见，研制出一种集成式开关组件，能够同时将功率器件、触发脉冲控制电路、门极触发脉冲驱动电路、功率器件的缓冲保护电路、温度传感器和电平变换等后续处理电路，合理、科学、安全集成一起，将强电与弱电严格、正确、合理处理，确保开关组件既能够正常工作于强电磁场环境，还可以实时获取自身健康状态信息，使得交流开关组件，能够长时间可靠、安全、健康工作。
技术实现要素：
针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种集成式开关组件，将功率器件、门极触发控制电路、门极触发脉冲驱动电路、功率器件的缓冲保护电路、温度传感器及其后续变换电路、健康状态信号的获取与电平变换电路等，合理、科学地集成为一个完整的智能化电力电子开关组件，旨在克服现有技术中电力电子开关组件集成度不高、智能化程度低的技术问题。
本发明提供了一种集成式开关组件，包括：功率器件、温度传感单元、双绞线和处理单元；温度传感单元设置在具有绝缘结构的功率器件的冷板上，用于获取所述功率器件的温度，并将其转换为电流信号；双绞线将所述功率器件和温度传感单元分别与处理单元连接，用于将电流信号传输给所述处理单元；处理单元根据电流信号获得开关组件的冷板温度和触发脉冲信号。
总而言之，本发明的优点集中体现在：
(1)集成度高：本交流开关组件将功率器件、门极触发控制电路、门极驱动电路、功率器件的缓冲保护电路、温度传感器及其后续处理电路、健康状态信号的获取及其电平变换电路等重要环节集成组装一起，确保弱信号走线距离短、受干扰程度最小。
(2)叠装方式灵活：本交流开关组件能够根据工业现场对交流开关的电压、电流、安装位置等不同参数的具体需求的不同，可以采用串联压装的单相开关组件，也可以采用串联压装的三相开关组件，还可以采用并排压装的三相开关组件。
(3)智能化程度高：本交流开关组件能够实时获取交流开关的控制与健康状态，包括交流开关组件的触发脉冲控制指令、冷板温度、驱动用触发脉冲等重要信息，对于判明交流开关组件是否健康、安全、可靠工作，意义重大。
总之，本交流开关组件集控制、保护、健康诊断于一体，集成度高、智能化强，既能够可靠控制交流开关的开断动作，还能实时获取交流开关自身的健康状态，并可以正常工作于强电磁场环境，它对确保交流开关装置健康、安全工作，起到非常关键性作用。
附图说明
图1为本发明实施例提供的集成式开关组件的电路原理框图。
图2为本发明实施例提供的集成式开关组件中充当单相交流开关的压装结构示意图。
图3为本发明实施例提供的集成式开关组件中埋置在具有绝缘结构护套中的温度传感器的结构示意图。
图4为本发明实施例提供的集成式开关组件中所示的交流开关触发脉冲的采样电路的原理图。
图5为本发明实施例提供的集成式开关组件中所示的交流开关触发脉冲的光耦隔离电路的原理图和交流开关冷板的温度后续处理电路的原理图。
图6为本发明实施例提供的集成式开关组件中用于充当三相交流开关的具体实施方式的结构示意图。
图7为充当三相交流开关的一种串联压装方式的结构示意图。
图8为充当三相交流开关的另一种并排压装方式的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
由于现有的绝大多数应用于高压、强电流场合的开关组件，要么没有设置测试其冷板温度的状态信号；有的虽然设置了测试其冷板温度的状态信号，但是，并没有设置反应开关组件是否正常获取产生触发脉冲的控制指令的状态信号；当然，有的虽然没有设置反应开关组件是否正常获取产生触发脉冲的控制指令的状态信号，却设置了反应开关组件触发脉冲是否正常的状态信号。针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种集成式开关组件，将功率器件、门极触发控制电路、门极驱动电路、功率器件的缓冲保护电路、温度传感器及其后续变换电路、健康状态信号的获取与电平变换电路等，合理、科学地集成为一个完整的智能化电力电子开关组件，旨在克服现有技术中电力电子开关组件集成度不高、智能化程度低等不足。
本发明提供了一种集成式开关组件，包括：功率器件、温度传感单元、双绞线和处理单元；为了提高集成度，将缓冲保护电路与功率器件集成安装；为了提高传感器可靠性，将温度传感单元安装有绝缘护套；为了统一获取集成式开关组件的健康状态，采用三组屏蔽双绞线；为了提高处理单元的集成度，采取同时获取交流开关的温度、控制指令和触发脉冲等关键性健康状态信号的方法；功率器件，将第一开关th1和第二开关th2背靠背压装一起，用于充当交流开关；温度传感单元用于将反应交流开关冷板的温度转换为电流信号it输出；三组双芯屏蔽的双绞线用于将电流信号it传送至处理单元，同时将功率器件中的第一开关th1和第二开关th2的触发脉冲传送至处理单元；处理单元用于实时控制第一开关th1和第二开关th2的开断、实时采集第一开关th1和第二开关th2的触发脉冲，并将电流信号it进行变换得到反映交流开关冷板温度的电压信号，并根据反映交流开关冷板温度的电信号和触发脉冲的电信号、控制触发脉冲的指令，最终获得反应交流开关运行时的健康状态。
在本发明实施例中，功率器件包括上绝缘板、下绝缘板、s-导电极、s+导电极、第一开关th1、第二开关th2、由电阻rc1和电容c1串接而成的缓冲保护电路，在具有u型结构的s-导电极的上、下两端分别压装上绝缘板和下绝缘板，且在s-导电极的中间，依次串联压装有第一开关th1、s+导电极和第二开关th2；s+导电极为平板结构，又称中间电极，第一开关th1的阴极k1连接至双绞线的接线端子t1，第一开关th1的门极g1连接至双绞线的接线端子t2，第二开关th2的阴极k1连接至双绞线的接线端子t3，第二开关th2的门极g1连接至双绞线的接线端子t4，缓冲保护电路并接在s-导电极和s+导电极两端。
在本发明实施例中，温度传感单元，包括绝缘护套和温度传感器；在s+导电极中开设有一个测试孔，绝缘护套内置于测试孔中，芯片温度传感器设置于芯片绝缘护套中，芯片温度传感器的两个输出端分别连接芯片双绞线的接线端子t5和接线端子t6。
在本发明实施例中，处理单元包括交流开关触发脉冲的控制与采样电路、交流开关触发脉冲的光耦隔离电路、交流开关冷板温度处理电路和交流开关控制与健康状态数据采集电路，共计四个部分组成。
本发明提供一种集成式开关组件，由于它将功率器件、门极控制电路、门极驱动电路、功率器件的缓冲保护电路、温度传感器及其后续处理电路、健康状态信号的获取及其电平变换电路等关键性环节都集成一体，进一步提高了交流开关组件的集成度和智能化程度，确保交流开关组件健康和可靠地运行。
本装置虽然是以晶闸管为例，但是，本装置也可以推广应用于igbt、igct、powermosfet等其它功率器件，并可以广泛应用于高、低压功率开关控制的场合，本装置能够实时获取交流开关冷板温度的电信号和触发脉冲的电信号、控制触发脉冲的指令，集控制、保护、健康诊断于一体，集成度高、智能化强。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种集成式开关组件，包括：功率器件、温度传感单元、双绞线和处理单元。
其中，功率器件包括：上绝缘板、下绝缘板、s-导电极、s+导电极、第一开关th1、第二开关th2和缓冲保护电路；其中缓冲保护电路包括：串接连接的电阻rc1和电容c1。在具有u型结构的s-导电极的上、下两端分别压装上绝缘板和下绝缘板，且在s-导电极的中间，依次串联压装有第一开关th1、s+导电极和第二开关th2；s+导电极为平板结构，又称中间电极，第一开关th1的阴极k1连接至双绞线的接线端子t1，第一开关th1的门极g1连接至双绞线的接线端子t2，第二开关th2的阴极k1连接至双绞线的接线端子t3，第二开关th2的门极g1连接至双绞线的接线端子t4，功率器件的缓冲保护电路并接在s-导电极和s+导电极两端。
温度传感单元，被埋在具有绝缘结构的冷板中，温度传感单元将反应交流开关冷板的温度，转换为电流信号it输出，由于该电流信号it与交流开关冷板的温度存在一一对应关系，因此，可以将温度传感单元输出的电流信号it，经由双绞线的两个接线端子t5和t6，将温度传感单元输出的电流信号it，传输给处理单元，进而获得交流开关冷板的温度状态。
经由双绞线的四个接线端子t1和t2、t3和t4，分别将处理单元输出的触发脉冲，传送到电力电子开关th1和th2的门极，并将th1和th2的触发脉冲采集之后传给处理单元，进而获得交流开关是否正常开断的健康状态，包括交流开关的触发脉冲的电信号、控制触发脉冲的指令。
经由处理单元，实时处理反应交流开关冷板温度的电压信号，采集并计算得到交流开关冷板的温度状态，同时，实时采集th1和th2的触发脉冲，光耦隔离与电平变换处理电路，随时报告交流开关是否正常开断的健康状态。由此可见，两个源头的反应交流开关健康状态的信号，均顺利传送给处理单元，方便处理单元实时采集反应交流开关运行环境温度的电压信号、反应交流开关触发脉冲的方波电压信号、反应交流开关控制触发脉冲的指令等反应交流开关运行时的健康状态。
如图1所示，本发明装置包括功率器件1、埋置于交流开关中间电极s+导电极的温度传感单元2、双绞线3和处理单元，共计四个部分。
现将其工作原理和信号传输路径简述如下：
如图2所示，功率器件1包括：具有绝缘能力的上绝缘板1-1、具有绝缘能力的下绝缘板1-5、交流开关的s-导电极1-2、交流开关的s+导电极1-4、交流开关中的第一开关th1(是电力电子开关)1-3、交流开关中的第二开关th2(是电力电子开关)1-6、由电阻rc1和电容c1串接而成的缓冲保护电路1-7，共计七个部分。为了压装交流开关方便起见，特将s-导电极1-2制作成u型结构，在具有u型结构的s-导电极1-2的上下两端分别压装上绝缘板1-1和下绝缘板1-5，在具有u型结构的s-导电极1-2的中间，依次将第一开关th1、s+导电极1-4和第二开关th2，采取串联压装方式，并且为了方便s+导电极1-4引出强电导线，特将s+导电极1-4设计成平板结构，s+导电极1-4又称为中间电极。为了确保温度传感器能够准确获取交流开关组件的温度，特在交流开关装置中的s+导电极1-4中开一个测试孔，用于放置温度传感单元2。为了提高交流开关组件的可靠性，特将由电阻rc1和电容c1串接而成的缓冲保护电路1-7，并接在s-导电极和s+导电极两端。
如图2所示，埋置于交流开关中间电极s+导电极的温度传感单元2包括：温度传感器绝缘护套2-1和温度传感器2-2，共计两个部分。将绝缘护套2-1内置于交流开关中间电极s+导电极中的测试孔中，再将温度传感器2-2置于绝缘护套2-1中，确保交流开关温度测试系统具有极高的绝缘水平。温度传感器2-2，经由双绞线3的两个接线端子t5和t6，将温度传感器2-2，与处理单元4相接。
如图2所示，双绞线3的接线端子t1和t2，分别接第一开关th1的阴极k1和门极g1，双绞线3的接线端子t3和t4，分别接第二开关th2的阴极k1和门极g1，经由双绞线3的四个接线端子t1和t2、t3和t4，分别为第一开关th1和第二开关th2发送触发脉冲，并将第一开关th1和第二开关th2的触发脉冲k1和g1、k2和g2，分别传给处理单元4。
如图3所示，将温度传感器2-2，埋置在温度传感器绝缘护套2-1中，经由双绞线3的两个接线端子t5和t6，将温度传感器2-2输出的电流信号it，传输给处理单元4进行后续处理。
如图4所示，处理单元4包括：交流开关触发脉冲的控制与采样电路4-1、交流开关触发脉冲的光耦隔离电路4-2、交流开关冷板温度处理电路4-3和交流开关控制与健康状态数据采集电路4-4，共计四个部分组成。现将处理单元4的工作原理与组成方法简述如下：
如图4所示，交流开关触发脉冲的控制与采样电路4-1，接线端子是t7、t8、t9、t10、t11和t12连接到交流开关触发脉冲的控制与采样电路4-1的输入端，经由接线端子t7、t8、t9、t10、t11和t12，既要经过三组双芯屏蔽双绞线3给功率器件1发送触发脉冲，控制功率器件1正常开断，还要接收经过三组双芯屏蔽双绞线3传送获得的触发脉冲信号，用以表征功率器件1的健康状态。接线端子t7接电阻rd1的一端，电阻rd1的另一端接二极管d1的阴极，接线端子t8接二极管d1的阴极，电容c1并接在电阻rd1的两端，二极管d1的阳极接脉冲隔离变压器tr1的原边的同名端，隔离变压器tr1的原边的另一端连接到接线端子t7，脉冲隔离变压器tr1的副边同名端接电源us1+，脉冲隔离变压器tr1的副边另一端二极管d3的阳极，二极管d3的阳极接电阻rt1的一端，二极管d3的阴极接电源us1+，电阻rt1的另一端接mosfet管子tm1的dm1脚，mosfet管子tm1的dm1脚接电容c3的一端，电容c3的另一端接电阻rc3的一端，电阻rc3的另一端接mosfet管子tm1的sm1脚，mosfet管子tm1的sm1脚接电阻rs1的一端，电阻rs1的该端与接线端子t13连接，mosfet管子tm1的gm1脚与接线端子t17连接，电阻rs1的另一端与接线端子t14连接，接线端子t9接电阻rd2的一端，电阻rd2的另一端接二极管d2的阴极，接线端子t10接二极管d2的阴极，电容c2并接在电阻rd2的两端，二极管d2的阳极接脉冲隔离变压器tr2的原边的同名端，脉冲隔离变压器tr2的原边的另一端连接到接线端子t9，脉冲隔离变压器tr2的副边同名端接电源us1+，脉冲隔离变压器tr2的副边另一端二极管d4的阳极，二极管d4的阳极接电阻rt2的一端，二极管d4的阴极接电源us1+，电阻rt2的另一端接mosfet管子tm2的dm2脚，mosfet管子tm2的dm2脚接电容c4的一端，电容c4的另一端接电阻rc4的一端，电阻rc4的另一端接mosfet管子tm2的sm2脚，mosfet管子tm2的sm2脚接电阻rs2的一端，电阻rs2的该端与接线端子t15连接，mosfet管子tm2的gm2脚与接线端子t18连接，电阻rs2的另一端与接线端子t16连接，经由接线端子t13、t14、t15、t16、t17和t18，将交流开关触发脉冲的控制与采样电路4-1与交流开关触发脉冲的光耦隔离电路4-2连接起来。
如图4所示，埋置在温度传感器绝缘护套2-1中的温度传感器2-2，将反应交流开关冷板温度的电流信号it，经由双绞线3的两个输入接线端子t5和t6，传送到双绞线3的两个输出接线端子t11和t12，再将温度传感器2-2输出的电流信号it，传输给交流开关冷板温度处理电路4-3中进行后续处理。
如图5所示，交流开关触发脉冲的光耦隔离电路4-2，分为两个环节，其一是经由输入接线端子t17和t18，将控制交流开关正常开断的触发脉冲，分别传给交流开关触发脉冲的控制与采样电路4-1中的mosfet管子tm1的gm1脚和mosfet管子tm2的gm2脚；其二是经由输入接线端子t13、t14、t15和t16，将经过交流开关触发脉冲的控制与采样电路4-1采集获得的触发脉冲信号，传送给交流开关触发脉冲的光耦隔离电路4-2中进行隔离变换处理。接线端子t13接电阻rx1的一端，电阻rx1的该端同时接二极管dz1的阴极，电容c5并接在电容rx1的两端，电阻rx1的另一端接二极管dx1的阴极，二极管dx1的阴极同时接芯片a1的第2脚，接线端子t14接地线gnd1，二极管dz1的阳极接地线gnd1，二极管dx1的阳极接地线gnd1，芯片a1的第3脚接地线gnd1，芯片a1的第8脚接电容c6的一端，电容c6的该端同时接电源us2+，电容c6的另一端接地线gnd2，芯片a1的第7脚和第6脚接电阻rl3的一端，电阻rl3的该端同时接芯片a2的第3脚，电阻rl3的另一端接电源us2+，芯片a1的第5脚接地线gnd2，芯片a2的第1脚接电源us2+，芯片a2的第8脚接地线gnd2，芯片a2的第2脚接接线端子t19，接线端子t20接地线gnd2。接线端子t15接电阻rx2的一端，rx2的该端同时接二极管dz2的阴极，电容c7并接在电容rx2的两端，电阻rx2的另一端接二极管dx2的阴极，二极管dx2的阴极同时接芯片a3的第2脚，接线端子t16接地线gnd1，二极管dz2的阳极接地线gnd1，二极管dx2的阳极接地线gnd1，芯片a3的第3脚接地线gnd1，芯片a3的第8脚接电容c8的一端，电容c8的该端同时接电源us2+，电容c8的另一端接地线gnd2，芯片a3的第7脚和第6脚接电阻rl4的一端，电阻rl4的该端同时接芯片a4的第3脚，电阻rl4的另一端接电源us2+，芯片a3的第5脚接地线gnd2，芯片a4的第1脚接电源us2+，芯片a4的第8脚接地线gnd2，芯片a4的第2脚接接线端子t21，接线端子t22接地线gnd2。接线端子t17接电阻rx3的一端，电阻rx3的该端同时接二极管dz3的阴极，二极管dz3的阳极接地线gnd1，电容c10并接在二极管dz3的两端，电阻rx3的另一端接芯片a6的第2脚，芯片a6的第8脚接地线gnd2，芯片a6的第1脚接电源us1+，电容c9的一端接电源us1+，电容c9的另一端接地线gnd1，芯片a6的第3脚接电阻rl6的一端，电阻rl6的该端同时接芯片a5的第7脚和第6脚，电阻rl6的另一端接电源us1+，芯片a5的第5脚接地线gnd1，芯片a5的第8脚接电源us1+，芯片a5的第3脚接地线gnd2，芯片a5的第2脚接二极管dx3的阴极，二极管dx3的阴极同时接电阻rx4的一端，二极管dx3的阳极接地线gnd2，电容c11并接在电阻rx4的两端，电阻rx4的另一端接二极管dz4的阴极，二极管dz4的阴极同时与接线端子t23相接，二极管dz4的阳极接地线gnd2，接线端子t24接地线gnd2。接线端子t18接电阻rx5的一端，电阻rx5的该端同时接二极管dz5的阴极，二极管dz5的阳极接地线gnd1，电容c13并接在二极管dz5的两端，电阻rx5的另一端接芯片a8的第2脚，芯片a8的第8脚接地线gnd2，芯片a8的第1脚接电源us1+，电容c12的一端接电源us1+，电容c12的另一端接地线gnd1，芯片a8的第3脚接电阻rl8的一端，电阻rl8的该端同时接芯片a7的第7脚和第6脚，电阻rl8的另一端接电源us1+，芯片a7的第5脚接地线gnd1，芯片a7的第8脚接电源us1+，芯片a7的第3脚接地线gnd2，芯片a7的第2脚接二极管dx4的阴极，二极管dx4的阴极同时接电阻rx6的一端，二极管dx4的阳极接地线gnd2，电容c14并接在电阻rx6的两端，电阻rx6的另一端接二极管dz6的阴极，二极管dz6的阴极同时接接线端子t25，二极管dz6的阳极接地线gnd2，接线端子t26接地线gnd2。
如图5所示，交流开关冷板温度处理电路4-3，经由接线端子t11和t12，接收温度传感器2-2输出的反应交流开关冷板温度的电流信号it，接线端子t11接电阻rx7的一端，电阻rx7的另一端接电源us2+，接线端子t12接电阻rx8的一端，电阻rx8的另一端接地线gnd2，经过电阻rx8到地线gnd2形成采集电压信号u1，电阻rx9的一端与接线端子t12相接，电阻rx9的另一端接电容c15的一端，电容c15的该端同时接芯片a9的第2脚，电容c15的另一端接地线gnd2，电容c17的一端接芯片a9的第2脚，电容c17的另一端接电阻rx10的一端，电阻rx10的该端接芯片a9的第3脚，电阻rx10的另一端接地线gnd2，电容c16的一端接芯片a9的第3脚，电容c16的另一端接地线gnd2，芯片a9的第1脚接电阻rg1的一端，电阻rg1的另一端接芯片a9的第8脚，芯片a9的第7脚接电源us2+，芯片a9的第4脚和第5脚接地线gnd2，芯片a9的第6脚接电阻rx11的一端，电阻rx11的另一端接电容c19的一端，电容c19的该端同时接芯片a10的第2脚，电容c19的另一端接地线gnd2，芯片a10的第3脚接电阻rx12的一端，电阻rx12的另一端接电源uref，电容c18的一端接电源uref，电容c18的另一端接地线gnd2，rx13的一端接芯片a10的第3脚，rx13的另一端接芯片a10的第6脚，芯片a10的第8脚接电源us2+，芯片a10的第4脚接地线gnd2，接线端子t27接芯片a10的第6脚，接线端子t28接地线gnd2。
如图5所示，经由接线端子t19和t20，交流开关控制与健康状态数据采集电路将接收来自交流开关触发脉冲的光耦隔离电路4-2输出的触发脉冲信号，该信号将反应第一开关th1健康状态，经由接线端子t21和t22，交流开关控制与健康状态数据采集电路将接收来自交流开关触发脉冲的光耦隔离电路4-2输出的触发脉冲信号，该信号将反应第二开关th2健康状态，经由接线端子t23和t24，交流开关控制与健康状态数据采集电路将产生用于控制第一开关th1正常开断的控制指令，传送到交流开关触发脉冲的光耦隔离电路4-2中，进行隔离变换处理，经由接线端子t25和t26，交流开关控制与健康状态数据采集电路将产生用于控制第二开关th2正常开断的控制指令，传送到交流开关触发脉冲的光耦隔离电路4-2中，进行隔离变换处理，经由接线端子t27和t28，交流开关控制与健康状态数据采集电路将接收来自交流开关冷板温度处理电路4-3输出的反应交流开关冷板温度的电压信号。
图5所示交流开关控制与健康状态数据采集电路4-4，能够实时获取交流开关冷板温度的电信号和触发脉冲的电信号、控制触发脉冲的指令，随时判明交流开关组件运行时的健康状态，因此，它可以采用专门的数据采集电路，如ni公司仪表生产的多功能数据采集设备，也可采用高档单片机或者arm芯片或者dsp芯片等构建的控制与采集卡。
图1所示实施例中的第一开关th1和第二开关th2，既可以选择晶闸管scr，也可以选择igbt管子，还可以选择igct管子或者mosfet管子等其它电力电子器件，具体选择哪种器件，取决于工业现场对交流开关的电压、电流、安装位置等不同参数的具体需求而定，不能生搬硬套。
图3所示实施例中的温度传感器2-2，可以选择美国ad公司推出的一款高性能的集成温度传感器ad590或者ad592，它们能线性地将温度转换为电流信号输出。该温度传感器的主要特点是输出阻抗高，输出电流不受传输线路电压降和电压噪声的影响，且对电源电压的脉动和漂移具有很强的抑制能力。
图4所示实施例中的mosfet管子tm1和tm2，其实并不囿于mosfet管子，视所选择的交流开关的电力电子器件的具体情况而定，还可以选择大功率三极管或者igbt管子等。图4所示实施例中的变压器tr1和tr2，可以选择脉冲隔离变压器，其耐压和通流等参数的选择，取决于所工业现场对交流开关的电压、电流和安装位置等具体参数需求。图4所示实施例中的二极管d1～d4，可以选择快恢复二极管。
本发明实施例中的稳压二极管dz1～dz6均可以选择齐纳二极管。本发明实施例中的光电耦合隔离器件(简称光耦器件)芯片a1和a3、a5和a7均可以选择hcpl-2300等高性能光耦器件。本发明实施例中的芯片a2和a4、a6和a8均可以为反相跟随器，具体可以选择六路cmos反相跟随器cd4049。
本发明实施例中的仪用放大器芯片a9可以选用ad公司的ad620、ad524、ad526、ad624、ina101；ti公司的ina102、ina105、ina128、ina110、ina146、ina148等。图5所示实施例中的比较器芯片a10，可以选择专门的比较器芯片，如lm111、lm211、lm311、lm193、lm293、lm393和lm2903等。
如图6所示，一种用于充当三相交流开关的具体实施方式，将其简述如下：开关组件1-a的结构为：在s-导电极的中间，依次将第一开关tha1、s+导电极和第二开关tha2，采取串联压装方式。为了提高交流开关组件的可靠性，特将由电阻rca和电容ca串接而成的缓冲保护电路，并接在s-导电极和s+导电极两端。双绞线3的两个接线端子，分别接第一开关tha1的阴极ka1和门极ga1，双绞线3的另两个接线端子，分别接第二开关tha2的阴极ka2和门极ga2，经由双绞线3的四个接线端子，分别为第一开关tha1和第二开关tha2发送触发脉冲，并将第一开关tha1和第二开关tha2的触发脉冲ka1和ga1、ka2和ga2，分别传给处理单元4-a。温度传感单元2-a，经由双绞线3的两个接线端子，将温度传感单元2-a输出的电流信号it，传输到处理单元4-a中。
开关组件1-b的结构为：在s-导电极的中间，依次将第一开关thb1、s+导电极和第二开关thb2，采取串联压装方式。为了提高交流开关组件的可靠性，特将由电阻rcb和电容cb串接而成的缓冲保护电路，并接在s-导电极和s+导电极两端。双绞线3的两个接线端子，分别接第一开关thb1的阴极kb1和门极gb1，双绞线3的另两个接线端子，分别接第二开关thb2的阴极kb2和门极gb2，经由双绞线3的四个接线端子，分别为第一开关thb1和第二开关thb2发送触发脉冲，并将第一开关thb1和第二开关thb2的触发脉冲kb1和gb1、kb2和gb2，分别传给处理单元4-b。温度传感单元2-b，经由双绞线3的两个接线端子，将温度传感单元2-b输出的电流信号it，传输到处理单元4-b中。
开关组件1-c的结构为：在s-导电极的中间，依次将第一开关thc1、s+导电极和第二开关thc2，采取串联压装方式。为了提高交流开关组件的可靠性，特将由电阻rcc和电容cc串接而成的缓冲保护电路，并接在s-导电极和s+导电极两端。双绞线3的两个接线端子，分别接第一开关thc1的阴极kc1和门极gc1，双绞线3的另两个接线端子，分别接第二开关thc2的阴极kc2和门极gc2，经由双绞线3的四个接线端子，分别为第一开关thc1和第二开关thc2发送触发脉冲，并将第一开关thc1和第二开关thc2的触发脉冲kc1和gc1、kc2和gc2，分别传给处理单元4-c。温度传感单元2-c，经由双绞线3的两个接线端子，将温度传感单元2-c输出的电流信号it，传输到处理单元4-c中。
如图7所示，充当三相交流开关的一种串联压装方式的具体实施方式，将其简述如下：
功率器件1-a包括：具有绝缘能力的上绝缘板、具有绝缘能力的下绝缘板、交流开关的sa+导电极、交流开关的sa-导电极、交流开关中的第一开关tha1(是电力电子开关)、交流开关中的第二开关tha2(是电力电子开关)和缓冲保护电路，共计七个部分。为了压装交流开关方便起见，特将sa-导电极制作成u型结构，在具有u型结构的sa+导电极的上下两端分别压装上绝缘板和下绝缘板，在具有u型结构的sa+导电极的中间，依次将第一开关tha1、sa+导电极和第二开关tha2，采取串联压装方式，并且为了方便sa+导电极引出强电导线，特将sa+导电极设计成平板结构，sa+导电极又称为中间电极。为了确保温度传感器能够准确获取交流开关组件的温度，特在交流开关装置中的sa+导电极中开一个测试孔，用于放置温度传感单元2-a。埋置于交流开关中间电极sa+导电极的温度传感单元2-a包括：温度传感器绝缘护套和温度传感器，共计两个部分。将绝缘护套内置于交流开关sa+导电极中的测试孔里中，再将温度传感器置于绝缘护套中，确保交流开关温度测试系统具有极高的绝缘水平。温度传感单元2-a，经由双绞线3，连接到处理单元4-a中。经由双绞线3，将分别为第一开关tha1和第二开关tha2发送触发脉冲，并将第一开关tha1和第二开关tha2的触发脉冲采集之后，分别回传给处理单元4-a中。
功率器件1-b包括：具有绝缘能力的上绝缘板、具有绝缘能力的下绝缘板(其中1-b中具有绝缘能力的上绝缘板与1-a中具有绝缘能力的下绝缘板合并一体)、交流开关的sb+导电极、交流开关的sb-导电极、交流开关中的第一开关thb1(是电力电子开关)、交流开关中的第二开关thb2(是电力电子开关)和缓冲保护电路，共计七个部分。为了压装交流开关方便起见，特将sb-导电极制作成u型结构，在具有u型结构的sb-导电极的上下两端分别压装上绝缘板和下绝缘板，在具有u型结构的sb-导电极的中间，依次将第一开关thb1、sb+导电极和第二开关thb2，采取串联压装方式，并且为了方便sb+导电极引出强电导线，特将sb+导电极设计成平板结构，sb+导电极又称为中间电极。为了确保温度传感器能够准确获取交流开关组件的温度，特在交流开关装置中的sb+导电极中开一个测试孔，用于放置温度传感单元2-b。埋置于交流开关sb+导电极的温度传感单元2-b包括：温度传感器绝缘护套和温度传感器，共计两个部分。将绝缘护套内置于交流开关sb+导电极中的测试孔里中，再将温度传感器置于绝缘护套中，确保交流开关温度测试系统具有极高的绝缘水平。温度传感单元2-b，经由双绞线3，连接到处理单元4-b中。经由双绞线3，将分别为第一开关thb1和第二开关thb2发送触发脉冲，并将第一开关thb1和第二开关thb2的触发脉冲采集之后，分别回传给处理单元4-b中。
功率器件1-c包括：具有绝缘能力的上绝缘板、具有绝缘能力的下绝缘板(其中1-c中具有绝缘能力的上绝缘板与1-b中具有绝缘能力的下绝缘板合并一体)、交流开关的sc+导电极、交流开关的sc-导电极、交流开关中的第一开关thc1(是电力电子开关)、交流开关中的第二开关thc2(是电力电子开关)和缓冲保护电路，共计七个部分。为了压装交流开关方便起见，特将sc-导电极制作成u型结构，在具有u型结构的sc+导电极的上下两端分别压装上绝缘板和下绝缘板，在具有u型结构的sc+导电极的中间，依次将第一开关thc1、sc+导电极和第二开关thc2，采取串联压装方式，并且为了方便sc+导电极引出强电导线，特将sc+导电极设计成平板结构，sc+导电极又称为中间电极。为了确保温度传感器能够准确获取交流开关组件的温度，特在交流开关装置中的sc+导电极中开一个测试孔，用于放置温度传感单元2-c。埋置于交流开关sc+导电极的温度传感单元2-c包括：温度传感器绝缘护套和温度传感器，共计两个部分。将绝缘护套内置于交流开关sc+导电极中的测试孔里中，再将温度传感器置于绝缘护套中，确保交流开关温度测试系统具有极高的绝缘水平。温度传感单元2-c，经由双绞线3，连接到处理单元4-c中。经由双绞线3，将分别为第一开关thc1和第二开关thc2发送触发脉冲，并将第一开关thc1和第二开关thc2的触发脉冲采集之后，分别回传给处理单元4-c中。
如图8所示，充当三相交流开关的一种并排压装方式的具体实施方式，将其简述如下：
功率器件1-a包括：具有绝缘能力的上绝缘板(为三相交流开关的公共上绝缘板)、具有绝缘能力的下绝缘板(为三相交流开关的公共下绝缘板)、交流开关的sa+导电极、交流开关的sa-导电极、交流开关中的第一开关tha1(是电力电子开关)、交流开关中的第二开关tha2(是电力电子开关)和缓冲保护电路，共计七个部分。为了压装交流开关方便起见，特将sa-导电极制作成u型结构，在具有u型结构的sa-导电极的上下两端分别压装上绝缘板和下绝缘板，在具有u型结构的sa-导电极的中间，依次将第一开关tha1、sa+导电极和第二开关tha2，采取串联压装方式，并且为了方便sa+导电极引出强电导线，特将sa+导电极设计成平板结构，sa+导电极又称为中间电极。为了确保温度传感器能够准确获取交流开关组件的温度，特在交流开关装置中的sa+导电极中开一个测试孔，用于放置温度传感单元2-a。埋置于交流开关中间电极sa+导电极的温度传感单元2-a包括：温度传感器绝缘护套和温度传感器，共计两个部分。将绝缘护套内置于交流开关中间电极sa+导电极中的测试孔中，再将温度传感器置于绝缘护套中，确保交流开关温度测试系统具有极高的绝缘水平。经由双绞线3，将温度传感单元2-a，连接到处理单元4-a中。经由双绞线3，将分别为第一开关tha1和第二开关tha2发送触发脉冲，并将第一开关tha1和第二开关tha2的触发脉冲采集之后，分别回传给处理单元4-a中。
功率器件1-b包括：具有绝缘能力的上绝缘板(为三相交流开关的公共上绝缘板)、具有绝缘能力的下绝缘板(为三相交流开关的公共下绝缘板)、交流开关的sb+导电极、交流开关的sb-导电极、交流开关中的第一开关thb1(是电力电子开关)、交流开关中的第二开关thb2(是电力电子开关)和缓冲保护电路，共计七个部分。为了压装交流开关方便起见，特将sb-导电极制作成u型结构，在具有u型结构的sb-导电极的上下两端分别压装上绝缘板和下绝缘板，在具有u型结构的sb-导电极的中间，依次将第一开关thb1、sb+导电极和第二开关thb2，采取串联压装方式，并且为了方便sb+导电极引出强电导线，特将sb+导电极设计成平板结构，sb+导电极又称为中间电极。为了确保温度传感器能够准确获取交流开关组件的温度，特在交流开关装置中的sb+导电极中开一个测试孔，用于放置温度传感单元2-b。埋置于交流开关中间电极sb+导电极的温度传感单元2-b包括：温度传感器绝缘护套和温度传感器，共计两个部分。将绝缘护套内置于交流开关中间电极sb+导电极中的测试孔中，再将温度传感器置于绝缘护套中，确保交流开关温度测试系统具有极高的绝缘水平。经由双绞线3，将温度传感单元2-b，连接到处理单元4-b中。经由双绞线3，将分别为第一开关thb1和第二开关thb2发送触发脉冲，并将第一开关thb1和第二开关thb2的触发脉冲采集之后，分别回传给处理单元4-b中。
功率器件1-c包括：具有绝缘能力的上绝缘板(为三相交流开关的公共上绝缘板)、具有绝缘能力的下绝缘板(为三相交流开关的公共下绝缘板)、交流开关的sc+导电极、交流开关的sc-导电极、交流开关中的第一开关thc1(是电力电子开关)、交流开关中的第二开关thc2(是电力电子开关)和缓冲保护电路，共计七个部分。为了压装交流开关方便起见，特将sc-导电极制作成u型结构，在具有u型结构的sc-导电极的上下两端分别压装上绝缘板和下绝缘板，在具有u型结构的sc-导电极的中间，依次将第一开关thc1、sc+导电极和第二开关thc2，采取串联压装方式，并且为了方便sc+导电极引出强电导线，特将sc+导电极设计成平板结构，sc+导电极又称为中间电极。为了确保温度传感器能够准确获取交流开关组件的温度，特在交流开关装置中的sc+导电极中开一个测试孔，用于放置温度传感单元2-c。埋置于交流开关中间电极sc+导电极的温度传感单元2-c包括：温度传感器绝缘护套和温度传感器，共计两个部分。将绝缘护套内置于交流开关中间电极sc+导电极中的测试孔中，再将温度传感器置于绝缘护套中，确保交流开关温度测试系统具有极高的绝缘水平。经由双绞线3，将温度传感单元2-c，连接到处理单元4-c中。经由双绞线3，将分别为第一开关thc1和第二开关thc2发送触发脉冲，并将第一开关thc1和第二开关thc2的触发脉冲采集之后，分别回传给处理单元4-c中。
本领域的技术人员容易理解，以上芯片仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。