专利名称：直流电子灭弧器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种直流电子灭弧器，属于低压电器保护技术领域。
背景技术：
电气开关在闭合或断开瞬间，会产生浪涌电流，在触点间产生电弧，反复使用将损坏甚至烧死触头，从而引发设备故障或引发火灾；传统的灭弧装置一般采用灭弧罩和阻容回路等，灭弧罩只能隔断弧光而不能保护触头，阻容灭弧回路的灭弧效果也不彻底，仍然会降低电气开关寿命和造成设备故障。
发明内容
为了克服上述不足，本实用新型提供了一种直流电子灭弧器，是由绝缘栅双极型晶体管IGBT和相关的控制电路构成的一体化模块结构，与直流接触器并联使用，消除直流接触器在闭合或断开瞬间产生的电弧，保护了触头，延长了直流接触器的寿命，减少设备故障和避免了人身安全事故。
本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是它由壳体、主回路接线端子、控制电源电路接线端子、负载接线端子、控制电源电路、延时电路、IGBT驱动电路、高频振荡电路、推动电路、光耦合电路、主回路电路等构成，呈长方体形，直流电子灭弧器的全部电子元器件装在壳体内，壳体外装有主回路接线端子、控制电源电路接线端子和负载接线端子；直流接触器接线端子与负载接线端子并联连接；在壳体内主回路接线端子接绝缘栅双极型晶体管IGBT，控制电源电路接线端子接整流二极管D10-D13全桥整流电路，负载接线端子与绝缘栅双极型晶体管IGBT和压敏电阻Y1、Y2相连接。壳体内部填充灌封高绝缘强度的硅橡胶密封，直流电子灭弧器与直流接触器、负载并联连接；直流电子灭弧器由控制电源电路、延时电路、IGBT驱动电路、高频振荡电路、推动电路、光耦合电路、主回路电路等构成；其中，控制电源电路由开关K、整流二极管D12-D13连成全桥整流电路及由稳压二极管D2、电阻R5、电阻R6、电阻R7构成，与其他所有电路和直流接触器线圈相连接；高频振荡电路由集成电路块NE555、电阻R1、电阻R2、电容C2、电容C3构成，与推动电路相连接；推动电路由半导体三级管BG、电容C4、电阻R3构成，与IGBT驱动电路相连接；IGBT驱动电路由高频变压器B1、整流二极管D6-D9全桥整流电路构成，与主回路电路相连接；光耦合电路为两路，一路由光耦合器1/2AQW216、二级管D3、稳压二极管D4、电阻R15构成，另一路由光耦合器1/2AQW216、稳压二极管D5、电阻R10、电阻R13、电容C5构成，与主回路电路相连接；主回路电路由两个绝缘栅双极型晶体管IGBT、电阻R16、电阻R12、压敏电阻Y1、压敏电阻Y2构成，与主回路接线端子，负载接线端子直流接触器接线端子相连接。
本实用新型的有益效果是采用大功率电力半导体模块之外形，全部电子元器件密封在塑料外壳里，填充灌封高绝缘强度的硅橡胶，避免外壳带电，保证安全可靠；可方便地与直流接触器并联使用，消除直流接触器在闭合或断开瞬间产生的电弧，保护触头，延长直流接触器的寿命，避免了设备故障和人身安全事故。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型直流电子灭弧器的立体示意图。
图2是直流电子灭弧器与直流接触器的接线图。
图3是电路原理图。
图中标号1、直流电子灭弧器2、直流接触器3、负载4、壳体 5、主回路电路6、控制电源电路
7、延时电路 8、高频振荡电路 9、IGBT驱动电路10、推动电路 11、光耦合电路 12、主回路接线端子13、主回路接线端子14、控制电源电路接线端子15、控制电源电路接线端子 16、负载接线端子17、负载接线端子 18、直流接触器接线端子19、直流接触器接线端子具体实施方式
请参阅图1至图3，它由壳体(4)、主回路接线端子(12、13)控制电源电路接线端子(14、15)、负载接线端子(16、17)、控制电源电路(6)、延时电路(7)、高频振荡电路(8)、IGBT驱动电路(9)、推动电路(10)、光耦合电路(11)、主回路电路(5)等构成，呈长方体形。在图1和图2中，直流电子灭弧器(1)的全部电子元器件装在壳体(4)内，主回路接线端子(12、13)接绝缘栅双极晶体管IGBT，控制电源电路接线端子(14、15)接D10-D13全桥整流电路，负载接线端子(16、17)与绝缘栅双极型晶体管IGBT和压敏电阻Y1、Y2相连接，壳体内部填充灌封高绝缘强度的硅橡胶密封；直流电子灭弧器与直流接触器(2)，负载(3)并联连接，当合闸时，即K接通后，因电子器件的导通时间远快于电磁式接触器的吸合时间，直流电子灭弧器(1)的绝缘栅双极型晶体管IGBT将先于直流接触器(2)接入负载(3)，在直流接触器(2)线圈J接通后，绝缘栅双极型晶体管IGBT被吸合的触点短路而截止，从而完成从无触点开关到直流接触器(2)的自动切换；主回路切断电源时，即K断开后，直流接触器(2)线圈J失电而断开，并联的绝缘栅双极型晶体管IGBT解除短路并由延时电路(7)提供栅极控制电压而迅速导通，当延时电路(7)放电完毕后，绝缘双极型晶体管IGBT再行截止。由于绝缘栅双极型晶体管IGBT的介入，直流接触器(2)在闭合或断开瞬间将失去产生电弧的能量，所以可消除弧光，实现灭弧的目的。在图3中，直流电子灭弧器(1)的电原理由控制电源电路(6)、延时电路(7)、高频振荡电路(8)、IBGT驱动电路(9)、推动电路(10)、光耦合电路(11)、主回路电路(5)等构成。其中，控制电源电路(6)由开关K、整流二极管D10-D13连成全桥及由稳压二极管D2、电阻R5、R6、电阻R7构成，它向光耦合电路(11)、直流接触器线圈J提供电源；高频振荡电路(8)由集成电路块NE555和电阻R1、电阻R2、电容C2、电容C3构成，它可产生10KH2信号，电阻R4、稳压二极管D1向集成电路块NE555提供6V稳压电源；推动电路(10)由半导体三极管BG、电容C4、电阻R3构成，高频振荡信号由电容C4、电阻3、半导体三极管驱动并在高频变压器B1副边得到20V的高频电压，再经整流二极管D6-D9全桥得到16V电压供绝缘栅双极型晶体管IGBT栅极工作，栅极控制信号通过光耦合电路(11)传输过来，当开关K接通后，发光二极管工作，绝缘栅双极型晶体管IGBT栅极得到经电阻R12、电阻R16的控制电压而导通，由于绝缘栅双极型晶体管IGBT的导通时间为微秒级，远快于直流接触器线圈J的毫秒级，故保证电弧不会产生。在断开开关K时，直流接触器线圈J失电先行断开，同时因由电容C8、电阻R8构成的延时电路(7)向光耦合电路(11)提供放电电压，使绝缘栅双极型晶体管再次导通，避免电弧产生。Y1、Y2为压敏电阻，并联在绝缘栅双极型晶体管IGBT输出端起到保护作用。
权利要求1.一种直流电子灭弧器，由壳体(4)、主回路接线端子(12、13)控制电源电路接线端子(14、15)、负载接线端子(16、17)、控制电源电路(6)、延时电路(7)、高频振荡电路(8)、IGBT驱动电路(9)、推动电路(10)、光耦合电路(11)、主回路电路(5)等构成，呈长方体形，其特征在于直流电子灭弧器(1)的全部电子元器件装在壳体(4)内，壳体(4)外装有主回路接线端子(12、13)、控制电源电路接线端子(14、15)和负载接线端子(16、17)；直流接触器接线端子(18、19)与负载接线端子(16、17)并联连接；在壳体(4)内主回路接线端子(12、13)接绝缘栅双极型晶体管IGBT，控制电源电路接线端子(14、15)接整流二极管D10-D13全桥整流电路，负载接线端子(16、17)与绝缘栅双极型晶体管IGBT和压敏电阻Y1、Y2相连接，直流电子灭弧器(1)由控制电源电路(6)、延时电路(7)、IGBT驱动电路(9)、高频振荡电路(8)、推动电路(10)、光耦合电路(11)、主回路电路(5)等构成；其中，控制电源电路(6)由开关K、整流二极管D12-D13连成全桥整流电路及由稳压二极管D2、电阻R5、电阻R6、电阻R7构成，与其他所有电路和直流接触器(2)线圈相连接；高频振荡电路(8)由集成电路块NE555、电阻R1、电阻R2、电容C2、电容C3构成，与推动电路(10)相连接；推动电路(10)由半导体三级管BG、电容C4、电阻R3构成，与IGBT驱动电路(9)相连接；IGBT驱动电路(9)由高频变压器B1、整流二极管D6-D9全桥整流电路构成，与主回路电路(5)相连接；光耦合电路(11)为两路，一路由光耦合器1/2AQW216、二级管D3、稳压二极管D4、电阻R15构成，另一路由光耦合器1/2AQW216、稳压二极管D5、电阻R10、电阻R13、电容C5构成，与主回路电路(5)相连接；主回路电路(5)由两个绝缘栅双极型晶体管IGBT、电阻R16、电阻R12、压敏电阻Y1、压敏电阻Y2构成，与主回路接线端子(12、13)，负载接线端子(16、17)直流接触器接线端子(18、19)相连接。
2.根据权利要求1所述的直流电子灭弧器，其特征在于壳体(4)内部填充灌封高绝缘强度的硅橡胶密封。
3.根据权利要求1所述的直流电子灭弧器，其特征在于直流电子灭弧器(1)与直流接触器(2)、负载(3)并联连接。
专利摘要本实用新型公开了一种直流电子灭弧器，属低压电器保护技术领域，它由壳体、控制电源电路、延时电路、IGBT驱动电路、高频振荡电路、推动电路、光耦合电路、主回路电路等构成；在壳体内主回路接线端子接绝缘栅双极型晶体管IGBT，控制电源电路接线端子接整流二极管D
文档编号H01H73/18GK2672829SQ20042000302
公开日2005年1月19日 申请日期2004年1月20日 优先权日2004年1月20日
发明者张越仁, 颜廷刚 申请人:齐齐哈尔齐力达电子有限公司