专利名称：无涌流低功耗组合开关的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种开关，具体涉及一种大功率组合开关。
背景技术：
常规组合开关主要由于技术的不完善致使组合开关在实际使用时存在多种故障， 其主要问题有以下几个方面1、常规组合开关不能实现多种功能组合使用、功能单一、控制 电路简单，不能满足电网智能化控制。2、常规组合开关由于技术问题致使开关在设计时没 有过多考虑过电流、温度、断电等保护功能，用户使用起来对负载和上游电网都存在不安全 的隐患。3、常规组合开关，在多台组网使用时，存在“背靠背”投入电网或从网中断开时产 生多于正常工作时电流的4-5倍涌流，由于高于正常电流的4-5倍涌流会瞬间叠加在组网 的任何一台开关上致使开关的投切元件在高于正常电流的4-5倍的电流下带负载投切和 断开，因为电流过大瞬间烧毁开关所用的投切元件——可控硅，这也是市场上类似开关经 常出现烧毁故障的主要原因。4、常规组合开关，没有对接入电网的质量进行数据分析，无法 判断电网参数的优越情况不能根据电网每项指标自行实施投入及断开。还需要另接控制电 路来做辅助电路，用辅助电路实现对电网参数分析来控制开关投切和断开功能。开关本身 不具备独立判断和处理功能。5、常规组合开关设计时没有系统的考虑通信和数据传输等问 题，从而使开关不能具备电网自动化控制的要求。6、常规组合开关只能带容性负载应用领 域不广泛。7、常规组合开关，功耗大对电能损耗比较大不能满足国家提出节能减耗的要求。
实用新型内容本实用新型针对现有技术的不足，提供了一种能实现大电流投入和切断时冲击电 流小、涌流低、和各项保护功能齐全的一种低功耗组合开关。本实用新型是通过以下技术方案实现的无涌流低功耗组合开关，包括继电器，开关内设有可控硅控制回路，所述的可控硅 控制回路包括控制芯片，驱动电路模块、可控硅和可控硅状态检测模块；所述的控制芯片与 驱动电路模块和可控硅状态检测模块分别交互式连接；驱动电路模块与可控硅信号交互式 连接；可控硅与可控硅状态检测模块交互式连接；开关内设有用以完成对电网的参数进行 分析传输，输出有模拟量转化成数据量，给主控制模块提供电网的相关的数据和参数的主 网测控电路模块；主网测控电路模块与可控硅控制回路内的可控硅交互式连接；开关内设 有用以完成各模块数据处理，对外部命令进行判断处理，从而控制整机工作并且对各模块 的动作情况进行监控的主控模块；主控模块与主网测控电路模块交互式连接；主控模块与 可控硅控制回路的控制芯片交互式连接；开关内设有用以将负载从电网中接通和切断的继 电器控制回路模块；继电器控制回路模块与主控模块和可控硅控制回路的可控硅分别交互 式连接；继电器控制回路模块的电信号输出端与负载连接。无涌流低功耗组合开关，所述的继电器控制回路模块为极化继电器控制回路模 块。[0007]无涌流低功耗组合开关，所述的开关内设有状态显示模块，状态显示模块与主控 模块交互式连接。本实用新型可控硅在工作过程中，它的阳极和阴极与极化继电器并联在于电源和 负载连接，组成组合开关的主电路，可控硅的门极和阴极与控制可控硅的装置连接，组成可 控硅的控制电路。可控硅内部工作过程可控硅是四层三端器件，它有Jl、J2、J3三个PN 结，可以把它中间的NP分成两部分，构成一个PNP型三极管和一个NPN型三极管的复合管， 当可控硅承受正向阳极电压时，为使可控硅导通，必须使承受反向电压的PN结J2失去阻挡 作用。其内部每个晶体管的集电极电流同时就是另一个晶体管的基极电流。因此，两个互 相复合的晶体管电路，当有足够的门机电流流入时，就会形成强烈的正反馈，行成两晶体管 饱和导通。由于一旦可控硅导通后，即使控制极G的电流消失了，可控硅仍然能够维持导通 状态，由于触发信号只起触发作用没有关断功能，可控硅只有导通和关断两种工作状态，所 以它具有开关特性。新型产品无涌流低功耗组合开关依据可控硅的这一特性在投切过程中 将可控硅先行导通再驱动极化继电器导通经过两极开关元件先后导通后将负载接入主网 电路中，由于可控硅先行导通，电网中大涌流和高倍的冲击电流都先接入到可控硅上，由于 可控硅的特性只要没有发信号给可控硅它是不会导通的，等电网中大涌流和高倍的冲击 电流过后，再根据检测电路在电压零点时由主控制电路将极化继电器导通，并将负载接入 电网中或从电网中断开。从而避免了负载投切电网时由于大涌流和高倍的冲击电流不能正 常工作的故障。无涌流低功耗组合开关的控制部件全部采用低功耗元气件，整个开关工作 时功耗低符合国家提出的节能降耗要求。采用网测控电路模块和主控模块对投切元件和大 功率元件进行智能控制。
附图为结构示意框图。
具体实施方式
参见附图所示。无涌流低功耗组合开关内设有可控硅控制回路4，可控硅控制回路4包括控制芯 片5，驱动电路模块6、可控硅7和可控硅状态检测模块8 ；控制芯片5与驱动电路模块6和 可控硅状态检测模块8分别交互式连接；驱动电路模块6与可控硅7信号交互式连接；可控 硅7与可控硅状态检测模块8交互式连接；开关内设有用以完成对电网的参数进行分析传 输，输出有模拟量转化成数据量，给主控制模块提供电网的相关的数据和参数的主网测控 电路模块2 ；主网测控电路模块2与可控硅控制回路4内的可控硅7交互式连接；开关内设 有用以完成各模块数据处理，对外部命令进行判断处理，从而控制整机工作并且对各模块 的动作情况进行监控的主控模块1 ；主控模块1与主网测控电路模块2交互式连接；主控模 块1与可控硅控制回路4的控制芯片5交互式连接；开关内设有用以将负载从电网中接通 和切断的极化继电器控制回路模块3 ；极化继电器控制回路模块3与主控模块1和可控硅 控制回路4的可控硅7分别交互式连接；极化继电器控制回路模块3的电信号输出端与负 载9连接。开关内设有状态显示模块10，状态显示模块10与主控模块1交互式连接。本实用新型可控硅7在工作过程中，它的阳极和阴极与极化继电器控制回路模块
43并联在于电源和负载9连接，组成组合开关的主电路，可控硅7的门极和阴极与控制可控 硅的装置连接，组成可控硅的控制电路。可控硅7内部工作过程可控硅是四层三端器件， 它有Jl、J2、J3三个PN结，可以把它中间的NP分成两部分，构成一个PNP型三极管和一个 NPN型三极管的复合管，当可控硅7承受正向阳极电压时，为使可控硅7导通，必须使承受 反向电压的PN结J2失去阻挡作用。其内部每个晶体管的集电极电流同时就是另一个晶体 管的基极电流。因此，两个互相复合的晶体管电路，当有足够的门机电流流入时，就会形成 强烈的正反馈，行成两晶体管饱和导通。由于一旦可控硅7导通后，即使控制极G的电流消 失了，可控硅7仍然能够维持导通状态，由于触发信号只起触发作用没有关断功能，可控硅 7只有导通和关断两种工作状态，所以它具有开关特性。新型产品无涌流低功耗组合开关 依据可控硅的这一特性在投切过程中将可控硅7先行导通再驱动极化继电器导通经过两 极开关元件先后导通后将负载9接入主网电路中，由于可控硅7先行导通，电网中大涌流和 高倍的冲击电流都先接入到可控硅7上，由于可控硅7的特性只要没有发信号给可控硅 7它是不会导通的，等电网中大涌流和高倍的冲击电流过后，再根据检测电路在电压零点时 由主控制电路将极化继电器导通，并将负载9接入电网中或从电网中断开。从而避免了负 载9投切电网时由于大涌流和高倍的冲击电流不能正常工作的故障。
权利要求无涌流低功耗组合开关，包括继电器，其特征在于开关内设有可控硅控制回路，所述的可控硅控制回路包括控制芯片，驱动电路模块、可控硅和可控硅状态检测模块；所述的控制芯片与驱动电路模块和可控硅状态检测模块分别交互式连接；驱动电路模块与可控硅信号交互式连接；可控硅与可控硅状态检测模块交互式连接；开关内设有用以完成对电网的参数进行分析传输，输出有模拟量转化成数据量，给主控制模块提供电网的相关的数据和参数的主网测控电路模块；主网测控电路模块与可控硅控制回路内的可控硅交互式连接；开关内设有用以完成各模块数据处理，对外部命令进行判断处理，从而控制整机工作并且对各模块的动作情况进行监控的主控模块；主控模块与主网测控电路模块交互式连接；主控模块与可控硅控制回路的控制芯片交互式连接；开关内设有用以将负载从电网中接通和切断的继电器控制回路模块；继电器控制回路模块与主控模块和可控硅控制回路的可控硅分别交互式连接；继电器控制回路模块的电信号输出端与负载连接。
2.根据权利要求1所述的无涌流低功耗组合开关，其特征在于所述的继电器控制回路 模块为极化继电器控制回路模块。
3.据权利要求1所述的无涌流低功耗组合开关，其特征在于所述的开关内设有状态显 示模块，状态显示模块与主控模块交互式连接。
专利摘要本实用新型涉及无涌流低功耗组合开关，开关内设有可控硅控制回路，可控硅控制回路包括控制芯片，驱动电路模块、可控硅和可控硅状态检测模块；开关内设有用以完成对电网的参数进行分析传输，输出有模拟量转化成数据量，给主控制模块提供电网的相关的数据和参数的主网测控电路模块；开关内设有用以完成各模块数据处理，对外部命令进行判断处理，从而控制整机工作并且对各模块的动作情况进行监控的主控模块；开关内设有极化继电器控制回路模块。本实用新型提供了一种能实现大电流投入和切断时冲击电流小、涌流低、和各项保护功能齐全的一种低功耗组合开关。
文档编号H02J3/00GK201656475SQ20102011360
公开日2010年11月24日 申请日期2010年2月9日 优先权日2010年2月9日
发明者杨东华 申请人:安徽凯昌自动化系统有限公司