專利名稱：無弧開關(guān)電路及其控制方法和功率擴展方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電路控制領(lǐng)域，涉及一種用于各類電路控制系統(tǒng)終端開關(guān)及其開關(guān)電 路消弧和擴大帶載能力的無弧開關(guān)電路及其控制方法和功率擴展方法。
背景技術(shù)：
各類電路控制系統(tǒng)終端開關(guān)及其開關(guān)電路在閉合或斷開時往往會產(chǎn)生拉弧現(xiàn)象， 不但嚴(yán)重損壞開關(guān)觸點，影響帶載能力，還會給用電電路造成種種事故隱患；為了消除交流 接觸器、繼電器及其開關(guān)系統(tǒng)的拉弧問題，擴大帶載能力，現(xiàn)有技術(shù)主要有以下幾種方法(1)采用真空滅弧室或在封閉的開關(guān)內(nèi)部充入滅弧氣體(如SF6)并增加其內(nèi)部 觸點接觸面積的方法來消除電弧和擴大其帶載能力，但由于其內(nèi)部空間有限及其它條件限 制，其帶載能力的擴大受到限制。(2)采用固態(tài)繼電器取代普通繼電器來消除電弧，尤其是在自動化控制領(lǐng)域，這種 滅弧裝置雖然也克服了拉弧現(xiàn)象，能夠達到較好的滅弧效果，但其存在以下問題一、容易 發(fā)熱、從而使設(shè)備的散熱問題成為嚴(yán)重問題；二、載流量的提高往往引起成本的大幅上升， 從而使其性價比降低。(3)目前還有一種效果較好的消除電弧的方法就是主輔開關(guān)消弧電路，其做法是 在開關(guān)電器主開關(guān)的電極兩端并聯(lián)一個輔助電路，且使輔助電路與主開關(guān)在閉合或斷開時 形成一定的邏輯關(guān)系來達到消弧效果，這種消弧方法雖能有效克服拉弧現(xiàn)象，達到較好的 滅弧效果，但上述方法目前僅用于消弧方面，如同時用于消弧和功率擴展兩個方面，還存在 以下三個問題一、在現(xiàn)代電氣電路設(shè)計中，特別是在設(shè)備自動化電路設(shè)計中，對結(jié)構(gòu)的空 間結(jié)構(gòu)要求很高，而在上述開關(guān)消弧電路中，其輔助電路通常采用機械結(jié)構(gòu)方式來滿足其 消弧邏輯關(guān)系需要，這樣就會造成該類開關(guān)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，體積較大，成本較高，這樣就會 與現(xiàn)實要求發(fā)生矛盾；二、當(dāng)輔助電路采用機械結(jié)構(gòu)方式時，其機械結(jié)構(gòu)會隨著時間推移而 產(chǎn)生一些磨損和變形，影響開關(guān)電路的消弧邏輯關(guān)系和消弧效果；三、如果其輔助電路單純 采用電子電路結(jié)構(gòu)方式(如程序控制方式)來滿足其消弧邏輯關(guān)系需要的話，其成本較高， 且隨著時間推移或使用環(huán)境變化，也會產(chǎn)生一些控制精度方面的變化，影響其消弧邏輯關(guān) 系，從而影響開關(guān)電路的消弧效果和功率擴展需求。

發(fā)明內(nèi)容
為克服上述不足，本發(fā)明的目的是向本領(lǐng)域提供一種簡單實用的無弧開關(guān)電路及 其控制方法和功率擴展方法，使其解決現(xiàn)有同類產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計中上述三個方面的技術(shù)問 題。其目的是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的。圖1、一種無弧無弧開關(guān)電路，其要點在于所述無弧開關(guān)電路由控制電路A、系統(tǒng)控制電路B、消弧邏輯電路C、穩(wěn)壓電源電壓 端Vcc、穩(wěn)壓電源接地端GND、主開關(guān)體G、輔開關(guān)體K、第一電極端P1、第二電極端P2構(gòu)成； 控制電路A為弱電電路，包括系統(tǒng)控制電路B和消弧邏輯電路C，其中系統(tǒng)控制電路B為控制電路A的主控制電路，根據(jù)實際需要設(shè)定，消弧邏輯電路C是帶有反饋信號的邏輯控制電 路，為控制電路A的中間控制電路；主開關(guān)體G包括主體G、G第一輸入端E、G第二輸入端F 和G主開關(guān)GK1 ；輔開關(guān)體K包括主體K、K第一輸入端M1、K第二輸入端附和K主開關(guān)K1 ； 其中G第一輸入端E、G第二輸入端F、K第一輸入端M1、K第二輸入端m分別與控制電路A 對應(yīng)電連接，G主開關(guān)GK1與K主開關(guān)K1并聯(lián)在第一電極端P1和第二電極端P2之間；其 中K主開關(guān)K1為無弧開關(guān)。一種無弧開關(guān)電路的控制方法，其要點在于控制方法的步驟及其邏輯關(guān)系所述無弧開關(guān)電路作為電路開關(guān)使用時，其控制方法是第一步驟，所述無弧開關(guān)電路處于原始斷開狀態(tài)；第二步驟，令控制電路A發(fā)出閉合信號，系統(tǒng)控制電路B首先對消弧邏輯電路C發(fā) 出閉合信號，然后由消弧邏輯電路c首先控制輔開關(guān)體K導(dǎo)通，K主開關(guān)K1在無弧狀態(tài)下 閉合，此時第一電極端P1與第二電極端P2之間的電壓為零，瞬時后，控制主開關(guān)體G導(dǎo)通， G主開關(guān)GK1在無弧狀態(tài)下閉合導(dǎo)通；第三步驟，令控制電路A發(fā)出斷開信號，系統(tǒng)控制電路B首先對消弧邏輯電路C發(fā) 出斷開信號，然后由消弧邏輯電路C首先控制主開關(guān)體G斷開，G主開關(guān)GK1斷開；在G主 開關(guān)GK1斷開以前，通過消弧邏輯電路C的邏輯控制，令輔開關(guān)體K仍處于導(dǎo)通狀態(tài)，K主 開關(guān)K1也處于導(dǎo)通狀態(tài)，此時第一電極端P1與第二電極端P2之間的電壓為零，故G主開 關(guān)GK1斷開時無弧；然后控制輔開關(guān)體K斷開，K主開關(guān)K1在無弧狀態(tài)下斷開，開關(guān)系統(tǒng)恢 復(fù)到原始斷開狀態(tài)。一種無弧開關(guān)電路的功率擴展方法，其要點在于一、設(shè)定所述無弧開關(guān)電路的額定功率指標(biāo)和使用壽命指標(biāo)；二、根據(jù)設(shè)定的所述無弧開關(guān)電路的額定功率指標(biāo)和使用壽命指標(biāo)，選擇K主開 關(guān)K1承受瞬時電流的額定指標(biāo)及使用壽命指標(biāo)；三、根據(jù)K主開關(guān)K1承受瞬時電流的指標(biāo)及使用壽命指標(biāo)，在使用壽命指標(biāo)相同 的前提下，設(shè)定G主開關(guān)GK1的額定功率指標(biāo)至少比K主開關(guān)K1擴展0. 5倍。設(shè)計原理所述無弧開關(guān)電路的消弧設(shè)計原理詳見控制方法中所述。所述無弧開關(guān)電路的功率擴展設(shè)計原理如下決定所述一種開關(guān)電路擴大其帶載能力指標(biāo)的關(guān)鍵因素是K主開關(guān)K1的瞬時帶 載能力指標(biāo)和使用壽命指標(biāo)，通常情況下，K主開關(guān)K1能夠承受瞬時電流的指標(biāo)至少是其 額定電流指標(biāo)的3倍(如電機的啟動電流)，在合理選擇K主開關(guān)K1能夠承受瞬時電流指 標(biāo)和使用壽命指標(biāo)以后，就可以基本確定G主開關(guān)GK1的帶載能力指標(biāo)和使用壽命指標(biāo)，從 而確定所述一種開關(guān)電路擴大其帶載能力指標(biāo)的具體數(shù)據(jù)；對于K主開關(guān)K1和G主開關(guān) GK1的帶載能力指標(biāo)和使用壽命指標(biāo)，在無弧狀態(tài)下，可以盡量減少其整體體積，增加其觸 點接觸面積。圖2，作為第一個優(yōu)選方案一種無弧開關(guān)電路，其要點在于所述無弧開關(guān)電路由控制電路A、系統(tǒng)控制電路B、消弧邏輯電路C、穩(wěn)壓電源電壓 端Vcc、穩(wěn)壓電源接地端GND、主開關(guān)體G、輔開關(guān)體K、第一電極端P1、第二電極端P2構(gòu)成； 控制電路A為弱電電路，包括系統(tǒng)控制電路B和消弧邏輯電路C，其中系統(tǒng)控制電路B為控制電路A的主控制電路，根據(jù)實際需要設(shè)定，消弧邏輯電路C由三極管T、二極管D1、K輔開 關(guān)K2、G輔開關(guān)GK2構(gòu)成，其中K輔開關(guān)K2、三極管T串接在主開關(guān)體G和穩(wěn)壓電源接地端 GND之間，三極管T的b極與系統(tǒng)控制電路B的輸出端對應(yīng)電連接，二極管D1與三極管T串 接在輔開關(guān)體K和穩(wěn)壓電源接地端GND之間，G輔開關(guān)GK2串接在輔開關(guān)體K和穩(wěn)壓電源 接地端GND之間，G輔開關(guān)GK2與二極管D1、三極管T并聯(lián)；主開關(guān)體G包括主體G、G第一 輸入端E、G第二輸入端F、G主開關(guān)GK1、G輔開關(guān)GK2 ；輔開關(guān)體K包括主體K、K第一輸入 端Ml、K第二輸入端附、K主開關(guān)Kl、K輔開關(guān)K2 ；其中G第一輸入端E、G第二輸入端F、K 第一輸入端Ml、K第二輸入端m分別與控制電路A對應(yīng)電連接，G主開關(guān)GK1與K主開關(guān) K1并聯(lián)在第一電極端P1和第二電極端P2之間；其中K主開關(guān)K1為無弧開關(guān)。一種無弧開關(guān)電路的控制方法，其要點在于控制方法的步驟及其邏輯關(guān)系所述無弧開關(guān)電路作為電路開關(guān)使用時，其控制方法是第一步驟，所述無弧開關(guān)電路處于原始斷開狀態(tài)；第二步驟，令控制電路B發(fā)出閉合信號，輔開關(guān)體K通過二極管D1、三極管T首先 接通，K主開關(guān)K1在無弧狀態(tài)下閉合，K輔開關(guān)K2同步閉合，此時第一電極端P1與第二電 極端P2之間的電壓為零，瞬時后，主開關(guān)體G通過K輔開關(guān)K2、三極管T接通，G主開關(guān)GK1 在無弧狀態(tài)下閉合，G輔開關(guān)GK2同步閉合；第三步驟，令控制電路B發(fā)出斷開信號，三極管T處于截止?fàn)顟B(tài)，主開關(guān)體G首先 失電，G主開關(guān)GK1和G輔開關(guān)GK2同步斷開；在G主開關(guān)GK1和G輔開關(guān)GK2斷開以前， 由于G輔開關(guān)GK2的連接作用而使輔開關(guān)體K仍處于接通狀態(tài)，K主開關(guān)K1仍處于接通狀 態(tài)，此時第一電極端P1與第二電極端P2之間的電壓為零，故G主開關(guān)GK1斷開時無?。凰?時后，輔開關(guān)體K失電斷開，K主開關(guān)K1和K輔開關(guān)K2在無弧狀態(tài)下同步斷開；開關(guān)系統(tǒng) 恢復(fù)到原始斷開狀態(tài)；在該電路中，因G輔開關(guān)GK2和K輔開關(guān)K2皆接在弱電電路中，故其 斷、合時不會拉弧。一種無弧開關(guān)電路的功率擴展方法，其要點在于一、設(shè)定所述無弧開關(guān)電路的額定功率指標(biāo)和使用壽命指標(biāo)；二、根據(jù)設(shè)定的所述無弧開關(guān)電路的額定功率指標(biāo)和使用壽命指標(biāo)，選擇K主開 關(guān)K1承受瞬時電流的額定指標(biāo)及使用壽命指標(biāo)；三、根據(jù)K主開關(guān)K1承受瞬時電流的指標(biāo)及使用壽命指標(biāo)，在使用壽命指標(biāo)相同 的前提下，設(shè)定G主開關(guān)GK1的額定功率指標(biāo)至少比K主開關(guān)K1擴展0. 5倍。設(shè)計原理所述無弧開關(guān)電路的消弧設(shè)計原理詳見控制方法中所述。所述無弧開關(guān)電路的功率擴展設(shè)計原理與前述相同。圖3，作為第二個優(yōu)選方案一種無弧開關(guān)電路，其要點在于所述無弧開關(guān)電路由控制電路A、系統(tǒng)控制電路B、消弧邏輯電路C、穩(wěn)壓電源電壓 端Vcc、穩(wěn)壓電源接地端GND、繼電器KMA、真空繼電器KM(或其它消弧繼電器)、第一電極端 P1、第二電極端P2構(gòu)成；控制電路A為弱電電路，包括系統(tǒng)控制電路B和消弧邏輯電路C， 其中系統(tǒng)控制電路B為控制電路A的主控制電路，根據(jù)實際需要設(shè)定，消弧邏輯電路C由三 極管T、二極管Dl、KM輔開關(guān)KM2、KMA輔開關(guān)KMA2構(gòu)成，其中KM輔開關(guān)KM2、三極管T串 接在繼電器KMA和穩(wěn)壓電源接地端GND之間，三極管T的b極與系統(tǒng)控制電路B的輸出端對應(yīng)電連接，二極管D1、三極管T與KMA輔開關(guān)KMA2并聯(lián)，串接在真空繼電器KM和穩(wěn)壓電 源接地端GND之間；繼電器KMA包括繼電器KMA本體、G第一輸入端E、G第二輸入端F、KMA 主開關(guān)KMA1、KMA輔開關(guān)KMA2 ；真空繼電器KM包括真空繼電器KM本體、K第一輸入端Ml、 K第二輸入端N1、KM主開關(guān)KM1、KM輔開關(guān)KM2 ；其中G第一輸入端E、G第二輸入端F、K第 一輸入端Ml、K第二輸入端附分別與控制電路A對應(yīng)電連接，KMA主開關(guān)KMA1與KM主開 關(guān)KM1并聯(lián)在第一電極端P1和第二電極端P2之間；其中KM主開關(guān)KM1為無弧開關(guān)。一種無弧開關(guān)電路的控制方法，其要點在于控制方法的步驟及其邏輯關(guān)系所述無弧開關(guān)電路作為電路開關(guān)使用時，其控制方法是第一步驟，所述無弧開關(guān)電路處于原始斷開狀態(tài)； 第二步驟，令控制電路B發(fā)出閉合信號，真空繼電器KM通過二極管D1、三極管T首 先接通，KM主開關(guān)KM1在無弧狀態(tài)下閉合，KM輔開關(guān)KM2同步閉合，此時第一電極端P1與 第二電極端P2之間的電壓為零，瞬時后，繼電器KMA通過KM輔開關(guān)KM2、三極管T接通，KMA 主開關(guān)KMA1在無弧狀態(tài)下閉合，KM輔開關(guān)KM2同步閉合；第三步驟，令控制電路B發(fā)出斷開信號，三極管T處于截止?fàn)顟B(tài)，繼電器KMA首先 失電，KMA主開關(guān)KMA1和KMA輔開關(guān)KMA2同步斷開；在KMA主開關(guān)KMA1和KMA輔開關(guān)KMA2 斷開以前，由于KMA輔開關(guān)KMA2的連接作用而使真空繼電器KM仍處于接通狀態(tài)，KM主開關(guān) KM1仍處于接通狀態(tài)，此時第一電極端P1與第二電極端P2之間的電壓為零，故KMA主開關(guān) KMA1斷開時無弧；瞬時后，真空繼電器KM失電斷開，KM主開關(guān)KM1和KM輔開關(guān)KM2在無弧 狀態(tài)下同步斷開；開關(guān)系統(tǒng)恢復(fù)到原始斷開狀態(tài)；在該電路中，因KMA輔開關(guān)KMA2和KM輔 開關(guān)KM2皆接在弱電電路中，故其斷、合時不會拉弧。一種無弧開關(guān)電路的功率擴展方法，其要點在于一、設(shè)定所述無弧開關(guān)電路的額定功率指標(biāo)和使用壽命指標(biāo)；二、根據(jù)設(shè)定的所述無弧開關(guān)電路的額定功率指標(biāo)和使用壽命指標(biāo)，選擇KM主開 關(guān)KM1承受瞬時電流的額定指標(biāo)及使用壽命指標(biāo)；三、根據(jù)KM主開關(guān)KM1承受瞬時電流的指標(biāo)及使用壽命指標(biāo)，在使用壽命指標(biāo)相 同的前提下，設(shè)定KMA主開關(guān)KMA1的額定功率指標(biāo)至少比K主開關(guān)K1擴展0. 5倍。設(shè)計原理所述無弧開關(guān)電路的消弧設(shè)計原理詳見控制方法中所述。所述無弧開關(guān)電路的功率擴展設(shè)計原理與前述相似。圖4、圖5，作為第三個優(yōu)選方案一種無弧開關(guān)電路，其要點在于所述無弧開關(guān)電路由控制電路A、系統(tǒng)控制電路B、消弧邏輯電路C、穩(wěn)壓電源電壓 端Vcc、穩(wěn)壓電源接地端GND、繼電器KMA、輔開關(guān)體K、第一電極端P1、第二電極端P2構(gòu)成； 控制電路A為弱電電路，包括系統(tǒng)控制電路B和消弧邏輯電路C，其中系統(tǒng)控制電路B為控 制電路A的主控制電路，根據(jù)實際需要設(shè)定，消弧邏輯電路C由三極管T、二極管D1、K輔開 關(guān)K2、KMA輔開關(guān)KMA2構(gòu)成，其中K輔開關(guān)K2、三極管T串接在繼電器KMA和穩(wěn)壓電源接地 端GND之間，三極管T的b極與系統(tǒng)控制電路B的輸出端對應(yīng)電連接，二極管D1與三極管T 與KMA輔開關(guān)KMA2并聯(lián)，串接在輔開關(guān)體K和穩(wěn)壓電源接地端GND之間；繼電器KMA包括繼 電器KMA本體、G第一輸入端E、G第二輸入端F、KMA主開關(guān)KMA1、KMA輔開關(guān)KMA2 ；輔開關(guān) 體K包括光耦合器件IC1、光耦合器件IC2、雙向可控硅SCR1 (或其它三端可控器件)、雙向可控硅SCR2 (或其它三端可控器件)、電阻Rl、繼電器KM、KM主開關(guān)KMl、KM輔開關(guān)KM2、K 第一輸入端Ml、K第二輸入端附、K第一輸出端M2、K第二輸出端N2、穩(wěn)壓電源電壓端Vcc、 穩(wěn)壓電源接地端GND ；其中G第一輸入端E、G第二輸入端F、K第一輸入端M1、K第二輸入端 Nl分別與控制電路A對應(yīng)電連接；電阻Rl、K第一輸出端M2、K第二輸出端N2串接在雙向 可控硅SCRl (或其它三端可控器件)、雙向可控硅SCR2 (或其它三端可控器件)的控制端之 間；KMA主開關(guān)KMAl與雙向可控硅SCRl (或其它三端可控器件)、雙向可控硅SCR2 (或其它 三端可控器件)并聯(lián)在第一電極端Pl和第二電極端P2之間，其中雙向可控硅SCRl (或其 它三端可控器件)、雙向可控硅SCR2(或其它三端可控器件)接成反向并聯(lián)。一種無弧開關(guān)電路的控制方法，其要點在于控制方法的步驟及其邏輯關(guān)系所述無弧開關(guān)電路作為電路開關(guān)使用時，其控制方法是第一步驟，所述無弧開關(guān)電路處于原始斷開狀態(tài)； 第二步驟，令控制電路B發(fā)出閉合信號，光耦合器件IC1、光耦合器件IC2通過二 極管D1、三極管T首先同步接通，雙向可控硅SCRl (或其它三端可控器件)、雙向可控硅 SCR2 (或其它三端可控器件)通過K第一輸出端M2、K第二輸出端N2導(dǎo)通，繼電器KM同步 導(dǎo)通，此時第一電極端Pl與第二電極端P2之間的電壓小于0. 7V，瞬時后，繼電器KMA通過 KM輔開關(guān)KM2、三極管T接通，KMA主開關(guān)KMAl在無弧狀態(tài)下閉合，KM輔開關(guān)KM2同步閉 合；第三步驟，令控制電路B發(fā)出斷開信號，三極管T處于截止?fàn)顟B(tài)，繼電器KMA首先 失電，KMA主開關(guān)KMAl和KMA輔開關(guān)KMA2同步斷開；在KMA主開關(guān)KMAl和KMA輔開關(guān)KMA2 斷開以前，由于KMA輔開關(guān)KMA2的連接作用而使光耦合器件IC1、光耦合器件IC2仍處于 導(dǎo)通狀態(tài)，雙向可控硅SCRl (或其它三端可控器件)、雙向可控硅SCR2(或其它三端可控器 件)仍處于導(dǎo)通狀態(tài)，此時第一電極端Pl與第二電極端P2之間的電壓小于0. 7V，故KMA主 開關(guān)KMAl斷開時無?。凰矔r后，光耦合器件IC1、光耦合器件IC2失電，雙向可控硅SCRl (或 其它三端可控器件)、雙向可控硅SCR2 (或其它三端可控器件)斷開，繼電器KM同步失電斷 開，KM主開關(guān)KMl和KM輔開關(guān)KM2在無弧狀態(tài)下斷開；開關(guān)系統(tǒng)恢復(fù)到原始斷開狀態(tài)；仍 處于導(dǎo)通狀態(tài)，此時第一電極端Pl與第二電極端P2之間的電壓為零，故KMA主開關(guān)KMAl 斷開時無?。凰矔r后，繼電器KM失電斷開，KM主開關(guān)KMl和KM輔開關(guān)KM2在無弧狀態(tài)下同 步斷開；開關(guān)系統(tǒng)恢復(fù)到原始斷開狀態(tài)；在該電路中，因KM輔開關(guān)KM2和KMA輔開關(guān)KMA2 皆接在弱電電路中，故其斷、合時不會拉弧。—種無弧開關(guān)電路的功率擴展方法，其要點在于一、設(shè)定所述無弧開關(guān)電路的額定功率指標(biāo)和使用壽命指標(biāo)；二、根據(jù)設(shè)定的所述無弧開關(guān)電路的額定功率指標(biāo)和使用壽命指標(biāo)，選擇雙向可 控硅SCRl (或其它三端可控器件)和雙向可控硅SCR2 (或其它三端可控器件)并聯(lián)時承受 瞬時電流的額定指標(biāo)及使用壽命指標(biāo)；三、根據(jù)雙向可控硅SCRl (或其它三端可控器件)和雙向可控硅SCR2(或其它三 端可控器件)并聯(lián)時承受瞬時電流的額定指標(biāo)，在使用壽命指標(biāo)相同的前提下，設(shè)定KMA主 開關(guān)KMAl的額定功率指標(biāo)至少比K主開關(guān)Kl擴展0. 5倍。設(shè)計原理所述無弧開關(guān)電路的消弧設(shè)計原理詳見控制方法中所述。
所述無弧開關(guān)電路的功率擴展設(shè)計原理與前述相似。圖6、圖7，作為第四個優(yōu)選方案一種無弧開關(guān)電路，其要點在于所述無弧開關(guān)電路由控制電路A、系統(tǒng)控制電路B、消弧邏輯電路C、穩(wěn)壓電源電壓 端Vcc、穩(wěn)壓電源接地端GND、主開關(guān)體G、真空繼電器KM(或其它消弧繼電器)、第一電極端 P1、第二電極端P2構(gòu)成、第三電極端P3構(gòu)成；控制電路A為弱電電路，包括系統(tǒng)控制電路B 和消弧邏輯電路C，其中系統(tǒng)控制電路B為控制電路A的主控制電路，根據(jù)實際需要設(shè)定， 消弧邏輯電路C由三極管T、二極管D1、KM輔開關(guān)KM2、KMB輔開關(guān)KMB2構(gòu)成，其中KM輔開 關(guān)KM2、三極管T串接在主開關(guān)體G和穩(wěn)壓電源接地端GND之間，三極管T的b極與系統(tǒng)控 制電路B的輸出端對應(yīng)電連接，二極管D1、三極管T與KMB輔開關(guān)KMB2并聯(lián)，串接在真空繼 電器KM和穩(wěn)壓電源接地端GND之間；主開關(guān)體G包括G第一輸入端E、G第二輸入端F、繼 電器KMA、KMA主開關(guān)KMA1、KMA輔開關(guān)KMA2、交流接觸器KMB、KMB主開關(guān)KMB1、KMB輔開 關(guān)KMB2、第一電極端P1、第二電極端P2、第三電極端P3 ；其中KMA主開關(guān)KMA1、交流接觸器 KMB串接在第一電極端P1與第三電極端P3之間；真空繼電器KM包括真空繼電器KM本體、 K第一輸入端Ml、K第二輸入端Nl、KM主開關(guān)KM1、KM輔開關(guān)KM2 ；其中G第一輸入端E、G 第二輸入端F、K第一輸入端Ml、K第二輸入端m分別與控制電路A對應(yīng)電連接，KMB主開 關(guān)KMB1與KM主開關(guān)KM1并聯(lián)在第一電極端P1和第二電極端P2之間?！N無弧開關(guān)電路的控制方法，其要點在于控制方法的步驟及其邏輯關(guān)系所述無弧開關(guān)電路作為電路開關(guān)使用時，其控制方法是第一步驟，所述無弧開關(guān)電路處于原始斷開狀態(tài)；第二步驟，令控制電路B發(fā)出閉合信號，真空繼電器KM通過二極管D1、三極管T首 先接通，KM主開關(guān)KM1在無弧狀態(tài)下閉合，KM輔開關(guān)KM2同步閉合，此時第一電極端P1與 第二電極端P2之間的電壓為零，瞬時后，繼電器KMA通過KM輔開關(guān)KM2、三極管T接通，KMA 主開關(guān)KMA1閉合，交流接觸器KMB接通，KMB主開關(guān)KMB1在無弧狀態(tài)下閉合；第三步驟，令控制電路B發(fā)出斷開信號，三極管T處于截止?fàn)顟B(tài)，繼電器KMA首先 失電，KMA主開關(guān)KMA1斷開，交流接觸器KMB失電，，KMB主開關(guān)KMB1、KMB輔開關(guān)KMB2同 步斷開；在KMB主開關(guān)KMB1和KMB輔開關(guān)KMB2斷開以前，由于KMB輔開關(guān)KMB2的連接作 用而使真空繼電器KM仍處于接通狀態(tài)，KM主開關(guān)KM1仍處于接通狀態(tài)，此時第一電極端P1 與第二電極端P2之間的電壓為零，故KMA主開關(guān)KMA1斷開時無?。凰矔r后，真空繼電器KM 失電斷開，KM主開關(guān)KM1和KM輔開關(guān)KM2在無弧狀態(tài)下同步斷開；開關(guān)系統(tǒng)恢復(fù)到原始斷 開狀態(tài)；在該電路中，因KMB輔開關(guān)KMB2和KM輔開關(guān)KM2皆接在弱電電路中，故其斷、合時 不會拉弧。一種無弧開關(guān)電路的功率擴展方法，其要點在于一、設(shè)定所述無弧開關(guān)電路的額定功率指標(biāo)和使用壽命指標(biāo)；二、根據(jù)設(shè)定的所述無弧開關(guān)電路的額定功率指標(biāo)和使用壽命指標(biāo)，選擇KM主開 關(guān)KM1承受瞬時電流的額定指標(biāo)及使用壽命指標(biāo)；三、根據(jù)KM主開關(guān)KM1承受瞬時電流的額定指標(biāo)，在使用壽命指標(biāo)相同的前提下， 設(shè)定KMB主開關(guān)KMB1的額定功率指標(biāo)至少比KM主開關(guān)KM1擴展0. 5倍。設(shè)計原理所述無弧開關(guān)電路的消弧設(shè)計原理詳見控制方法中所述。
所述無弧開關(guān)電路的功率擴展設(shè)計原理與前述相似。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于(1)與其它真空開關(guān)及無弧開關(guān)相比，不但能保證所述無弧開關(guān)電路的無弧斷合， 而且能保證其功率的擴展不受其內(nèi)部空間及其它條件限制。(2)與固態(tài)繼電器相比，一，不存在容易發(fā)熱問題，二，其載流量的提高與成本的降 低同步，使其性價比大幅提高。(3)與現(xiàn)有克服拉弧的技術(shù)方案相比，無論是用在產(chǎn)品的更新?lián)Q代方面還是用在產(chǎn)品的技術(shù)改造方面，都真正做到了體積小、效果好、成本低、制造簡單。


圖1是本發(fā)明的基本電路原理圖。圖2是本發(fā)明實施例1的電路原理圖。圖3是本發(fā)明實施例2的電路原理圖。圖4是本發(fā)明實施例3的電路原理圖。圖5是本發(fā)明實施例3的補充電路原理圖。圖6是本發(fā)明實施例4的電路原理圖。圖7是本發(fā)明實施例4的補充電路原理圖。以上附圖中元器件的代號及名稱A、控制電路，B、系統(tǒng)控制電路，C、消弧邏輯電路，Vcc、穩(wěn)壓電源電壓端，GND、穩(wěn)壓 電源接地端，G、主開關(guān)體，K、輔開關(guān)體，GKl、G主開關(guān)，GK2、G輔開關(guān)，Kl、K主開關(guān)，K2、K輔 開關(guān)，Ρ1、第一電極端，Ρ2、第二電極端，Ρ3、第三電極端，KM、繼電器，ΚΜΑ、繼電器，ΚΜ1、ΚΜ主 開關(guān)，ΚΜ2、KM輔開關(guān)，ΚΜΑ1、KMA主開關(guān)，ΚΜΑ2、KMA輔開關(guān)，D1、二極管，Τ、三極管，ΚΜΒ、交 流接觸器，KMBl、KMB主開關(guān)，ΚΜΒ2、KMB輔開關(guān)，E、G第一輸入端，F(xiàn)、G第二輸入端，Ml、K第 一輸入端，m、K第二輸入端，M2、K第一輸出端，N2、K第二輸出端，R1、電阻，SCR1、雙向可控 硅，SCR2、雙向可控硅，IC1、光耦合器件，IC2、光耦合器件。
具體實施例方式現(xiàn)結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述該無弧開關(guān)電路的基本電路結(jié)構(gòu)如圖1所示，所述無弧開關(guān)電路由控制電路A、系 統(tǒng)控制電路B、消弧邏輯電路C、穩(wěn)壓電源電壓端Vcc、穩(wěn)壓電源接地端GND、主開關(guān)體G、輔開 關(guān)體K、第一電極端Pl、第二電極端P2構(gòu)成；控制電路A為弱電電路，包括系統(tǒng)控制電路B 和消弧邏輯電路C，其中系統(tǒng)控制電路B為控制電路A的主控制電路，根據(jù)實際需要設(shè)定，消 弧邏輯電路C是帶有反饋信號的邏輯控制電路，為控制電路A的中間控制電路；主開關(guān)體G 包括主體G、G第一輸入端E、G第二輸入端F和G主開關(guān)GKl ；輔開關(guān)體K包括主體K、K第 一輸入端Ml、K第二輸入端m和K主開關(guān)Kl ；其中G第一輸入端E、G第二輸入端F、K第一 輸入端M1、K第二輸入端附分別與控制電路A對應(yīng)電連接，G主開關(guān)GKl與K主開關(guān)Kl并 聯(lián)在第一電極端Pl和第二電極端P2之間；其中K主開關(guān)Kl為無弧開關(guān)。一種無弧開關(guān)電路的控制方法，其要點在于控制方法的步驟及其邏輯關(guān)系所述無弧開關(guān)電路作為電路開關(guān)使用時，其控制方法是
第一步驟，所述無弧開關(guān)電路處于原始斷開狀態(tài)；第二步驟，令控制電路A發(fā)出閉合信號，系統(tǒng)控制電路B首先對消弧邏輯電路C發(fā) 出閉合信號，然后由消弧邏輯電路C首先控制輔開關(guān)體K導(dǎo)通，K主開關(guān)K1在無弧狀態(tài)下 閉合，此時第一電極端P1與第二電極端P2之間的電壓為零，瞬時后，控制主開關(guān)體G導(dǎo)通， G主開關(guān)GK1在無弧狀態(tài)下閉合導(dǎo)通；第三步驟，令控制電路A發(fā)出斷開信號，系統(tǒng)控制電路B首先對消弧邏輯電路C發(fā) 出斷開信號，然后由消弧邏輯電路C首先控制主開關(guān)體G斷開，G主開關(guān)GK1斷開；在G主 開關(guān)GK1斷開以前，通過消弧邏輯電路C的邏輯控制，令輔開關(guān)體K仍處于導(dǎo)通狀態(tài)，K主 開關(guān)K1也處于導(dǎo)通狀態(tài)，此時第一電極端P1與第二電極端P2之間的電壓為零，故G主開 關(guān)GK1斷開時無??；然后控制輔開關(guān)體K斷開，K主開關(guān)K1在無弧狀態(tài)下斷開，開關(guān)系統(tǒng)恢 復(fù)到原始斷開狀態(tài)。一種無弧開關(guān)電路的功率擴展方法，其要點在于一、設(shè)定所述無弧開關(guān)電路的額定功率指標(biāo)和使用壽命指標(biāo)；二、根據(jù)設(shè)定的所述無弧開關(guān)電路的額定功率指標(biāo)和使用壽命指標(biāo)，選擇K主開 關(guān)K1承受瞬時電流的額定指標(biāo)及使用壽命指標(biāo)；三、根據(jù)K主開關(guān)K1承受瞬時電流的指標(biāo)及使用壽命指標(biāo)，在使用壽命指標(biāo)相同 的前提下，設(shè)定G主開關(guān)GK1的額定功率指標(biāo)至少比K主開關(guān)K1擴展0. 5倍。設(shè)計原理所述無弧開關(guān)電路的消弧設(shè)計原理詳見控制方法中所述。所述無弧開關(guān)電路的功率擴展設(shè)計原理如下決定所述一種開關(guān)電路擴大其帶載能力指標(biāo)的關(guān)鍵因素是K主開關(guān)K1的瞬時帶 載能力指標(biāo)和使用壽命指標(biāo)，通常情況下，K主開關(guān)K1能夠承受瞬時電流的指標(biāo)至少是其 額定電流指標(biāo)的3倍(如電機的啟動電流)，在合理選擇K主開關(guān)K1能夠承受瞬時電流指 標(biāo)和使用壽命指標(biāo)以后，就可以基本確定G主開關(guān)GK1的帶載能力指標(biāo)和使用壽命指標(biāo)，從 而確定所述一種開關(guān)電路擴大其帶載能力指標(biāo)的具體數(shù)據(jù)；對于K主開關(guān)K1和G主開關(guān) GK1的帶載能力指標(biāo)和使用壽命指標(biāo)，在無弧狀態(tài)下，可以盡量減少其整體體積，增加其觸 點接觸面積。結(jié)合上述結(jié)構(gòu)及方法，對兩種實施例進行描述實施例一圖2中，所述無弧開關(guān)電路由控制電路A、系統(tǒng)控制電路B、消弧邏輯電 路C、穩(wěn)壓電源電壓端Vcc、穩(wěn)壓電源接地端GND、主開關(guān)體G、輔開關(guān)體K、第一電極端P1、第 二電極端P2構(gòu)成；控制電路A為弱電電路，包括系統(tǒng)控制電路B和消弧邏輯電路C，其中系 統(tǒng)控制電路B為控制電路A的主控制電路，根據(jù)實際需要設(shè)定，消弧邏輯電路C由三極管 T、二極管Dl、K輔開關(guān)K2、G輔開關(guān)GK2構(gòu)成，其中K輔開關(guān)K2、三極管T串接在主開關(guān)體 G和穩(wěn)壓電源接地端GND之間，三極管T的b極與系統(tǒng)控制電路B的輸出端對應(yīng)電連接，二 極管D1與三極管T串接在輔開關(guān)體K和穩(wěn)壓電源接地端GND之間，G輔開關(guān)GK2串接在輔 開關(guān)體K和穩(wěn)壓電源接地端GND之間，G輔開關(guān)GK2與二極管D1、三極管T并聯(lián)；主開關(guān)體 G包括主體G、G第一輸入端E、G第二輸入端F、G主開關(guān)GK1、G輔開關(guān)GK2 ；輔開關(guān)體K包 括主體K、K第一輸入端Ml、K第二輸入端附、K主開關(guān)Kl、K輔開關(guān)K2 ；其中G第一輸入端 E、G第二輸入端F、K第一輸入端Ml、K第二輸入端m分別與控制電路A對應(yīng)電連接，G主開關(guān)GKl與K主開關(guān)Kl并聯(lián)在第一電極端Pl和第二電極端P2之間；其中K主開關(guān)Kl為 無弧開關(guān)。一種無弧開關(guān)電路的控制方法，其要點在于控制方法的步驟及其邏輯關(guān)系所述無弧開關(guān)電路作為電路開關(guān)使用時，其控制方法是
第一步驟，所述無弧開關(guān)電路處于原始斷開狀態(tài)；第二步驟，令控制電路B發(fā)出閉合信號，輔開關(guān)體K通過二極管Dl、三極管T首先 接通，K主開關(guān)Kl在無弧狀態(tài)下閉合，K輔開關(guān)K2同步閉合，此時第一電極端Pl與第二電 極端P2之間的電壓為零，瞬時后，主開關(guān)體G通過K輔開關(guān)K2、三極管T接通，G主開關(guān)GKl 在無弧狀態(tài)下閉合，G輔開關(guān)GK2同步閉合；第三步驟，令控制電路B發(fā)出斷開信號，三極管T處于截止?fàn)顟B(tài)，主開關(guān)體G首先 失電，G主開關(guān)GKl和G輔開關(guān)GK2同步斷開；在G主開關(guān)GKl和G輔開關(guān)GK2斷開以前， 由于G輔開關(guān)GK2的連接作用而使輔開關(guān)體K仍處于接通狀態(tài)，K主開關(guān)Kl仍處于接通狀 態(tài)，此時第一電極端Pl與第二電極端P2之間的電壓為零，故G主開關(guān)GKl斷開時無??；瞬 時后，輔開關(guān)體K失電斷開，K主開關(guān)Kl和K輔開關(guān)K2在無弧狀態(tài)下同步斷開；開關(guān)系統(tǒng) 恢復(fù)到原始斷開狀態(tài)；在該電路中，因G輔開關(guān)GK2和K輔開關(guān)K2皆接在弱電電路中，故其 斷、合時不會拉弧。一種無弧開關(guān)電路的功率擴展方法，其要點在于一、設(shè)定所述無弧開關(guān)電路的額定功率指標(biāo)和使用壽命指標(biāo)；二、根據(jù)設(shè)定的所述無弧開關(guān)電路的額定功率指標(biāo)和使用壽命指標(biāo)，選擇K主開 關(guān)Kl承受瞬時電流的額定指標(biāo)及使用壽命指標(biāo)；三、根據(jù)K主開關(guān)Kl承受瞬時電流的指標(biāo)及使用壽命指標(biāo)，在使用壽命指標(biāo)相同 的前提下，設(shè)定G主開關(guān)GKl的額定功率指標(biāo)至少比K主開關(guān)Kl擴展0. 5倍。設(shè)計原理所述無弧開關(guān)電路的消弧設(shè)計原理詳見控制方法中所述。所述無弧開關(guān)電路的功率擴展設(shè)計原理與前述相同。實施例二 圖3中，所述無弧開關(guān)電路由控制電路A、系統(tǒng)控制電路B、消弧邏輯電 路C、穩(wěn)壓電源電壓端Vcc、穩(wěn)壓電源接地端GND、繼電器KMA、真空繼電器KM (或其它消弧繼 電器)、第一電極端Pl、第二電極端P2構(gòu)成；控制電路A為弱電電路，包括系統(tǒng)控制電路B 和消弧邏輯電路C，其中系統(tǒng)控制電路B為控制電路A的主控制電路，根據(jù)實際需要設(shè)定，消 弧邏輯電路C由三極管T、二極管D1、KM輔開關(guān)KM2、KMA輔開關(guān)KMA2構(gòu)成，其中KM輔開關(guān) KM2、三極管T串接在繼電器KMA和穩(wěn)壓電源接地端GND之間，三極管T的b極與系統(tǒng)控制 電路B的輸出端對應(yīng)電連接，二極管Dl、三極管T與KMA輔開關(guān)KMA2并聯(lián)，串接在真空繼電 器KM和穩(wěn)壓電源接地端GND之間；繼電器KMA包括繼電器KMA本體、G第一輸入端E、G第 二輸入端F、KMA主開關(guān)KMAl、KMA輔開關(guān)KMA2 ；真空繼電器KM包括真空繼電器KM本體、K 第一輸入端Ml、K第二輸入端附、KM主開關(guān)KMl、KM輔開關(guān)KM2 ；其中G第一輸入端E、G第 二輸入端F、K第一輸入端Ml、K第二輸入端m分別與控制電路A對應(yīng)電連接，KMA主開關(guān) KMAl與KM主開關(guān)KMl并聯(lián)在第一電極端Pl和第二電極端P2之間；其中KM主開關(guān)KMl為 無弧開關(guān)。一種無弧開關(guān)電路的控制方法，其要點在于控制方法的步驟及其邏輯關(guān)系
所述無弧開關(guān)電路作為電路開關(guān)使用時，其控制方法是第一步驟，所述無弧開關(guān)電路處于原始斷開狀態(tài)；第二步驟，令控制電路B發(fā)出閉合信號，真空繼電器KM通過二極管Dl、三極管T首 先接通，KM主開關(guān)KMl在無弧狀態(tài)下閉合，KM輔開關(guān)KM2同步閉合，此時第一電極端Pl與 第二電極端P2之間的電壓為零，瞬時后，繼電器KMA通過KM輔開關(guān)KM2、三極管T接通，KMA 主開關(guān)KMAl在無弧狀態(tài)下閉合，KM輔開關(guān)KM2同步閉合；第三步驟，令控制電路B發(fā)出斷開信號，三極管T處于截止?fàn)顟B(tài)，繼電器KMA首先 失電，KMA主開關(guān)KMAl和KMA輔開關(guān)KMA2同步斷開；在KMA主開關(guān)KMAl和KMA輔開關(guān)KMA2 斷開以前，由于KMA輔開關(guān)KMA2的連接作用而使真空繼電器KM仍處于接通狀態(tài)，KM主開關(guān) KMl仍處于接通狀態(tài)，此時第一電極端Pl與第二電極端P2之間的電壓為零，故KMA主開關(guān) KMAl斷開時無弧；瞬時后，真空繼電器KM失電斷開，KM主開關(guān)KMl和KM輔開關(guān)KM2在無弧 狀態(tài)下同步斷開；開關(guān)系統(tǒng)恢復(fù)到原始斷開狀態(tài)；在該電路中，因KMA輔開關(guān)KMA2和KM輔 開關(guān)KM2皆接在弱電電路 中，故其斷、合時不會拉弧。一種無弧開關(guān)電路的功率擴展方法，其要點在于一、設(shè)定所述無弧開關(guān)電路的額定功率指標(biāo)和使用壽命指標(biāo)；二、根據(jù)設(shè)定的所述無弧開關(guān)電路的額定功率指標(biāo)和使用壽命指標(biāo)，選擇KM主開 關(guān)KMl承受瞬時電流的額定指標(biāo)及使用壽命指標(biāo)；三、根據(jù)KM主開關(guān)KMl承受瞬時電流的指標(biāo)及使用壽命指標(biāo)，在使用壽命指標(biāo)相 同的前提下，設(shè)定KMA主開關(guān)KMAl的額定功率指標(biāo)至少比K主開關(guān)Kl擴展0. 5倍。設(shè)計原理所述無弧開關(guān)電路的消弧設(shè)計原理詳見控制方法中所述。所述無弧開關(guān)電路的功率擴展設(shè)計原理與前述相似。實施例三圖4、圖5中，所述無弧開關(guān)電路由控制電路A、系統(tǒng)控制電路B、消弧邏 輯電路C、穩(wěn)壓電源電壓端Vcc、穩(wěn)壓電源接地端GND、繼電器KMA、輔開關(guān)體K、第一電極端 P1、第二電極端P2構(gòu)成；控制電路A為弱電電路，包括系統(tǒng)控制電路B和消弧邏輯電路C，其 中系統(tǒng)控制電路B為控制電路A的主控制電路，根據(jù)實際需要設(shè)定，消弧邏輯電路C由三極 管T、二極管D1、K輔開關(guān)K2、KMA輔開關(guān)KMA2構(gòu)成，其中K輔開關(guān)K2、三極管T串接在繼電 器KMA和穩(wěn)壓電源接地端GND之間，三極管TWb極與系統(tǒng)控制電路B的輸出端對應(yīng)電連 接，二極管Dl與三極管T與KMA輔開關(guān)KMA2并聯(lián)，串接在輔開關(guān)體K和穩(wěn)壓電源接地端GND 之間；繼電器KMA包括繼電器KMA本體、G第一輸入端E、G第二輸入端F、KMA主開關(guān)KMAl、 KMA輔開關(guān)KMA2 ；輔開關(guān)體K包括光耦合器件IC1、光耦合器件IC2、雙向可控硅SCRl (或其 它三端可控器件)、雙向可控硅SCR2 (或其它三端可控器件)、電阻Rl、繼電器KM、KM主開關(guān) KMUKM輔開關(guān)KM2、K第一輸入端M1、K第二輸入端m、K第一輸出端M2、K第二輸出端N2、 穩(wěn)壓電源電壓端Vcc、穩(wěn)壓電源接地端GND ；其中G第一輸入端E、G第二輸入端F、K第一輸 入端Ml、K第二輸入端附分別與控制電路A對應(yīng)電連接；電阻Rl、K第一輸出端M2、K第二 輸出端N2串接在雙向可控硅SCRl (或其它三端可控器件)、雙向可控硅SCR2 (或其它三端 可控器件)的控制端之間；KMA主開關(guān)KMAl與雙向可控硅SCRl (或其它三端可控器件)、雙 向可控硅SCR2(或其它三端可控器件)并聯(lián)在第一電極端Pl和第二電極端P2之間，其中 雙向可控硅SCRl (或其它三端可控器件)、雙向可控硅SCR2 (或其它三端可控器件)接成反向并聯(lián)。一種無弧開關(guān)電路的控制方法，其要點在于控制方法的步驟及其邏輯關(guān)系所述無弧開關(guān)電路作為電路開關(guān)使用時，其控制方法是第一步驟，所述無弧開關(guān)電路處于原始斷開狀態(tài)；第二步驟，令控制電路B發(fā)出閉合信號，光耦合器件IC1、光耦合器件IC2通過二 極管D1、三極管T首先同步接通，雙向可控硅SCR1 (或其它三端可控器件)、雙向可控硅 SCR2 (或其它三端可控器件)通過K第一輸出端M2、K第二輸出端N2導(dǎo)通，繼電器KM同步 導(dǎo)通，此時第一電極端P1與第二電極端P2之間的電壓小于0. 7V，瞬時后，繼電器KMA通過 KM輔開關(guān)KM2、三極管T接通，KMA主開關(guān)KMA1在無弧狀態(tài)下閉合，KM輔開關(guān)KM2同步閉 合；第三步驟，令控制電路B發(fā)出斷開信號，三極管T處于截止?fàn)顟B(tài)，繼電器KMA首先 失電，KMA主開關(guān)KMA1和KMA輔開關(guān)KMA2同步斷開；在KMA主開關(guān)KMA1和KMA輔開關(guān)KMA2 斷開以前，由于KMA輔開關(guān)KMA2的連接作用而使光耦合器件IC1、光耦合器件IC2仍處于 導(dǎo)通狀態(tài)，雙向可控硅SCR1 (或其它三端可控器件)、雙向可控硅SCR2(或其它三端可控器 件)仍處于導(dǎo)通狀態(tài)，此時第一電極端P1與第二電極端P2之間的電壓小于0. 7V，故KMA主 開關(guān)KMA1斷開時無弧；瞬時后，光耦合器件IC1、光耦合器件IC2失電，雙向可控硅SCR1 (或 其它三端可控器件)、雙向可控硅SCR2 (或其它三端可控器件)斷開，繼電器KM同步失電斷 開，KM主開關(guān)KM1和KM輔開關(guān)KM2在無弧狀態(tài)下斷開；開關(guān)系統(tǒng)恢復(fù)到原始斷開狀態(tài)；仍 處于導(dǎo)通狀態(tài)，此時第一電極端P1與第二電極端P2之間的電壓為零，故KMA主開關(guān)KMA1 斷開時無??；瞬時后，繼電器KM失電斷開，KM主開關(guān)KM1和KM輔開關(guān)KM2在無弧狀態(tài)下同 步斷開；開關(guān)系統(tǒng)恢復(fù)到原始斷開狀態(tài)；在該電路中，因KM輔開關(guān)KM2和KMA輔開關(guān)KMA2 皆接在弱電電路中，故其斷、合時不會拉弧。一種無弧開關(guān)電路的功率擴展方法，其要點在于一、設(shè)定所述無弧開關(guān)電路的額定功率指標(biāo)和使用壽命指標(biāo)；二、根據(jù)設(shè)定的所述無弧開關(guān)電路的額定功率指標(biāo)和使用壽命指標(biāo)，選擇雙向可 控硅SCR1 (或其它三端可控器件)和雙向可控硅SCR2 (或其它三端可控器件)并聯(lián)時承受 瞬時電流的額定指標(biāo)及使用壽命指標(biāo)；三、根據(jù)雙向可控硅SCR1 (或其它三端可控器件)和雙向可控硅SCR2 (或其它三 端可控器件)并聯(lián)時承受瞬時電流的額定指標(biāo)，在使用壽命指標(biāo)相同的前提下，設(shè)定KMA主 開關(guān)KMA1的額定功率指標(biāo)至少比K主開關(guān)K1擴展0. 5倍。設(shè)計原理所述無弧開關(guān)電路的消弧設(shè)計原理詳見控制方法中所述。所述無弧開關(guān)電路的功率擴展設(shè)計原理與前述相似。實施例四圖6、圖7中，所述無弧開關(guān)電路由控制電路A、系統(tǒng)控制電路B、消弧邏 輯電路C、穩(wěn)壓電源電壓端Vcc、穩(wěn)壓電源接地端GND、主開關(guān)體G、真空繼電器KM(或其它消 弧繼電器)、第一電極端P1、第二電極端P2構(gòu)成、第三電極端P3構(gòu)成；控制電路A為弱電電 路，包括系統(tǒng)控制電路B和消弧邏輯電路C，其中系統(tǒng)控制電路B為控制電路A的主控制電 路，根據(jù)實際需要設(shè)定，消弧邏輯電路C由三極管T、二極管Dl、KM輔開關(guān)KM2、KMB輔開關(guān) KMB2構(gòu)成，其中KM輔開關(guān)KM2、三極管T串接在主開關(guān)體G和穩(wěn)壓電源接地端GND之間，三極管τ的b極與系統(tǒng)控制電路B的輸出端對應(yīng)電連接，二極管D1、三極管T與KMB輔開關(guān) KMB2并聯(lián)，串接在真空繼電器KM和穩(wěn)壓電源接地端GND之間；主開關(guān)體G包括G第一輸入 端E、G第二輸入端F、繼電器KMA、KMA主開關(guān)KMA1、KMA輔開關(guān)KMA2、交流接觸器KMB、KMB 主開關(guān)KMBl、KMB輔開關(guān)KMB2、第一電極端Pl、第二電極端P2、第三電極端P3 ；其中KMA主 開關(guān)KMAl、交流接觸器KMB串接在第一電極端Pl與第三電極端P3之間；真空繼電器KM包 括真空繼電器KM本體、K第一輸入端Ml、K第二輸入端Ni、KM主開關(guān)KMl、KM輔開關(guān)KM2 ； 其中G第一輸入端E、G第二輸入端F、K第一輸入端Ml、K第二輸入端m分別與控制電路 A對應(yīng)電連接，KMB主開關(guān)KMBl與KM主開關(guān)KMl并聯(lián)在第一電極端Pl和第二電極端P2之 間。
—種無弧開關(guān)電路的控制方法，其要點在于控制方法的步驟及其邏輯關(guān)系所述無弧開關(guān)電路作為電路開關(guān)使用時，其控制方法是第一步驟，所述無弧開關(guān)電路處于原始斷開狀態(tài)；第二步驟，令控制電路B發(fā)出閉合信號，真空繼電器KM通過二極管Dl、三極管T首 先接通，KM主開關(guān)KMl在無弧狀態(tài)下閉合，KM輔開關(guān)KM2同步閉合，此時第一電極端Pl與 第二電極端P2之間的電壓為零，瞬時后，繼電器KMA通過KM輔開關(guān)KM2、三極管T接通，KMA 主開關(guān)KMAl閉合，交流接觸器KMB接通，KMB主開關(guān)KMBl在無弧狀態(tài)下閉合；第三步驟，令控制電路B發(fā)出斷開信號，三極管T處于截止?fàn)顟B(tài)，繼電器KMA首先 失電，KMA主開關(guān)KMAl斷開，交流接觸器KMB失電，，KMB主開關(guān)KMB1、KMB輔開關(guān)KMB2同 步斷開；在KMB主開關(guān)KMBl和KMB輔開關(guān)KMB2斷開以前，由于KMB輔開關(guān)KMB2的連接作 用而使真空繼電器KM仍處于接通狀態(tài)，KM主開關(guān)KMl仍處于接通狀態(tài)，此時第一電極端Pl 與第二電極端P2之間的電壓為零，故KMA主開關(guān)KMAl斷開時無弧；瞬時后，真空繼電器KM 失電斷開，KM主開關(guān)KMl和KM輔開關(guān)KM2在無弧狀態(tài)下同步斷開；開關(guān)系統(tǒng)恢復(fù)到原始斷 開狀態(tài)；在該電路中，因KMB輔開關(guān)KMB2和KM輔開關(guān)KM2皆接在弱電電路中，故其斷、合時 不會拉弧。一種無弧開關(guān)電路的功率擴展方法，其要點在于一、設(shè)定所述無弧開關(guān)電路的額定功率指標(biāo)和使用壽命指標(biāo)；二、根據(jù)設(shè)定的所述無弧開關(guān)電路的額定功率指標(biāo)和使用壽命指標(biāo)，選擇KM主開 關(guān)KMl承受瞬時電流的額定指標(biāo)及使用壽命指標(biāo)；三、根據(jù)KM主開關(guān)KMl承受瞬時電流的額定指標(biāo)，在使用壽命指標(biāo)相同的前提下， 設(shè)定KMB主開關(guān)KMBl的額定功率指標(biāo)至少比KM主開關(guān)KMl擴展0. 5倍。設(shè)計原理所述無弧開關(guān)電路的消弧設(shè)計原理詳見控制方法中所述。所述無弧開關(guān)電路的功率擴展設(shè)計原理與前述相似。
權(quán)利要求
一種無弧開關(guān)電路，其特征在于所述無弧開關(guān)電路由控制電路A、系統(tǒng)控制電路B、消弧邏輯電路C、穩(wěn)壓電源電壓端Vcc、穩(wěn)壓電源接地端GND、主開關(guān)體G、輔開關(guān)體K、第一電極端P1、第二電極端P2構(gòu)成；控制電路A為弱電電路，包括系統(tǒng)控制電路B和消弧邏輯電路C，其中系統(tǒng)控制電路B為控制電路A的主控制電路，消弧邏輯電路C是帶有反饋信號的邏輯控制電路，為控制電路A的中間控制電路；主開關(guān)體G包括主體G、G第一輸入端E、G第二輸入端F和G主開關(guān)GK1；輔開關(guān)體K包括主體K、K第一輸入端M1、K第二輸入端N1和K主開關(guān)K1；其中G第一輸入端E、G第二輸入端F、K第一輸入端M1、K第二輸入端N1分別與控制電路A對應(yīng)電連接，G主開關(guān)GK1與K主開關(guān)K1并聯(lián)在第一電極端P1和第二電極端P2之間；其中K主開關(guān)K1為無弧開關(guān)。
2.一種無弧開關(guān)電路的控制方法，其特征在于控制方法的步驟及其邏輯關(guān)系所述無弧開關(guān)電路作為電路開關(guān)使用時，其控制方法是第一步驟，所述無弧開關(guān)電路處于原始斷開狀態(tài)；第二步驟，令控制電路A發(fā)出閉合信號，系統(tǒng)控制電路B首先對消弧邏輯電路C發(fā)出閉 合信號，然后由消弧邏輯電路C首先控制輔開關(guān)體K導(dǎo)通，K主開關(guān)Kl在無弧狀態(tài)下閉合， 此時第一電極端Pl與第二電極端P2之間的電壓為零，瞬時后，控制主開關(guān)體G導(dǎo)通，G主 開關(guān)GKl在無弧狀態(tài)下閉合導(dǎo)通；第三步驟，令控制電路A發(fā)出斷開信號，系統(tǒng)控制電路B首先對消弧邏輯電路C發(fā)出斷 開信號，然后由消弧邏輯電路C首先控制主開關(guān)體G斷開，G主開關(guān)GKl斷開；在G主開關(guān) GKl斷開以前，通過消弧邏輯電路C的邏輯控制，令輔開關(guān)體K仍處于導(dǎo)通狀態(tài)，K主開關(guān)Kl 也處于導(dǎo)通狀態(tài)，此時第一電極端Pl與第二電極端P2之間的電壓為零，故G主開關(guān)GKl斷 開時無??；然后控制輔開關(guān)體K斷開，K主開關(guān)Kl在無弧狀態(tài)下斷開，開關(guān)系統(tǒng)恢復(fù)到原始 斷開狀態(tài)。
3.一種無弧開關(guān)電路的功率擴展方法，其特征在于一、設(shè)定所述無弧開關(guān)電路的額定功率指標(biāo)和使用壽命指標(biāo)；二、根據(jù)設(shè)定的所述無弧開關(guān)電路的額定功率指標(biāo)和使用壽命指標(biāo)，選擇K主開關(guān)Kl 承受瞬時電流的額定指標(biāo)及使用壽命指標(biāo)；三、根據(jù)K主開關(guān)Kl承受瞬時電流的指標(biāo)及使用壽命指標(biāo)，在使用壽命指標(biāo)相同的前 提下，設(shè)定G主開關(guān)GKl的額定功率指標(biāo)至少比K主開關(guān)Kl擴展0. 5倍。
4.一種無弧開關(guān)電路，其特征在于所述無弧開關(guān)電路由控制電路A、系統(tǒng)控制電路B、消弧邏輯電路C、穩(wěn)壓電源電壓端 Vcc、穩(wěn)壓電源接地端GND、主開關(guān)體G、輔開關(guān)體K、第一電極端P1、第二電極端P2構(gòu)成；控 制電路A為弱電電路，包括系統(tǒng)控制電路B和消弧邏輯電路C，其中系統(tǒng)控制電路B為控制 電路A的主控制電路，根據(jù)實際需要設(shè)定，消弧邏輯電路C由三極管T、二極管D1、K輔開關(guān) K2、G輔開關(guān)GK2構(gòu)成，其中K輔開關(guān)K2、三極管T串接在主開關(guān)體G和穩(wěn)壓電源接地端GND 之間，三極管T的b極與系統(tǒng)控制電路B的輸出端對應(yīng)電連接，二極管Dl與三極管T串接 在輔開關(guān)體K和穩(wěn)壓電源接地端GND之間，G輔開關(guān)GK2串接在輔開關(guān)體K和穩(wěn)壓電源接 地端GND之間，G輔開關(guān)GK2與二極管D1、三極管T并聯(lián)；主開關(guān)體G包括主體G、G第一輸 入端E、G第二輸入端F、G主開關(guān)GKl、G輔開關(guān)GK2 ；輔開關(guān)體K包括主體K、K第一輸入端Ml、K第二輸入端m、K主開關(guān)Kl、K輔開關(guān)K2 ；其中G第一輸入端E、G第二輸入端F、K第 一輸入端Ml、K第二輸入端m分別與控制電路A對應(yīng)電連接，G主開關(guān)GKl與K主開關(guān)Kl 并聯(lián)在第一電極端Pl和第二電極端P2之間；其中K主開關(guān)Kl為無弧開關(guān)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述無弧開關(guān)電路，其特征在于消弧邏輯電路C由三極管T、二極 管Dl、K輔開關(guān)K2、G輔開關(guān)GK2構(gòu)成，其中K輔開關(guān)K2、三極管T串接在主開關(guān)體G和穩(wěn) 壓電源接地端GND之間，三極管T的b極與系統(tǒng)控制電路B的輸出端對應(yīng)電連接，二極管Dl 與三極管T串接在輔開關(guān)體K和穩(wěn)壓電源接地端GND之間，G輔開關(guān)GK2串接在輔開關(guān)體K 和穩(wěn)壓電源接地端GND之間，G輔開關(guān)GK2與二極管D1、三極管T并聯(lián)。
6.一種無弧開關(guān)電路，其特征在于所述無弧開關(guān)電路由控制電路A、系統(tǒng)控制電路B、消弧邏輯電路C、穩(wěn)壓電源電壓端 Vcc、穩(wěn)壓電源接地端GND、繼電器KMA、真空繼電器KM(或其它消弧繼電器)、第一電極端 Pl、第二電極端P2構(gòu)成；控制電路A為弱電電路，包括系統(tǒng)控制電路B和消弧邏輯電路C， 其中系統(tǒng)控制電路B為控制電路A的主控制電路，根據(jù)實際需要設(shè)定，消弧邏輯電路C由三 極管T、二極管Dl、KM輔開關(guān)KM2、KMA輔開關(guān)KMA2構(gòu)成，其中KM輔開關(guān)KM2、三極管T串 接在繼電器KMA和穩(wěn)壓電源接地端GND之間，三極管TWb極與系統(tǒng)控制電路B的輸出端 對應(yīng)電連接，二極管D1、三極管T與KMA輔開關(guān)KMA2并聯(lián)，串接在真空繼電器KM和穩(wěn)壓電 源接地端GND之間；繼電器KMA包括繼電器KMA本體、G第一輸入端E、G第二輸入端F、KMA 主開關(guān)KMAl、KMA輔開關(guān)KMA2 ；真空繼電器KM包括真空繼電器KM本體、K第一輸入端Ml、 K第二輸入端N1、KM主開關(guān)KMl、KM輔開關(guān)KM2 ；其中G第一輸入端E、G第二輸入端F、K第 一輸入端Ml、K第二輸入端m分別與控制電路A對應(yīng)電連接，KMA主開關(guān)KMAl與KM主開 關(guān)KMl并聯(lián)在第一電極端Pl和第二電極端P2之間；其中KM主開關(guān)KMl為無弧開關(guān)。
7.一種無弧開關(guān)電路，其特征在于所述無弧開關(guān)電路由控制電路A、系統(tǒng)控制電路B、消弧邏輯電路C、穩(wěn)壓電源電壓端 Vcc、穩(wěn)壓電源接地端GND、繼電器KMA、輔開關(guān)體K、第一電極端P1、第二電極端P2構(gòu)成；控 制電路A為弱電電路，包括系統(tǒng)控制電路B和消弧邏輯電路C，其中系統(tǒng)控制電路B為控制 電路A的主控制電路，根據(jù)實際需要設(shè)定，消弧邏輯電路C由三極管T、二極管D1、K輔開關(guān) K2、KMA輔開關(guān)KMA2構(gòu)成，其中K輔開關(guān)K2、三極管T串接在繼電器KMA和穩(wěn)壓電源接地端 GND之間，三極管T的b極與系統(tǒng)控制電路B的輸出端對應(yīng)電連接，二極管Dl與三極管T與 KMA輔開關(guān)KMA2并聯(lián)，串接在輔開關(guān)體K和穩(wěn)壓電源接地端GND之間；繼電器KMA包括繼電 器KMA本體、G第一輸入端E、G第二輸入端F、KMA主開關(guān)KMA1、KMA輔開關(guān)KMA2 ；輔開關(guān)體 K包括光耦合器件ICl、光耦合器件IC2、雙向可控硅SCRl、雙向可控硅SCR2、電阻R1、繼電 器KM、KM主開關(guān)KMl、KM輔開關(guān)KM2、K第一輸入端Ml、K第二輸入端附、K第一輸出端M2、 K第二輸出端N2、穩(wěn)壓電源電壓端Vcc、穩(wěn)壓電源接地端GND ；其中G第一輸入端E、G第二輸 入端F、K第一輸入端Ml、K第二輸入端m分別與控制電路A對應(yīng)電連接；電阻Rl、K第一 輸出端M2、K第二輸出端N2串接在雙向可控硅SCR1、雙向可控硅SCR2的控制端之間；KMA 主開關(guān)KMAl與雙向可控硅SCR1、雙向可控硅SCR2并聯(lián)在第一電極端Pl和第二電極端P2 之間，其中雙向可控硅SCR1、雙向可控硅SCR2接成反向并聯(lián)。
8.一種無弧開關(guān)電路的控制方法，其特征在于控制方法的步驟及其邏輯關(guān)系所述無弧開關(guān)電路作為電路開關(guān)使用時，其控制方法是第一步驟，所述無弧開關(guān)電路處于原始斷開狀態(tài)；第二步驟，令控制電路B發(fā)出閉合信號，光耦合器件IC1、光耦合器件IC2通過二極管 D1、三極管T首先同步接通，雙向可控硅SCR1、雙向可控硅SCR2通過K第一輸出端M2、K第 二輸出端N2導(dǎo)通，繼電器KM同步導(dǎo)通，此時第一電極端Pl與第二電極端P2之間的電壓小 于0. 7V，瞬時后，繼電器KMA通過KM輔開關(guān)KM2、三極管T接通，KMA主開關(guān)KMAl在無弧狀 態(tài)下閉合，KM輔開關(guān)KM2同步閉合；第三步驟，令控制電路B發(fā)出斷開信號，三極管T處于截止?fàn)顟B(tài)，繼電器KMA首先失電， KMA主開關(guān)KMAl和KMA輔開關(guān)KMA2同步斷開；在KMA主開關(guān)KMAl和KMA輔開關(guān)KMA2斷 開以前，由于KMA輔開關(guān)KMA2的連接作用而使光耦合器件IC1、光耦合器件IC2仍處于導(dǎo)通 狀態(tài)，雙向可控硅SCR1、雙向可控硅SCR2仍處于導(dǎo)通狀態(tài)，此時第一電極端Pl與第二電極 端P2之間的電壓小于0. 7V，故KMA主開關(guān)KMAl斷開時無??；瞬時后，光耦合器件IC1、光耦 合器件IC2失電，雙向可控硅SCR1、雙向可控硅SCR2斷開，繼電器KM同步失電斷開，KM主 開關(guān)KMl和KM輔開關(guān)KM2在無弧狀態(tài)下斷開；開關(guān)系統(tǒng)恢復(fù)到原始斷開狀態(tài)；仍處于導(dǎo)通 狀態(tài)，此時第一電極端Pl與第二電極端P2之間的電壓為零，故KMA主開關(guān)KMAl斷開時無 弧；瞬時后，繼電器KM失電斷開，KM主開關(guān)KMl和KM輔開關(guān)KM2在無弧狀態(tài)下同步斷開； 開關(guān)系統(tǒng)恢復(fù)到原始斷開狀態(tài)；在該電路中，因KM輔開關(guān)KM2和KMA輔開關(guān)KMA2皆接在弱 電電路中，故其斷、合時不會拉弧。
9.一種無弧開關(guān)電路，其特征在于所述無弧開關(guān)電路由控制電路A、系統(tǒng)控制電路B、消弧邏輯電路C、穩(wěn)壓電源電壓端 Vcc、穩(wěn)壓電源接地端GND、主開關(guān)體G、真空繼電器KM、第一電極端P1、第二電極端P2構(gòu)成、 第三電極端P3構(gòu)成；控制電路A為弱電電路，包括系統(tǒng)控制電路B和消弧邏輯電路C，其中 系統(tǒng)控制電路B為控制電路A的主控制電路，根據(jù)實際需要設(shè)定，消弧邏輯電路C由三極管 T、二極管D1、KM輔開關(guān)KM2、KMB輔開關(guān)KMB2構(gòu)成，其中KM輔開關(guān)KM2、三極管T串接在主 開關(guān)體G和穩(wěn)壓電源接地端GND之間，三極管TWb極與系統(tǒng)控制電路B的輸出端對應(yīng)電連 接，二極管D1、三極管T與KMB輔開關(guān)KMB2并聯(lián)，串接在真空繼電器KM和穩(wěn)壓電源接地端 GND之間；主開關(guān)體G包括G第一輸入端E、G第二輸入端F、繼電器KMA、KMA主開關(guān)KMA1、 KMA輔開關(guān)KMA2、交流接觸器KMB、KMB主開關(guān)KMBl、KMB輔開關(guān)KMB2、第一電極端P1、第二 電極端P2、第三電極端P3 ；其中KMA主開關(guān)KMAl、交流接觸器KMB串接在第一電極端Pl與 第三電極端P3之間；真空繼電器KM包括真空繼電器KM本體、K第一輸入端Ml、K第二輸入 端Ni、KM主開關(guān)KMl、KM輔開關(guān)ΚΜ2 ；其中G第一輸入端E、G第二輸入端F、K第一輸入端 MUK第二輸入端附分別與控制電路A對應(yīng)電連接，KMB主開關(guān)KMBl與KM主開關(guān)KMl并聯(lián) 在第一電極端Pl和第二電極端P2之間。
10.一種無弧開關(guān)電路的控制方法，其特征在于控制方法的步驟及其邏輯關(guān)系所述無弧開關(guān)電路作為電路開關(guān)使用時，其控制方法是第一步驟，所述無弧開關(guān)電路處于原始斷開狀態(tài)；第二步驟，令控制電路B發(fā)出閉合信號，真空繼電器KM通過二極管Dl、三極管T首先接 通，KM主開關(guān)KMl在無弧狀態(tài)下閉合，KM輔開關(guān)KM2同步閉合，此時第一電極端Pl與第二 電極端P2之間的電壓為零，瞬時后，繼電器KMA通過KM輔開關(guān)KM2、三極管T接通，KMA主 開關(guān)KMAl閉合，交流接觸器KMB接通，KMB主開關(guān)KMBl在無弧狀態(tài)下閉合；第三步驟，令控制電路B發(fā)出斷開信號，三極管T處于截止?fàn)顟B(tài)，繼電器KMA首先失電，KMA主開關(guān)KMAl斷開，交流接觸器KMB失電，KMB主開關(guān)KMB1、KMB輔開關(guān)KMB2同步斷開； 在KMB主開關(guān)KMBl和KMB輔開關(guān)KMB2斷開以前，由于KMB輔開關(guān)KMB2的連接作用而使真 空繼電器KM仍處于接通狀態(tài)，KM主開關(guān)KMl仍處于接通狀態(tài)，此時第一電極端Pl與第二 電極端P2之間的電壓為零，故KMA主開關(guān)KMAl斷開時無??；瞬時后，真空繼電器KM失電 斷開，KM主開關(guān)KMl和KM輔開關(guān)KM2在無弧狀態(tài)下同步斷開；開關(guān)系統(tǒng)恢復(fù)到原始斷開狀 態(tài)；在該電路中，因KMB輔開關(guān)KMB2和KM輔開關(guān)KM2皆接在弱電電路中，故其斷、合時不會 拉弧。
全文摘要
本發(fā)明涉及電路控制領(lǐng)域的終端無弧開關(guān)電路及其控制方法和功率擴展方法，該開關(guān)電路的結(jié)構(gòu)設(shè)計要點在于控制電路A由系統(tǒng)控制電路B和消弧邏輯電路C構(gòu)成；其中消弧邏輯電路C是帶有反饋信號的邏輯控制電路；其無弧開關(guān)主電路由G主開關(guān)GK1與K主開關(guān)K1并聯(lián)在第一電極端P1和第二電極端P2之間構(gòu)成；控制電路A通過消弧邏輯電路C控制開關(guān)主電路消弧并對主開關(guān)進行功率擴展。其消弧效果好、功率大、體積小、成本低、簡單實用、用途廣泛。
文檔編號H03K17/72GK101872690SQ20101019007
公開日2010年10月27日 申請日期2010年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月2日
發(fā)明者顧剛, 顧誠 申請人:顧剛;顧誠