一種無電弧斷電保護開關控制電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于電開關領域，具體地說涉及一種無電弧斷電保護開關控制電路。
【背景技術】
[0002]目前，交流接觸器普遍利用電容并聯(lián)在線路中作為功率因數(shù)補償，該類交流接觸器有電弧和較高的浪涌電流，且補償電容易擊穿，使用電壽命短，長期運行成本高。
[0003]可控硅電容投切開關有接通電容無浪涌，分斷電容無電弧的優(yōu)點，但由于其導通壓降大、溫升高、有較大諧波污染的問題存在，為此市場上出現(xiàn)了采用可控硅與機械觸點并聯(lián)結(jié)構(gòu)的一種叫復合開關的電容投切開關，其具備接通壓降低、接通電容無涌流、分斷電容無電弧的優(yōu)點，如圖1所示，工作原理是利用可控硅與機械觸點并聯(lián)，可控硅觸發(fā)導通信號由單一控制回路產(chǎn)生觸發(fā)信號控制可控硅導通觸發(fā)，在開關的機械觸點接通前由控制回路在機械觸點兩端電壓過零時對并聯(lián)的可控硅提供觸發(fā)信號控制可控硅導通，避免了接通的浪涌沖擊電流；開關斷開時，由控制電路再次觸發(fā)可控硅，機械觸點分離后，控制回路在延時一段時間后關斷可控硅觸發(fā)信號，完成無電弧斷開過程。由于機械接觸器斷開存在一定的且不確定值的斷開延時，為確保達到可靠斷開無電弧的目的，需在機械觸點分離后，可控硅要保持一段較長的導通時間，存在斷開時可控硅需導通的工作時間長，導致使用壽命降低的缺點。且控制電路需要長時間通電工作，并需要有微處理器通過檢測到開關的狀態(tài)才能正確的做出判斷處理，用這種電路實現(xiàn)無電弧斷電保護功能成本高，結(jié)構(gòu)復雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為此，本發(fā)明所要解決的技術問題在于克服現(xiàn)有技術中的不足從而提出一種使用壽命長、結(jié)構(gòu)簡單、成本低的無電弧斷電保護開關控制電路。
[0005]本發(fā)明的一種無電弧斷電保護開關控制電路，包括:第一開關、第二開關、第一延時電路、第一可控開關、第二可控開關、第二延時電路和可控硅電路；
[0006]所述第一開關的一端連接電源火線，所述第一開關的另一端連接負載；
[0007]所述第一延時電路的輸入端與所述第一開關的另一端連接，輸出端分別與第一可控開關的輸入端和第二可控開關的控制端連接，用于對電源的輸出進行整流以及控制第二可控開關的通斷；
[0008]所述第二延時電路包括第一輸入端、第二輸入端、第一輸出端和第二輸出端，其中第一輸入端與第二可控開關的輸出端連接，第二輸入端與第二開關的一端連接，第一輸出端與第一可控開關的控制端連接，第二輸出端與可控硅電路的控制端連接，所述第二延時電路用于控制第一可控開關的通斷，并且所述第二延時電路的時間常數(shù)小于所述第一延時電路的時間常數(shù)；
[0009]所述第二開關連接在第二延時電路的第二輸入端與零線之間；
[0010]所述可控硅電路連接在電源零線與負載之間。
[0011]優(yōu)選地，所述第一開關和第二開關為通過一個按鈕進行聯(lián)動的，所述按鈕下壓時第一開關先閉合，第二開關再閉合；所述按鈕復位時第二開關先斷開，第一開關再斷開。
[0012]優(yōu)選地，所述可控硅電路包括雙向可控硅和雙向觸發(fā)二極管，所述可控硅電路的第一電極與電源零線連接，第二電極與負載連接，控制端與雙向觸發(fā)二極管的一端連接；所述雙向觸發(fā)二極管的另一端與所述第二延時電路的第二輸出端連接。
[0013]優(yōu)選地，所述第一延時電路包括第一電阻、第一電容、第二電阻和整流電路；所述整流電路連接在電源火線與第一電阻之間，用于對電源的輸出進行整流；所述第一電阻的一端與所述整流電路連接，另一端分別與所述第一電容的一端、所述第一可控開關的輸入端和第二可控開關的控制端連接；所述第一電容的另一端與電源零線連接；所述第二電阻跨接在所述第一電容的兩端。
[0014]優(yōu)選地，所述整流電路為半波整流電路或全波整流電路。
[0015]優(yōu)選地，所述第二延時電路包括第三電阻、第四電阻、第二電容、第五電阻和第六電阻；所述第三電阻的一端與電源零線連接，另一端分別與所述第四電阻的一端和所述第一可控開關的控制端連接；所述第四電阻的另一端分別與所述第二電容的一端和所述第二可控開關的輸出端連接；所述第二電容的另一端分別與所述第五電阻的一端、所述第六電阻的一端和所述可控硅電路的控制端連接；所述第五電阻的另一端與電源零線連接；所述第六電阻的另一端與所述第二開關的一端連接。
[0016]優(yōu)選地，所述第二延時電路還包括變阻器，所述變阻器串聯(lián)于所述第六電阻與所述第二開關之間，變阻器的第一固定端與第六電阻的另一端連接，自由端與第二開關的一端連接。
[0017]優(yōu)選地，還包括:第七電阻和二極管；
[0018]所述第七電阻的一端與所述第四電阻的另一端連接，另一端與所述二極管的正極連接；所述二極管的負極與所述雙向觸發(fā)二極管的另一端連接。
[0019]優(yōu)選地，所述第一可控開關為三極管；所述第二可控開關為MOSFET管；所述三極管的射極和所述MOSFET管的源極分別與電源零線連接；所述三極管的集電極分別與所述MOSFET管的柵極和所述第一延時電路的輸出端連接，基極與所述第二延時電路的第一輸出端連接；所述MOSFET管的漏極與所述第二延時電路的第一輸入端連接。
[0020]優(yōu)選地，還包括:壓敏電阻；所述壓敏電阻并聯(lián)在所述可控硅電路的兩端。
[0021]本發(fā)明的上述技術方案相比現(xiàn)有技術具有以下優(yōu)點:
[0022]本發(fā)明通過設置具有較大時間常數(shù)的第一延時電路和具有較小時間常數(shù)的第二延時電路，使得在第一開關和第二開關同時閉合時接入輸入電源的時候，電路中的第一可控開關先導通，從而限制第二可控開關導通，導致第二延時電路就不會工作，可控硅電路就不會導通，從而起到斷電保護的功能。通過設置第二開關，實現(xiàn)了只有當?shù)诙_關閉合時，第一開關的閉合才能使得可控硅電路導通，進而實現(xiàn)了在第一開關接通時電路無電流通過的功能，即不會產(chǎn)生電弧，從而起到了保護觸點的作用，延長了電路的使用壽命。
[0023]本發(fā)明中通過在雙向可控硅的控制端上串接了一個雙向二極管，該雙向二極管起到了限壓的作用，從而使提供給雙向可控硅的觸發(fā)電壓限定在一個閾值范圍內(nèi)，避免當觸發(fā)電壓過大時損壞雙向可控硅，起到了保護雙向可控硅的作用，從而延長了電路的使用壽命O
[0024]本發(fā)明中通過在第二延時電路中設置變阻器，可改變第二延時電路的時間常數(shù)，從而起到了能夠控制通過可控娃的電流大小，防止產(chǎn)生瞬間電流沖擊，起到了保護可控娃的作用，從而延長了電路的使用壽命。
[0025]本發(fā)明中通過設置第七電阻和二極管，當調(diào)節(jié)變阻器時，使雙向可控硅的工作狀態(tài)可以從半波相位控制狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿ㄏ辔豢刂茽顟B(tài)，從而實現(xiàn)了在調(diào)節(jié)變阻器的過程中交直流自動轉(zhuǎn)換調(diào)壓變化的功能，從而延伸出具有無電弧+斷電保護功能+調(diào)速功能的電開關。
[0026]本發(fā)明中由于可控硅元件對過電壓非常敏感，且對過電流的承受能力不強，存在擊穿隱患，安全穩(wěn)定性較弱，尤其是在諧波稍大的情況下極易損壞，所以進一步地通過在可控硅的電極兩端并聯(lián)壓敏電阻，可有效地避免可控硅損傷，進一步地起到了在雷擊或浪涌條件下保護可控硅的作用，大大提高了電路的抗沖擊能力，從而延長了電路的使用壽命。
【附圖說明】
[0027]為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本發(fā)明的具體實施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進一步詳細的說明，其中
[0028]圖1是現(xiàn)有技術中的開關控制電路的電路圖
[0029]圖2是本發(fā)明實施例的無電弧斷電保護開關控制電路的結(jié)構(gòu)框圖；
[0030]圖3是本發(fā)明實施例的一種無電弧斷電保護開關控制電路圖；
[0031]圖4是本發(fā)明實施例的另一種無電弧斷電保護開關控制電路圖；
[0032]圖5是本發(fā)明實施例的又一種無電弧斷電保護開關控制電路圖。
[0033]圖中附圖標記表示為:1-無電弧斷電保護開關控制電路，10-整流電路，20-第一延時電路，30-第二延時電路，40-第一可控開關，50-第二可控開關，60-可控硅電路，2-負載。
【具體實施方式】
[0034]以下參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。需要注意的是，本文中的術語“第一”、“第二”、“第三”等(如果存在)用于在類似要素之間進行區(qū)別，并且不一定是描述特定的次序或者按時間的順序。要理解，這樣使用的這些術語在適當?shù)沫h(huán)境下是可互換的，使得在此描述的主題的實施例如是能夠以與那些說明的次序不同的次序或者以在此描述的另外的次序來進行操作。術語“連接”應被寬泛地理解并且指的是電連接、機械連接、或者以另外地連接兩個或更多個元件或者信號，直接地或者通過中間電路和/或元件間接地連接。
[0035]圖2示出了本發(fā)明實施例的無電弧斷電保護開關控制電路的結(jié)構(gòu)框圖，如圖2所示，本實施例的無電弧斷電保護開關控制電路I包括第一開關SW1、第