一种智能型复合开关制造技术

本实用新型专利技术公开了一种智能型复合开关，包括无触点开关电路和其控制电路，所述无触点开关电路包括由２片反向并联的单相可控硅构成的交流开关电路以及与之并联的触点式继电器开关，当要求闭合时，由控制电路先控制交流开关电路导通，经过延时后再控制触点式继电器开关闭合；当要求断开时，控制电路先控制触点式继电器开关断开，经过延时后再断开交流开关电路。由于本实用新型专利技术复合开关没有传统继电器开关的触点动作电弧现象，继电器不用承受开关电弧的影响，也没有固态继电器的导通压降大、工作发热严重等缺点，开关的使用寿命也大大延长，并且使用安全可靠。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于开关
，涉及一种智能型复合开关。
技术介绍
机电在各个领域都有广泛的应用，由于控制机电开关大多使用 的是触点式继电器开关，这种设备在大电流负载运行情况下，开关在 从开-关和关-开动作时不可避免的出现电弧现象，严重影响开关的使 用寿命，同时产生的电弧也会对生产运营安全构成威胁。常规的固态继电器使用半导体器件做开关，这种开关虽然是一 种无触点开关，但是由于半导体的导通电压降比较大导致了固态继电 器发热会比较严重，在很多场合无法取代传统继电器开关。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是针对现有技术存在的上述不 足，提供一种在开关动作过程中既不会产生电弧现象，也不会有发热 现象产生的智能型复合开关。解决本技术技术问题所采用的技术方案是该智能型复合开 关，包括无触点开关电路和其控制电路，所述无触点开关电路包括由2片反向并联的单相可控硅构成的交流开关电路以及与之并联的触 点式继电器开关，当要求闭合时，由控制电路先控制交流开关电路导 通，经过延时后再控制触点式继电器开关闭合；当要求断开时，控制 电路先控制触点式继电器开关断开，经过延时后再断开交流开关电 路。所述控制电路可采用MCU智能开关控制电路。MCU智能开关控制 电路可包括PIC单片机、开关信号输入电路，开关信号输入电路采集 到的开关信号传送到PIC单片机的输入/输出端口后，由PIC单片机根据开关信号的有无控制无触点开关电路的闭合或断开。所述开关信号输入电路包括光电藕荷器L以及电阻R1、电阻R3，当有开关信号输入时，电流通过电阻R3和光电藕荷器L的原边，光电藕荷器L的副边导通，PIC单片机采集到低电平；当没有开关信号输入时，光电藕荷器L的原边没有电流，光电藕荷器L的副边截止，PIC单片机采集到高电平；PIC单片机的输入/输出端口通过采集到此电平变化，从而判断幵关信号的有无。优选的是，MCU智能开关控制电路中还包括有电压采样电路，电 压釆样电路将采集到的输入交流电压信号传送到PIC单片机的模/数 转换端口， PIC单片机根据此输入交流电压信号判断输入电压是否正 常，当输入电压正常时，再判断是否有开关信号，根据开关信号的有 无控制无触点开关电路闭合或断开。所述电压采样电路由串联于输入交流电源输入端的二极管D、电 容C、电阻R2组成，当交流电输入时，通过二极管D整流、电容C 与电阻R2分压后，电阻R2两端会产生一个和输入电压成比例的直流 电压信号，由PIC单片机的模/数转换端口采集到该直流电压信号， 再通过PIC单片机运算处理判断输入电压是否正常。本技术是一种智能无触点开关，釆用将继电器和可控硅复 合使用的方式，将可控硅的无触点开关和继电器的低导通损耗特点完 美结合，并由PIC单片机进行智能控制，对输入电源进行检测判断， 输入输出端有故障时不会工作，从而使本复合开关使用更安全可靠。对于继电器之类的机械开关，在开关过程时，由于通电的触点 由通到断，电流和电压在瞬间发生变化，而开关的触点间距由非常小 逐渐变大，在触点之间间距不是特别大的时候，触点之间的空气绝缘 强度不够，在电压和电流作用下，空气发生了导电现象，即产生了电 弧。电弧发生时，会产生很高温度，縮短触点的寿命甚至毁坏触点。 而本复合开关没有传统继电器开关的触点动作电弧现象，继电器不用 承受开关电弧的影响，也没有固态继电器的导通压降大、工作发热严 重等缺点，开关的使用寿命也大大延长，因此本复合开关能在一定程 度上解决电气使用的安全问题。附图说明图1为本技术的电路结构图图2为本技术MCU智能开关控制电路的电路结构图图中Rl、 R2、 R3—电阻 D—二极管 L一光电藕荷器 C一电容l一交流开关电路2—触点式继电器开关 3—无触点开关电路 4 —MCU智能幵关控制电路具体实施方式以下结合实施例和附图，对本技术作进一步详细描述。 下面实施例为本技术的非限定性实施例。实施例1:如图l所示，本技术智能型复合开关包括无触点开关电路3和其控制电路，所述无触点开关电路3包括由2片反向并联的单相可 控硅构成的交流开关电路1以及与之并联的触点式继电器开关2。本 实施例中，控制电路可采用MCU智能开关控制电路4，其中的PIC单 片机采用美国Microchip公司生产的型号为PIC16F676的单片机。图2为MCU智能开关控制电路4的原理图。如图2所示，MCU 智能开关控制电路4主要由PIC单片机、电压采样电路、开关信号输 入电路组成。电压采样电路由串联于输入交流电源的输入端的二极管D、电容 C、电阻R2组成，当交流电输入时，通过二极管D整流、电容C与电 阻R2分压后，电阻R2两端会产生一个和输入电压成比例的直流电压 信号，由PIC单片机的模/数转换端口采集，通过PIC单片机程序运 算处理判断输入电压是否正常，经过判断后控制所述无触点开关电路 闭合或断开。开关信号输入电路包括光电藕荷器L以及电阻R1、电阻R3，其 中电阻R3连接在光电藕荷器L的输入端(即原边)，电阻R1连接在 光电藕荷器L的输出端(即副边)。当有开关信号输入时，光电藕荷 器L导通，电流通过电阻R3和光电藕荷器L的原边，光电藕荷器的副边导通，PIC单片机的1/0端口 (输入/输出端口)采集到低电平 (0V);当没有开关信号输入时，光电藕荷器L不导通，光电藕荷器L的原边没有电流，光电藕荷器L的副边截止，PIC单片机的I/0端 口采集到高电平(VCC) 。 PIC单片机的I/O端口通过采集到此电平 变化，从而判断开关信号的有无。当本技术开关连接交流电源和负载后，MCU智能开关控制电 路4根据输入交流电压进行判断，当输入交流电压在所设定范围之内 时，再判断是否有开关信号，当判断有开关信号输入，本技术复 合开关进行开关的闭合动作；如果判断输入交流电源不正常，就不会 迸行开关的闭合动作。当要求开关闭合时，由MCU智能开关控制电路4先控制交流开 关电路1导通，经过延时后再控制触点式继电器开关2闭合；当要求 断开时，MCU智能开关控制电路4先控制触点式继电器开关2断开， 经过延时后再断开交流开关电路1。由于本技术开关在进行闭合动作时先由MCU智能开关控制 电路4控制两片可控硅构成的交流开关电路1导通，而可控硅没有机 械触点，不会产生电弧；再由MCU智能开关控制电路4控制触点式继 电器开关2进行闭合，由于继电器导通电压降小，电流都从继电器开 关通过，可控硅上没有电流就不会有发热现象。本开关的断开动作同 理，由MCU智能开关控制电路4先断开触点式继电器开关再断开交流 开关电路l，也不会产生电弧现象。本技术复合开关通过MCU智能开关控制电路4对输入交流 电源进行采样判断并釆集输入的开关控制信号，通过运算判断后对无 触点开关电路3进行操作，以确保开关的可靠动作和负载设备的安全 运行。此外，当设备出现故障时，本技术复合开关可从节点信号 输出端给用户提供故障信号检测干接点，便于用户进行观察和检测。权利要求1.一种智能型复合开关，其特征在于包括无触点开关电路(3)和其控制电路，所述无触点开关电路包括由2片反向并联的单相可控硅构成的交流开关电路(1)以及与之并联的触点式继电器开关(2)，当要求本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能型复合开关，其特征在于包括无触点开关电路（３）和其控制电路，所述无触点开关电路包括由２片反向并联的单相可控硅构成的交流开关电路（１）以及与之并联的触点式继电器开关（２），当要求闭合时，由控制电路先控制交流开关电路导通，经过延时后再控制触点式继电器开关闭合；当要求断开时，控制电路先控制触点式继电器开关断开，经过延时后再断开交流开关电路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵丹，杜涛，李卫江，
申请(专利权)人：新疆新能源股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：65[中国|新疆]