CN110676091A - 无弧开关智能芯片组模块 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及无弧断流技术领域,尤其涉及一种无弧开关智能芯片组模块。它包括晶闸管、控制器以及负载,所述负载以及控制器均与晶闸管连接。采用上述结构可以降低智能芯片组模块的误触发几率,进而使得智能芯片组模块的可靠性提高,进而能能使交流直流,从低压中压到高压超高压特高压开关价格降低,电寿命延长20‑50倍,国内外年需求量可达数千亿元,每年可节约电工原材料和贵金属达数百亿元,开关无电弧分合闸的安全防爆效益、对人类健康的生态环保社会效益尤为显著。
Description
技术领域
本发明涉及无弧断流技术领域,尤其涉及一种无弧开关智能芯片组模块。
背景技术
本申请是在“无弧断流理论及其应用”的指导下,在“断流开关”发明专利和“片式晶闸管和片式晶体管及其应用”发明专利的基础上发明的。
1、国内的背景技术:
灭弧理论和灭弧原理:
国内外研制电力开关的理论是灭弧理论和灭弧原理,灭弧理论认为电力开关产生电弧是必然的,开关元件在动作时是关合或开断电路,不动时是连通或隔离电源,其本质的功能是起“阻抗变换器”的作用,即将电路中某点的阻抗由o→∞或∞→o。“电弧”则是这一迅速变换过程中难以避免但也是不可缺少的开断元件。1.对于高压大电流电路中的有触头机械开关来说,只有电弧才能完成上述变换。2.问题在于如何限制其不利的效应。
一百多年来各国研制断路器等新型电力开关的科学家和专业人员,都是在根据灭弧理论及其灭弧原理努力进行灭弧,开发研制不断创新的电力开关。好象在电力开关中出现电弧,大家想方设法尽快去熄灭它,才能研制生产出先进的电力开关,这是天经地义的。为什么不考虑在电弧出现前,想方设法阻止电弧的产生或消弱电弧产生的条件,研究出一套无弧断流的理论及其无弧原理。去指导生产,研制出无弧智能开关,用这样的电力开关去开断电路不就非常轻松了吗?而且还能有效地消除因电弧截流现象而且产生的、较高的操作过电压的发生,这样对整个电力系统绝缘的高标准要求,不就可以减轻很大的压力吗,于是,我反复从理论上分析,得出以下结论:
1)、生产实践往往领先于科研制造的理论。在电接触理论、电弧理论、灭弧理论及其灭弧原理的基础上,可以研究出无弧理论及其各种无弧原理,进而可以指导研制无弧智能开关。
2)、这两起典型的误操作事故,充分说明在6KV电压等级下,用手动的操作速度,可以在三相交流电流过零的瞬间碰巧分别捕捉到零点,进行无弧断流的分合闸操作。从这种万分之一的偶然性研究总结出无弧断流理论,保证做到万无一失的可靠性就能指导生产实践,研制出无弧智能开关。
无弧断流理论及其应用:无弧理论及无弧原理认为在工频电压下开关带负荷分合闸时,电弧的形成需要几十到几百微秒的时间,在尚未产生电弧之前,可以采用多种无弧原理千方百计的消弱形成电弧的各种因素、破坏产生电弧的各种条件,把这段时间延长几倍以上。采用零电压合闸、零电流分闸的软开关技术,将开关回路中的电流转移到与开关并联的智能芯片组模块分路中去,开关触头就能进行无弧分合闸;还能选择电压过零时合闸,有效限制合闸时的冲击电流。这就是无弧断流理论,也是无弧开关智能芯片组模块的工作原理,是在灭弧理论及灭弧原理的基础上持续研发各电压等级和电流容量的无弧智能开关。
2、国外的背景技术:
从20世纪50年代到现在,电力电子器件的发展经历了四个阶段:第一阶段是整流器时代,第二阶段是晶闸管时代,第三阶段是IGBT和MOSFET时代,第四阶段是POWER IC时代。这四个阶段的发展不是新一代器件取代旧一代器件,而是在每一个阶段,各类电力电子器件都有所新的发展。近些年来又出现了片式半导体器件,例如片式二极管和贴片电子元件等。
国外早在手机、电视机、电脑和智能汽车中研制成功数百种芯片,其电压等级只有几伏或几十伏,电流是毫安级或者安培级。仅在手机和电脑中研制成功了芯片组。美、日、欧等发达国家正在进行智能汽车芯片组的研制,还未见研制成功的报道,更未见智能芯片组模块研究的报道。我们研制的智能芯片组模块的电压可达到数千伏至数十万伏;其电流可达到数千安。我们比发达国家现在就领先了10多年,其电压等级和电流容量,比国外研制的芯片组的电压和电流都大几个数量级。
从各国的科学家和专家多年来的研究可以看出,所有电器产品、架空线、埋在地下的电缆、甚至包括穿墙套管的电线和手机,都研究了电磁辐射的安全标准。唯独没有提到电力开关电弧的电磁辐射。开关电弧向空间电磁场发射的高频电磁辐射,对人类空间电磁场的污染非常严重,有可能比雾霾还厉害,只不过是雾霾能看见,而开关电弧的电磁辐射看不见,是人类健康的隐形杀手。智能芯片组模块和电力开关并联配套的无弧智能开关,分合闸时不产生电弧,从而就消除了这个隐形杀手。能使世界1/2的人口免受开关电弧电磁辐射,及其辐射引发的新发传染病之苦,可以惠及全人类!填补了发达国家研究电磁辐射污染的空白。
但是现有技术的智能芯片组模块使用在无弧开关上后效果较差,容易产生误判。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:提供一种不容易误判的无弧开关智能芯片组模块。
本发明所采用的技术方案是:一种无弧开关智能芯片组模块,它包括晶闸管、控制器以及负载,所述负载以及控制器均与晶闸管连接。
作为优选,当无弧开关智能芯片组模块应用于单相交流220V电压时,所述晶闸管为双向晶闸管,且所述控制器的型号为KJ008,所述双向晶闸管与负载串联后并联在220V电压两端,所述双向晶闸管一端通过电阻R1与控制器的5引脚连接,所述控制器的编号为1的引脚与编号为5的引脚之间设置并联的电阻R2与电容C1,热敏电阻R4与滑动电阻R9串联后与电容 C2并联之后设置在双向晶闸管与控制器的编号为7的引脚之间,控制器的编号为2的引脚连接在热敏电阻R4与滑动电阻R9之间,并且控制器的编号为8的引脚与220V电压之间串联有稳压二极管与电阻R3,而且控制器的编号为3的引脚连接在双向晶闸管的一端,控制器的编号为4的引脚、编号为11的引脚以及编号为12的引脚相互连接,控制器的编号为6的引脚与编号为7的引脚相互连接。
作为优选,当无弧开关只能芯片组模块应用于三相交流380V电压时,所述控制器型号为 TH103,且晶闸管包括六个,分别为晶闸管VT1、晶闸管VT2、晶闸管VT3、晶闸管VT4、晶闸管VT5,以及晶闸管VT6,控制器的编号为16的引脚、编号为17的引脚、编号为18的引脚、编号为20的引脚、编号为21的引脚以及编号为22的引脚均与脉冲变压器连接,且晶闸管VT1与晶闸管VT4首尾相连,晶闸管VT2与晶闸管VT5首尾相连,晶闸管VT3与晶闸管VT6 首尾相连,且脉冲变压器分别连接晶闸管VT1的负极端、晶闸管VT4的负极端、晶闸管VT2 的负极端、晶闸管VT5的负极端、晶闸管VT3的负极端以及晶闸管VT6的负极端,控制器的编号为19的引脚接24V电源,控制器的编号为6的引脚接控制信号。
采用以上结构与现有技术相比,本发明具有以下优点:采用上述结构可以降低智能芯片组模块的误触发几率,进而使得智能芯片组模块的可靠性提高,进而能能使交流直流,从低压中压到高压超高压特高压开关价格降低,电寿命延长20-50倍,国内外年需求量可达数千亿元,每年可节约电工原材料和贵金属达数百亿元,开关无电弧分合闸的安全防爆效益、对人类健康的生态环保社会效益尤为显著。
附图说明
图1为单相交流220V无弧开关智能芯片组模块的电路原理图。
图2为单相交流220V无弧开关智能芯片组模块的接线图。
图3为直流200V无弧开关智能芯片组模块的电路原理图。
图4为三相交流380V无弧开关智能芯片组模块的电路原理图。
图5为三相交流380V无弧开关智能芯片组模块的接线图。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明做进一步描述,但是本发明不仅限于以下具体实施方式。
无弧开关智能芯片组模块的发明内容:
“无弧开关智能芯片组模块”专利是在“无弧断流理论及其应用”的指导下,在“断流开关”发明专利和“片式晶闸管和片式晶体管及其应用”发明专利的基础上发明的。构成了在“无弧断流理论及其应用”的理论指导下,研发了发明专利的三步曲,由三部发明专利组合成了一组开拓性的发明专利。
“断流开关”发明专利中所描述的内容,在此不再重述。
“片式晶闸管和片式晶体管及其应用”发明专利中所描述的内容。在此不再重述。
无弧开关智能芯片组模块的研制技术:
电力半导体芯片的主要技术特征
现在国内外研制手机芯片、电脑芯片、智能汽车芯片,以及研制芯片组的技术正在蓬勃发展。但是电力半导体芯片和手机芯片、电脑芯片、智能汽车芯片的主要技术特征大不一样。手机芯片的电压只有5伏左右、电流是毫安级,电脑芯片的电压20伏左右、电流是安培级,智能汽车芯片的电压100-200伏左右,电流最大几十安。而电力半导体芯片的从电压几十伏到一万伏、电流从几安到8000安,而且其他各项技术参数的意义也大不一样。
芯片的摩尔定律并不完善,不适用于电力半导体芯片。电力半导体芯片的电压和电流是随着外形尺寸的增大而增大,可以升高成本和增加功能。
按照“断流开关”发明专利,在描述的电子式断流器的基础上逐步深入研制,用晶闸管或者晶体管的芯片或者硅片研制成电子式断流器的芯片。
电力半导体芯片组的研制方法:
按照“片式晶闸管和片式晶体管及其应用”的发明专利,进一步研制成了片式晶闸管和片式晶体管,即国际上现在通称的芯片组。一组片式晶闸管就是一个芯片组,用两个普通晶闸管芯片反并联可以制作一个交流片式晶闸管,就是一个交流芯片组,用一个GTO闸管芯片可以制作一个直流片式晶闸管,就是一个直流芯片组。
智能芯片组模块的驱动集成电路技术特征:
智能芯片组模块的驱动集成电路的控制精度可达微秒级触发,而控制无电弧分合闸的时间能够按照开关触头的运动速度调整为毫秒级,准确地控制着无电弧分合闸的时间。其驱动集成电路的研制技术将专文描述。
电力半导体智能芯片组模块的研制方法:
继续深入研制用一个或几个芯片组和一个驱动集成电路连接调试封装,可以装配成智能芯片组模块。比晶闸管或者晶体管的体积重量均小5--10倍、价格也成几倍的减少,是一种智能化无触点的微型开关装置。
用一个交流芯片组和一个驱动集成电路连接,可以装配成一个单相交流接触器或者单相交流断路器的无弧开关智能芯片组模块。
用一个直流芯片组和一个驱动集成电路连接,可以装配成一个直流接触器或者直流断路器的无弧开关智能芯片组模块。
用三个交流芯片组和一个驱动集成电路连接,可以装配成一个三相交流接触器或者三相交流断路器的无弧开关智能芯片组模块。
无弧智能开关的智能芯片组模块,不能单独投入电路运行,必须和接触器或者断路器并联运行,而且是在电力开关的合闸或者分闸瞬间的1-几个周波之内运行,把开关回路中的电流转移到模块之内进行无触点接通或者分断,达到无电弧合闸和分闸。模块中的集成电路是高级的智能化设计,准确地控制着无电弧分合闸的时间。
现有的3千伏以下的各种电力开关,包括交流的、直流的接触器、断路器和负荷开关,都可以并联配套一个同等电压等级和同等电流规格的智能芯片组模块,研制成无弧开关。在电力开关合闸时,首先是模块触发导通后,使开关可靠的进行无电弧合闸,把回路中的负载电流自动的转移到了电力开关的主回路中,再关断智能芯片组模块。在电力开关分闸时,首先快速触发智能芯片组模块,把开关中的负载电流自动的转移到智能芯片组模块中,使开关可靠的进行无电弧分闸,再关断智能芯片组模块,从而研制成无弧开关。
研制3千伏以下各种电压等级交、直流接触器的无弧分合闸技术,按照上述方法装配时,首先要了解清楚交直流接触器的分合闸特点,是远距离自动控制频繁操作的开关,只能分断负载的额定电流和启动电流,不能分断短路电流。可以将智能芯片组模块的驱动电路的控制精度设置在微秒级触发,而控制无电弧分合闸的时间可以按照接触器触头的运动速度调整为毫秒级。接触器在运行过程中会碰到短路电流,这就需要在主回路中把原有的普通熔断器换成快速熔断器或者快速开关,就可以保护智能芯片组模块不会被热击穿。
3千伏以下各种交、直流接触器在合闸过程中,还有一个很重要特点是会发生两次碰撞的弹跳。在接触器触头闭合的瞬间发生第一次碰撞的弹跳、在铁芯闭合的瞬间发生第二次碰撞的弹跳,在碰撞的弹跳过程中,电弧随着弹跳的频率反复的熄灭和重燃。对于这种情况下的无弧分合闸方法,回路中装配的智能芯片组模块可以采用上述无弧分合闸技术,研制成微秒级的快速触发导通,就可达到碰撞的弹跳频率速度。
研制3千伏以下直流接触器和断路器的无弧分合闸技术,可采用GTO芯片制成的直流片式晶闸管,强迫直流关断的方法。还可以采用直流回制造零点的关断方法,就是用两个普通晶闸管芯片共阴极连接的片式晶闸管,一个晶闸管导通直流电路,另一个晶闸管制造零点,可关断直流电路的方法。断路器的无弧分合闸技术对于短路保护,同样也要采用“断流开关”发明专利中的速断保护方法。
研制各种断路器的短路保护无弧分合闸技术,要考虑系统的短路容量和短路阻抗,短路电流非周期分量是短路发生后大约十个周波时间内,呈指数曲线衰减的暂态电流,因为短路电流有电抗,电路电流不可能突变,使其产生反向电流。一般情况下在20ms至60ms左右开始出现过零后,暂态分量逐渐衰减为零。则无弧开关智能芯片组模块,要能经受60-100ms短路电流的考验。否则也要采用“断流开关”发明专利中的速断保护方法。
研制各种电压等级和电流规格的交直流接触器,随着工作环境和用途的不同,其触头开距和超行程也就不同。可以按照各种交直流接触器的触头开距和超行程,在制造装配封装时就要调整好智能芯片组模块的时间常数。
对中压、高压、超高压和特高压的无弧开关智能芯片组模块无弧分合闸的研制。
首先要考虑的是触头分离后,若并联分路中的智能芯片组模块在电流过零时关断了电路,则触头上随机就承受的高电压有可能击穿触头间隙而引发电弧。可以把灭弧理论中的4种灭弧原理方法,研发成四种无弧原理的方法,在触头间隙尚未击穿而引发电弧之前。采用四种无弧原理的方法:①、触头分离瞬间自动加入强介质的气体或液体介质的方法;②、采用高速吹入空气介质流动法;③、高速吹入液体介质流动法;④采用电磁场吹除法。等多种无弧原理方法都能阻止触头间隙的电场游离和电子发射不被击穿,而不会产生电弧。使触头的分断开距达到不会被击穿的距离后,再关断智能芯片组模块的电路。可是问题又来了,还要考虑智能芯片组模块能承受几个周波的电流不会被热击穿而损坏。否则也要采用“断流开关”发明专利中的速断保护方法。
前边所述的高压智能芯片组模块能承受几个周波的电流,不会被热击穿而损坏的问题。解决的方法就相似于低压断路器中,采用限制短路电流的6种速断保护方法,具体研究不同新产品时,可采用不同的保护方法。
国内外电力半导体先进的生产技术制造的晶闸管最高电压仅有一万伏,最大电流仅有8 千安,常用的是6KA/8KV,对于中压及以上电压等级的无弧开关智能芯片组模块。解决问题的方法,在智能芯片组模块回路上就得采用串联智能芯片组伐器件模块。这时又出现了新的问题,在运行中会发生串联智能芯片组伐器件模块上的每个芯片承受的电压不一样,承受电压高的芯片会发生电击穿而损坏,从而引发芯片组伐器件模块全部电击穿。可以采用给每个芯片并联电阻的方法和并联动态均压阻容的方法,可以解决串联串联智能芯片组伐器件模块的均压问题。
对于大于6KA电流的开关回路,解决问题的方法是在该回路中,就得采用几个智能芯片组模块并联的方法,可以解决提高电流容量的问题。这时又出现了新问题,在进行中几个智能芯片组模块上的电流相差较大,承受大电流的智能芯片组模块会发生热击穿而损坏,紧跟着其余几个智能芯片组模块也会发生热击穿而损坏。解决问题的方法,可以采用在并联的每个智能芯片组模块回路中串联电阻法和串联电抗器法,可以解决并联片式晶闸管的均流问题。
无弧智能开关有分体式的和一体式的两种结构
分体式的是把现有的电力开关原封不动,和同等规格的无弧智能模块并联连接即可成为无弧智能开关,分合闸操作不产生电弧可延长电寿命30到上百倍。该模块的价格是同等规格开关的1/3到1/8,随着电压等级和电流容量的提高,其价格比不断降低。无弧智能模块是用片式晶闸管和新颖的控制电路封装,比晶闸管体积重量小10倍、价格也成倍的减少。由于此模块体积小重量轻,可固定在该开关的合适位置处,不影响安装距离。分体式的无弧智能模块销售于已经投入运行的电力开关的用户,还可为开关生产厂家装配好的开关配套销售。
一体式的无弧智能开关,是把现有的电力开关进行改造,把比较贵的消弧罩节约掉,改造成便宜的有机玻璃防护罩;对于接触器的改造,可把银合金接点节约掉,在铜触头上镀上银,能保证良好的接触电阻即可;对于断路器的改造,其触头上就不要用钨合金制造成较厚的钨触头层,只要在铜触头上镀上银,能保证良好的接触电阻即可。再把同等规格的无弧智能模块固定在该开关内部的合适位置处,将两者并联连接封装即可。这种无弧智能开关比原开关价格有所降低,而且随着电压等级的升高和电流容量的增大,其价格将会显著降低。特别是前边所述的高电压等级的SF6断路器,其综合成本的比价将会成倍减少!
无弧开关智能芯片组模块是电气和电子领域里的电力开关工业智能化和电力电子工业微型化,跨行业的原始性创新的战略性新兴产业。包含了电力半导体行业、集成电路行业、电力开关行业、电子开关行业、塑料封装行业和高端智能装备制造行业。要用机器人自动化生产线和检测线大批量生产无弧智能模块,才能满足巨大的国内外市场需求量,可组建创新型产业集群。国外没有这种片式晶闸管和新颖控制电路的智能产品,每年出口可创汇数千亿到万亿元!其安全防爆性、节能降耗、净化环保性等社会效益更为巨大!
无弧开关智能芯片组模块的结构特征
一个单相交流无弧开关智能芯片组模块的结构
用一个交流焊接型的双向晶闸管芯片或者硅片,按照“片式晶闸管和片式晶体管及其应用”发明专利中的焊接方法,和紫铜片可焊接成一个单相交流芯片组。
用一个交流压接型的双向晶闸管芯片或者硅片,按照“片式晶闸管和片式晶体管及其应用”发明专利中的压接方法,和紫铜片可压接成一个单相交流芯片组。
把上述单相交流芯片组和一个单相交流驱动集成电路,可以连接成一个单相交流无弧开关智能芯片组模块。
一个直流无弧开关智能芯片组模块的结构
用一个直流焊接型的门极关断晶闸管GTO芯片或者硅片,按照“片式晶闸管和片式晶体管及其应用”发明专利中的焊接方法,和紫铜片可焊接成一个直流芯片组。
用一个直流压接型的门极关断晶闸管GTO芯片或者硅片,按照“片式晶闸管和片式晶体管及其应用”发明专利中的压接方法,和紫铜片可压接成一个直流芯片组。
把上述直流芯片组和一个直流驱动集成电路,可以连接成一个直流无弧开关智能芯片组模块。
一个三相交流无弧开关智能芯片组模块的结构
用6个交流焊接型的晶闸管芯片或者硅片,每两个反并联可以构成三个单相芯片组,按照“片式晶闸管和片式晶体管及其应用”发明专利中的焊接方法,和紫铜片可焊接成一个三相交流芯片组。
用6个交流压接型的晶闸管芯片或者硅片,每两个反并联可以构成三个单相芯片组,按照“片式晶闸管和片式晶体管及其应用”发明专利中的压接方法,和紫铜片可压接成一个三相交流芯片组。
把上述三相交流芯片组和一个三相交流驱动集成电路,可以连接成一个三相交流无弧开关智能芯片组模块。
单相交流220V无弧开关智能芯片组模块的实施例
内部结构和工作原理
单相交流220V无弧开关智能芯片组模块的内部结构和工作原理电路如图1所示。它的工作原理可简析为:单相交流220V无弧开关智能芯片组模块电路在零压应用时,同步电压通过外接的R2加到引脚1和引脚14之间,V1进行过零检测,V2~V5组成的差分比较器一端(引脚4)接基准电压,来自传感器(引脚2)的电压小于基准电压时,V7、V8组成的输出级在同步电源过零时发出触发脉冲。当引脚2的电压大于基准电压时,输出级截止,没有触发脉冲。
应用技术
零电压触发应用的典型接线,单相交流220V无弧开关智能芯片组模块作为这种应用的典型接线如图2所示。当交流电压高于220V时,图中的电阻R2、R3,R4,RP的阻值应相应增加:而当交流电压低于220V时,这些电阻可相应减小。同步电阻R2的阻值(Ω)可按下式计算
R2=(同步压/5)×103
图中的敏感元件可以是具有负温度系数的热敏电阻,亦可以是控制元件或开关信号,单相交流220V无弧开关智能芯片组模块的开信号电压为(Vc/2)-1,关信号电压为(Vc/2)+1,这里Vc为电容C2两端的电压值。
直流200V无弧开关智能芯片组模块的实施例
直流200V无弧开关智能芯片组模块的“硬驱动”门极单元的典型电路,如图3所示,它可分成两部分:上部分电路控制开通过程,下部分电路控制关断过程,且两部分独立工作。其工作过程如下。
开通期间的门极电路:在开通期间,门极电流波形由电容C1和开关S10决定,电容通过开关放电,在约250ns内产生1000A的门极电流《硬驱动》,门极电流通过续流二级管而维持在高水平上,其后则通过S11由5V电源维持;
在较大门极电流脉冲作用下,NPN晶体管(阴极/P基区/衬底)开通,N-发射区注人电子,并输送到N-基区,同时N-基区产生相应空穴注入,空间电荷区开始减小,阳极电压在100ns 内下降到VA200V,其时,主电流仍很小,这就意味着晶体管作用强于晶闸管作用。在其延迟时间内,阳极电压以20-25KV/μs的斜率快速下降到200V,因而可以认为这是一个近乎完美的开通瞬态过程。
关断期间的门极电路:图2所示电路的下部分控制关断过程。电容C2通过开关S20吸收数千安的大电流脉冲,大电流脉冲的上升时间约为1.5μs。另外,开关S21用来维持器件的阻断状态。
三相交流380V无弧开关智能芯片组模块的实施例
三相交流380V无弧开关智能芯片组模块的内部结构和工作原理
三相交流380V无弧开关智能芯片组模块的内部结构及工作原理如图4所示。由图可知,在驱动电路内部集成有三个同步滤波环节、三个过零检测及锯齿波形成单元、三个抗干犹及脉冲形成网络、一个脉冲发生器、一个脉冲整形及分配环节和一个脉冲功率放大环节。
工作原理简介,三相交流380V无弧开关智能芯片组模块的工作原理可从图5分析得到,来自同步变压器的三相电压,经同步滤波环节滤除波形上叠加的谐波成分后,提供给三个过零检测及锯齿波形成单元,三路过零检测及锯齿波形成单元检测出同步电压地零点并锁定。根据过零点识别同步电压的正负极性,再按该识别得到的极性去控制集成于各自单元内部的恒流源,以便给本单元内部的锯齿波电容充电,随着同步电压的周期性变化,便可在三路过零检测及锯齿波形成单元的输出得到三路周期性变化且彼此相差120°,线性度很好的锯齿波。该三路锯齿波提供给三路抗干扰及脉冲形成单元与引脚6输入的移相控制电压信号VK比较,比较器输出控制集成于三路抗干扰及脉冲形成单元内部的脉冲形成环节形成触发脉冲,并经脉冲形成环节内的调制器根据脉冲发生器输出的高频脉冲频率(5~10kHz)调制成脉冲列。该三路脉冲列提供给脉冲整形及脉冲分配网络进一步整形,以提高脉冲前后沿陡度并形成补脉冲,进而分配成六路触发脉冲,最后在脉冲整形及分配环节的输出上得到六路彼此互差的双脉冲列。该六路脉冲列经脉冲功率放大电路进行功率放大后,直接在驱动电路TH103的脚22、21、20、18、17、16输出,并可直接带动脉冲变压器来触发三相电路中的六个晶闸管。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的技术人员应当理解,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行同等替换;而这些修改或者替换,并不使相应的技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神与范围。
Claims (3)
1.一种无弧开关智能芯片组模块,其特征在于:它包括晶闸管、控制器以及负载,所述负载以及控制器均与晶闸管连接。
2.根据权利要求1所述的无弧开关智能芯片组模块,其特征在于:当无弧开关智能芯片组模块应用于单相交流220V电压时,所述晶闸管为双向晶闸管,且所述控制器的型号为KJ008,所述双向晶闸管与负载串联后并联在220V电压两端,所述双向晶闸管一端通过电阻R1与控制器的5引脚连接,所述控制器的编号为1的引脚与编号为5的引脚之间设置并联的电阻R2与电容C1,热敏电阻R4与滑动电阻R9串联后与电容C2并联之后设置在双向晶闸管与控制器的编号为7的引脚之间,控制器的编号为2的引脚连接在热敏电阻R4与滑动电阻R9之间,并且控制器的编号为8的引脚与220V电压之间串联有稳压二极管与电阻R3,而且控制器的编号为3的引脚连接在双向晶闸管的一端,控制器的编号为4的引脚、编号为11的引脚以及编号为12的引脚相互连接,控制器的编号为6的引脚与编号为7的引脚相互连接。
3.根据权利要求1所述的无弧开关智能芯片组模块,其特征在于:当无弧开关只能芯片组模块应用于三相交流380V电压时,所述控制器型号为TH103,且晶闸管包括六个,分别为晶闸管VT1、晶闸管VT2、晶闸管VT3、晶闸管VT4、晶闸管VT5,以及晶闸管VT6,控制器的编号为16的引脚、编号为17的引脚、编号为18的引脚、编号为20的引脚、编号为21的引脚以及编号为22的引脚均与脉冲变压器连接,且晶闸管VT1与晶闸管VT4首尾相连,晶闸管VT2与晶闸管VT5首尾相连,晶闸管VT3与晶闸管VT6首尾相连,且脉冲变压器分别连接晶闸管VT1的负极端、晶闸管VT4的负极端、晶闸管VT2的负极端、晶闸管VT5的负极端、晶闸管VT3的负极端以及晶闸管VT6的负极端,控制器的编号为19的引脚接24V电源,控制器的编号为6的引脚接控制信号。
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