CN112468123A - 用于电力监测的直流供电开关装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的一种用于电力监测的直流供电开关装置，包括NMOS管M1、电阻R1、电阻R2、可控硅Q1、电阻R3、电阻R7、可控硅触发电路和关断控制电路；所述NMOS管M1的漏极与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端作为供电开关装置的输入端，NMOS管M1的源极为供电开关装置的输出端；NMOS管M1的漏极通过电阻R2与可控硅Q1的正极连接，可控硅K1的负极通过电阻R3和电阻R7串联后连接于NMOS管M1的栅极；在开通过程中能够有效避免对用电器件造成冲击，从而形成保护，在断电过程中能够快速进行关断，从而有效对用电器件进行准确控制，而且整个电路结构简单，可靠性高。
Description
技术领域
本发明涉及一种开关装置，尤其涉及一种用于电力监测的直流供电开关装置。
背景技术
在电力系统中，具有各种直流用电器件，在这些直流用电器件工作过程中，往往会对其电源进行导通和关断控制，现有技术中，往往采用直流接触器、继电器等电控器件进行控制，但是，这种控制方式容易对用电器件造成冲击，当然，现有技术中也有采用MOS管作为开关器件进行控制，但是，现有的MOS管控制电路不能将MOS管进行快速的关断。
因此，为了解决上述技术问题，继续提出一种新的技术手段。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种用于电力监测的直流供电开关装置，在开通过程中能够有效避免对用电器件造成冲击，从而形成保护，在断电过程中能够快速进行关断，从而有效对用电器件进行准确控制，而且整个电路结构简单，可靠性高。
本发明提供的一种用于电力监测的直流供电开关装置，包括NMOS管M1、电阻R1、电阻R2、可控硅Q1、电阻R3、电阻R7、可控硅触发电路和关断控制电路；
所述NMOS管M1的漏极与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端作为供电开关装置的输入端，NMOS管M1的源极为供电开关装置的输出端；
NMOS管M1的漏极通过电阻R2与可控硅Q1的正极连接，可控硅K1的负极通过电阻R3和电阻R7串联后连接于NMOS管M1的栅极；
所述可控硅触发电路的电源端连接于开关装置的输入端，可控硅触发电路的输出端与可控硅Q1的控制极连接，可控硅触发电路的控制端接外部控制电路；
关断控制电路的电源端连接于NMOS管M1的源极，关断控制电路的控制端接外部控制电路，关断控制电路的第一控制端连接于可控硅Q1的负极，关断控制电路的第二控制端连接于电阻R3和电阻R7的公共连接点，关断控制电路的第三控制端连接于NMOS管M1的栅极。
进一步，所述关断控制电路包括二极管D1、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、电阻R9、电阻R8，其中，三极管Q4为P型三极管；
三极管Q2的集电极作为关断控制电路的电源端连接于NMOS管Q1的源极，三极管Q2的基极与电阻R9的一端连接，电阻R9的另一端为关断控制电路的控制端，三极管Q3的发射极连接于委机关D1的正极，二极管D1的负极连接于可控硅Q1的负极，二极管D1的正极通过电阻R8连接于三极管Q3的基极，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的集电极作为关断控制电路的第二控制端，三极管Q3的集电极与三极管Q4的基极连接，三极管Q4的集电极接地，三极管Q4的发射极作为关断控制电路的第三控制端。
进一步，所述可控硅触发电路包括电阻R5、电阻R6、电阻R4以及三极管Q5；
电阻R5的一端连接于供电开关装置的输入端，电阻R5的另一端通过电阻R6接地，三极管Q5的集电极连接于电阻R5和电阻R6之间的公共连接点，三极管Q5的发射极连接于可控硅Q1的控制极，三极管Q5的基极与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端为可控硅触发电路的控制端。
进一步，还包括电容C1，所述电容C1的一端连接于NMOS管M1的漏极，电容C1的另一端连接于电阻R3和电阻R7之间的公共连接点。
本发明的有益效果：通过本发明，在开通过程中能够有效避免对用电器件造成冲击，从而形成保护，在断电过程中能够快速进行关断，从而有效对用电器件进行准确控制，而且整个电路结构简单，可靠性高。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明的电路原理图。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本发明作出进一步详细说明：
本发明提供的一种用于电力监测的直流供电开关装置，包括NMOS管M1、电阻R1、电阻R2、可控硅Q1、电阻R3、电阻R7、可控硅触发电路和关断控制电路；
所述NMOS管M1的漏极与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端作为供电开关装置的输入端，NMOS管M1的源极为供电开关装置的输出端；
NMOS管M1的漏极通过电阻R2与可控硅Q1的正极连接，可控硅K1的负极通过电阻R3和电阻R7串联后连接于NMOS管M1的栅极；
所述可控硅触发电路的电源端连接于开关装置的输入端，可控硅触发电路的输出端与可控硅Q1的控制极连接，可控硅触发电路的控制端接外部控制电路；
关断控制电路的电源端连接于NMOS管M1的源极，关断控制电路的控制端接外部控制电路，关断控制电路的第一控制端连接于可控硅Q1的负极，关断控制电路的第二控制端连接于电阻R3和电阻R7的公共连接点，关断控制电路的第三控制端连接于NMOS管M1的栅极，在上述结构中，通过可控硅Q1来对NMOS管M1的栅极提供开通电压，利用可控硅Q1的触发特性，从而确保工作的稳定性，防止误动作，而且，利用NMOS管的米勒效应，使得NMOS管在开通过程中缓慢开通，从而能够避免对用电器件进行冲击，而在关断过程中利用关断控制电路对NMOS管进行快速关断，方便控制，而且，上述结构中关断和导通控制不在同一控制点，进一步有效提高整个电路的可靠性，能够有效避免误动作而带来不良后果。
本实施例中，所述关断控制电路包括二极管D1、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、电阻R9、电阻R8，其中，三极管Q4为P型三极管；
三极管Q2的集电极作为关断控制电路的电源端连接于NMOS管Q1的源极，三极管Q2的基极与电阻R9的一端连接，电阻R9的另一端为关断控制电路的控制端，三极管Q3的发射极连接于委机关D1的正极，二极管D1的负极连接于可控硅Q1的负极，二极管D1的正极通过电阻R8连接于三极管Q3的基极，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的集电极作为关断控制电路的第二控制端，三极管Q3的集电极与三极管Q4的基极连接，三极管Q4的集电极接地，三极管Q4的发射极作为关断控制电路的第三控制端，当需要对用电器件进行断电时，则控制三极管Q2导通，此时，电压通过二极管D1加载到可控硅Q1的负极，可控硅Q1反向偏置而截止，三极管Q3在三极管Q2导通的同时导通，进而拉低三极管Q4的基极电压，三极管Q4的使得NMOS管M1的栅极电压快速泄放，降低NMOS管M1的栅极电容的影响，从而实现快速关断的目的。
本实施例中，所述可控硅触发电路包括电阻R5、电阻R6、电阻R4以及三极管Q5；
电阻R5的一端连接于供电开关装置的输入端，电阻R5的另一端通过电阻R6接地，三极管Q5的集电极连接于电阻R5和电阻R6之间的公共连接点，三极管Q5的发射极连接于可控硅Q1的控制极，三极管Q5的基极与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端为可控硅触发电路的控制端，通过上述结构，能够有效控制可控硅Q1触发导通。
上述中的外部控制电路可以是控制器，也可以手动触发开关等。
本实施例中，还包括电容C1，所述电容C1的一端连接于NMOS管M1的漏极，电容C1的另一端连接于电阻R3和电阻R7之间的公共连接点，在整个电路上电时，会对NMOS管M1进行冲击，而通过电容C1，能够对NMOS管M1进行有效的保护，而且，如果整个开关装置在输入端断电时，能够为NMOS管Q1的栅极电容进行电压释放，确保NMOS管M1的使用寿命。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (4)
1.一种用于电力监测的直流供电开关装置，其特征在于：包括NMOS管M1、电阻R1、电阻R2、可控硅Q1、电阻R3、电阻R7、可控硅触发电路和关断控制电路；
所述NMOS管M1的漏极与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端作为供电开关装置的输入端，NMOS管M1的源极为供电开关装置的输出端；
NMOS管M1的漏极通过电阻R2与可控硅Q1的正极连接，可控硅K1的负极通过电阻R3和电阻R7串联后连接于NMOS管M1的栅极；
所述可控硅触发电路的电源端连接于开关装置的输入端，可控硅触发电路的输出端与可控硅Q1的控制极连接，可控硅触发电路的控制端接外部控制电路；
关断控制电路的电源端连接于NMOS管M1的源极，关断控制电路的控制端接外部控制电路，关断控制电路的第一控制端连接于可控硅Q1的负极，关断控制电路的第二控制端连接于电阻R3和电阻R7的公共连接点，关断控制电路的第三控制端连接于NMOS管M1的栅极。
2.根据权利要求1所述用于电力监测的直流供电开关装置，其特征在于：所述关断控制电路包括二极管D1、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、电阻R9、电阻R8，其中，三极管Q4为P型三极管；
三极管Q2的集电极作为关断控制电路的电源端连接于NMOS管Q1的源极，三极管Q2的基极与电阻R9的一端连接，电阻R9的另一端为关断控制电路的控制端，三极管Q3的发射极连接于委机关D1的正极，二极管D1的负极连接于可控硅Q1的负极，二极管D1的正极通过电阻R8连接于三极管Q3的基极，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的集电极作为关断控制电路的第二控制端，三极管Q3的集电极与三极管Q4的基极连接，三极管Q4的集电极接地，三极管Q4的发射极作为关断控制电路的第三控制端。
3.根据权利要求1所述用于电力监测的直流供电开关装置，其特征在于：所述可控硅触发电路包括电阻R5、电阻R6、电阻R4以及三极管Q5；
电阻R5的一端连接于供电开关装置的输入端，电阻R5的另一端通过电阻R6接地，三极管Q5的集电极连接于电阻R5和电阻R6之间的公共连接点，三极管Q5的发射极连接于可控硅Q1的控制极，三极管Q5的基极与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端为可控硅触发电路的控制端。
4.根据权利要求1所述用于电力监测的直流供电开关装置，其特征在于：还包括电容C1，所述电容C1的一端连接于NMOS管M1的漏极，电容C1的另一端连接于电阻R3和电阻R7之间的公共连接点。
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