CN201910777U

CN201910777U - 交直流大电流电子开关

Info

Publication number: CN201910777U
Application number: CN2010206926504U
Authority: CN
Inventors: 史艳军; 张双林; 刘付军; 秦勇; 刘贺祥; 张旭; 阴晓勇; 王玉山
Original assignee: Shenyang Siasun Robot and Automation Co Ltd
Current assignee: Shenyang Siasun Robot and Automation Co Ltd
Priority date: 2010-12-31
Filing date: 2010-12-31
Publication date: 2011-07-27
Anticipated expiration: 2020-12-31

Abstract

本实用新型涉及一种交直流大电流电子开关，具有MOSFET器件，保护器件以及控制接口，其中：MOSFET器件由多组反向串联的MOSFET并联而成，保护器件并联连接于MOSFET的两端，MOSFET器件与控制接口相连；所述MOSFET器件通过偶数个配置、两两一组结构的MOSFET组成，每两个MOSFET反向串联组成一个电流通路，多组串联的MOSFET组合又并联连接成主电流通路。本实用新型采用MOSFET器件SMBJ16CA作为基本的开关元件，可高速导通、关断电流回路，可实现低压降导通，降低了系统功耗，没有因机械动作而导致的机械寿命问题。

Description

交直流大电流电子开关

技术领域

本实用新型涉及一种电子开关，具体的说是一种交直流大电流电子开关。

背景技术

目前，在低压电器行业产品延时特性的出厂检测中，经常采用串联检测的方法，串联检测可以实现一台恒流源同时检测多个产品，并且不影响生产效率，同时也节约了设备成本。这种串联检测方法的关键点有两个，一是串联的多个产品中的一个分断时，必须有一个与其相并联的开关在尽可能短的时间内将回路马上重新导通，从而保证通过其他未分断产品的检测电流不变；二是当更换上一件新的待测产品时，前面导通的开关又必须马上断开，从而保证检测过程的正常进行。

为了实现这两点，原来常用的是交直流接触器或者固态继电器。交直流接触器的缺点是动作时间慢(一般动作时间在100ms左右)，并且其机械触点有相对有限的使用寿命。100ms的动作时间将导致电流有100ms的中断，从而影响了产品检测的准确性；另外，由于其作用是切换电流回路的，因此动作一般比较频繁，每检测一件产品就需要切换一次，因而交直流接触器机械触点的使用寿命将导致接触器需要定期更换，从而给设备维护带来的不少的麻烦。对于固态继电器，虽然克服了交直流接触器的不足，但是又带来了导通压降大的缺点，导通压降大就说明需要更大的系统功率才能保证所期望的目标电流，甚至于降落在固态继电器上的电压可能是降落在待检测产品上电压的几倍或十几倍，这就极大的加大了系统的损耗，不利于节能降耗。

实用新型内容

针对现有技术中用作交直流开关的固态继电器存在导通压降大的不足之处，本实用新型要解决的技术问题是提供一种具有高响应速度和低导通压降的交直流大电流电子开关。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型一种交直流大电流电子开关，其特征在于：具有MOSFET器件，保护器件以及控制接口，其中：MOSFET器件由多组反向串联的MOSFET并联而成，保护器件并联连接于MOSFET的两端，MOSFET器件与控制接口相连。

所述MOSFET器件通过偶数个配置、两两一组结构的MOSFET组成，每两个MOSFET反向串联组成一个电流通路，多组串联的MOSFET组合又并联连接成主电流通路。

所述保护器件采用瞬态二极管。

所述MOSFET器件和保护器件器件固接在铝基板上。

多个交直流大电流电子开关并联形成导通、关断的电流更大的交直流大电流电子开关组。

本实用新型具有以下有益效果及优点：

1.本实用新型采用MOSFET器件SMBJ16CA作为基本的开关元件，可高速导通、关断电流回路；

2.本实用新型采用MOSFET器件SMBJ16CA作为基本的开关元件，可实现低压降导通，从而降低了系统功耗；

3.本实用新型采用MOSFET器件SMBJ16CA作为基本的开关元件，因而无机械触点，从而没有因机械动作而导致的机械寿命问题；

4.本实用新型系统结构简单，成本低，实现容易，维护方便，故障少。

附图说明

图1为本实用新型的电气原理图；

图2大电流电子开关应用图。

具体实施方式

下面参见附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

本实用新型交直流大电流电子开关如图1所示，具有MOSFET器件，保护器件以及控制接口，其中：MOSFET器件由多组反向串联的MOSFET并联而成，保护器件并联连接于MOSFET的两端，MOSFET器件与控制接口相连。

本实施例以六个电流通路为例，其中MOSFET的型号为IRF1324S，共12片，分别为第1～12MOSFETU1～U12，保护器件采用两个瞬态二极管，分别为第1～2瞬态二极管D1、D2，型号为SMBJ16CA，其中：第1、第3、第5、第7、第9、第11MOSFET的D端互相连接后再连接第1接口J2；第2、第4、第6、第8、第10、第12MOSFET的D端相互连接后再连接第2接口J3；第1MOSFETU1的S端与第2MOSFETU2的S端相连接，第3MOSFETU3的S端与第4MOSFETU4的S端相连接，第5MOSFETU5的S端与第6MOSFETU6的S端相连接，第7MOSFETU7的S端与第8MOSFETU8的S端相连接，第9MOSFET U9的S端与第10MOSFETU10的S端相连接，第11MOSFET U11的S端与第12MOSFET的S端相连接。第1～12MOSFET U1～U12的D端与S端之间都分别连接一个20K、0.25W的电阻即R2、R4、R6、R8、R10、R12、R14、R16、R18、R20、R22和R24；另外，第1～12MOSFETU1～U12的G端分别连接一个300Ω、0.25W的电阻即R1、R3、R5、R7、R9、R11、R13、R15、R17、R19、R21和R23，这些电阻的另一端分别汇接于控制接口J1的3脚，第1～12MOSFET的S端汇接于控制接口J1的1脚，控制接口J1的2脚接PE。

第1瞬态二极管D1的一端连接于第1、第3、第5、第7、第9、第11MOSFETU1、U3、U5、U7、U9、U11的D端；第1瞬态二极管D1的另一端分别连接于第1、第3、第5、第7、第9、第11MOSFETU1、U3、U5、U7、U9、U1的S端。第2瞬态二极管D2的一端连接于第2、第4、第6、第8、第10、第12MOSFETU2，U4，U6，U8，U10，U12)的D端；第2瞬态二极管D2的另一端分别连接于第2、第4、第6、第8、第10、第12MOSFETU2、U4、U6、U8、U10、U12的S端。这样，每组允许通过的电流为100A，六组可导通、关断的总电流为600A.。

MOSFET器件用于导通、关断电流；保护器件用于对MOSFET器件进行保护；控制接口J1用于为导通、关断控制板提供控制信号。

控制接口J1、MOSFET器件、保护器件，以及电阻等是通过焊接的方式固定在铝基板上的，从而构成了导通、关断控制板。

当给控制接口J1的1，3两端加24V电压时，导通、关断控制板导通，从而允许电流流过；当控制接口J1的1，3两端的电压为0V时，导通、关断控制板截止，不允许电流通过。

散热部分与铝基板相连，包括散热片和轴流风机。散热片采用铝质材料，导热性良好。散热片的表面光滑度很高，导通、关断控制板的铝基板部分与散热片的光滑表面紧密接触，两表面之间均匀涂抹导热硅脂，然后用螺钉锁紧，这样散热片就可以及时散发出电流流经导通、关断控制板所产生的热量。轴流风机通过螺钉固定在散热片的侧面，用于对散热片进行强制风冷，从而达到较好的散热效果。

软连接部分分别与铝基板的两侧相连，由两块硬铜排和一块软铜箔组成，两块硬铜排分别用于连接主回路和导通关断控制板，软铜箔比较柔软，可以弯曲一定的角度，从而可以比较方便的与主回路进行连接。所述轴流风机的作用是对散热片进行强制风冷。轴流风机通过螺钉锁紧固定在散热器的侧面，如图4所示。

如图2所示，为所述大电流电子开关的应用图，结合该图说明大电流电子开关的工作过程：

图中S为交流恒流源；K1～K8为待检测的低压电器产品，如小型断路器，塑壳断路器等；K1-E～K8-E为与待检测的产品并联的大电流电子开关。工作时，恒流源S为串联的待测产品K1～K8提供电流，K1～K8中的某一个在加电时间到后会自动脱扣，从而导致主电流回路断开，电流也随之中断；这时，控制系统通过控制接口J1输入控制信号，立刻将与其对应得电子开关闭合，从而主电流回路又马上导通，主电流立刻恢复正常。这样就可以实现使用一台恒流源设备对多个产品同时检验，同时又不影响输出电流的精度和检验的准确性，从而节省了检测设备的总成本。

另外，当需要导通、关断的主回路电流大于600A时，可以将多组所述大电流电子开关进行并联使用。

Claims

1.一种交直流大电流电子开关，其特征在于：具有MOSFET器件，保护器件以及控制接口，其中：MOSFET器件由多组反向串联的MOSFET并联而成，保护器件并联连接于MOSFET的两端，MOSFET器件与控制接口相连。

2.按权利要求1所述的交直流大电流电子开关，其特征在于：所述MOSFET器件通过偶数个配置、两两一组结构的MOSFET组成，每两个MOSFET反向串联组成一个电流通路，多组串联的MOSFET组合又并联连接成主电流通路。

3.按权利要求1所述的交直流大电流电子开关，其特征在于：所述保护器件采用瞬态二极管。

4.按权利要求1所述的交直流大电流电子开关，其特征在于：所述MOSFET器件和保护器件器件固接在铝基板上。

5.按权利要求1所述的交直流大电流电子开关，其特征在于：多个交直流大电流电子开关并联形成导通、关断的电流更大的交直流大电流电子开关组。