CN212874301U - 混合开关及附件模块 - Google Patents
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Abstract
一种混合开关及附件模块，附件模块的壳体上设有接线端，以及用于与外置机械开关连接的信号端和控制端，在壳体内设置有电子电路模块和由电子电路模块控制的内置电磁开关模块、功率模块；所述电子电路模块包括控制电路；所述控制电路通过驱动电路分别与内置电磁开关模块、功率模块和控制端连接，用于驱动内置电磁开关模块、功率模块和外置机械开关的闭合或断开，所述控制电路通过检测电路分别与内置电磁开关模块、功率模块和信号端连接，用于检测内置电磁开关模块、功率模块和外置机械开关的闭合或断开状态，能够可靠的适配不同的外置机械开关，支持不同时间差特性的外置机械开关。
Description
技术领域
本实用新型涉及开关领域，具体涉及一种混合开关及附件模块。
背景技术
混合式开关是由机械开关和功率半导体器件结合而成的，通过对机械开关与功率半导体按时间量偏移控制方式对机械开关和功率半导体器件进行控制，实现由半导体功率器件接通、断开电路，由机械开关隔离电路与承载大电流功能。但这种按时间量偏移控制的产品，由于机械开关长期工作后造成老化导致动作时间与初始值存在差异，或不同生产批次的机械开关之间存在动作时间差异，特别是不同厂家生产的或者不同型号的机械开关，时间差更大，这容易导致机械开关在还未完成动作时，功率半导体器件就已经开始动作的问题，严重影响了产品的正常使用。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种结构简单、可靠性高的混合开关及附件模块。
为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
一种混合开关的附件模块，包括壳体，在壳体上设有接线端，以及用于与外置机械开关连接的信号端和控制端，在壳体内设置有电子电路模块和由电子电路模块控制的内置电磁开关模块、功率模块；所述电子电路模块包括驱动电路、检测电路和分别与驱动电路和检测电路连接的控制电路；所述控制电路通过驱动电路分别与内置电磁开关模块、功率模块和控制端连接，用于驱动内置电磁开关模块、功率模块和外置机械开关的闭合或断开，所述控制电路通过检测电路分别与内置电磁开关模块、功率模块和信号端连接，用于检测内置电磁开关模块、功率模块和外置机械开关的闭合或断开状态，所述内置电磁开关模块包括同步动作的承载触点和同步状态检测开关，所述承载触点与功率模块连接并通过接线端连接在主回路上，同步状态检测开关与检测电路连接用于检测内置电磁开关模块的闭合或断开状态。
优选的，所述控制电路通过驱动电路驱动外置机械开关闭合前，先通过驱动电路驱动内置电磁开关模块闭合，在检测电路通过内置电磁开关模块的同步状态检测开关检测到内置电磁开关模块已经闭合后，通过驱动电路驱动功率模块闭合，在通过检测电路检测到功率模块闭合后，通过驱动电路和控制端触发外置机械开关闭合，在检测电路通过信号端检测到外置机械开关闭合信号后，所述控制电路通过驱动电路驱动功率模块断开，在检测电路检测到功率模块断开后，通过驱动电路驱动内置电磁开关模块断开。
优选的，所述控制电路通过驱动电路驱动外置机械开关断开前，先通过驱动电路驱动内置电磁开关模块闭合，在检测电路通过内置电磁开关模块的同步状态检测开关检测到内置电磁开关模块已经闭合后，通过驱动电路驱动功率模块闭合，在通过检测电路检测到功率模块闭合后，通过驱动电路和控制端触发外置机械开关断开，在检测电路通过信号端检测到外置机械开关断开信号后，所述控制电路通过驱动电路驱动功率模块断开，在检测电路检测到功率模块断开后，通过驱动电路驱动内置电磁开关模块断开。
优选的，所述控制电路通过驱动电路驱动外置机械开关闭合前，先通过驱动电路驱动内置电磁开关模块闭合，在检测电路通过内置电磁开关模块的同步状态检测开关检测到内置电磁开关模块已经闭合后，通过驱动电路驱动功率模块闭合，在通过检测电路检测到功率模块闭合后，通过驱动电路和控制端触发外置机械开关闭合，所述控制电路在延时一定时间等外置机械开关闭合后，通过驱动电路驱动功率模块断开，在检测电路检测到功率模块断开后，通过驱动电路驱动内置电磁开关模块断开；所述控制电路通过驱动电路驱动外置机械开关断开前，先通过驱动电路驱动内置电磁开关模块闭合，在检测电路通过内置电磁开关模块的同步状态检测开关检测到内置电磁开关模块已经闭合后，通过驱动电路驱动功率模块闭合，在通过检测电路检测到功率模块闭合后，通过驱动电路和控制端触发外置机械开关断开，所述控制电路在延时一定时间等待外置机械开关断开后，通过驱动电路驱动功率模块断开，在检测电路检测到功率模块断开后，通过驱动电路驱动内置电磁开关模块断开。
优选的，所述控制电路通过驱动电路驱动内置电磁开关模块闭合，在检测电路通过内置电磁开关模块的同步状态检测开关检测到内置电磁开关模块已经闭合后，通过驱动电路驱动功率模块闭合，在通过检测电路检测到功率模块闭合；所述控制电路通过驱动电路驱动功率模块断开，在检测电路检测到功率模块断开后，通过驱动电路驱动内置电磁开关模块断开。
优选的，所述检测电路包括承载触点检测电路、功率模块检测电路和外置机械开关检测电路；功率模块包括功率模块承载端和功率模块控制端；所述承载触点检测电路与内置电磁开关模块的同步状态检测开关连接形成回路，在同步状态检测开关闭合或断开后，承载触点检测电路向控制电路输出反馈内置电磁开关模块闭合或断开的反馈信号；所述功率模块检测电路与功率模块承载端连接，在功率模块承载端闭合或断开后，功率模块检测电路向控制电路输出反馈功率模块闭合或断开的反馈信号；所述外置机械开关检测电路通过信号端与外置机械开关连接。
优选的，所述壳体还设有电源输入端，所述电子电路模块还包括电源电路，所述电源电路通过电源输入端与外部电源连接，电源电路分别为控制电路、检测电路和驱动电路供电，所述的承载触点检测电路、功率模块检测电路和外置机械开关检测电路与电源电路连接。
优选的，所述内置电磁开关模块包括内置继电器，功率模块包括功率半导体。
优选的，设有模式选择模块，所述的模式选择模块与控制电路连接，用于设置附件模块的工作模式，通过模式选择模块能够设置附件模块是作为独立开关工作，还是与不带闭合和断开状态反馈的外置机械开关组成混合开关工作，还是与带闭合和断开状态反馈的外置机械开关组成混合开关工作。
一种混合开关，包括本实用新型的混合开关的附件模块，以及外置机械开关，所述附件模块的接线端与外置接线开关并联在主回路上，所述附件模块的控制端与外置机械开关连接以控制外置机械开关的断开与闭合。
一种混合开关，包括本实用新型的混合开关的附件模块，以及外置机械开关，所述附件模块的接线端与外置接线开关并联在主回路上，所述外置机械开关包括壳体，在所述壳体内安装有线圈以及同步动作的主触点、辅助状态检测开关，所述线圈的激励端和主触点的接线端均伸出壳体外分别与附件模块的控制端和接线端连接，所述附件模块的信号端与外置机械开关的辅助状态检测开关连接。
本实用新型的一种混合开关的附件模块，能独立作为开关使用，也能用于连接外置机械开关组成混合开关使用，通过设置检测电路，用于检测内置电磁开关模块、功率模块和外置机械开关的闭合或断开状态，以保障内置电磁开关模块、功率模块和外置机械开关的动作顺序，能够可靠的适配不同的外置机械开关，支持不同时间差特性的外置机械开关，提高产品的可靠性，保证了产品的正常使用，且功率模块能够起到消除电弧的作用。
此外，本实用新型的附件模块，独立作为开关使用接入主回路时，不设外置机械开关，通过检测电路确保导通负载操作时，先闭合内置电磁开关模块，后闭合功率模块；断开负载操作时，先断开功率模块再断开内置电磁开关模块。
本实用新型的附件模块能与外置机械开关组成混合开关，并联接入主回路，支持能反馈外置机械开关闭合和断开状态的外置机械开关，也支持不能反馈外置机械开关闭合和断开状态的外置机械开关，通过检测电路确保导通负载操作时，依次闭合内置电磁开关模块、功率模块和外置机械开关，然后依次断开功率模块和内置电磁开关模块；断开负载操作时，先闭合内置电磁开关模块、功率模块，再依次断开外置机械开关、功率模块和内置电磁开关模块。
附图说明
图1-2是本实用新型一种混合开关及附件模块的第一实施例的示意图；
图3是本实用新型一种混合开关及附件模块的第一实施例的原理图；
图4是本实用新型一种混合开关的附件模块示意图；
图5是本实用新型一种外置机械开关示意图(第一实施例)；
图6是本实用新型一种混合开关及附件模块的第二实施例的示意图；
图7是本实用新型一种混合开关及附件模块的第三实施例的示意图。
具体实施方式
以下结合附图1至7给出的实施例，进一步说明本实用新型的一种混合开关的具体实施方式。本实用新型的一种混合开关不限于以下实施例的描述。
如图3-4所示，本实用新型的一种混合开关的附件模块，能够独立作为开关，也能用于与外置机械开关组成混合开关，包括壳体，在壳体上设有接线端，以及用于与外置机械开关连接的信号端和控制端，在壳体内设置有电子电路模块和由电子电路模块控制的内置电磁开关模块、功率模块；所述电子电路模块包括驱动电路、检测电路和分别与驱动电路和检测电路连接的控制电路；所述控制电路通过驱动电路分别与内置电磁开关模块、功率模块和控制端连接，用于驱动内置电磁开关模块、功率模块和外置机械开关的闭合或断开，所述控制电路通过检测电路分别与内置电磁开关模块、功率模块和信号端连接，用于检测内置电磁开关模块、功率模块和外置机械开关的闭合或断开状态，所述内置电磁开关模块包括同步动作的承载触点和同步状态检测开关，所述承载触点与功率模块连接并通过接线端连接在主回路上，同步状态检测开关与检测电路连接用于检测内置电磁开关模块的闭合或断开状态。
本实用新型的一种混合开关的附件模块，能独立作为开关使用，也能用于连接外置机械开关组成混合开关使用，通过设置检测电路，用于检测内置电磁开关模块、功率模块和外置机械开关的闭合或断开状态，以保障内置电磁开关模块、功率模块和外置机械开关的动作顺序，能够可靠的适配不同的外置机械开关，支持不同时间差特性的外置机械开关，提高产品的可靠性，保证了产品的正常使用，且功率模块能够起到消除电弧的作用。
结合图1-5提供第一种实施例，一种混合开关，由图4的附件模块与图5的外置机械开关组合成混合开关，所述的外置机械开关支持反馈外置机械开关的闭合或断开状态。
如图1-3所示，所述的混合开关包括并联连接在主回路上的附件模块和外置机械开关，优选本实施例的外置机械开关为继电器，所述继电器包括用于控制主回路通断的主触点，和与主触点同步动作的辅助状态检测开关，附件模块通过辅助状态检测开关检测外置机械开关的闭合或断开状态，即主触点的闭合或断开状态。所述的辅助状态检测开关与主触点同步动作，可以理解为辅助状态检测开关与主触点同时闭合或同时断开，也可以理解为主触点闭合时辅助状态检测开关同步断开，主触点断开时，辅助状态检测开关同步闭合，均能反馈外置机械开关的闭合或断开状态。
所述附件模块如图1-4所示，包括壳体，在壳体上设有接线端、信号端和控制端(参见图4)，所述接线端用于接入主回路中，附件模块通过接线端与外置接线开关并联后接入主回路中，附件模块通过接线端可以直接接入主回路，也可以通过外置接线开关的主触点的接线端接入主回路，信号端与外置机械开关的辅助状态检测开关连接以检测外置机械开关的主触点的闭合或断开状态，控制端与外置机械开关的线圈连接以控制外置机械开关的主触点闭合或断开。在壳体内设置有电子电路模块和由电子电路模块控制的内置电磁开关模块、功率模块，所述电子电路模块可通过连接端、控制端和信号端与外置机械开关连接，内置电磁开关模块与功率模块连接并通过接线端连接在主回路上(参见图1、2)，与外置机械开关并联。
如图3所示，所述电子电路模块包括驱动电路、检测电路和用于控制驱动电路和检测电路的控制电路；所述控制电路通过驱动电路分别与内置电磁开关模块、功率模块和控制端连接，用于驱动内置电磁开关模块、功率模块和外置机械开关的闭合或断开，功率模块的闭合可以理解为功率模块被导通，所述控制电路通过检测电路分别与内置电磁开关模块、功率模块和信号端连接，用于检测内置电磁开关模块、功率模块和外置机械开关的闭合或断开状态，所述内置电磁开关模块包括同步动作的承载触点和同步状态检测开关，所述承载触点与功率模块连接并通过接线端连接在主回路上，同步状态检测开关与检测电路连接用于检测内置电磁开关模块的闭合或断开状态。
本实施例的混合开关执行导通负载操作时，即闭合主回路时，所述控制电路通过驱动电路驱动外置机械开关闭合前，先通过驱动电路驱动内置电磁开关模块闭合，在检测电路通过内置电磁开关模块的同步状态检测开关检测到内置电磁开关模块已经闭合后，通过驱动电路驱动功率模块闭合，在通过检测电路检测到功率模块闭合后，通过驱动电路和控制端触发外置机械开关闭合，在检测电路通过信号端检测到外置机械开关闭合信号后，所述控制电路通过驱动电路驱动功率模块断开，在检测电路检测到功率模块断开后，通过驱动电路驱动内置电磁开关模块断开，实现附件模块导通电路，外置机械开关承载。
本实施例的混合开关执行断开负载操作时，即断开主回路时，所述控制电路通过驱动电路驱动外置机械开关断开前，先通过驱动电路驱动内置电磁开关模块闭合，在检测电路通过内置电磁开关模块的同步状态检测开关检测到内置电磁开关模块已经闭合后，通过驱动电路驱动功率模块闭合，在通过检测电路检测到功率模块闭合后，通过驱动电路和控制端触发外置机械开关断开，在检测电路通过信号端检测到外置机械开关断开信号后，所述控制电路通过驱动电路驱动功率模块断开，在检测电路检测到功率模块断开后，通过驱动电路驱动内置电磁开关模块断开，实现由附件模块断开电路。
进一步的参见图3，所述壳体还设置有电源输入端，所述电子电路模块还包括电源电路，所述电源电路通过电源输入端与外部电源连接，电源电路分别为控制电路、检测电路和驱动电路供电。
结合图1-3具体解释内置电磁开关模块和功率模块，所述内置电磁开关模块包括同步动作的承载触点和同步状态检测开关，所述承载触点与功率模块连接并通过接线端连接在主回路上，承载触点和同步状态检测开关在驱动电路的驱动下同步动作，检测电路通过检测同步状态检测开关的断开或闭合状态向控制电路输出反馈信号。
所述功率模块包括功率模块承载端和功率模块控制端，所述功率模块承载端与内置电磁开关模块连接并通过接线端连接在主回路上，功率模块控制端在驱动电路的作用下控制功率模块承载端闭合或断开，检测电路通过检测功率模块承载端的断开或闭合状态向控制电路输出反馈信号。
所述内置电磁开关模块包括内置继电器，功率模块包括功率半导体，所述内置继电器与功率半导体先串联后再通过接线端并联在外置机械开关的两端，内置继电器与功率半导体的断开与闭合由电子电路模块控制。所述同步状态检测开关可以为与承载触点同步的同步触点，同步触点与承载触点均与内置继电器的触头支持联动；或者所述同步状态检测开关为插装在内置继电器一侧的同步触点，与内置继电器的触头支持联动。所述内置继电器也可由其他电磁驱动机械开关替代，如带有辅助状态检测开关的磁保持继电器、接触器。所述功率模块包括功率半导体或IGBT功率管或MOSFET功率管或NPN功率管。
如图5所示，提供一种本实施例的外置机械开关，所述外置机械开关包括壳体，在所述壳体内安装有线圈以及同步动作的主触点、辅助状态检测开关，所述线圈的激励端和主触点的接线端均伸出壳体外分别与电子电路模块的控制端和接线端连接，在电子电路模块的控制下使线圈得电或失电，通过线圈的得电或失电使主触点和辅助状态检测开关同步闭合或断开，所述主触点用于控制主回路的通断，所述辅助状态检测开关通过信号端与电子电路模块连接，电子电路模块的检测电路通过检测辅助状态检测开关的断开闭合情况向控制电路输出反馈主触点断开或闭合的反馈信号。所述辅助状态检测开关可以为与外置机械开关的辅助触点，辅助触点与主触点同步安装在外置机械开关的触头支持上。
优选，所述电子电路模块的检测电路具体包括承载触点检测电路、功率模块检测电路和外置机械开关检测电路；所述承载触点检测电路与内置电磁开关模块的同步状态检测开关连接形成回路，在同步状态检测开关闭合或断开后，承载触点检测电路向控制电路输出反馈内置电磁开关模块闭合或断开的反馈信号；所述功率模块检测电路与功率模块承载端连接，在功率模块承载端闭合或断开后，功率模块检测电路向控制电路输出反馈功率模块闭合或断开的反馈信号，进一步的，判断功率模块承载端是否导通，可以通过检测承载两极电势差的变化，如IGBT功率管C-E两端无电势差时，可以判断功率模块处于导通状态，若C-E两端存在电势差时，判断功率模块已断开；所述外置机械开关检测电路通过信号端与外置机械开关连接，所述外置机械开关检测电路与外置机械开关的辅助状态检测开关连接，主触点和辅助状态检测开关同步闭合或同步断开，外置机械开关检测电路通过检测辅助状态检测开关的闭合或断开状态向控制电路输出反馈外置机械开关闭合或断开的反馈信号。
所述的承载触点检测电路、功率模块检测电路和外置机械开关检测电路与电源电路连接，通过电源电路提供电源进行闭合或断开状态的检测。例如，内置电磁开关模块的同步状态检测开关接入承载触点检测电路形成回路，当闭合时，电源电路供电的承载触点检测电路导通，则说明内置电磁开关模块闭合，当承载触点检测电路断开，则说明电磁开关模块断开。外置机械开关检测电路也类似，通过信号端将外置机械开关的辅助状态检测开关接入外置机械开关检测电路形成回路，当闭合时，电源电路供电的外置机械开关检测电路导通，则说明外置机械开关闭合，当外置机械开关检测电路断开，则说明外置机械开关断开。当然，也可以由外置机械开关自身提供表示其闭合和断开的信号，外置机械开关检测电路接收到高电平表示外置机械开关闭合，接收到低电平表示外置机械开关断开。
所述的控制电路可以通过硬件电路实现，根据检测电路反馈的信号，通过驱动电路驱动外置机械开关、内置电磁开关模块和功率模块动作。作为另一种实施例，所述的控制电路也可以包括微控制器MCU，通过微控制器MCU接收检测电路反馈的信号并通过驱动电路驱动外置机械开关、内置电磁开关模块和功率模块动作。
结合图3详细介绍本实施例的工作原理：
在主回路的外置机械开关处于断开状态时，此时外置机械开关的主触点、辅助状态检测开关同时处于断开状态，要进行导通负载操作时，电子电路模块先通过驱动电路驱动内置电磁开关模块闭合，承载触点和同步状态检测开关同时闭合，在电子电路模块通过检测电路检测到同步状态检测开关处于闭合状态时，检测电路向控制电路输出内置电磁开关模块已处于闭合状态的反馈信号，随后电子电路模块的驱动电路驱动功率模块控制端使功率模块承载端闭合，在电子电路模块的检测电路检测到功率模块承载端已处于闭合状态后向控制电路输出功率承载模块处于闭合状态的反馈信号，此时电子电路模块的驱动电路通过控制端触发外置机械开关闭合，通过控制端使外置机械开关的线圈得电后，在线圈得电后使外置机械开关的主触点和辅助状态检测开关同时闭合，主触点闭合使主回路接通，辅助状态检测开关闭合后通过信号端向电子电路模块的检测电路输出主触点已处于闭合状态的信号，检测电路向控制电路反馈外置机械开关已处于闭合状态，电子电路模块的驱动电路驱动已闭合的功率模块断开，在电子电路模块的检测电路检测到功率模块已处于断开状态时，电子电路模块驱动内置电磁开关模块断开，即承载触点和同步状态检测开关同时断开，完成导通负载操作。
在主回路的外置机械开关处于闭合状态时，此时的外置机械开关的主触头和辅助状态检测开关同时处于闭合状态，此时要进行断开负载操作时，先由电子电路模块的驱动电路驱动内置电磁开关模块闭合，承载触点和同步状态检测开关同时闭合，在电子电路模块的检测电路检测到同步状态检测开关处于闭合状态时，表示内置电磁开关模块已处于闭合状态后，电子电路模块驱动功率模块闭合，具体为驱动电路在控制电路的作用下使功率模块承载端闭合，当电子电路模块的检测电路检测到功率模块承载端已处于闭合状态后，电子电路模块的驱动电路通过控制端触发外置机械开关断开，通过控制端使外置机械开关的线圈失电，失电后的线圈使外置机械开关的主触点、辅助状态检测开关同时断开，检测电路通过信号端检测到辅助触头已经断开状态后向控制电路输出外置机械开关已处于断开状态的反馈信号，电子电路模块的驱动电路先驱动功率模块承载端断开，在电子电路模块检测到功率模块已处于断开状态后通过驱动电路使内置电磁开关模块断开，使承载触点、同步状态检测开关同时断开，完成断开负载操作。
结合图6提供第二种实施例，一种混合开关，包括连接在主回路上的附件模块和外置机械开关，优选本实施例的外置机械开关为磁保持继电器，与第一实施例的继电器相比，磁保持继电器不具有用于向电子电路模块反馈信号的辅助状态检测开关，由主触点隔离电路或承载大电流，附件模块的信号端不与外置机械开关连接。需要说明的是，本实施例的模式为开环式，只能够通过长延时来判断外置机械开关的闭合与断开。
本实施例的混合开关执行导通负载操作时，所述附件模块的内置电磁开关模块与功率模块通过接线端与磁保持继电器并联后接入主回路中，电子电路模块通过控制端驱动磁保持继电器的主触点断开与闭合，由于磁保持继电器未设置辅助状态检测开关，电子电路模块的信号端不与磁保持继电器连接，也不会与主回路连接。所述控制电路通过驱动电路驱动外置机械开关闭合前，先通过驱动电路驱动内置电磁开关模块闭合，在检测电路通过内置电磁开关模块的同步状态检测开关检测到内置电磁开关模块已经闭合后，通过驱动电路驱动功率模块闭合，在通过检测电路检测到功率模块闭合后，通过驱动电路和控制端触发外置机械开关闭合，所述控制电路在延时一定时间等外置机械开关闭合后，通过驱动电路驱动功率模块断开，在检测电路检测到功率模块断开后，通过驱动电路驱动内置电磁开关模块断开，实现附件模块导通电路，外置机械开关承载；本实施例的混合开关执行断开负载操作时，所述控制电路通过驱动电路驱动外置机械开关断开前，先通过驱动电路驱动内置电磁开关模块闭合，在检测电路通过内置电磁开关模块的同步状态检测开关检测到内置电磁开关模块已经闭合后，通过驱动电路驱动功率模块闭合，在通过检测电路检测到功率模块闭合后，通过驱动电路和控制端触发外置机械开关断开，所述控制电路在延时一定时间等待外置机械开关断开后，通过驱动电路驱动功率模块断开，在检测电路检测到功率模块断开后，通过驱动电路驱动内置电磁开关模块断开，实现由附件模块断开电路。
结合图6详细说明其工作原理，在主回路的外置机械开关处于断开状态时，此时为外置机械开关的主触点断开，电子电路模块的驱动电路驱动内置电磁开关模块的承载触点及同步状态检测开关同时闭合，检测电路检测到同步状态检测开关已经处于闭合状态时向控制模块输出反馈信号，电子电路模块的驱动电路驱动功率模块承载端闭合，在电子电路模块的检测电路检测到功率模块已处于闭合状态时，电子电路模块的驱动电路通过控制端使外置机械开关的线圈得电，线圈得电后使主触点闭合接通主回路；在外置机械开关的主触点闭合一段时间后，通过驱动电路驱动功率模块断开，在电子电路模块的检测电路检测到功率模块已处于断开状态时，电子电路模块的驱动电路驱动内置电磁开关模块的承载触点和同步状态检测开关同时断开，完成导通负载操作。
在主回路的外置机械开关处于闭合状态时，此时外置机械开关的主触点闭合。电子电路模块驱动内置电磁开关模块的承载触点和同步状态检测开关同时闭合，在电子电路模块的检测电路检测到内置电磁开关模块已处于闭合状态时，电子电路模块驱动功率模块承载端闭合，在电子电路模块检测到功率模块已处于闭合状态时，电子电路模块通过控制端使外置机械开关的线圈失电，失电后的线圈通过使主触点断开使得主回路断开，在外置机械开关的主触点断开一段时间后，通过驱动电路驱动功率模块断开，在电子电路模块的检测电路检测到功率模块已处于断开状态时，电子电路模块的驱动电路驱动内置电磁开关模块的承载触点和同步状态检测开关同时断开，完成断开负载。
本实用新型的附件模块能与外置机械开关组成混合开关，并联接入主回路，支持能反馈外置机械开关闭合和断开状态的外置机械开关，也支持不能反馈外置机械开关闭合和断开状态的外置机械开关，通过检测电路确保导通负载操作时，依次闭合内置电磁开关模块、功率模块和外置机械开关，然后依次断开功率模块和内置电磁开关模块；断开负载操作时，先闭合内置电磁开关模块、功率模块，再依次断开外置机械开关、功率模块和内置电磁开关模块。
结合图7提供第三种实施例，所述混合开关的附件模块直接连接在主回路上，此时主回路上不设置外置机械开关，主回路的接通与断开直接由附件模块所控制。所述内置电磁开关模块与功率模块通过接线端连接主回路上，电子电路模块不通过信号端和控制端与主回路连接，具体为所述承载触点与功率模块承载端串联接入主回路中，电子电路模块的信号端及控制端不与主回路连接。
本实施例执行导通负载操作时，所述控制电路通过驱动电路驱动内置电磁开关模块闭合，在检测电路通过内置电磁开关模块的同步状态检测开关检测到内置电磁开关模块已经闭合后，通过驱动电路驱动功率模块闭合，在通过检测电路检测到功率模块闭合，实现附件模块承载电路；执行断开负载操作时，所述控制电路通过驱动电路驱动功率模块断开，在检测电路检测到功率模块断开后，通过驱动电路驱动内置电磁开关模块断开，实现附件模块断开电路。
本实用新型的附件模块，独立作为开关使用接入主回路时，不设外置机械开关，通过检测电路确保导通负载操作时，先闭合内置电磁开关模块，后闭合功率模块；断开负载操作时，先断开功率模块再断开内置电磁开关模块。
综上所述，本实用新型的附件模块能够独立作为开关使用，也能与带辅助状态检测开关的外置机械开关组成混合开关，也与不带辅助状态检测开关的外置机械开关组成混合开关，通过检测电路检测内置电磁开关模块、功率模块和外置机械开关的闭合或断开状态，以保障内置电磁开关模块、功率模块和外置机械开关的动作顺序，能够适用于不同厂家生产的或者不同型号的机械开关，支持时间量偏移差别较大的外置机械开关。
当附件模块的信号端不接线，控制端接线时则是与不带辅助状态检测开关的外置机械开关组成混合开关；当信号端和控制端均接线时，则是与带辅助状态检测开关的外置机械开关组成混合开关；当信号端和控制端均不接线时，作为独立开关接线。此外，本实用新型的附件模块还设有模式选择模块，用于设置附件模块的工作模式，所述的模式选择模块与控制电路连接，通过模式选择模块能够设置附件模块是作为独立开关工作，还是与不带闭合和断开状态反馈的外置机械开关组成混合开关工作，还是与带闭合和断开状态反馈的外置机械开关组成混合开关工作；所述的模式选择模块可以为旋钮或开关或拨码等。
在本申请中，同步状态检测开关和辅助状态检测开关可以是机械触点，也可以利用其它检测开关所产生的同步传感信号，例如光耦、IGBT功率管、广电传感器等。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
Claims (11)
1.一种混合开关的附件模块，其特征在于：包括壳体，在壳体上设有接线端，以及用于与外置机械开关连接的信号端和控制端，在壳体内设置有电子电路模块和由电子电路模块控制的内置电磁开关模块、功率模块；
所述电子电路模块包括驱动电路、检测电路和分别与驱动电路和检测电路连接的控制电路；
所述控制电路通过驱动电路分别与内置电磁开关模块、功率模块和控制端连接，用于驱动内置电磁开关模块、功率模块和外置机械开关的闭合或断开，
所述控制电路通过检测电路分别与内置电磁开关模块、功率模块和信号端连接，用于检测内置电磁开关模块、功率模块和外置机械开关的闭合或断开状态，
所述内置电磁开关模块包括同步动作的承载触点和同步状态检测开关，所述承载触点与功率模块连接并通过接线端连接在主回路上，同步状态检测开关与检测电路连接用于检测内置电磁开关模块的闭合或断开状态。
2.根据权利要求1所述的一种混合开关的附件模块，其特征在于：所述控制电路通过驱动电路驱动外置机械开关闭合前，先通过驱动电路驱动内置电磁开关模块闭合，在检测电路通过内置电磁开关模块的同步状态检测开关检测到内置电磁开关模块已经闭合后，通过驱动电路驱动功率模块闭合，在通过检测电路检测到功率模块闭合后，通过驱动电路和控制端触发外置机械开关闭合，在检测电路通过信号端检测到外置机械开关闭合信号后，所述控制电路通过驱动电路驱动功率模块断开，在检测电路检测到功率模块断开后，通过驱动电路驱动内置电磁开关模块断开。
3.根据权利要求1所述的一种混合开关的附件模块，其特征在于：所述控制电路通过驱动电路驱动外置机械开关断开前，先通过驱动电路驱动内置电磁开关模块闭合，在检测电路通过内置电磁开关模块的同步状态检测开关检测到内置电磁开关模块已经闭合后，通过驱动电路驱动功率模块闭合，在通过检测电路检测到功率模块闭合后，通过驱动电路和控制端触发外置机械开关断开，在检测电路通过信号端检测到外置机械开关断开信号后，所述控制电路通过驱动电路驱动功率模块断开，在检测电路检测到功率模块断开后，通过驱动电路驱动内置电磁开关模块断开。
4.根据权利要求1所述的一种混合开关的附件模块，其特征在于：所述控制电路通过驱动电路驱动外置机械开关闭合前，先通过驱动电路驱动内置电磁开关模块闭合，在检测电路通过内置电磁开关模块的同步状态检测开关检测到内置电磁开关模块已经闭合后，通过驱动电路驱动功率模块闭合，在通过检测电路检测到功率模块闭合后，通过驱动电路和控制端触发外置机械开关闭合，所述控制电路在延时一定时间等外置机械开关闭合后，通过驱动电路驱动功率模块断开，在检测电路检测到功率模块断开后，通过驱动电路驱动内置电磁开关模块断开；
所述控制电路通过驱动电路驱动外置机械开关断开前，先通过驱动电路驱动内置电磁开关模块闭合，在检测电路通过内置电磁开关模块的同步状态检测开关检测到内置电磁开关模块已经闭合后，通过驱动电路驱动功率模块闭合，在通过检测电路检测到功率模块闭合后，通过驱动电路和控制端触发外置机械开关断开，所述控制电路在延时一定时间等待外置机械开关断开后，通过驱动电路驱动功率模块断开，在检测电路检测到功率模块断开后，通过驱动电路驱动内置电磁开关模块断开。
5.根据权利要求1所述的一种混合开关的附件模块，其特征在于：所述控制电路通过驱动电路驱动内置电磁开关模块闭合，在检测电路通过内置电磁开关模块的同步状态检测开关检测到内置电磁开关模块已经闭合后，通过驱动电路驱动功率模块闭合，在通过检测电路检测到功率模块闭合；
所述控制电路通过驱动电路驱动功率模块断开，在检测电路检测到功率模块断开后，通过驱动电路驱动内置电磁开关模块断开。
6.根据权利要求1所述的一种混合开关的附件模块，其特征在于：所述检测电路包括承载触点检测电路、功率模块检测电路和外置机械开关检测电路；功率模块包括功率模块承载端和功率模块控制端；
所述承载触点检测电路与内置电磁开关模块的同步状态检测开关连接形成回路，在同步状态检测开关闭合或断开后，承载触点检测电路向控制电路输出反馈内置电磁开关模块闭合或断开的反馈信号；所述功率模块检测电路与功率模块承载端连接，在功率模块承载端闭合或断开后，功率模块检测电路向控制电路输出反馈功率模块闭合或断开的反馈信号；所述外置机械开关检测电路通过信号端与外置机械开关连接。
7.根据权利要求6所述的一种混合开关的附件模块，其特征在于：所述壳体还设有电源输入端，所述电子电路模块还包括电源电路，所述电源电路通过电源输入端与外部电源连接，电源电路分别为控制电路、检测电路和驱动电路供电，所述的承载触点检测电路、功率模块检测电路和外置机械开关检测电路与电源电路连接。
8.根据权利要求1所述的一种混合开关的附件模块，其特征在于：所述内置电磁开关模块包括内置继电器，功率模块包括功率半导体。
9.根据权利要求1所述的一种混合开关的附件模块，其特征在于：设有模式选择模块，所述的模式选择模块与控制电路连接，用于设置附件模块的工作模式，通过模式选择模块能够设置附件模块是作为独立开关工作，还是与不带闭合和断开状态反馈的外置机械开关组成混合开关工作，还是与带闭合和断开状态反馈的外置机械开关组成混合开关工作。
10.一种混合开关，包括权利要求1-9任一所述的混合开关的附件模块，以及外置机械开关，其特征在于：所述附件模块的接线端与外置接线开关并联在主回路上，所述附件模块的控制端与外置机械开关连接以控制外置机械开关的断开与闭合。
11.一种混合开关，包括权利要求1-9任一所述的混合开关的附件模块，以及外置机械开关，其特征在于：所述附件模块的接线端与外置接线开关并联在主回路上，所述外置机械开关包括壳体，在所述壳体内安装有线圈以及同步动作的主触点、辅助状态检测开关，所述线圈的激励端和主触点的接线端均伸出壳体外分别与附件模块的控制端和接线端连接，所述附件模块的信号端与外置机械开关的辅助状态检测开关连接。
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2020
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