CN214898165U - 一种零电压闭合导通和关断的抑制涌流投切开关 - Google Patents
一种零电压闭合导通和关断的抑制涌流投切开关 Download PDFInfo
- Publication number
- CN214898165U CN214898165U CN202121156556.1U CN202121156556U CN214898165U CN 214898165 U CN214898165 U CN 214898165U CN 202121156556 U CN202121156556 U CN 202121156556U CN 214898165 U CN214898165 U CN 214898165U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- relay
- voltage
- coil
- mcu
- diode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Relay Circuits (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种零电压闭合导通和关断的抑制涌流投切开关，包括MCU、二极管D1、继电器K1和K2；继电器K1的常开触点与二极管D1串联，二极管D1的负极与继电器K1的常开触点的静触点相连；继电器K2的常开触点与继电器K1和二极管D1串联后的支路并联；MCU具有两个分别用于采集交流电源L的电压和负载C的接入电压V0的交流电压采样端，和根据这两个交流电压采样端采集到的交流电压信号去控制继电器K1的线圈和继电器K2的线圈通断电的两个线圈控制端，MCU的两个线圈控制端分别与继电器K1的线圈和继电器K2的线圈相连。本实用新型能够在交流电源半个周期的窗口时间内分别控制继电器K1和继电器K2闭合或断开，抑制了涌流和电弧。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种在无电流状态导通、断开电路的复合开关，可应用于电容器投切等场合。
背景技术
近年来发展出来的可控硅复合开关以及同步开关都有着这样或那样的缺点。以可控硅复合开关为例，在实际现场由于干扰引起误触发，造成可控硅损坏，另外可控硅导通状态时有一定压降，发热损耗严重，需要强制散热，增加了开关复杂性，一旦散热不足，易引发火灾。同样同步开关由于对过零时刻的苛刻要求增加了MCU的性能要求，增加了成本。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术的不足而提供一种零电压闭合导通和关断的抑制涌流投切开关，在更好完成过零投切抑制涌流、拉弧的原则下，安全有效、简化控制硬件要求，实现低成本控制方法的开关制造。
为解决上述技术问题，本实用新型的内容包括：
一种零电压闭合导通和关断的抑制涌流投切开关，包括MCU、二极管D1、继电器K1和继电器K2；所述继电器K1的常开触点与二极管D1串联，并且二极管D1的负极与继电器K1的常开触点的静触点相连，二极管D1的正极用于与交流电源L相连，继电器K1的常开触点的动触点用于与负载C相连；所述继电器K2的常开触点与继电器K1和二极管D1串联后的支路并联；所述MCU具有两个分别用于采集交流电源L的电压和负载端电压V0的交流电压采样端，和根据这两个交流电压采样端采集到的交流电压信号去控制继电器K1的线圈和继电器K2的线圈通断电的两个线圈控制端，并且MCU的两个线圈控制端分别与继电器K1的线圈和继电器K2的线圈相连；在采集到的交流电源L的电压信号负半周且在负载端电压V0大于交流电源L的电压时MCU控制继电器K1的线圈通电，此后在交流电源L的电压信号正半周时MCU控制继电器K2的线圈通电；在采集到的交流电源L的电压信号正半周时MCU控制继电器K2的线圈断电，在交流电源L的电压信号负半周时MCU控制继电器K1的线圈断电。
进一步的，所述二极管D1为大功率二极管。
进一步的，所述MCU两个线圈控制端均通过三极管控制相应继电器线圈的通断电。
进一步的，所述MCU、二极管D1、继电器K1和继电器K2均布置在电路板上。
进一步的，所述投切开关还包括三极管Q1、三极管Q2和电阻R1-R8；所述电阻R1的一端接交流电源L，电阻R1的另一端依次与电阻R2-R4串联后接零线N；所述电阻R5的一端接电压V0，电阻R5的另一端依次与电阻R6-R8串联后接零线N；所述电阻R7与电阻R8的节点以及电阻R3与电阻R4的节点分别与MCU的两个交流电压采样端相连；所述MCU的两个线圈控制端分别与三极管Q1和三极管Q2的基极相连，三极管Q1和三极管Q2的发射极分别接地，三极管Q1和三极管Q2的集电极分别与继电器K1和继电器K2的线圈串联后接直流电压VCC。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型能够在交流电源半个周期的窗口时间内分别控制继电器K1和继电器K2闭合或断开，而抑制了涌流和电弧。从技术角度而言即降低了对控制MCU的性能要求、在低成本前提下实现高可靠性，零电压闭合导通和关断并抑制涌流和拉弧，延长了开关寿命。
附图说明
图1是本实用新型的一次电路图；
图2是本实用新型的二次电路图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
如图1、2所示，本实用新型提供了一种零电压闭合导通和关断的抑制涌流投切开关，包括MCU、二极管D1、继电器K1和继电器K2；二极管D1为大功率二极管；MCU、二极管D1、继电器K1和继电器K2均布置在电路板上。继电器K1的常开触点与二极管D1串联，并且二极管D1的负极与继电器K1的常开触点的静触点相连，二极管D1的正极用于与交流电源L相连，继电器K1的常开触点的动触点用于与负载C相连；继电器K2的常开触点与继电器K1和二极管D1串联后的支路并联；MCU具有两个分别用于采集交流电源L的电压和负载端电压V0的交流电压采样端，和根据这两个交流电压采样端采集到的交流电压信号去控制继电器K1的线圈和继电器K2的线圈通断电的两个线圈控制端，并且MCU的两个线圈控制端分别与继电器K1的线圈和继电器K2的线圈相连；MCU的两个线圈控制端均通过三极管控制相应继电器线圈的通断电。两个常开触点的闭合：在采集到的交流电源L的电压信号负半周且在负载端电压V0大于交流电源L的电压时MCU控制继电器K1的线圈通电，此后在交流电源L的电压信号正半周时MCU控制继电器K2的线圈通电；两个常开触点的断开：在采集到的交流电源L的电压信号正半周时MCU控制继电器K2的线圈断电，在交流电源L的电压信号负半周时MCU控制继电器K1的线圈断电。
本实用新型的投切开关还包括三极管Q1、三极管Q2和电阻R1-R8；电阻R1的一端接交流电源L，电阻R1的另一端依次与电阻R2-R4串联后接零线N；电阻R5的一端接电压V0，电阻R5的另一端依次与电阻R6-R8串联后接零线N；电阻R7与电阻R8的节点以及电阻R3与电阻R4的节点分别与MCU的两个交流电压采样端相连；MCU的两个线圈控制端分别与三极管Q1和三极管Q2的基极相连，三极管Q1和三极管Q2的发射极分别接地，三极管Q1和三极管Q2的集电极分别与继电器K1和继电器K2的线圈串联后接直流电压VCC。MCU通过电阻R1-R4以及电阻R5-R8分压采集交流电压信号到交流电压采样端。
继电器K1的闭合时刻由MCU采样到的交流电源L电压信号的周期决定，在交流电源L的电压信号负半周且在负载端电压V0大于交流电源L的电压时，由于有二极管D1串联在继电器K1常开触点的电路中反向截至，此时继电器K1投入并无电流流过继电器K1，所以继电器K1的常开触点无涌流流过。当交流电源L的电压周期变化到正半周且交流电源L的电压大于V0时二极管D1开始导通，负载端口与电源电压同步上升，此时由MCU判断状态后发出继电器K2的常开触点控制指令闭合，由于此时负载端口电压与电源电压同步（二者相差二极管压降电压，约0.7伏），继电器K2闭合涌流得到抑制。简述为电源电压负半周闭合继电器K1，电源电压正半周时闭合继电器K2。
继电器K2断开时刻由MCU采样到的交流电源L电压信号的周期决定，在交流电源L电压信号正半周时由于继电器K1的常开触点、二极管D1正处于导通，此时断开继电器K2，继电器K2不会发生断口拉弧，当交流电源L电压运行到负半周时二极管D1自动过零截止，此时由MCU发出继电器K1断开指令，由于此时继电器K1的常开触点、二极管D1电路没有电流流过，继电器K1端口不会产生拉弧。简述为电源电压正半周时断开继电器K2，电源电压负半周断开继电器K1。
因此应用本开关技术，能够在交流电源半个周期的窗口时间内分别控制继电器K1和继电器K2闭合或断开，而抑制了涌流和电弧。从技术角度而言即降低了对控制MCU的性能要求、在低成本前提下实现高可靠性，零电压闭合导通和关断并抑制涌流和拉弧，延长了开关寿命。
需要特加说明的是：负载端电压与开关上口L端电压相位关系决定继电器K1、K2闭合时刻，当下口是容性负载时，考虑电容残留电压影响，投入窗口期时间是变化的，为了更好保证窗口期时间充裕，电容切除后应留有足够时间以泄放电容电荷。
Claims (5)
1.一种零电压闭合导通和关断的抑制涌流投切开关，其特征在于：包括MCU、二极管D1、继电器K1和继电器K2；所述继电器K1的常开触点与二极管D1串联，并且二极管D1的负极与继电器K1的常开触点的静触点相连，二极管D1的正极用于与交流电源L相连，继电器K1的常开触点的动触点用于与负载C相连；所述继电器K2的常开触点与继电器K1和二极管D1串联后的支路并联；所述MCU具有两个分别用于采集交流电源L的电压和负载端电压V0的交流电压采样端，和根据这两个交流电压采样端采集到的交流电压信号去控制继电器K1的线圈和继电器K2的线圈通断电的两个线圈控制端，并且MCU的两个线圈控制端分别与继电器K1的线圈和继电器K2的线圈相连；在采集到的交流电源L的电压信号负半周且在负载端电压V0大于交流电源L的电压时MCU控制继电器K1的线圈通电，此后在交流电源L的电压信号正半周时MCU控制继电器K2的线圈通电；在采集到的交流电源L的电压信号正半周时MCU控制继电器K2的线圈断电，在交流电源L的电压信号负半周时MCU控制继电器K1的线圈断电。
2.根据权利要求1所述的零电压闭合导通和关断的抑制涌流投切开关，其特征在于：所述二极管D1为大功率二极管。
3.根据权利要求1所述的零电压闭合导通和关断的抑制涌流投切开关，其特征在于：所述MCU、二极管D1、继电器K1和继电器K2均布置在电路板上。
4.根据权利要求1所述的零电压闭合导通和关断的抑制涌流投切开关，其特征在于：所述MCU的两个线圈控制端均通过三极管控制相应继电器线圈的通断电。
5.根据权利要求4所述的零电压闭合导通和关断的抑制涌流投切开关，其特征在于：所述投切开关还包括三极管Q1、三极管Q2和电阻R1-R8；所述电阻R1的一端接交流电源L，电阻R1的另一端依次与电阻R2-R4串联后接零线N；所述电阻R5的一端接电压V0，电阻R5的另一端依次与电阻R6-R8串联后接零线N；所述电阻R7与电阻R8的节点以及电阻R3与电阻R4的节点分别与MCU的两个交流电压采样端相连；所述MCU的两个线圈控制端分别与三极管Q1和三极管Q2的基极相连，三极管Q1和三极管Q2的发射极分别接地，三极管Q1和三极管Q2的集电极分别与继电器K1和继电器K2的线圈串联后接直流电压VCC。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202121156556.1U CN214898165U (zh) | 2021-05-27 | 2021-05-27 | 一种零电压闭合导通和关断的抑制涌流投切开关 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202121156556.1U CN214898165U (zh) | 2021-05-27 | 2021-05-27 | 一种零电压闭合导通和关断的抑制涌流投切开关 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN214898165U true CN214898165U (zh) | 2021-11-26 |
Family
ID=78937404
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202121156556.1U Active CN214898165U (zh) | 2021-05-27 | 2021-05-27 | 一种零电压闭合导通和关断的抑制涌流投切开关 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN214898165U (zh) |
-
2021
- 2021-05-27 CN CN202121156556.1U patent/CN214898165U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104252995B (zh) | 二极管触点保护复合开关的控制电路及继电器的控制方法 | |
| CN107895931B (zh) | 一种零电压开和零电流关的开关实现方法 | |
| WO2019019949A1 (zh) | 直流灭弧装置 | |
| CN204422720U (zh) | 电动汽车高压系统及其继电器状态检测装置 | |
| CN106879147B (zh) | 一种单火线全功率触摸开关电路 | |
| CN106300398B (zh) | 一种基于稳态波形拟合的相间负荷转移终端装置 | |
| CN109445336A (zh) | 开关控制电路及开关控制系统 | |
| CN214898165U (zh) | 一种零电压闭合导通和关断的抑制涌流投切开关 | |
| CN106356878B (zh) | 一种基于波形拟合的相间负荷转移方法 | |
| CN110416009B (zh) | 无电弧长寿命的继电器开关电路及控制器 | |
| CN208971142U (zh) | 一种列车再生制动能量回馈系统的预充电装置 | |
| CN109586321B (zh) | 复合开关中双向晶闸管的驱动电路、换相系统及换相方法 | |
| CN203287705U (zh) | 一种时间继电器的控制电路 | |
| CN210041336U (zh) | 一种三相共补智能同步开关 | |
| CN205092766U (zh) | 适用于超大功率高压变压器的预充电系统 | |
| CN201256127Y (zh) | 高性价比的直流接触器 | |
| CN203747367U (zh) | 一种采用双向晶闸管的交流电路分合装置 | |
| CN207706043U (zh) | 带有电压源识别功能的变压系统 | |
| CN206820452U (zh) | 一种变电站断路器控制回路中的控制开关 | |
| CN206907721U (zh) | 一种断路器电动弹簧操作机构分闸控制回路 | |
| CN2166514Y (zh) | 交流接触器无弧放电装置 | |
| CN201594804U (zh) | 异步电动机起动电路 | |
| CN205407228U (zh) | 一种低功耗低成本多兼容三相电器断路综合保护装置 | |
| CN212935565U (zh) | 一种三相电智能切换装置 | |
| CN210142978U (zh) | 一种三相整流滤波软启动电路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |