灭弧功率器件驱动装置及灭弧装置制造方法及图纸

本发明专利技术灭弧功率器件驱动装置及灭弧装置属于电学领域，特别是一种适合于电子灭弧装置中使用的驱动功率器件的灭弧功率器件驱动装置，所需驱动的功率器件与所需灭弧的机械开关并联，其包括第一电压检测开关，所述第一电压检测开关的输入端与所述功率器件两端连接，所述第一电压检测开关串联在所述功率器件的驱动回路中，所述第一电压检测开关在检测到所述功率器件两端存在电位差时导通，驱动信号通过所述第一电压检测开关传递至所述功率器件，驱动所述功率器件导通，所述第一电压检测开关为半控型开关或阈值小于所述功率器件的通态电压的全控型开关，本发明专利技术具有无需耐压高的半导体器件，且能实时检测机械开关断开、驱动能耗低的优点。

【技术实现步骤摘要】
灭弧功率器件驱动装置及灭弧装置
本专利技术灭弧功率器件驱动装置及灭弧装置属于电学领域，特别是一种适合于在机械开关的电子灭弧装置中使用的驱动功率器件的灭弧功率器件驱动装置，一种用于机械开关灭弧的灭弧装置。
技术介绍
目前在电控系统，当继电器等机械开关对负载进行分断控制时，其分断电弧大，存在机械开关的电寿命很短的缺点，为此也出现了利用功率器件与机械开关并联的电子灭弧装置，如专利号为CN01201907.0，名称为“电子灭弧器”；专利号为CN200910306608.6，名称为“基于光耦的混合式交流接触器无源开关驱动控制器”，两个专利所揭示的，采用晶闸管（功率器件）与接触器机械开关并联的方式，控制电路与接触器的控制线圈连接，接触器机械开关分断前,提供有控制晶闸管导通的控制信号，在接触器的控制线圈失电，当机械开关在分离时，晶闸管导通，通过控制电路的滤波电容放电延时，延时关断晶闸管导通的控制信号,晶闸管截止，完成无电弧分断过程。以上电子灭弧装置存在以下缺点：接触器机械开关断开前,控制电路需要预先提供控制晶闸管导通的控制信号。晶闸管（功率器件）的驱动信号由其主回路通过半导体开关提供，半导体开关耐压要求高，可靠性低、容易击穿。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有电子灭弧功率器件驱动的不足之处提供一种无需耐压要求、且能实时检测机械开关断开、性价比高的一种灭弧功率器件驱动装置及灭弧装置。实现本专利技术的目的是通过以下技术方案来达到的：一种灭弧功率器件驱动装置，所需驱动的功率器件与所需灭弧的机械开关并联，其包括第一电压检测开关，第一电压检测开关的输入端与功率器件两端连接，第一电压检测开关串联在功率器件的驱动回路中，第一电压检测开关在检测到功率器件两端存在电位差时导通，驱动信号通过第一电压检测开关传递至功率器件，驱动功率器件导通，第一电压检测开关为半控型开关或阈值小于功率器件的通态电压的全控型开关。灭弧功率器件驱动装置，第一电压检测开关的输入回路、第一电压检测开关的输出回路、功率器件之间非绝缘隔离。一种灭弧功率器件驱动装置，第一电压检测开关包括第二限流元件、半导体开关，功率器件两端的电位差信号通过第二限流元件传递至半导体开关的控制端，半导体开关串联在驱动回路中，第二限流元件为一电阻或一电容。一种灭弧功率器件驱动装置，半导体开关为晶体管驱动晶闸管等效电路的电路，或晶闸管等效电路，或一晶闸管。一种灭弧功率器件驱动装置，晶闸管等效电路或晶闸管串联在驱动回路中。一种灭弧功率器件驱动装置，晶闸管等效电路包括一PNP型晶体管、一NPN型晶体管，PNP型晶体管的基极与NPN型晶体管的集电极连接，PNP型晶体管的集电极与NPN型晶体管的基极连接，PNP型晶体管的发射极、NPN型晶体管的发射极串联在驱动回路中。一种灭弧功率器件驱动装置，包括第一电容，第一电压检测开关的控制端与功率器件的第一端连接，第一电容通过第一电压检测开关与功率器件的第二端、第三端形成驱动回路，第一电容连接一用于对第一电容充电的开关或第一限流元件。一种灭弧功率器件驱动装置，第一电压检测开关对第一电容放电至第一电压检测开关最小导通电流。一种灭弧功率器件驱动装置，功率器件为一单向晶闸管或一双向晶闸管，还包括一单向导通器件、第一稳压器件，第一限流元件、单向导通器件、第一电容串联而成串联电路，串联电路的一端与供电电源连接，串联电路的另一端与功率器件的第三端连接，第一电容通过第一电压检测开关、功率器件的第二端、功率器件的第三端形成驱动回路，第一稳压器件与第一电容并联或第一稳压器件通过单向导通器件与第一电容并联。一种灭弧功率器件驱动装置，第一电压检测开关为全波电压检测电路。一种灭弧功率器件驱动装置，供电电源由功率器件所在的电网非隔离提供。一种灭弧功率器件驱动装置，供电电源为中性线或相对于功率器件的第三端的另一相电源。一种灭弧装置，包括以上任一所述的灭弧功率器件驱动装置，还包括功率器件、第一引脚、第二引脚、第三引脚，灭弧功率器件驱动装置、功率器件封装在一绝缘材料中，第一引脚、第二引脚分别与功率器件的第一端、功率器件的第三端连接，第三引脚与串联电路的第一限流元件端连接。一种灭弧功率器件驱动装置，还包括第二电容、第一光电开关，第一电压检测开关为电压过零检测开关，第一电容通过第一光电开关、第一电压检测开关、功率器件的第二端、功率器件的第三端形成驱动回路，在机械开关闭合前，第一光电开关导通，第一电容的电荷通过第一光电开关给第二电容储能，在第一电压检测开关导通时，第一电容的电荷通过第一光电开关、第一电压检测开关驱动功率器件导通，然后机械开关闭合，第一电压检测开关截止，在机械开关分断时，第一光电开关截止，第一电压检测开关导通，第二电容通过第一电压检测开关驱动功率器件导通。一种灭弧功率器件驱动装置，第一光电开关的控制端通过一限流元件与机械开关的控制端连接。一种灭弧功率器件驱动装置，包括第二光电开关，第二光电开关为带晶闸管输出的光电耦合器，或光电耦合器驱动晶闸管等效电路，第二光电开关的控制端与第一电压检测开关连接，第二光电开关输出端与机械开关的控制线圈串联。一种灭弧功率器件驱动装置，功率器件为晶闸管，第一电压检测开关包括第二限流元件、第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管，第二晶体管的发射极与第三晶体管的基极连接，第二晶体管的基极与第三晶体管的发射极连接，第二晶体管的集电极与第一晶体管的基极连接，第四晶体管的基极与第三晶体管的集电极连接，第四晶体管的集电极与第二晶体管的发射极连接，第四晶体管的发射极与第一晶体管的基极连接，第二晶体管的基极通过第二限流元件与功率器件的第一端连接，第二晶体管的发射极与功率器件的第三端连接，第一晶体管的发射极、第一晶体管的集电极串联在驱动回路中。一种灭弧功率器件驱动装置，还包括第五晶体管，第五晶体管的基极与第一晶体管的集电极连接，第五晶体管的集电极与第一晶体管的基极连接，第五晶体管的发射极串联在驱动回路中。一种灭弧功率器件驱动装置，功率器件为晶闸管，第一电压检测开关包括第二限流元件、第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管，第二晶体管的发射极与第三晶体管的基极连接，第二晶体管的基极与第三晶体管的发射极连接，第二晶体管的集电极与第一晶体管的基极连接，第四晶体管的基极与第三晶体管的集电极连接，第四晶体管的集电极与第二晶体管的发射极连接，第四晶体管的发射极与第一晶体管的基极连接，第二晶体管的基极通过第二限流元件与功率器件的第一端连接，第一晶体管的集电极与第二晶体管的基极连接，第二晶体管的发射极与功率器件的第二端连接，第一晶体管的发射极、第二晶体管的发射极串联在功率器件的驱动回路中。一种灭弧功率器件驱动装置，还包括第二电压检测开关；第一电压检测开关、功率器件的第二端、功率器件的第三端形成功率器件驱动回路；第一电压检测开关的控制端与功率器件的第一端连接；第二电压检测开关两端分别与功率器件的第二端、功率器件的第三端连接。一种灭弧功率器件驱动装置，第二电压检测开关与第一电压检测开关串联而成第一串联电路，第二电压检测开关的控制端与第一串联电路的第一电压检测开关端连接。一种灭弧功率器件驱动装置，第二电压检测开关在驱动信号的电压不能满足功率器件饱和导通时导通。一种灭弧功率器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种灭弧功率器件驱动装置，所需驱动的功率器件与所需灭弧的机械开关并联，其特征是：其包括第一电压检测开关，所述第一电压检测开关的输入端与所述功率器件两端连接，所述第一电压检测开关串联在所述功率器件的驱动回路中，所述第一电压检测开关在检测到所述功率器件两端存在电位差时导通，驱动信号通过所述第一电压检测开关传递至所述功率器件，驱动所述功率器件导通，所述第一电压检测开关为半控型开关或阈值小于所述功率器件的通态电压的全控型开关。

【技术特征摘要】
2016.01.24 CN 2016100701458;2016.02.26 CN 201610111.一种灭弧功率器件驱动装置，所需驱动的功率器件与所需灭弧的机械开关并联，其特征是：其包括第一电压检测开关，所述第一电压检测开关的输入端与所述功率器件两端连接，所述第一电压检测开关串联在所述功率器件的驱动回路中，所述第一电压检测开关在检测到所述功率器件两端存在电位差时导通，驱动信号通过所述第一电压检测开关传递至所述功率器件，驱动所述功率器件导通，所述第一电压检测开关为半控型开关或阈值小于所述功率器件的通态电压的全控型开关。2.根据权利要求1所述的灭弧功率器件驱动装置，其特征是：所述第一电压检测开关的输入回路、所述第一电压检测开关的输出回路、所述功率器件之间非绝缘隔离。3.根据权利要求1所述的灭弧功率器件驱动装置，其特征是：所述第一电压检测开关包括第二限流元件、半导体开关，所述功率器件两端的电位差信号通过所述第二限流元件传递至所述半导体开关的控制端，所述半导体开关串联在所述驱动回路中，所述第二限流元件为一电阻或一电容。4.根据权利要求3所述的灭弧功率器件驱动装置，其特征是：所述半导体开关为晶体管驱动晶闸管等效电路的电路，或晶闸管等效电路，或一晶闸管。5.根据权利要求4所述的灭弧功率器件驱动装置，其特征是：所述晶闸管等效电路或所述晶闸管串联在所述驱动回路中。6.根据权利要求5所述的灭弧功率器件驱动装置，其特征是：所述晶闸管等效电路包括一PNP型晶体管、一NPN型晶体管，所述PNP型晶体管的基极与所述NPN型晶体管的集电极连接，所述PNP型晶体管的集电极与所述NPN型晶体管的基极连接，所述PNP型晶体管的发射极、所述NPN型晶体管的发射极串联在所述驱动回路中。7.根据权利要求1所述的灭弧功率器件驱动装置，其特征是：包括第一电容，所述第一电压检测开关的控制端与所述功率器件的第一端连接，所述第一电容通过所述第一电压检测开关与所述功率器件的第二端、第三端形成驱动回路，所述第一电容连接一用于对所述第一电容充电的开关或第一限流元件。8.根据权利要求7所述的灭弧功率器件驱动装置，其特征是：所述第一电压检测开关对所述第一电容放电至所述第一电压检测开关最小导通电流。9.根据权利要求7所述的灭弧功率器件驱动装置，其特征是：所述功率器件为一单向晶闸管或一双向晶闸管，还包括一单向导通器件、第一稳压器件，所述第一限流元件、所述单向导通器件、所述第一电容串联而成串联电路，所述串联电路的一端与供电电源连接，所述串联电路的另一端与所述功率器件的第三端连接，所述第一电容通过所述第一电压检测开关、所述功率器件的第二端、所述功率器件的第三端形成驱动回路，所述第一稳压器件与所述第一电容并联或所述第一稳压器件通过所述单向导通器件与所述第一电容并联。10.根据权利要求9所述的灭弧功率器件驱动装置，其特征是：所述第一电压检测开关为全波电压检测电路。11.根据权利要求9所述的灭弧功率器件驱动装置，其特征是：所述供电电源由所述功率器件所在的电网非隔离提供。12.根据权利要求9所述的灭弧功率器件驱动装置，其特征是：所述供电电源为中性线或相对于所述功率器件的第三端的另一相电源。13.一种灭弧装置，其特征是：包括根据权利要求9至12任一项所述的灭弧功率器件驱动装置，还包括所述功率器件、第一引脚、第二引脚、第三引脚，所述灭弧功率器件驱动装置、所述功率器件封装在一绝缘材料中，所述第一引脚、所述第二引脚分别与所述功率器件的第一端、所述功率器件的第三端连接，所述第三引脚与所述串联电路的第一限流元件端连接。14.根据权利要求9所述的灭弧功率器件驱动装置，其特征是：还包括第二电容、第一光电开关，所述第一电压检测开关为电压过零检测开关，所述第一电容通过所述第一光电开关、所述第一电压检测开关、所述功率器件的第二端、所述功率器件的第三端形成驱动回路，在所述机械开关闭合前，所述第一光电开关导通，所述第一电容的电荷通过所述第一光电开关给所述第二电容储能，在所述第一电压检测开关导通时，所述第一电容的电荷通过所述第一光电开关、所述第一电压检测开关驱动所述功率器件导通，然后所述机械开关闭合，所述第一电压检测开关截止，在所述机械开关分断时，所述第一光电开关截止，所述第一电压检测开关导通，所述第二电容通过所述第一电压检测开关驱动所述功率器件导通。15.根据权利要求14所述的灭弧功率器件驱动装置，其特征是：所述第一光电开关的控制端通过一限流元件与所述机械开关的控制端连接。16.根据权利要求14所述的灭弧功率器件驱动装置，其特征是：包括第二光电开关，所述第二光电开关为带晶闸管输出的光电耦合器，或光电耦合器驱动晶闸管等效电路，所述第二光电开关的控制端与所述第一电压检测开关连接，所述第二光电开关输出端与所述机械开关的控制线圈串联。17.根据权利要求1所述的灭弧功率器件驱动装置，其特征是：所述功率器件为晶闸管，所述第一电压检测开关包括第二限流元件、第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管，所述第二晶体管的发射极与所述第三晶体管的基极连接，所述第二晶体管的基极与所述第三晶体管的发射极连接，所述第二晶体管的集电极与所述第一晶体管的基极连接，所述第四晶体管的基极与所述第三晶体管的集电极连接，所述第四晶体管的集电极与所述第二晶体管的发射极连接，所述第四晶体管的发射极与所述第一晶体管的基极连接，所述第二晶体管的基极通过第二限流元件与所述功率器件的第一端连接，所述第二晶体管的发射极与所述功率器件的第三端连接，所述第一晶体管的发射极、所述第一晶体管的集电极串联在所述驱动回路中。18.根据权利要求17所述的灭弧功率器件驱动装置，其特征是：还包括第五晶体管，所述第五晶体管的基极与所述第一晶体管的集电极连接，所述第五晶体管的集电极与所述第一晶体管的基极连接，所述第五晶体管的发射极串联在所述驱动回路中。19.根据权利要求1所述的灭弧功率器件驱动装置，其特征是：所述功率器件为晶闸管，所述第一电压检测开关包括第二限流元件、第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管，所述第二晶体管的发射极与所述第三晶体管的基极连接，所述第二晶体管的基极与所述第三晶体管的发射极连接，所述第二晶体管的集电极与所述第一晶体管的基极连接，所述第四晶体管的基极与所述第三晶体管的集电极连接，所述第四晶体管的集电极与所述第二晶体管的发射极连接，所述第四晶体管的发射极与所述第一晶体管的基极连接，所述第二晶体管的基极通过第二限流元件与所述功率器件的第一端连接，所述第一晶体管的集电极与所述第二晶体管的基极连接，所述第二晶体管的发射极与所述功率器件的第二端连接，所述第一晶体管的发射极、所述第二晶体管的发射极串联在所述功率器件的驱动回路中。20.根据权利要求1所述的灭弧功率器件驱动装置，其特征是：还包括第二电压检测开关；所述第一电压检测开关、所述功率器件的第二端、所述功率器件的第三端形成所述功率器件驱动回路；所述第一电压检测开关的控制端与所述功率器件的第一端连接；所述第二电压检测开关两端分别与所述功率器件的第二端、所述功率器件的第三端连接。21.根据权利要求20所述的灭弧功率器件驱动装置，其特征是：所述第二电压检测开关与所述第一电压检测开关串联而成第一串联电路，所述第二电压检测开关的控制端与所述第一串联电路的所述第一电压检测开关端连接。22.根据权利要求20所述的灭弧功率器件驱动装置，其特征是：所述第二电压检测开关在所述驱动信号的电压不能满足所述功率器件饱和导通时导通。23.根据权利要求20所述的灭弧功率器件驱动装置，其特征是：所述第二电压检测开关包括电阻、晶体管。24.根据权利要求20所...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭桥石，
申请(专利权)人：广州市金矢电子有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44