直流灭弧功率器件驱动装置及灭弧装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术直流灭弧功率器件驱动装置及灭弧装置属于电学领域，适合于直流机械开关的灭弧装置使用的驱动功率器件的直流灭弧功率器件驱动装置，包括第一半导体开关、第一电容、第一限流元件、第二半导体开关；第一半导体开关、第一电容、第一限流元件串联而成第一串联电路；第一半导体开关与第一电容串联而成第二串联电路，第二半导体开关与第二串联电路并联；第一串联电路的第一半导体开关端与所需驱动的功率器件的第一端连接，第一串联电路的第一限流元件端与电源端连接；第一半导体开关与第一电容连接的共同端与功率器件的第二端连接；功率器件的第三端、功率器件的第一端分别与所需灭弧的机械开关两端连接。具有体积小、性价比高的优点。

【技术实现步骤摘要】
直流灭弧功率器件驱动装置及灭弧装置
本技术直流灭弧功率器件驱动装置及灭弧装置属于电学领域，特别是一种适合于直流电子灭弧装置中用于驱动功率器件的直流灭弧功率器件驱动装置，一种用于直流机械开关灭弧的灭弧装置。
技术介绍
在直流电控系统，由于直流电压不存在零点，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，为此也出现过利用功率器件与机械开关并联的直流电子灭弧装置，当需要源极或发射极为负载端时，无法从主回路直流电源直接（非隔离）获得功率器件的驱动能量，需要独立的直流驱动信号才能驱动功率器件饱和导通，其存在电路复杂、性价比不高、体积大、很难普及的缺点。
技术实现思路
本技术的目的在于针对现有直流电子灭弧功率器件驱动的不足之处，提供一种直接（非隔离）由主回路直流电源获得功率器件的驱动能量，且能达到驱动功率器件饱和导通的直流灭弧功率器件驱动装置，及一种采用本技术直流灭弧功率器件驱动装置的灭弧装置。实现本技术的目的是通过以下技术方案来达到的：一种直流灭弧功率器件驱动装置，包括第一半导体开关、第一电容、第一限流元件、第二半导体开关；第一半导体开关、第一电容、第一限流元件串联而成第一串联电路；第一半导体开关与第一电容串联而成第二串联电路，第二半导体开关与第二串联电路并联；第一串联电路的第一半导体开关端与所需驱动的功率器件的第一端连接，第一串联电路的第一限流元件端与电源端连接；第一半导体开关与第一电容连接的共同端与功率器件的第二端连接；功率器件的第三端、功率器件的第一端分别与所需灭弧的机械开关两端连接。一种直流灭弧功率器件驱动装置，功率器件的第一端为负载的连接端，第一串联电路与负载并联。一种直流灭弧功率器件驱动装置，第一限流元件为一电阻，第一半导体开关为一二极管。一种直流灭弧功率器件驱动装置，包括一稳压器件；稳压器件与第一电容并联，或稳压器件通过第一半导体开关与第一电容并联。一种直流灭弧功率器件驱动装置，第二半导体开关为半控型开关。一种直流灭弧功率器件驱动装置，半控型开关至少包括一晶闸管或一晶闸管等效电路。一种直流灭弧功率器件驱动装置，第二半导体开关的控制端与功率器件的第三端连接。一种直流灭弧功率器件驱动装置，第二半导体开关包括触发开关、第一晶体管、第二电容，触发开关与第二串联电路并联，功率器件的第三端、功率器件的第一端之间的电位差信号通过第二电容、第一晶体管放大后传递至触发开关的触发极。一种直流灭弧功率器件驱动装置，触发开关为一晶闸管或一晶闸管等效电路。一种直流灭弧功率器件驱动装置，包括一电压检测开关，电压检测开关两端分别与功率器件的第二端、功率器件的第一端连接。一种直流灭弧功率器件驱动装置，电压检测开关在功率器件的第二端与功率器件的第一端之间的电压小于驱动功率器件饱和导通所需的电压时导通。一种直流灭弧功率器件驱动装置，第一限流元件与第一电容连接的共同端，与电压检测开关的检测端连接。一种直流灭弧功率器件驱动装置，电压检测开关包括一稳压器件、第二晶体管、第三晶体管、第四电阻、第五电阻，第六电阻，第二晶体管的集电极与第三晶体管的基极连接，第二晶体管的集电极通过第五电阻与第三晶体管的集电极连接，第三晶体管的集电极、第三晶体管的发射极为电压检测开关的主回路端，第四电阻、稳压器件、第二晶体管的基极与第二晶体管的发射极串联而成第三串联电路，第三串联电路与第一电容并联，第六电阻的两端分别与第二晶体管的基极、第二晶体管的发射极连接，第二晶体管的发射极与第三晶体管的发射极连接。一种直流灭弧功率器件驱动装置，电压检测开关为二端电路。一种直流灭弧功率器件驱动装置，电压检测开关包括一稳压器件、第二晶体管、第三晶体管、第四电阻、第五电阻，第六电阻、第三电容，第二晶体管的集电极与第三晶体管的基极连接，第二晶体管的集电极通过第五电阻与第三晶体管的集电极连接，第三晶体管的集电极、第三晶体管的发射极为电压检测开关的主回路端，第四电阻、稳压器件、第二晶体管的基极与第二晶体管的发射极串联而成串联电路，该串联电路与电压检测开关的主回路端并联，第六电阻的两端分别与第二晶体管的基极、第二晶体管的发射极连接，第二晶体管的发射极与第三晶体管的发射极连接，第三电容的两端分别与第三晶体管的基极、第三晶体管的发射极连接。一种直流灭弧功率器件驱动装置，第一半导体开关的阳极与功率器件的第一端连接，功率器件为IGBT、或NPN型三极管、或N沟道场效应管，功率器件的第一端为IGBT的发射极、或三极管的发射极、或场效应管的源极，功率器件的第二端为IGBT的栅极、或三极管的基极、或场效应管的栅极。一种直流灭弧功率器件驱动装置，包括一光电耦合器，光电耦合器用于使能第二半导体开关，光电耦合器的控制端用于与机械开关的控制端连接。一种灭弧装置，其包括所述的直流灭弧功率器件驱动装置，还包括功率器件，直流灭弧功率器件驱动装置与功率器件连接。一种灭弧装置，包括引脚，直流灭弧功率器件驱动装置、功率器件封装在绝缘材料中，直流灭弧功率器件驱动装置、功率器件通过相应引脚用于与机械开关、工作电源连接。一种灭弧装置，包括一光电耦合器，光电耦合器用于使能第二半导体开关，光电耦合器的控制端用于与机械开关的控制端连接。一种灭弧装置，包括引脚，直流灭弧功率器件驱动装置、功率器件、光电耦合器封装在绝缘材料中，直流灭弧功率器件驱动装置、功率器件通过相应引脚用于与机械开关、工作电源连接。一种直流灭弧功率器件驱动装置，如图1所示，其包括第一半导体开关D1、第一电容C1、第一限流元件R1（电阻）、第二半导体开关SCR1；第一半导体开关D1、第一电容C1、第一限流元件R1串联而成第一串联电路；第一半导体开关D1与第一电容C1串联而成第二串联电路，第二半导体开关SCR1与第二串联电路并联；第一串联电路的第一半导体开关D1端与所需驱动的功率器件QA的第一端连接，第一串联电路的第一限流元件R1端与电源端连接；第一半导体开关D1与第一电容C1连接的共同端与功率器件QA的第二端连接；功率器件QA的第三端、功率器件QA的第一端分别与所需灭弧的机械开关K1两端连接。工作原理：在所需灭弧的机械开关K1闭合后，直流电源通过第一半导体开关D1、第一限流元件R1对第一电容C1快速充电，当机械开关K1断开时，控制第二半导体开关SCR1导通，第一电容C1通过功率器件QA的第二端、功率器件QA的第一端形成驱动回路，功率器件QA在其两端达到其通态电压时导通，达到机械开关K1无电弧分断的目的。本技术设计合理，具有电路简单、性价比高、可靠性高的优点。附图说明图1是本技术直流灭弧功率器件驱动装置电路原理图。图2是本技术直流灭弧功率器件驱动装置及灭弧装置实施例一电路原理图。图3是本技术直流灭弧功率器件驱动装置及灭弧装置实施例一的晶闸管等效电路图。图4是本技术直流灭弧功率器件驱动装置及灭弧装置实施例一的电压检测电路原理图一。图5是本技术直流灭弧功率器件驱动装置及灭弧装置实施例一的电压检测电路原理图二。图6是本技术灭弧装置外形图一。图7是本技术灭弧装置外形图二。具体实施方式本技术直流灭弧功率器件驱动装置及灭弧装置的实施例一，如图2所示：一种直流灭弧功率器件驱动装置，其包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直流灭弧功率器件驱动装置，其特征是：其包括第一半导体开关、第一电容、第一限流元件、第二半导体开关；所述第一半导体开关、所述第一电容、所述第一限流元件串联而成第一串联电路；所述第一半导体开关与所述第一电容串联而成第二串联电路，所述第二半导体开关与所述第二串联电路并联；所述第一串联电路的所述第一半导体开关端与所需驱动的功率器件的第一端连接，所述第一串联电路的所述第一限流元件端与电源端连接；所述第一半导体开关与所述第一电容连接的共同端与所述功率器件的第二端连接；所述功率器件的第三端、所述功率器件的第一端分别与所需灭弧的机械开关两端连接。

【技术特征摘要】
2016.01.24 CN 2016100701458;2016.02.26 CN 201610111.一种直流灭弧功率器件驱动装置，其特征是：其包括第一半导体开关、第一电容、第一限流元件、第二半导体开关；所述第一半导体开关、所述第一电容、所述第一限流元件串联而成第一串联电路；所述第一半导体开关与所述第一电容串联而成第二串联电路，所述第二半导体开关与所述第二串联电路并联；所述第一串联电路的所述第一半导体开关端与所需驱动的功率器件的第一端连接，所述第一串联电路的所述第一限流元件端与电源端连接；所述第一半导体开关与所述第一电容连接的共同端与所述功率器件的第二端连接；所述功率器件的第三端、所述功率器件的第一端分别与所需灭弧的机械开关两端连接。2.根据权利要求1所述的直流灭弧功率器件驱动装置，其特征是：所述功率器件的第一端为负载的连接端，所述第一串联电路与所述负载并联。3.根据权利要求1所述的直流灭弧功率器件驱动装置，其特征是：所述第一限流元件为一电阻，所述第一半导体开关为一二极管。4.根据权利要求1所述的直流灭弧功率器件驱动装置，其特征是：包括一稳压器件；所述稳压器件与所述第一电容并联，或所述稳压器件通过所述第一半导体开关与所述第一电容并联。5.根据权利要求1所述的直流灭弧功率器件驱动装置，其特征是：所述第二半导体开关为半控型开关。6.根据权利要求5所述的直流灭弧功率器件驱动装置，其特征是：所述半控型开关至少包括一晶闸管或一晶闸管等效电路。7.根据权利要求5所述的直流灭弧功率器件驱动装置，其特征是：所述第二半导体开关的控制端与所述功率器件的第三端连接。8.根据权利要求5所述的直流灭弧功率器件驱动装置，其特征是：所述第二半导体开关包括触发开关、第一晶体管、第二电容，所述触发开关与所述第二串联电路并联，所述功率器件的第三端、所述功率器件的第一端之间的电位差信号通过所述第二电容、所述第一晶体管放大后传递至所述触发开关的触发极。9.根据权利要求8所述的直流灭弧功率器件驱动装置，其特征是：所述触发开关为一晶闸管或一晶闸管等效电路。10.根据权利要求7所述的直流灭弧功率器件驱动装置，其特征是：包括一电压检测开关，所述电压检测开关两端分别与所述功率器件的第二端、所述功率器件的第一端连接。11.根据权利要求10所述的直流灭弧功率器件驱动装置，其特征是：所述电压检测开关在所述功率器件的第二端与所述功率器件的第一端之间的电压小于驱动所述功率器件饱和导通所需的电压时导通。12.根据权利要求10所述的直流灭弧功率器件驱动装置，其特征是：所述第一限流元件与所述第一电容连接的共同端，与所述电压检测开关的检测端连接。13.根据权利要求12所述的直流灭弧功率器件驱动装置，其特征是：所述电压检测开关包括一稳压器件、第二晶体管、第三晶体管、第四电阻、第五电阻，第六电阻，所述第二晶体管...

【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：新型
国别省市：广东,44