直流开关装置的电弧消除装置制造方法及图纸

本发明专利技术防止负载装置在电源启动时进行不必要的动作。电弧消除装置(2)具备：可与机械式的第1开关(SW1)并联的半导体开关(TR4)；通过第1开关(SW1)的两个接点之间所产生的电压而输出使半导体开关(TR4)接通的电压的电源电路(22)；以及通过断开状态来阻止半导体开关(TR4)的接通动作的第2开关(SW2)。

Arc Elimination Device for DC Switchgear

The invention prevents the load device from performing unnecessary actions when the power supply is started. The arc elimination device (2) has: a semiconductor switch (TR4) which can be parallel to the mechanical first switch (SW1); a power supply circuit (22) which outputs the voltage generated between the two contacts of the first switch (SW1) to turn the semiconductor switch (TR4) on; and a second switch (SW2) which prevents the on-off action of the semiconductor switch (TR4) through the off state.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】直流开关装置的电弧消除装置
本专利技术涉及消除直流开关装置的接点之间所产生的电弧的、直流开关装置的电弧消除装置。
技术介绍
以往，已知有消除直流开关装置所产生的电弧的电弧消除装置。例如专利文献1所公开的电弧消除装置与直流开关装置并联，从而消除直流开关装置的接点之间所产生的电弧。具体而言，专利文献1所述的电弧消除装置具备：直流电源、机械式开关、半导体开关、电源电路、控制电路及限时电路。机械式开关与直流电源串联，半导体开关与机械式开关并联，控制电路使半导体开关接通或关断，电源电路对控制电路进行驱动。限时电路连接在机械式开关的一个接点与电源电路之间，并对电源电路的运作时间进行设定。通过该方案，上述电弧消除装置利用机械式开关所产生的电弧的电压，使半导体开关接通，从而消除电弧。(现有技术文献)专利文献1：日本国专利授权公报“特许第3441813号公报”
技术实现思路
(专利技术所要解决的问题)但是，专利文献1所述的电路结构中，电弧消除电路及负载与直流电源总是连接着，其中，该电弧消除电路包括机械式开关、半导体开关及限时电路。因此，例如在安装了直流电源等情况下，当在直流电源启动时，即使机械式开关处于断开状态，电压也会经由限时电路及电源电路而施加到控制电路，从而使控制电路工作。结果是半导体开关短暂接通，在此期间电流流入包含负载的主电路。因此，例如作为负载装置的电动工具存在如下问题：该电动工具进行使用者没想到的动作，从而令使用者对电动工具的可信性产生怀疑。因此，本专利技术的一个方面的目的是提供防止负载装置在电源启动时进行不必要的动作的电弧消除装置。(用以解决问题的技术手段)本专利技术的一个方面的直流开关装置的电弧消除装置具备半导体开关、电源电路、以及第2开关，所述半导体开关可与机械式的第1开关并联，并且，所述第1开关与负载装置的直流电源串联着，所述电源电路与所述第1开关的两个接点连接着，并且，所述电源电路通过所述第1开关断开时产生于所述两个接点之间的电压而输出使所述半导体开关接通的电压，所述第2开关通过其断开状态来阻止所述半导体开关的接通动作。(专利技术的效果)根据本专利技术的一个方面，第2开关通过其断开状态来阻止半导体开关的接通动作。因此，用户从负载装置(例如电动工具)上将直流电源拆下后，即使再装上，脉冲电流也不会经由半导体开关而流入负载装置。由此，负载装置不会进行用户没想到的动作，电弧消除装置能够防止负载装置在直流电源启动时进行不必要的动作。附图说明图1是具备本专利技术的实施方式的电弧消除装置的负载装置即电动工具的一例正面图。图2是本专利技术的实施方式的电弧消除装置与负载装置连接着的状态的框图。图3是图2所示的负载装置及电弧消除装置的电路图。图4是本专利技术的其他实施方式的电弧消除装置与负载装置连接着的状态的框图。图5是图4所示的负载装置及电弧消除装置的电路图。图6进一步示出本专利技术的其他实施方式，是电弧消除装置的适用例的框图。<附图标记说明>1负载装置2～3电弧消除装置11负载21第1计时器电路22电源电路23保护电路25a第1电流通路25b第2电流通路27第3电流通路28旁路电路31插槽41触发开关(操作部)E1直流电源T1正极侧连接端子T2负极侧连接端子SW1第1开关(直流开关装置)SW2第2开关TR4半导体开关具体实施方式〔实施方式1〕以下，根据附图对本专利技术的实施方式进行说明。图1是具备本实施方式的电弧消除装置的负载装置即电动工具的一例正面图。图2是本实施方式的电弧消除装置与负载装置连接着的状态的框图。以负载装置例如是图1所示的便携式电动工具并且电弧消除装置被组装入上述负载装置中的情况为例，对本实施方式进行说明。(负载装置1的构成)如图2所示，负载装置1具备直流电源E1、负载11及第1开关(直流开关装置)SW1，这些部件以串联的方式构成闭环电路。直流电源E1例如是电池，负载11例如是马达，第1开关SW1是具有触点的机械式的开关。(电弧消除装置2的构成)电弧消除装置2具备半导体开关TR4、第1计时器电路21、电源电路22、保护电路23及第2开关SW2。本实施方式中，半导体开关TR4是FET(场效应晶体管)，漏极与正极侧的第1电流通路25a连接，源极与负极侧的第2电流通路25b连接。第1电流通路25a与正极侧连接端子T1连接，正极侧连接端子T1与第1开关SW1的一个端子连接。另外，第2电流通路25b与负极侧连接端子T2连接，负极侧连接端子T2与第1开关SW1的另一个端子连接。从正极侧连接端子T1经过半导体开关TR4而达到负极侧连接端子T2的电路是第1开关SW1的旁路电路28，半导体开关TR4与第1开关SW1并联着。电源电路22与第1电流通路25a及第2电流通路25b连接着。电源电路22与第1电流通路25a介由二极管D2来相互连接，二极管D2以从第1电流通路25a流向电源电路22的方向为正向。电源电路22是通过第1电流通路25a及第2电流通路25b来获得电力，从而将一定的电压输出给半导体开关TR4的恒压电路。第1计时器电路21设置在第1电流通路25a上的两个连接部之间，这两个连接部是第1电流通路25a与半导体开关TR4相连接的连接部、以及第1电流通路25a与二极管D2相连接的连接部。电弧消除装置2开始工作后，经过一定时间，即电容器C1的充电完成时(电容器C1充满电时)，第1计时器电路21使第1电流通路25a断开。保护电路23设置在电源电路22与半导体开关TR4之间，将电源电路22所供应的电压提供给半导体开关TR4的栅极。并且，保护电路23使半导体开关TR4的栅极不受到最大额定以上的电压，从而保护半导体开关TR4。另外，对电弧消除装置2的基本工作而言，保护电路23并非必须，可将其省去。第2开关SW2例如设置半导体开关TR4与第1电流通路25a在第1电流通路25a上彼此相连接的连接部、与第1计时器电路21之间，第2开关SW2使第1电流通路25a断开或闭合。第2开关SW2是常开式(A触点)开关，例如是手动操作后可自动触点复位的开关。本实施方式中，第1开关SW1及第2开关SW2被组装入图1所示的作为负载装置1的便携式电动工具的触发开关(操作部)41中。这种情况下，按下(或者拉起)触发开关41时，首先，第2开关SW2闭合，然后，第1开关SW1闭合。触发开关41复位时则相反，即第1开关SW1断开，然后，第2开关SW2断开。另外，在对电源电路22而言与半导体开关TR4侧相反的一侧的位置，第1电流通路25a与第2电流通路25b之间设置着二极管D1及电容器C2。二极管D1以从第2电流通路25b流向第1电流通路25a的方向为正向，并且与第1电流通路25a及第2电流通路25b连接着。二极管D1利用由第1计时器电路21、半导体开关TR4及二极管D1所形成的闭环电路，使第1计时器电路21中蓄积的电荷放电，从而使第1计时器电路21复位。电容器C2将第1电流通路25a及第2电流通路25b的噪声消除，使第1电流通路25a与第2电流通路25b之间的电压稳定。另外，对电弧消除装置2的基本工作而言，电容器C2并非必须，可将其省去。(电弧消除装置2的详细电路)图3是图2所示的负载装置1及电弧消除装置2的电路图。如图3所示，电弧消除装置2的第1计时器电路21具备串联着的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直流开关装置的电弧消除装置，其特征在于：具备半导体开关、电源电路、以及第2开关，所述半导体开关可与机械式的第1开关并联，并且，所述第1开关与负载装置的直流电源串联着，所述电源电路与所述第1开关的两个接点连接着，并且，所述电源电路通过所述第1开关断开时产生于所述两个接点之间的电压而输出使所述半导体开关接通的电压，所述第2开关通过其断开状态来阻止所述半导体开关的接通动作。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.01.13 JP 2017-0043871.一种直流开关装置的电弧消除装置，其特征在于：具备半导体开关、电源电路、以及第2开关，所述半导体开关可与机械式的第1开关并联，并且，所述第1开关与负载装置的直流电源串联着，所述电源电路与所述第1开关的两个接点连接着，并且，所述电源电路通过所述第1开关断开时产生于所述两个接点之间的电压而输出使所述半导体开关接通的电压，所述第2开关通过其断开状态来阻止所述半导体开关的接通动作。2.根据权利要求1所述的直流开关装置的电弧消除装置，其特征在于：所述第2开关设置在：所述半导体开关在电流通路上与该电流通路相连接的连接部、与所述电源电路之间，其中，所述电流通路用以将所述第1开关与所述电源电路相连。3.根据权利要求1所述的直流开关装置的电弧消除装置，其特征在于：所述第2开关设置在所述第1开关与所述半导体开关之间，并且与所述第1开关及所述半导体开关串联着。4.根据权利要求3所述的直流开关装置的电弧消除装置，其特征在于：所述第2开关设置在：所述半导体开关在电流通路上与该电流通路相连接的连接部、与所述第1开关之间，其中，所述电流通路用以将所述第1开关与所述电源电路相连。5.根据权利要求3所述的直流开关装置的电弧消除装置，其特征在于：所述第2开关设置在：所述半导体开关...

【专利技术属性】
技术研发人员：大盛浩二，森井真喜人，大塚裕之，
申请(专利权)人：欧姆龙株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP