复用固态控制式混合开关制造技术

本实用新型专利技术实施例公开一种复用固态控制式混合开关，其集成有通过MCU控制的若干固态开关和机械开关，其中固态开关的数量少于混合开关输入输出端子对数，由此实现部分固态开关的复用，有利于降混合开关导通损耗。有利于降混合开关导通损耗。有利于降混合开关导通损耗。

【技术实现步骤摘要】
复用固态控制式混合开关


[0001]本技术实施例涉及固态机械混合开关，具体涉及一种复用固态控制式混合开关。

技术介绍

[0002]电力电子领域通常采用机械式开关，如继电器，接触器，断路器等来控制电器通断，一般需要在每一对输入端与输出端之间分别设置一个机械式开关。例如，图11a所示单相开关在输入端(Vin)与输出端(Vout)分别设置开关K1、Kn，图 11b所示三相开关在输入端(Va_in，Vb_in，Vc_in)与输出端((Va，Vb，Vc) 之间分别设置开关Ka、Kb、Kc，这些机械开关在其开通关断过程中同时承受电压电流的变化，会不可避免地产生电弧，必须增加灭弧装置，导致其寿命、可靠性、成本、体积、机械设计难度等方面不可避免地受到影响。
[0003]为此，市场上出现了使用固态开关与机械开关相结合的混合开关产品。如图 11c所示单相混合开关在其交流输入端A、B和输出端A_out、B_out之间分别设置内含固态开关Kss的两个单极开关A、B，由此组成完整的控制装置，可以按照外部控制命令control预设策略控制导通/关断。类似地，三相混合开关也会在每一对交流输入端和输出端之间设置一个固态开关与机械开关组合。这些混合开关结合了固态开关与机械开关的各自优点，有利于消除电弧。
[0004]上述典型混合开关中，在每对电源端及负载端之间分别设置有至少一个固态机械混合开关，不同的固态开关不能实现复用，由此导致固态开关数量较多，不利于降低导通损耗，为此有必要予以改进。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，针对现有技术存在的缺陷，本技术的目的在于提供一种复用固态控制式混合开关，以降低混合开关的导通损耗。
[0006]为解决以上技术问题，本技术提供一种复用固态控制式混合开关，集成有 MCU及若干固态开关、机械开关、n对输入端口和输出端口，其中n
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1对输入端口和输出端口之间分别串接有固态开关，且至少剩余1对输入端口和输出端口之间串接机械开关，上述n＝2、3或4，MCU配置有辅助电源来进行供电，并按照预设策略输出固态开关及机械开关驱动信号，以控制相应固态开关及机械开关的导通/关断。
[0007]具体地，为单相开关，其中一对火线输入端口和输出端口之间串接有固态开关，一对零线输入端口和输出端口之间串接主隔离机械开关。
[0008]具体地，为三相三线开关，其中两对相线输入端口和输出端口之间分别串接有固态开关，一对相线输入端口和输出端口之间串接主隔离机械开关。
[0009]具体地，为三相四线开关，其中三对相线输入端口和输出端口之间分别串接有固态开关，一对中线输入端口和输出端口之间串接主隔离机械开关。
[0010]具体地，固态开关配置有承载机械开关，其中固态开关与承载机械开关串联。
[0011]具体地，固态开关配置有承载机械开关，其中固态开关与承载机械开关并联，且承载机械开关和主隔离机械开关构成回路。
[0012]具体地，固态开关配置有承载机械开关和辅隔离机械开关，其中固态开关与承载机械开关并联之后再与辅隔离机械开关串联。
[0013]具体地，固态开关配置有承载机械开关和主隔离机械开关，其中固态开关与辅隔离机械开关串联之后再与承载机械开关并联。
[0014]具体地，MCU被配置为具有PWM软启动模块。
[0015]具体地，MCU配置有外部控制命令模块。
[0016]与现有技术相比，本技术实施例将混合开关集成化，其中固态开关的数量少于混合开关输入输出端子对数，由此复用部分固态开关，省去了固态开关数量，便于有效降低整个混合开关的导通损耗。
[0017]按照本技术实施例得到的混合开关产品为双极及多极，其可以适用于单相交流及三相交流场合，便于形成一个完整的控制装置，完整地控制电源与负载间的电能；同时，通过合理的时序控制，扬长避短，利用机械开关降低导通损耗，由固态开关帮助换流，让机械开关开通关断在零电压零电流状态，由此可以很好地避免电弧。
附图说明
[0018]图1a为本技术实施例1复用固态混合控制式混合开关的电路示意图；
[0019]图1b为图1a中第一种固态开关的拓扑结构；
[0020]图1c为图1a中第二种固态开关的拓扑结构；
[0021]图1d为图1a中第三种固态开关的拓扑结构；
[0022]图1e为图1a中一种复用固态混合控制式混合开关的实施电路图；
[0023]图1f为本专利技术实施例2复用固态混合控制式混合开关的控制装置框图；
[0024]图1g为本技术实施例1复用固态混合控制式混合开关的控制时序图；
[0025]图1h为本技术实施例1复用固态混合控制式混合开关的信号波形图；
[0026]图2a为本技术实施例2复用固态混合控制式混合开关的电路示意图；
[0027]图2b为本技术实施例2复用固态混合控制式混合开关的控制装置框图；
[0028]图2c为本技术实施例2复用固态混合控制式混合开关的控制时序图；
[0029]图2d为本技术实施例2复用固态混合控制式混合开关的信号波形图；
[0030]图3a为本技术实施例3复用固态混合控制式混合开关的电路示意图；
[0031]图3b为本技术实施例3复用固态混合控制式混合开关的控制装置框图；
[0032]图3c为本技术实施例3复用固态混合控制式混合开关的控制时序图；
[0033]图3d为本技术实施例3复用固态混合控制式混合开关的信号波形图；
[0034]图4a为本技术实施例4复用固态混合控制式混合开关的电路示意图；
[0035]图4b为本技术实施例4复用固态混合控制式混合开关的控制装置框图；
[0036]图4c为本技术实施例4复用固态混合控制式混合开关的控制时序图；
[0037]图4d为本技术实施例4复用固态混合控制式混合开关的信号波形图；
[0038]图5a为本技术实施例5复用固态混合控制式混合开关的电路示意图；
[0039]图5b为本技术实施例5复用固态混合控制式混合开关的控制装置框图；
[0040]图5c为本技术实施例5复用固态混合控制式混合开关的控制时序图；
[0041]图5d为本技术实施例5复用固态混合控制式混合开关的信号波形图；
[0042]图6a为本技术实施例6复用固态混合控制式混合开关的电路示意图；
[0043]图6b为本技术实施例6复用固态混合控制式混合开关的控制装置框图；
[0044]图6c为本技术实施例6复用固态混合控制式混合开关的控制时序图；
[0045]图6d为本技术实施例6复用固态混合控制式混合开关的信号波形图；
[0046]图7a为本技术实施例7复用固态混合控制式混合开关的电路示意图；
[0047]图7b为本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复用固态控制式混合开关，其特征在于，集成有MCU及若干固态开关、机械开关、n对输入端口和输出端口，其中n
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1对输入端口和输出端口之间分别串接有固态开关，且至少剩余1对输入端口和输出端口之间串接机械开关，上述n＝2、3或4，MCU配置有辅助电源来进行供电，并按照预设策略输出固态开关及机械开关驱动信号，以控制相应固态开关及机械开关的导通/关断。2.如权利要求1所述的复用固态控制式混合开关，其特征在于，为单相开关，其中一对火线输入端口和输出端口之间串接有固态开关，一对零线输入端口和输出端口之间串接主隔离机械开关。3.如权利要求1所述的复用固态控制式混合开关，其特征在于，为三相三线开关，其中两对相线输入端口和输出端口之间分别串接有固态开关，一对相线输入端口和输出端口之间串接主隔离机械开关。4.如权利要求1所述的复用固态控制式混合开关，其特征在于，为三相四线开关，其中三对相线输入端口和输出端口之间分别串接有固态开关，一对中线输入端...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓小军，袁高普，陈道杰，
申请(专利权)人：上海京硅智能技术有限公司，
类型：新型
国别省市：