零电压无触点防爆开关制造技术

一种零电压无触点防爆开关，包括电源（１０）、电力电子元件（８）和负载（９），其特征在于：压力传感器（１）的输出经过限幅电路（２）接电压跟随器（３）的输入端，电压跟随器（３）的输出端接比较器（４）的一个输入端，比较器（４）的一个输出端接触发器（５）的输入端，触发器（５）的输出端经耦合器（６）接过零检测电路（７），过零检测电路（７）的输出接电力电子元件（８），电力电子元件（８）控制负载（９），电源（１０）接电压跟随器（３）、比较器（４）和触发器（５）。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术涉及一种防爆开关，特别是一种零电压无触点防爆开关，它适用于一些高危场合，如矿井下、面粉厂、加油站等。
技术介绍
目前使用的普通开关的电路主要由普通闸刀、金属导线或导片、绝缘材料等组成。当负载量较大时，电路的通断操作会产生火花。当前，市场上出现了负载回路无触点开关，在这种无触点开关中，它的控制一般采用可控硅，也就是通过控制可控硅的通断，来实现负载的运行与停止。所以就必须有一个控制电路。最简单的控制电路是利用耦合器、IGBT(电力电子元件)及其触发电路实现负载无触点功能。这样就可以用一个低电压小电流的信号来控制一个高电压大电流的设备，但是这样并没有从根本上消除电火花，在控制电路中依然有机械触点的存在，所以火花依然会产生，只不过已经削弱很多。在要求很高的场合下，事故依然有可能发生。
技术实现思路
本技术的目的是为了避免机械式触点开关在开启或闭合的瞬间所产生的火花，而研制的一种零电压无触点防爆开关。随着用电户的日益增加，由电引起的火灾及触电伤亡事故不断发生，给人们造成巨大的经济损失和痛苦，安全用电问题普遍受到人们的关注。用电引起的火灾原因很多，其中开关在开或关的瞬间产生电火花引起火灾发生率较高，如果周围有易燃品，极易引起火灾。零电压无触点防爆开关是由半导体器件，压力传感器；限幅电路、电压跟随器、比较器、触发器、耦合器、过零检测电路和电力电子元件组成的。压力传感器的输出经过限幅电路连接到电压跟随器的输入端，电压跟随器的输出端连接比较器的一个输入端，比较器的一个输出端连接触发器的输入端，触发器的输出端经过耦合器接过零检测电路，过零检测电路接电力电子元件，电力电子元件和负载连接，电压跟随器、比较器、触发器和电源连接。该产品采用模块化设计，它本身为一整体模块，采用压力信号触发，从而实现了控制回路和负载回路无触点控制。负载回路无触点、无火花的零电压通断，同时人体触及开关不会触电，具有安全、可靠、寿命长等特点。该产品的控制部分及负载部分均为无触点设计，其控制回路(有触动部分)与负载回路之间采用信号耦合，从而达到无触点、无火花接通和断开电路的目的，因此可以消除因火花引起的各种灾害事故，并且人体触及开关不会触电，达到防火安全的目的，解决了在控制电路中依然有机械触点的弊端。附图说明图1是本技术的电路方框图。图2是本技术的电路原理图。图3是本技术的电源电路原理图。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步的详细说明。如图1所示，零电压无触点防爆开关由压力传感器1、限幅电路2、电压跟随器3、比较器4、触发器5、耦合器6、过零检测电路7、电力电子元件8、负载9及电源10组成，触发器5是采用D触发器；耦合器6采用光电耦合器；压力传感器1采用压电陶瓷。如图1、2、3所示，其工作原理及动态过程是其连接关系参见图1。压力传感器1的输出经过限幅电路2接电压跟随器3的输入端，电压跟随器3的输出端接比较器4的一个输入端，比较器4的一个输出端接触发器5的输入端，触发器5的输出端经过耦合器6接过零检测电路7，然后接电力电子元件8，由电力电子元件8来控制负载9的通断。电压跟随器3、比较器4和触发器5接电源9。当我们要开启或关闭负载9时，按压力传感器1(压电陶瓷)，将压力信号转变为电信号，经过电压跟随器3和比较器4后，得到一个正脉冲，再经触发器5、电力电子元件8从而控制负载9的开启或关闭。如图1、2、3所示，假如说我们把开关接到一个车间里，在接到线路中时，开关中的触发器5(带预至的D触发器)的输出为零电压，经过耦合器6的信号为零，负载9不工作。触发器5的输入端D接触发器5的反相输出端Q。当零电压无触点防爆开关连接好后，如果我们要开启负载9时，那么按压力传感器1(压电陶瓷)，它输出一个电压信号经限幅电路2，其信号电压限定到0.7V以内，输出到电压跟随器3的输入端R1，经电压跟随器3到比较器4的输入端R4(比较器4通过比较输入的信号电压值是否大于噪声信号电压值，从而来判定输入信号是否为正确信号。比如轻摸压力传感器1所得到的信号就为一错误信号)，比较器4的输出端接触发器5的时钟输入端R5，在触发器5的时钟输入端CLK得到一个正脉冲，触发器5反转。触发器5的输出变为高电平，经过耦合器6、过零检测电路7，使电力电子元件8导通，从而控制负载9开启。如图1、2、3所示，如果我们要关闭负载9时，那么再次按压力传感器1(压电陶瓷)，压力传感器1输出一个电压信号经限幅电路2后到电压跟随器3的输入端R1，经电压跟随器3到比较器4的输入端R4，比较器4的输出端接触发器5的时钟输入端R5，在触发器5的时钟输入端CLK得到一个正脉冲，触发器5再次反转。此时触发器5的输出变为低电平，经过耦合器6、过零检测电路7，控制电力电子元件8断开，负载9关闭。权利要求1.一种零电压无触点防爆开关，包括电源(10)、电力电子元件(8)和负载(9)，其特征在于压力传感器(1)的输出经过限幅电路(2)接电压跟随器(3)的输入端，电压跟随器(3)的输出端接比较器(4)的一个输入端，比较器(4)的一个输出端接触发器(5)的输入端，触发器(5)的输出端经耦合器(6)接过零检测电路(7)，过零检测电路(7)的输出接电力电子元件(8)，电力电子元件(8)控制负载(9)，电源(10)接电压跟随器(3)、比较器(4)和触发器(5)。2.根据权利要求1所述的零电压无触点防爆开关，其特征在于压力传感器(1)是采用压电陶瓷。3.根据权利要求1所述的零电压无触点防爆开关，其特征在于触发器(5)是采用带预至的D触发器。4.根据权利要求1所述的零电压无触点防爆开关，其特征在于耦合器(6)是采用光电耦合器。专利摘要一种适用于一些高危场合，如矿井下、面粉厂、加油站等的零电压无触点防爆开关。其特征是压力传感器的输出经过限幅电路连接到电压跟随器的输入端，电压跟随器的输出端连接比较器的一个输入端，比较器的一个输出端连接触发器的输入端，触发器的输出端经过耦合器接过零检测电路，过零检测电路接电力电子元件，电力电子元件和负载连接，电压跟随器、比较器、触发器和电源连接。该产品采用模块化设计，它本身为一整体模块，采用压力信号触发，从而实现了控制回路和负载回路无触点控制，因此可以消除因火花引起的各种灾害事故，并且人体触及开关不会触电，达到防火安全的目的，解决了在控制电路中依然有机械触点的弊端。文档编号H03K17/00GK2565202SQ0227821公开日2003年8月6日 申请日期2002年6月27日 优先权日2002年6月27日专利技术者刘永, 郜超军 申请人:郑州博汇电子技术有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘永，郜超军，
申请(专利权)人：郑州博汇电子技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：