一种直流灭弧电路和电器设备制造技术

本申请实施例提供一种直流灭弧电路和电器设备，涉及用于保护开关的灭弧技术领域。机械开关与负载、电源串联形成串联回路，电子灭弧器件的第一端和第二端并联于机械开关的两端，延时断开模块连接电子灭弧器件的控制端。延时断开模块用于在机械开关断开瞬间使电子灭弧器件导通，然后延时使电子灭弧器件断开。延时断开模块可以由RC电路实现，具有体积小、成本低、结构简单的优点，可以被广泛应用于空间有限的生活开关电器产品中；通过设计电阻和电容的参数，可以实现高响应速度，解决现有机械灭弧装置不稳定、不完全的缺陷。不完全的缺陷。不完全的缺陷。

【技术实现步骤摘要】
一种直流灭弧电路和电器设备


[0001]本申请涉及用于保护开关的灭弧
，尤其涉及直流灭弧电路和电器设备。

技术介绍

[0002]在电气控制系统中，现在大多数采用机械开关来对负载进行接通分断控制。相比交流电来说，直流电没有零点，其分断电弧大，灭弧的难度较大。传统灭弧方法，如灭弧栅、磁吹、石英砂、压缩空气和真空灭弧等，通过拉长或冷却的方式来减弱电弧，不能实现真正意义的灭弧。这些方法灭弧效果普遍比较差，不仅结构复杂，还容易导致熄灭的电弧重燃，造成机械开关触点及外壳被烧毁，即对于目前市面主流灭弧装置，普遍存在以下问题：
[0003]1、体积比较大、成本高，无法被广泛应用于生活电器中，较多小体积电器，无法安装大体积、高成机械灭弧装置；
[0004]2、灭弧效果不稳定，无法实现完全灭弧，还会出现电弧重燃的现象，尤其对于直流电路来说。
[0005]因此，如何减小灭弧装置的体积且保障灭弧效果，是需要解决的技术问题。

技术实现思路

[0006]本申请的目的在于提供一种直流灭弧电路和电器设备，以解决现有技术中如何减小灭弧装置的体积且保障灭弧效果的技术问题。
[0007]为实现上述目的，本申请实施例采取了如下技术方案。
[0008]第一方面，本申请实施例提供一种直流灭弧电路，包括机械开关、电子灭弧器件和延时断开模块，延时断开模块包括第一端、第二端和第三端，电子灭弧器件包括第一端、第二端和控制端；
[0009]机械开关与负载、电源串联形成串联回路，电子灭弧器件的第一端和第二端并联于机械开关的两端；延时断开模块的第一端和第二端连接电源两端，或连接于所述机械开关的两端，所述延时断开模块的第一端的电势高于所述延时断开模块的第二端的电势；延时断开模块的第三端连接电子灭弧器件的控制端。
[0010]可选地，延时断开模块包括第一电容、第一电阻单元和第二电阻单元；
[0011]第一电容的第一端与延时断开模块的第一端电连接，第一电容的第二端、第一电阻单元的第一端和第二电阻单元的第一端连接在一起，第一电阻单元的第二端与电子灭弧器件的控制端电连接，第二电阻单元的第二端与延时断开模块的第二端电连接。
[0012]可选地，延时断开模块包括三极管、第一电容、电子灭弧器件偏置单元、第一偏置电阻和第二偏置电阻；
[0013]第一电容的第一端与延时断开模块的第一端电连接，第一电容的第二端通过第一偏置电阻与三极管的控制端电连接，第一电容的第二端通过第二偏置电阻与延时断开模块的第二端电连接；三极管的第一端与延时断开模块的第一端电连接，三极管的第二端通过电子灭弧器件偏置单元与电子灭弧器件的控制端电连接。
[0014]可选地，电子灭弧器件偏置单元包括第三偏置电阻、第四偏置电阻和第五偏置电阻；第三偏置电阻的第一端、第四偏置电阻的第一端和第五偏置电阻的第一端连接在一起，第三偏置电阻的第二端与三极管的第二端电连接，第四偏置电阻的第二端与电子灭弧器件的控制端电连接，第五偏置电阻的第二端与延时断开模块的第二端电连接。
[0015]可选地，直流灭弧电路还包括第一稳压二极管，第一稳压二极管连接于电子灭弧器件的控制端和第二端之间。
[0016]可选地，延时断开模块还包括第四端；
[0017]负载的第一端与电源正极电连接，负载的第二端、机械开关的第一端和电子灭弧器件的第一端连接在一起，机械开关的第二端、电源的负极和电子灭弧器件的第二端连接在一起；
[0018]延时断开模块的第一端连接电源正极，延时断开模块的第二端连接电源负极，延时断开模块的第四端连接电子灭弧器件的第一端。
[0019]进一步地，直流灭弧电路还包括降压单元。延时断开模块的第一端连接降压单元的第一端，降压单元的第二端连接电源正极。
[0020]延时断开模块包括第一三极管、第二三极管、第二电容、第三电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻和第二二极管。
[0021]第一电阻的第一端、第二电阻的第一端、第三电阻的第一端、降压单元的第一端连接在一起，第一电阻的第二端、第四电阻的第一端、第六电阻的第一端、第一三极管的第一端连接在一起，第四电阻的第二端、第七电阻的第一端、电子灭弧器件的控制端连接在一起，第二电阻的第二端、第二电容的第一端、第九电阻的第一端、第一三极管的控制端连接在一起，第三电阻的第二端、第二电容的第二端、第二三极管的第一端连接在一起，第六电阻的第二端、第二三极管的控制端、第三电容的第二端、第八电阻第一端连接在一起，第二三极管的第二端、第一三极管的第二端、第九电阻的第二端、第八电阻第二端、第七电阻的第二端、电源负极连接在一起，电子灭弧器件的第一端与第二二极管的阴极电连接，第二二极管的阳极与第五电阻的第一端电连接，第五电阻的第二端与第三电容的第一端电连接。
[0022]可选地，延时断开模块还包括滤波模块，滤波模块包括第二稳压二极管和滤波电容，第二稳压二极管和滤波电容并联之后的一端与延时断开模块的第一端电连接，另一端与延时断开模块的第二端电连接。
[0023]可选地，电子灭弧器件为MOSFET或IGBT。
[0024]第二方面，本申请实施例提供一种电器设备，包括第一方面的直流灭弧电路。
[0025]相对于现有技术，本申请具有以下有益效果：
[0026]本申请实施例提供的灭弧电路用在直流电路中，能够有效保护机械开关，防止因电弧导致开关的烧毁，减轻了电力系统短路故障造成的危害。延时断开模块可以通过RC电路实现，具有体积小、成本低、结构简单的优点，可以被广泛应用于空间有限的生活开关电器产品中；通过设计电阻和电容的参数，可以实现高响应速度，解决现有机械灭弧装置不稳定、不完全的缺陷。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0028]图1为本申请实施例提供的一种直流灭弧电路示意图；
[0029]图2为本申请实施例提供的另一种直流灭弧电路示意图；
[0030]图3为本申请实施例提供的一种延时断开模块包括电容和两个电阻单元的直流灭弧电路示意图；
[0031]图4为将图3的负载调动位置的直流灭弧电路示意图；
[0032]图5为本申请实施例提供的一种延时断开模块包括三极管的直流灭弧电路示意图；
[0033]图6为将图5的负载调动位置的直流灭弧电路示意图；
[0034]图7为本申请实施例提供的一种延时断开模块包括四端的直流灭弧电路示意图；
[0035]图8为本申请实施例提供的一种延时断开模块包括两个三极管的直流灭弧电路示意图；
[0036]图9为将图8的负载调动位置的直流灭弧电路示意图。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直流灭弧电路，其特征在于，包括机械开关(S1)、电子灭弧器件(M1)和延时断开模块(B1)，所述延时断开模块(B1)包括第一端、第二端和第三端，所述电子灭弧器件(M1)包括第一端、第二端和控制端；所述机械开关(S1)与负载(X1)、电源(V1)串联形成串联回路，所述电子灭弧器件(M1)的第一端和第二端并联于所述机械开关(S1)的两端；所述延时断开模块(B1)的第一端和第二端连接于所述电源(V1)两端，或连接于所述机械开关(S1)的两端，所述延时断开模块(B1)的第一端的电势高于所述延时断开模块(B1)的第二端的电势；所述延时断开模块(B1)的第三端连接所述电子灭弧器件(M1)的控制端。2.如权利要求1所述的直流灭弧电路，其特征在于，所述延时断开模块(B1)包括第一电容(C1)、第一电阻单元(B01)和第二电阻单元(B02)；所述第一电容(C1)的第一端与所述延时断开模块(B1)的第一端电连接，所述第一电容(C1)的第二端、所述第一电阻单元(B01)的第一端和所述第二电阻单元(B02)的第一端连接在一起，所述第一电阻单元(B01)的第二端与所述电子灭弧器件(M1)的控制端电连接，所述第二电阻单元(B02)的第二端与延时断开模块(B1)的第二端电连接。3.如权利要求1所述的直流灭弧电路，其特征在于，所述延时断开模块(B1)包括三极管(Q)、第一电容(C1)、电子灭弧器件偏置单元(B2)、第一偏置电阻(R1)和第二偏置电阻(R2)；所述第一电容(C1)的第一端与所述延时断开模块(B1)的第一端电连接，所述第一电容(C1)的第二端通过所述第一偏置电阻(R1)与所述三极管(Q)的控制端电连接，所述第一电容(C1)的第二端通过所述第二偏置电阻(R2)与所述延时断开模块(B1)的第二端电连接；所述三极管(Q)的第一端与所述延时断开模块(B1)的第一端电连接，所述三极管(Q)的第二端通过所述电子灭弧器件偏置单元(B2)与所述电子灭弧器件(M1)的控制端电连接。4.如权利要求3所述的直流灭弧电路，其特征在于，所述电子灭弧器件偏置单元(B2)包括第三偏置电阻(R3)、第四偏置电阻(R4)和第五偏置电阻(R5)；所述第三偏置电阻(R3)的第一端、所述第四偏置电阻(R4)的第一端和所述第五偏置电阻(R5)的第一端连接在一起，所述第三偏置电阻(R3)的第二端与所述三极管(Q)的第二端电连接，所述第四偏置电阻(R4)的第二端与所述电子灭弧器件(M1)的控制端电连接，所述第五偏置电阻(R5)的第二端与所述延时断开模块(B1)的第二端电连接。5.如权利要求1
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4任一项所述的直流灭弧电路，其特征在于，所述直流灭弧电路还包括第一稳压二极管(Dz)，所述第一稳压二极管(Dz)连接于所述电子灭弧器件(M1)的控制端和第二端之间。6.如权利要求1所述的直流灭弧电路，其特征在于，所述延时断开模块(B1)还包括第四端；所述负载(X1)的第一端与所述电源(V1)正极电连接，所述负载(X1)的第二端、所述机械开关(S...

【专利技术属性】
技术研发人员：张庆，黄嘉超，施国晨，
申请(专利权)人：公牛集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：