静态切换开关及电源转换电路制造技术

本技术提供一种静态切换开关及电源转换电路，其静态切换开关包括接入主电路的开关电路，还包括在主电路中并联于开关电路两端的开关电路；开关电路具有并联接入主电路的第五晶闸管Q5、第六晶闸管Q6；开关电路的桥式切换电路的两个端口连接至LC谐振电路两端，另两个端口连接至开关电路的两端，实现受控地改变LC谐振电路的谐振电流进入开关电路的方向。该静态切换开关通过并联在主电路中的开关电路与强制过零电路不仅实现了对主电路的开合控制，而且可以加速开关电路中晶闸管的过零过程，因此可以极大的降低主电路的动作延时，保证开关电路的状态切换快速可靠，从而实现无缝的电源切换。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及静态切换开关，具体涉及一种静态切换开关及电源转换电路。

技术介绍

1、在大量的应用场景下，用电设备的可靠运行都十分重要，比如武器系统的电力供应、基础设施稳定运行等等。但是仍然存在设备电源不稳定的情况存在，考虑到这样的风险，在要求高可靠性的特定场景下，要求在主电源异常或者主电源掉电时能够无缝切换至备用电源。因此需要设计一种静态切换开关实现在异常情况下的电源的自动开关切换。

2、现有的电源切换方式一般地是通过晶闸管的开关特性实现对主/备电源供电回路的通断控制，但是注意到晶闸管的断开不仅要求其控制极上的触发电压消失，还要求晶闸管中的电流过零才能使得晶闸管可靠关断。在此基础上，意味着即使对晶闸棺的控制极作出了控制，主电路的断开也不一定即时响应该控制指令，而可能需要在主电路中的交流电电流过零后才断开。也就是说仅仅基于晶闸管设计的静态切换开关还难以实现即时响应电路异常快速关断。

技术实现思路

1、针对现有情况下电源异常时需要实现主备电源的无缝切换，然而基于晶闸管的静态切换开关难以做到对电路异常的即时响应的问题，本技术提供一种静态切换开关及电源转换电路。

2、本技术的技术方案提供一种静态切换开关，包括接入主电路的开关电路，还包括在主电路中并联于开关电路两端的开关电路；

3、开关电路具有并联接入主电路的第五晶闸管q5、第六晶闸管q6，两者的阳极和阴极在主电路中的连接方向相反，分时导通；

4、开关电路具有含外部充电接口的lc谐振电路用于生成谐振电流；开关电路还包括桥式切换电路，桥式切换电路的两个端口连接至lc谐振电路两端，另两个端口连接至开关电路的两端，实现受控地改变lc谐振电路的谐振电流进入开关电路的方向。

5、优选地，所述lc谐振电路包括在lc谐振电路的两端点之间串联的谐振电感l1、谐振电阻r1以及谐振电容c1。

6、优选地，所述谐振电容c1的两端分别接入外部充电接口的正负极。

7、优选地，所述桥式切换电路具有两组连接在所述lc谐振电路两端的支路，在每一支路上同向连接两个晶闸管，两支路中的晶闸管方向均相同；其中一支路上的第一晶闸管q1与第二晶闸管q2之间的公共接点连接至开关电路一端；另一支路上的第三晶闸管q3与第四晶闸管q4之间的公共接点连接至开关电路的另一端。

8、优选地，还包括并联于开关电路两端的开关电路，开关电路中接入功率电阻r2以及用于控制开关电路通断的开关器件。

9、优选地，所述开关器件包括与功率电阻r2串联的第一绝缘栅双极型晶体管q7与第二绝缘栅双极型晶体管q8，第一绝缘栅双极型晶体管q7与第二绝缘栅双极型晶体管q8在开关电路中反向连接。

10、本技术还提供一种电源转换电路，包括接入负载的多路电源，在每一路电源的每一相中均接入上述任一项所述的静态切换开关。

11、本技术的静态切换开关通过并联在主电路中的开关电路与强制过零电路不仅实现了对主电路的开合控制，而且由于强制过零电路的存在可以加速开关电路中晶闸管的过零过程，因此可以极大的降低主电路的动作延时，保证开关电路的状态切换快速可靠，从而实现无缝的电源切换。该静态切换开关还具有并联于开关电路两端的瞬时电流抑制电路，可以通过瞬时电流抑制电路的导通吸收切换过程中在负载上可能造成的电势差，吸收了由此造成的电流冲击，从而保证了切换电路以及主电路的稳定可靠工作。

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【技术保护点】

1.一种静态切换开关，其特征在于，包括接入主电路的开关电路(1)，还包括在主电路中并联于开关电路(1)两端的强制过零电路(2)；

2.如权利要求1所述的静态切换开关，其特征在于，所述LC谐振电路(21)包括在LC谐振电路(21)的两端点之间串联的谐振电感L1、谐振电阻R1以及谐振电容C1。

3.如权利要求2所述的静态切换开关，其特征在于，所述谐振电容C1的两端分别接入外部充电接口的正负极。

4.如权利要求1所述的静态切换开关，其特征在于，所述桥式切换电路(22)具有两组连接在所述LC谐振电路(21)两端的支路，在每一支路上同向连接两个晶闸管，两支路中的晶闸管方向均相同；其中一支路上的第一晶闸管Q1与第二晶闸管Q2之间的公共接点连接至开关电路(1)一端；另一支路上的第三晶闸管Q3与第四晶闸管Q4之间的公共接点连接至开关电路(1)的另一端。

5.如权利要求1所述的静态切换开关，其特征在于，还包括并联于开关电路(1)两端的瞬时电流抑制电路(3)，瞬时电流抑制电路(3)中接入功率电阻R2以及用于控制瞬时电流抑制电路(3)通断的开关器件。p>

6.如权利要求5所述的静态切换开关，其特征在于，所述开关器件包括与功率电阻R2串联的第一绝缘栅双极型晶体管Q7与第二绝缘栅双极型晶体管Q8，第一绝缘栅双极型晶体管Q7与第二绝缘栅双极型晶体管Q8在开关电路(1)中反向连接。

7.一种电源转换电路，包括接入负载的多路电源，其特征在于，在每一路电源的每一相中均接入如权利要求1-6任一项所述的静态切换开关。

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【技术特征摘要】

1.一种静态切换开关，其特征在于，包括接入主电路的开关电路(1)，还包括在主电路中并联于开关电路(1)两端的强制过零电路(2)；

2.如权利要求1所述的静态切换开关，其特征在于，所述lc谐振电路(21)包括在lc谐振电路(21)的两端点之间串联的谐振电感l1、谐振电阻r1以及谐振电容c1。

3.如权利要求2所述的静态切换开关，其特征在于，所述谐振电容c1的两端分别接入外部充电接口的正负极。

4.如权利要求1所述的静态切换开关，其特征在于，所述桥式切换电路(22)具有两组连接在所述lc谐振电路(21)两端的支路，在每一支路上同向连接两个晶闸管，两支路中的晶闸管方向均相同；其中一支路上的第一晶闸管q1与第二晶闸管q2之间的公共接点连接至开关电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：张健，孙浩章，刘晓艳，郭斐，黄懿赟，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：新型
国别省市：