[其他]交流互補開關

無效

• 申請號: 86107250
• 申請日: 1986-10-23
• 公開（公告）號: CN86107250B
• 公開（公告）日: 1988-06-22
• 發明（設計）人: 徐國祥
• 申請（專利權）人: 紅山機電研究所
• 主分類號: H01H9/30
• 分類號: H01H9/30;H03K17/72
• 代理公司: 兵器工業部專利代理事務所
• 代理人: 王維新

本發明提出了一種新的交流互補開關，屬于有消弧或防弧裝置的大電流開關。

互補開關是在機械開關的觸點上并聯固體開關元件，并使該固體開關領先于機械開關導通，滯后于機械開關關斷而構成的一種無電弧開關。

實現上述時序控制的方案，依據控制信號取自主回路電流或電壓，可以分為電流控制和電壓控制兩類。本申請屬于電壓控制方案。

在已有技術中，比較好的采用電壓控制方案的互補開關是US-3389301和DE-2835045A1所描述的機械電子開關。

US-3389301是在單刀雙擲的機械開關上并聯雙向可控硅（TRIAC）元件，使TRIAC的第二主端子固定同機械開關的動刀電連接，第一主端子和門極分別同一個靜觸點電連接，并且在兩個靜觸點（也就是TRIAC第一主端子和門極之間）接有一個用來控制TRIAC的控制回路。在該對比文獻中，這種控制回路就是一個電阻器。

西德專利DE-2835045A1所描述的機械電子開關同美國專利US-3389301基本上是一樣的，不同之處僅在于其控制回路是一個電容器。

這兩種互補開關都是將控制回路接在第一主端子和門極之間，使機械開關動觸點在門極和第一主端子之間轉換。在互補開關分斷狀態時，機械開關的動觸點投向門極所連的靜觸點，將門極同第二主端子短路，保證TRIAC不會因為門極受到干擾而誤觸發。這樣安排的好處是，對門極提供了良好的保護，使它的抗干擾能力增強，并且不容易出現門極過荷的事故。

這兩種互補開關的工作過程在已有技術文獻中作了詳細的描述，它們都能夠可靠地實現所要求的控制時序。并且由于采取了門極短路措施，在互補開關分斷狀態時，不會因為門極受到干擾而誤導通。

但是，眾所周知，TRIAC不能承受高的電壓上升率（dv/dt），或者說它承受跳變電壓的能力很低。當其兩端的電壓突然跳變時，處于截止狀態的TRIAC將會由于結間電容的耦合作用而使之自然導通。在互補開關應用中，這不僅導致一次誤觸發，如果此時并聯的機械開關沒有及時閉合，全部負荷都將由TRIAC承擔。因此，在互補開關的設計中，人們將會面臨這樣一種選擇：如果要求在這種情況下TRIAC不會被燒毀，就必須在選用TRIAC時留有充分的余量，并且必須設置足夠的散熱裝置。這樣一來，互補開關的體積、制造成本都將無法降低，它的主要優點也就受到了削弱;如果希望保留互補開關體積小、成本低的優點，就必須選用小容量的TRIAC，使之處于盡限應用狀態?？墒切∪萘康腡RIAC顯然不可能長時間地全部承受整個開關的負荷，那么在發生自然導通的情況時，TRIAC就將被燒毀，造成整個互補開關失效。

由此可以看出，對互補開關的TRIAC設置dv/dt吸收回路進行保護是必要的。在已有技術中，盡管已經考慮了TRIAC門極的保護問題，并采取了行之有效的措施，使TRIAC不會因為門極受到干擾而誤觸發。但是，卻未考慮對TRIAC的dv/dt吸收保護。西德專利由于接線上的問題，分割了電阻電容吸收回路，仍未能對TRIAC提供可靠的dv/dt吸收保護。

本發明的任務就在于找到一種最簡單的保護方案，使得在很少或者不增加元件數量的情況下對互補開關的TRIAC提供可靠的dv/dt吸收保護。

本發明的任務通過下面的描述得以實現：

一種交流互補開關，具有一組以上的觸點組，每一觸點組均包括一對常開觸點和一對常閉觸點，它們在同一個傳動定位機構（觸點操作機構）的驅動下反向同步動作，在其中的一對觸點上并聯有雙向可控硅（TRIAC），另一對觸點接在雙向可控硅的第二主端子和門極之間，在雙向可控硅門極和第一主端子之間接有用來控制雙向可控硅通斷的控制回路，本發明的特征是：所說的控制回路由一個電阻和一個電容串聯而成，并且該串聯回路的參數同時滿足對該雙向可控硅的dv/dt吸收保護條件和觸發條件。

本發明與美國專利US-3389301相比，僅增加了一只電容;與西德專利DE-2835045A1相比僅僅改變一下接法，就使得互補開關中的TRIAC獲得了可靠的dv/dt吸收保護，使互補開關更加可靠與完善。