[发明专利]气动式多触点高压大电流切换开关

说明书

技术领域

本发明涉及一种气动式多触点高压大电流切换开关，目前主要适用于新型电力半导体器件和模块综合参数测试设备中大电流、高电压及多参数的自动切换。由于其兼顾了高耐压、大电流且多触点和方便扩展组合的特点，也可应用于其他领域。

背景技术

随着电力电子技术的发展，电力半导体器件也在更新换代，尤其是新型电力半导体器件，如：IGBT器件、各种电力半导体模块等，在国民经济各个应用领域得到了广泛应用，因此对器件的测试技术也提出了新的要求，尤其是电力半导体模块型器件，由于其内部集成了较多的芯片单元，目前最多可达7个芯片，而其电连接形式多达几十种。需要同时测多个电参数，目前可同时测试4个参数，而这些电参数既有波形为正弦半波，峰值可达到5kV的高电压，又有波形为单次正弦半波，峰值可达到4kA大电流，同时还需要能够快速切换，以达到提高测试效率的目的。在这些参数的测试中既有通过各个芯片大电流，又有各芯片之间的高电压，同时还有控制芯片的触发信号和导通电压采样信号等多种需切换的电信号，这就需要设计一种即可切换大电流又能隔离高电压，同时又能进行多路电信号切换的组合式切换开关。

然而，以往的早期解决方案，对于大电流多采用人工倒换母排的方法，此方法工作不方便，工作效率低，不适合自动化测试。对于电流较小(小于2kA峰值)，电压不高(小于1kV峰值)的测试设备，也可采用传统的接触器。然而传统的接触器其电压等级不高，一般绝缘耐压1kV左右，且电气触点数量较少，而大电流接触器一般体积庞大，线圈工作时吸合电流冲击大，对测试设备干扰很大，且工作时噪音很大，不适合测试设备的使用。

对于电压较高的测试设备通常采用传统真空高压继电器切换电流较小的信号，然而高压继电器电流能力较小，通常小于3A，且一般只有一组触点，因此传统的接触器和高压继电器均不能达到和满足电力半导体综合测试要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种可满足电力半导体综合测试需要的多触点、耐高压和大通流能力的气动式多触点高压大电流切换开关，可根据需要方便扩展，能提供开关自身状态信号。在满足通电流能力和高压绝缘情况下，也可应用于其他需同时多组信号切换的领域。

本发明的技术解决方案如下：气动式多触点高压大电流切换开关，包括气缸(1)、活动板(2)、固定板(6)、滑动导杆(10)、大电流引出排(8)、推力杆(21)，气缸(1)作为基座，气缸(1)的缸体对角固定孔设有滑动导杆(10)，滑动导杆(10)顶端上设有两层固定板(6)，固定板(6)上设有大电流引出排(8)和小电流引出排(18)；气缸(1)活塞与推力杆(21)的顶端设有活动板(2)，活动板(2)上设有大电流触点短接板(5)和小电流短接线(20)，活动板(2)上镶嵌有滑动轴承(13)并与气缸(1)活塞和推力杆(21)相连，在气缸(1)推拉下与滑动导杆(10)上下相对运动达到开关触点切换作用。

活动板(2)上设有两个可自由摆动的大电流触点短接板(5)，活动板(2)与大电流触点短接板(5)之间设有强力弹簧(12)和钢球(11)，两个大电流触点短接板(5)之间由软导电铜网线(4)连接。

固定板(6)上设有两组常开触点探针(16)、小电流铜触点(17)和小电流引出排(18)，两组常开触点探针(16)用小电流短接线(20)连接，小电流引出排(18)外接引线。

活动板(2)和固定板(6)上设有高压隔槽(23)。

在气缸(1)底座上设有常闭触点探针(15)和常闭触点固定块(14)。

上层固定板(6)上设有到位开关探针(19)。

以固定板(6)和常闭触点固定块(14)为固定点设有左、右护板(7)和前、后护板(22)。

本发明主要适用于新型电力半导体器件和模块综合参数测试中大电流、高电压及多参数自动切换。可实现在稳定状态下具有通过5kA单次峰值电流和隔离5kV有效值电压的能力。采用气动部件作为执行机构，可对高电压和大电流进行稳态切换，可同时切换多路需要相互高电压隔离工况下的小电流信号，另外可提供本开关工作位置的状态输出信号，并可根据需要采用相同的零部件任意组合扩展成多组常开触点。目前能很好的满足电力半导体综合测试需要。在满足通电流能力和高压绝缘情况下，也可应用于其他需同时多组信号切换的领域。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的侧视图。

图3是本发明电气原理图，其中动力源为高压气源，执行机构为

气缸；图中

NC为最下边的常闭触点；