[发明专利]低压触头开关自适应过零投切驱动器

说明书

技术领域

本发明属于电力电器领域，具体涉及一种低压触头开关自适应过零投切驱动器，特别是一种于投切容性负载时可以同时有效控制多个触头开关自适应调节在电压过零点投入、电流过零点切除的装置。 

背景技术

由于投切涌流对电力系统及触头开关本身的危害极大，因此，国内外专家学者纷纷对各种触头开关驱动器进行研究。 

目前国内已报道的过零投切驱动器种类繁多，包括晶闸管型、复合型、同步型等，比如实用新型专利“低功耗智能型过零投切控制器”（专利号：CN200720038581.3）中，采用的驱动电力电子器件晶闸管来实现过零投切的驱动器，再例如实用新型专利“一种智能过零投切的复合开关”（专利号：CN201220632178.4）中，采用的驱动晶闸管及触头开关来实现过零投切的驱动器。对于上述专利提到的过零投切驱动器中，这两种驱动器，晶闸管驱动器存在结构复杂，故障率高等问题，且晶闸管在导通状态下存在一定功耗，驱动所需时间也难以准确计算，复合开关驱动器需要同时驱动电子与机械触头开关，成本高，稳定性差，也同样存在驱动时间难以确定的问题，很难精确地过零投切。 

再例如实用新型专利“一种智能电力电容器同步投切开关”（专利号：CN201020165660.2）中驱动触头开关进行同步投切的驱动器。该同步投切开关驱动器较上述专利提到的前两种驱动器来说，具有结构简单、经济适用、稳定可靠等优点，但其驱动器存在与触头开关无法分离使用，兼容性差、利用率低等缺点。 

同时，以上三类驱动器在驱动开关时都无法克服由电网频率波动，开关类型、批次变动，驱动电压波动等造成的驱动时间分散性高带来的过零点时间变化的问题。 

发明内容

因此，针对上述的问题，本发明利用自适应控制的思想，提出一种独立适用于多种低压触头开关，且能够自适应地在电压零点投入、电流零点切除的驱动器装置（下述简称触头开关驱动器），从而克服背景技术提到的由电网频率波动、开关类型、批次变动、驱动电压波动等造成的驱动时间分散性高带来的过零点时间变化的问题。 

为了解决上述技术问题，本发明所采用的思路是，基于电压零点反馈闭环控制，在电压零点投入、电流零点切除能够自适应。在与相应的触头开关本体及其驱动电路连接后，触头开关驱动器会通过自身测试电路对该触头开关的动作时间进行测试，然后将测试的延时时间存入程序中，等待下一次投切使用；测试过程完毕后，当触头开关需要投切电容器负荷时，控制器在接收按键或通信指令后开始利用过零点检测电路捕捉过零点，然后读取延时时间，在下一个过零点时刻开始延时计时，之后发出投切指令，在下一过零点时刻触头开关完成动作，从而达到抑制投入涌流及相对提高触头开关开断容性电流能力的效果。由上可知，该触头开关驱动器能够同时驱动多个不同种类的低压触头开关自适应地过零投切，具有高兼容性、高精度、实时调节等特点。 

具体的，本发明的技术方案是这样的，低压触头开关自适应过零投切驱动器，包括微处理单元、电源模块、过零点检测电路、信号调理电路、电压测量电路、驱动调理电路、反馈电路、测试电路、通信模块； 

各模块连接关系如下：电源模块的输入端连接至交流电源，电源模块的输出端连接微处理单元和信号调理电路的输入端，信号调理电路的输出端连接电压测量电路的输入端和过零点检测电路的输入端；电压测量电路的输出端以及过零点检测电路的输出端连接微处理单元的输入端，通信模块与微处理单元双向连接，微处理器单元的输出端连接驱动调理电路的输入端，驱动调理电路的输出端连接触头开关的输入端，触头开关的输出端连接反馈电路的输入端，反馈电路的输出端连接至微处理单元的输入端；测试电路的输出端连接触头开关的输入端，测试电路的输入端连接至微处理单元的输出端；其中的驱动调理电路包括对触头开关进行驱动的触头开关驱动电路；

上述模块配合流程如下：

过程1：驱动调理电路的触头开关驱动电路利用测试电路对触头开关的动作时间进行测试，即在触头开关一端通过测试电路加测试电压，然后触头开关驱动电路驱动触头开关执行动作，反馈电路在触头开关动作过程中采集触头开关的动作时间，并向微处理单元反馈该触头开关的动作时间，微处理单元通过该动作时间计算出延时时间；

过程2：多次执行过程1，以对触头开关的动作时间进行修正，同时微处理单元对延时时间进行修正；