[发明专利]直流灭弧电路及装置

说明书

本发明涉及一种直流灭弧电路及装置特别是一种适合于对机械开关等机械触点快速灭弧的直流灭弧电路及装置，其包括功率半导体器件、一电容，功率半导体器件与电容连接，机械开关分断过程中，功率半导体器件在机械开关的两端电位差大于5伏特导通；一电流通过所述功率半导体器件、负载，用于机械开关分断灭弧，电流为电容的充电电流或放电电流。本发明设计合理，本发明具有成本低，灭弧速度快高的优点。

技术领域

本发明涉及一种直流灭弧电路及装置特别是一种适合于对机械开关等机械触点快速灭弧的直流灭弧电路及装置，也可以用于其它断点（如熔断体的熔断、插头与插座之间的断点、导线断点）的灭弧。

背景技术

目前在新能源汽车、轨道交通、舰船等直流电控系统中，普遍使用接触器（继电器）等机械开关对负载进行接通和分断控制，由于直流电没有零点，其分断电弧大，存在机械开关成本高（高压接触器）、电寿命短的缺点，机械开关的分断电压越大，其电寿命将大幅度降低，如图1所示，为某品牌高压接触器的分断电压（即断弧电压）对应电寿命曲线图。

发明内容

本发明的目的在于解决现有直流电控系统中机械开关的电寿命短的问题，提供一种灭弧效果好、降低机械开关分断电压（断弧电压）、灭弧速度快的直流灭弧电路及装置。

实现本发明的目的是通过以下技术方案来达到的：

一种直流灭弧电路，所需灭弧的机械开关与负载串联，包括功率半导体器件、一电容，所述功率半导体器件与所述电容连接，所述机械开关分断过程中，所述功率半导体器件在所述机械开关的两端电位差大于5伏特导通；一电流通过所述功率半导体器件、所述负载，用于所述机械开关分断灭弧，所述电流为所述电容的充电电流或放电电流。

一种直流灭弧电路，所述机械开关分断过程中，所述功率半导体器件在所述机械开关的两端电位差大于5伏特且小于或等于20伏特区间导通；或大于20伏特小于所述机械开关的工作电压区间导通。

一种直流灭弧电路，所述功率半导体器件在所述机械开关燃弧后导通。

一种直流灭弧电路，所述机械开关分断过程中， 所述功率半导体器件在所述机械开关的触点间开距的击穿电压大于所述机械开关的工作电压时导通。

一种包括前面所述的直流灭弧电路的直流灭弧装置，所述功率半导体器件为半控型器件，所述半控型器件的触发极与所述半控型器件的阳极或第二阳极连接，形成一电压检测开关，所述功率半导体器件与所述电容组成第一串联电路，所述第一串联电路与所述机械开关并联。

一种直流灭弧装置，还包括第一半导体器件，所述第一半导体器件开启电压大于3伏特，所述半控型器件的触发极通过所述第一半导体器件与所述阳极或所述第二阳极连接。

一种直流灭弧装置，所述第一半导体器件为稳压二极管，或为瞬态二极管，或为触发二极管，或为压敏电阻。

一种直流灭弧装置，还包括第二二极管，所述第二二极管、所述第一半导体器件、所述半控型器件的触发极串联。

一种直流灭弧装置，所述电压检测开关的检测端、所述电压检测开关的输出端之间非绝缘隔离。

一种直流灭弧装置，所述电压检测开关为一延时半导体开关。

一种直流灭弧装置，所述电压检测开关为二端电路。

一种直流灭弧装置，还包括一用于对所述电容放电的放电单元，所述放电单元与所述半控型器件并联。

一种直流灭弧装置，所述放电单元由第一二极管组成，或由第一限流元件组成，或由第一二极管与第一限流元件串联组成。

一种直流灭弧装置，采用绝缘材料封装为一器件。

一种直流灭弧装置，与一用于对所述电容放电的放电单元采用绝缘材料封装为一器件。