[发明专利]单相大电流复合开关及其控制方法

摘要

本发明提供一种单相大电流复合开关，包括：外壳、插座及电路结构，该电路结构包括：控制信号接入端、输入控制模块、电源模块、电源接入端、NE555单稳控制模块、过零输出控制模块、晶闸管模块、接电容端、继电器控制模块、磁保持继电器及主回路接入端。本发明单相大电流复合开关采用晶闸管在零电压时接通电路，响应时间小于20ms，零电流时分断电路，接通和分断过程无冲击浪涌电流，且响应速度快；晶闸管导通50ms内转交流接触器的触点来承载，无压降、无损耗，也不需加装散热器，延长复合开关的使用寿命；该单相大电流复合开关采用防尘密封铁外壳设计，特别适用于灰尘环境下大电流单相补偿电容器的动态切换。

主权项

一种单相大电流复合开关，其特征在于，包括：外壳、设于外壳上的插座及设于外壳内的电路结构，所述电路结构包括：控制信号接入端、与所述控制信号接入端电性连接的输入控制模块、与所述输入控制模块电性连接的电源模块、与所述电源模块电性连接的电源接入端、与所述输入控制模块电性连接的NE555单稳控制模块、与所述NE555单稳控制模块电性连接的过零输出控制模块、与所述过零输出控制模块电性连接的晶闸管模块、与所述晶闸管模块电性连接的接电容端、与所述输入控制模块电性连接的继电器控制模块、与所述继电器控制模块电性连接的磁保持继电器及与所述磁保持继电器电性连接的主回路接入端，所述晶闸管模块还与主回路接入端电性连接，所述磁保持继电器还与接电容端电性连接，所述控制信号接入端、主回路接入端、电源接入端及接电容端均与插座电性连接，所述电源模块还分别与NE555单稳控制模块、及继电器控制模块电性连接；所述输入控制模块包括：第一二极管、第一芯片、第一三极管及第一至第四电阻，所述第一二极管具有第一阳极及第一阴极，所述第一芯片具有第一至第四引脚，所述第一三极管具有第一集电极、第一基极及第一发射极，所述第一阳极电性连接至控制信号接入端，所述第一阴极电性连接至第一引脚，所述第一电阻一端连接至控制信号接入端，另一端电性连接至第二引脚，所述第三引脚分别电性连接至第二电阻的一端与第三电阻的一端，所述第四引脚电性连接至电源模块，所述第二电阻另一端电性连接至第一基极，所述第三电阻的另一端电性连接至地线，所述第一集电极电性连接至第四电阻的一端，所述第一发射极电性连接至地线，所述第四电阻的另一端电性连接至电源模块；所述第一芯片为光电耦合器芯片，其型号为PC817；所述NE555单稳控制模块包括：第五至第六电阻、第一至第三电容及第二芯片，所述第二芯片具有第五至十二引脚，所述第五电阻的一端电性连接至电源模块，另一端分别电性连接至第二电容的一端、第六引脚、及第七引脚，所述第二电容的另一端电性连接至地线，所述第一电容的一端及第六电阻的一端均分别电性连接第一集电极及第四电阻的一端，所述第一电容的另一端电性连接至地线，所述第六电阻的另一端电 性连接至第八引脚，所述第五引脚电性连接至电源模块，所述第九引脚电性连接至电源模块，所述第十引脚电性连接至过零输出控制模块，所述第十一引脚电性连接至地线，所述第十二引脚电性连接至第三电容的一端，所述第三电容的另一端电性连接至地线；所述第二芯片为NE555芯片；所述过零输出控制模块包括第七电阻及第二三极管，所述第二三极管具有第二集电极、第二基极及第二发射极，所述第七电阻一端电性连接至第十引脚，另一端电性连接至第二基极，所述第二集电极电性连接至电源模块，所述第二发射极电性连接至晶闸管模块；所述继电器控制模块包括：第八至第十电阻、第二二极管及第三三极管，所述第二二极管具有第二阳极及第二阴极，所述第三三极管具有第三集电极、第三基极及第三发射极，所述第八电阻的一端分别电性连接至第一电容的一端、第四电阻的一端、第六电阻的一端及第一集电极，所述第八电阻的另一端电性连接至第三基极，所述第九电阻的一端电性连接至电源模块，另一端电性连接至第三集电极，所述第三发射极电性连接至地线，所述第二阴极电性连接至第六电阻的另一端与第八引脚，所述第二阳极电性连接至第十电阻的一端，所述第十电阻的另一端电性连接至磁保持继电器；所述磁保持继电器包括：第三二极管、第四三极管、继电器及交流接触器，所述第三二极管具有第三阳极及第三阴极，所述第四三极管具有第四集电极、第四基极及第四发射极，所述继电器具有第十三至第十七引脚，所述交流接触器具有第十八至第二十二引脚，所述第三阴极电性连接至电源模块，所述第三阳极分别电性连接至第十四引脚与第四集电极，所述第四基极电性连接至第十电阻的另一端，所述第四发射极电性连接至地线，所述第十三引脚电性连接至电源模块，所述十五引脚电性连接至电源接入端，所述第十六引脚电性连接至第十八引脚，所述第十七引脚悬空，所述十九引脚电性连接至电源接入端，所述第二十引脚用于连接单相交流电的火线，所述第二十一引脚电性连接至接电容端，所述第二十二引脚悬空；所述交流接触器的型号为B170，其具有三个主触头，该三个主触头并联承载使用；所述晶闸管模块包括：第三芯片、第十一至第十四电阻、第四至第五二极管、第四至第五电容及第一至第二晶闸管，所述第三芯片具有第二十三至第二十六引脚，所述第四二极管具有第四阳极及第四阴极，所述第五二极管具有第五阳极及第五阴极，所述第一晶闸管具有第一控制极、第六阳极及第六阴极，所述第二晶闸管具有第二控制极、第七阳极及第七阴极，所述第二十三 引脚与第二发射极电性连接，所述二十四引脚电性连接至第十一电阻的一端，所述第十一电阻的另一端电性连接至地线，所述第二十五引脚电性连接至第十三电阻的一端，所述第十三电阻的另一端分别与第十四电阻的一端、第五阴极、第五电容的一端及第二控制极电性连接，所述第十四电阻的另一端、第五阳极、第五电容的另一端及第七阴极均与接电容端电性连接，所述第二十六引脚电性分别与第十二电阻的一端、第四阴极、第四电容的一端、及第一控制极电性连接，所述第十二电阻的另一端、第四阳极、第四电容的另一端、第六阴极及第七阳极均用于连接单相交流电的火线，所述第六阳极与接电容端电性连接；所述第三芯片的型号为MOC3083。