[发明专利]一种交流电源的开关电路

说明书

技术领域

本发明属于交流电源控制技术领域，更具体地讲，涉及一种防止电子设备在交流电源接通和关断时产生的电冲击的开关电路。

背景技术

目前国内电子仪器和设备普遍采用手动机械电源开关，或电磁继电器等触点型开关来直接控制交流电源的接通和关断，由于触点型开关通断时间的随机性、交流电源的变化特点和电子设备电源部分的典型电路结构（如变压器升降压和整流滤波电路等）等方面的原因，在接通电源时会在触点处打火并在电路中产生电压电流浪涌冲击；而在断电时由于系统或负载中存在感性或容性负荷，有能量的存储和释放过程，也会在分断的开关触点处产生打火，并在电路中产生电流和电压的冲击，这种因触点型开关接通和关断所产生的电冲击不但会损害开关的触点造成烧蚀氧化引发接触不良问题，同时也会对电子设备内部的器件产生不良影响和损害，对于高度复杂的大型精密分析设备的影响最为严重。

现在使用的各类电子仪器设备中使用大量的电源变压器，电机及其他电感性质的器件，以及大容量滤波电容等器件，这是正常工作中必须具有的，也是无法替代的。因此当采用机械类触点型开关直接接通或关断时，就无法避免电冲击问题。

目前现有技术中只是在电源电路中增加一些保护元件来提高防护能力，（如加入压敏器件，阻容器件，正温PTC等），这只是一种较被动的保护方法，保护作用和能力十分有限，并没有从源头上解决问题。

发明内容

本发明的目的是改进交流电源接通和关断的电路，通过过零触发接通电源和过零关断电源的控制方式，能够防止交流电源在接通或关断时产生电冲击。

本发明的一方面提供一种交流电源的开关电路，所述开关电路包括：空气开关、可控硅开关、继电器、控制开关和第一过零触发器，其中，空气开关的一端连接到交流电源，空气开关的另一端连接到可控硅开关的一端，可控硅开关的另一端连接到继电器的第一触点，继电器的第二触点连接到外部用电设备，控制开关根据用户的操纵产生开关控制信号，继电器根据控制开关产生的开关控制信号控制第一触点与第二触点闭合或断开，第一过零触发器根据控制开关产生的开关控制信号产生触发信号，可控硅开关根据第一过零触发器产生的触发信号导通或截止。

可选地，所述可控硅开关包括第一单向可控硅和第二单向可控硅，所述第一单向可控硅与第二单向可控硅为反向并联连接。

可选地，所述开关电路还包括第二过零触发器和第一双向可控硅，第二过零触发器根据控制开关产生的开关控制信号产生触发信号，第一双向可控硅根据第二过零触发器产生的触发信号导通或截止，继电器响应于第一双向可控硅的导通或截止，控制第一触点与第二触点闭合或断开。

可选地，开关控制信号为开通控制信号，第一过零触发器响应于控制开关产生的开通控制信号工作在第一状态，从而在出现电压过零时第一过零触发器产生第一触发信号，可控硅开关响应于第一触发信号导通。

可选地，开关控制信号为关断控制信号，第一过零触发器响应于控制开关产生的关断控制信号工作在第二状态，从而在出现电流过零时第一过零触发器产生第二触发信号，可控硅开关响应于第二触发信号截止。

可选地，开关控制信号为开通控制信号，第二过零触发器响应于控制开关产生的开通控制信号工作在第一状态，从而在出现电压过零时第二过零触发器产生第三触发信号，第一双向可控硅响应于第三触发信号导通，继电器响应于第一双向可控硅的导通，控制第一触点与第二触点闭合。

可选地，开关控制信号为关断控制信号，第二过零触发器响应于控制开关产生的关断控制信号工作在第二状态，从而在出现电流过零时第二过零触发器产生第四触发信号，第一双向可控硅响应于第四触发信号截止，继电器响应于第一双向可控硅的截止，控制第一触点与第二触点断开。

可选地，所述开关电路还包括第一负载，第一负载与外部用电设备并联。

可选地，所述开关电路还包括第一延时器和第二延时器，所述第一延时器连接到控制开关与第一过零触发器之间，第一延时器对控制开关产生的开关控制信号进行延时，所述第二延时器连接到控制开关与第二过零触发器之间，第二延时器对控制开关产生的开关控制信号进行延时，其中，开关控制信号为开通控制信号或关断控制信号，当开关控制信号为开通控制信号时，第一延时器的延时时间大于第二延时器的延时时间，当开关控制信号为关断控制信号时，第二延时器的延时时间大于第一延时器的延时时间。