[发明专利]一种零电压开和零电流关的开关实现方法

说明书

本发明公开了一种零电压开启和零电流关闭的开关实现方法，其特征在于在交流电网电压为零时控制开关闭合，完成开启的动作；在负荷电流为零时控制开关断开，完成关闭的动作。通过在交流电输入电压过零点有效接通开关，及负荷电流过零点准确的断开开关，做到电气负荷开启时零浪涌电流，在零负载状态下切断电气回路，且通用所有的继电器，兼容所有性质的负载，从而大大提高了继电器的寿命，降低了成本，同时降低电气负荷开启的电流冲击，不会对供电电网和其他电气设备造成干扰与冲击。

技术领域

本发明涉及LED电源技术领域，特别涉及一种零电压开和零电流关的开关实现方法。

背景技术

浪涌也叫突波，就是超出正常电压的瞬间过电压，一般指电网中出现的短时间象“浪”一样的高电压引起的大电流。从本质上讲，浪涌就是发生在仅仅百万上之一秒内的一种剧烈脉冲。浪涌电压的产生原因有两个，一个是雷电，另一个是电网上的大型负荷接通或断开(包括补偿电容的投切)时产生的。

常规的控制器在开关接通或断开的瞬间，由于电网中存在电感，将在电网产生“浪涌电压”，从而引发浪涌电流。特别对于采用继电器作为开关执行单元时，一般不管负载大小，是容性负载、感性负载还是容性负载，在继电器的地触点接触或断开的瞬间，只要存在电压和电流，都会产生极大的浪涌电电流，这个电流比产品正常开关时的电流大几倍乃至几十倍，这样的大电流不仅会干扰到电网的其他设备，同时还会大大的缩短继电器的寿命；因此继电器的寿命在一定程度上决定了设备的寿命，为了缓解该问题，保证设备的整体使用寿命，不得不采用更高的耐压和更大电流的继电器，而继电器随着耐压和电流的提高，其成本急剧上升，因此也带来了设备成本上升的问题。

针对浪涌电流的问题，现在也存在以下几种通过抑制浪涌电流方法来解决或缓解该问题，但并不能从根本上解决该问题。

1.串联温度系数热敏电阻(NTC)，利用负温度系数上电时限制浪涌电流，启动后NTC流过电流发热使其电阻值降低。这种方法简单，但自身发热，热启动特性差的限制一般只适用于50W以下并且对电源的使用要求不高的场合中。

2.电磁继电器式，在电路上串联大的限流电阻，电源上电后经一定延时后电磁继电器的触点将限流电阻短路，其缺点是体积大、吸合时产生噪音、继电器触点寿命短、耐冲击振动性差，且成本高。

3.固态继电器式，用可控硅代替机械触点，其缺点是外围电路较繁琐，双向可控漏电流大因此不能有效的抑制浪涌电流。

发明内容

针对以上缺陷，本发明目的如何降低或避免设备开关时产生浪涌电流对继电器触点的破坏,提升继电器的寿命。

为了解决以上问题本发明提出了一种零电压开和零电流关的开关实现方法，其特征在于在输入交流电压为零时控制开关闭合，完成开的动作；在负荷电流为零时控制开关断开，完成关的动作。

所述的零电压开和零电流关的开关实现方法，其特征在于增加了输入电压检测模块和负荷电流检测模块，所述输入电压检测模块采样交流输入电压或输入电压过零时间点的信号并输入到主控制器，所述负荷电流检测模块采样负载工作电流或负载工作电流过零时间点的信号并输入到主控制器，主控制器接收到控制开关打开指令时，监控采样的交流输入电压，当交流输入电压为零的瞬间控制开关打开；当主控制器接收到控制开关关闭指令时，监控采样的负载工作电流，当负载工作电流为零的瞬间控制开关关闭。

所述的零电压开和零电流关的开关实现方法，其特征在于负载采用交流供电，开关的执行单元为继电器，所述主控制器的电源供电模块采用半波整流模式，电源供电模块的输出直流电源的地线为浮地，与交流输入电压的零线N极相连接，所述负荷电流检测模块通过一个与负载串联的电流采样电阻实现采样，主控制器的两个A/D输入端口直接与电流采样电阻的两端相连，分别采用电流采样电阻的电压，获得电流采样电阻两端的压差，进而计算获得负载工作电流。

所述的零电压开和零电流关的开关实现方法，其特征在于采用了输入半波整流，解决电位差的问题。