[发明专利]无触点开关

说明书

本发明涉及一种无触点开关，其包括整流电路、半导体开关电路、驱动电路、开关检测电路和取电电路，整流电路的直流输出端与半导体开关电路电性连接，半导体开关电路还与驱动电路电性连接，驱动电路还与开关检测电路电性连接，取电电路给开关检测电路供电；整流电路的交流接线端为交流输入端和交流输出端，开关检测电路检测到其开关通断状态改变时，控制驱动电路改变半导体开关电路相应的通断状态，以控制交流输出端的通断。本发明控制负载通断电过程中，无机械触点等物理性质的触点接触或分离，故不会产生电弧或者电火花等物理现象，使开关可用于有可能存在易燃易爆气体的环境中，使得某些危险环境中的人生安全或者物质安全有更好的保障。

技术领域

本发明涉及一种无火花开关，特别是一种无触点开关。

背景技术

开关是日常生活中必备的电工产品，而现实生活中时有发生各种与开关有关的安全事故。如居所不小心发生煤气泄漏，人员在无防备的情况下打开开关，此时就有可能发生煤气爆燃。如在煤矿可能充斥瓦斯等易燃气体时，假如机械开关因老化原因造成在打开或关闭时产生电弧或电火花，则会产生大爆炸的严重后果。为了减少这些安全事故，需要提高开关的安全性能，因此需要研发稳定性强的无触点开关技术。

中国专利公开号为 CN97104328公开的无火花开关，是对机械触点式开关和半导体无触点开关各自特点取长补短的结合。将两种开关合并为一体，利用二者动作的时间差，以半导体开关无火花放电的优点克服机械开关触点打火的缺点，同时以机械开关触点导通压降接近于零的长处弥补半导体开关导通压降大，结温高的短处。其不足之处在于，试验表明，此种开关在额定电流下工作，在105次寿命以内，95％以上的动作不发生火花放电，5％以下的动作只发生极轻微的火花放电，故仍然存在一定的安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构合理，开关过程无火花、使用安全可靠的无触点开关。

本发明的目的是这样实现的：

一种无触点开关，其特征在于：包括整流电路、半导体开关电路、驱动电路、开关检测电路和取电电路，整流电路的直流输出端与半导体开关电路电性连接，半导体开关电路还与驱动电路电性连接，驱动电路还与开关检测电路电性连接，取电电路给开关检测电路供电；整流电路的交流接线端为交流输入端和交流输出端，开关检测电路检测到其开关通断状态改变时，控制驱动电路改变半导体开关电路相应的通断状态，以控制交流输出端的通断。

本发明的目的还可以采用以下技术措施解决：

作为更具体的方案，所述半导体开关电路为单向导通电路，单向导通电路为（但不限于）NMOS场效应管开关电路、PMOS场效应管开关电路和IGBT绝缘栅双极性晶体管电路中的其中一种或任意两种以上的组合。

作为进一步的方案，所述的无触点开关还包括保护电路，保护电路与半导体开关电路电性连接，或者，保护电路通过驱动电路与半导体开关电路电性连接。所述保护电路本身可直接作用于保护所述半导体开关电路，或者所述保护电路可作用于驱动电路来保护所述半导体开关电路。

作为进一步的方案，所述保护电路包括（但不限于）温度保护电路、过压保护电路、过流保护电路、短路保护电路和浪涌电流保护电路的其中一种电路或任意两种电路以上的组合。

当所述温度保护电路检测到半导体开关电路内部温度值超出阈值时，所述温度保护电路可以作用于驱动电路来控制半导体开关电路，减少半导体开关电路的损耗功率，以达到降低半导体开关电路内部温度的目的。

当所述过压保护电路检测到半导体开关电路所承受电压值超出阈值时，所述过压保护电路可以降低半导体开关电路所承受的电压值，以达到保护半导体开关电路的目的。

当所述过流保护电路检测到半导体开关电路内部通过的电流值超出阈值时，所述过流保护电路可以作用于驱动电路来控制半导体开关电路，减少半导体开关电路通过的电流值，以达到保护半导体开关电路的目的。