5G开关控制装置的制作方法

专利2022-05-09  39


本实用新型涉及电器控制技术领域,尤其涉及一种5g开关控制装置。



背景技术:

继电器用于控制回路中,对电路实现控制和保护功能。通常是用作小功率驱动大功率。可实现不同电压等级的电路元器件之间的控制。按照其功能有可分为:电压继电器、电流继电器、功率继电器、时间继电器、热继电器、电流电压继电器等等。对高低压开关柜中的的控制,就是控制其合闸和分闸。热继电器工作原理是由流入热元件的电流产生热量,使有不同膨胀系数的双金属片发生形变,当形变达到一定距离时,就推动连杆动作,使控制电路断开,从而使接触器失电,主电路断开,实现电动机的过载保护。继电器在我们的日常生活及各行各业中都扮演着重要的角色,例如生活中的插卡取电开关、触摸门铃,以及轨道交通中的屏蔽门的驱动、电力设备中低压小电流控制高压大电流、变频器及有源电力滤波器电路的预充电保护等。继电器由线圈和触点构成,具有开通和关断两种工作状态,当开通继电器时,在触点吸合的过程中需要较高的电压为触点吸合提供足够的能量,而触点吸合后只需要较低的电压就能使触点保持吸合状态,如果为了保证继电器的可靠开通,在触点吸合时以及触点吸合后一直保持高电压,很容易导致继电器的线圈发热严重,从而造成继电器损坏。针对这种情况,目前常用的解决方法如下:

方法一:利用继电器关闭时线圈的短暂续流吸合保持原理,在吸合时通过持续数秒的高电平保证继电器能可靠吸合,继电器吸合后,采用pwm驱动,当pwm波处于波谷时,由线圈的续流特性使继电器仍然保持吸合状态。这种方法虽然能降低继电器线圈的发热,且不需要使用双电压,但是需要在继电器的两端并联二极管,容易导致继电器关断延迟,若继电器在设备发生故障时不能迅速关断,容易造成设备损坏,而且,采用pwm控制继电器开通和关断时,需要pwm波形的高低电平的驱动时间相同,因此正常驱动的时间较长,对pwm驱动信号的波形要求较高。

方法二:采用双电压驱动的方式,高驱动电压经限流电阻连接储能电容,低驱动电压经二极管连接储能电容。继电器未工作时,高驱动电压为储能电容充电,保证有足够的电压能驱动继电器的触点吸合;继电器吸合后,高驱动电压在限流电阻的作用下停止驱动继电器,由低驱动电压继续对继电器供电,从而降低继电器线圈的发热情况,但是这种方式需要双电源供电,对电源的要求较高。

变电站、开关站、配电房等场所的控制平台上均配置有按钮式的分合闸控制开关,在实际的生产作业中,存在因误触按钮开关而造成异常停送电的风险。现有技术中为解决开关误触问题而设计的开关,结构普遍较为复杂,容易损坏。目前也可以通过为开关配置开关保护罩的方式解决开关误触问题,但若在控制平台配置初期未为开关配置开关保护罩,则需要拆开控制平台以及开关后才能将开关保护罩安装在开关上,这样会影响变电站等场所的正常运行,容易对变电站的稳定性和可靠性造成影响,此外,单纯的采用开关保护罩难以有效的实现开关防误触。

目前的继路器在进行远程分合闸时,大多数是通过分合闸操作机构对断路器进行分闸或合闸,而微断由于体积的问题,其一般需要外接分合闸操作机构或其他附件,来进行远程分合闸操作,而增加附件的方式会导致微断的体积变大,不利于某些场所的安装,而一般微断即使增加了分合闸机构,其一般采用电机操作断路器进行分合闸或者直接采用分合闸线圈,通过对分合闸线圈的得电的控制进行分合闸控制。但考虑体积、成本的原因,大多数采用一个公共通道的方案实现对各节电池的维护功能。即通过继电器或电子开关每次只对电池组中的需要维护的一节电池和公共通道接通进行充放电维护的方式。此方案的所有继电器的一组动点(或静点)是连接在公共通道的正负两端。如此,带来一个可能存在的风险,虽然继电器控制器具有防误动作设计,但电池组监护模块在浪涌等强干扰下依然会对继电器的驱动管带来干扰,使驱动管误导通从而造成电池组局部短路严重后果。

针对上述这种情况,本实用新型提出了一种5g开关控制装置,能够有效地对现有技术进行改进,以克服其不足。



技术实现要素:

本实用新型针对现有技术的不足,提出一种5g开关控制装置,解决了现有技术中的上述问题。

为实现上述目的,本实用新型采用如下的技术方案:

本实用新型提出一种5g开关控制装置,所述控制装置包括:依次电连接的分合电路、继电电路及报警电路;

所述分合电路包括并联连接的第一分合驱动电路与第二分合驱动电路,所述第一分合驱动电路与所述继电电路的切断控制端进行电连接,所述第二分合驱动电路与所述继电电路的接通控制端进行电连接。

优选地,所述第一分合驱动电路包括串联连接的第一晶体管(g1)与第二晶体管(g2);

所述第一晶体管(g1)的栅极电连接至第一分合指令控制信号,所述第一晶体管(g1)的漏极接电源正极端,所述第一晶体管(g1)的源极与所述第二晶体管(g2)的漏极进行电连接;

所述第二晶体管(g2)的栅极电连接至第一时间指令控制信号,所述第二晶体管(g2)的源极直接接地。

优选地,所述第二分合驱动电路包括串联连接的第三晶体管(g3)与第四晶体管(g4);

所述第三晶体管(g3)的栅极电连接至第二分合指令控制信号,所述第三晶体管(g3)的漏极接电源正极端,所述第三晶体管(g3)的源极与所述第四晶体管(g4)的漏极进行电连接;

所述第四晶体管(g4)的栅极电连接至第二时间指令控制信号,所述第四晶体管(g4)的源极直接接地。

优选地,所述继电电路包括并联连接的切断电路、接通电路与开关电路;

所述切断电路为一切断线圈,所述切断线圈一端电连接至所述第一分合驱动电路中第一晶体管(g1)的源极,所述切断线圈另一端电连接至电源负极端;

所述接通电路为一接通线圈,所述接通线圈一端电连接至所述第二分合驱动电路中第三晶体管(g3)的源极,所述切断线圈另一端电连接至电源负极端。

优选地,所述报警电路为一报警器,所述报警器通过所述继电电路的开关电路接地。

优选地,所述晶体管采用场效应管、双极晶体管中的一种或多种。

优选地,所述晶体管为igbt绝缘栅双极型晶体管。

本实用新型的有益效果:本实用新型的5g交流检测电路及检测装置,通过远程控制开关,无需现场维护,避免了触电风险;对每一线路单独控制,可实现有效的开关防误触,安全性高、可靠性高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型5g交流检测电路一实施例结构示意图。

图2是本实用新型5g交流检测电路一实施例电路示意图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型技术方案作进一步详细的说明,这是本实用新型的较佳实施例。应当理解,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例;需要说明的是,在不冲突的情况下,本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外,术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂,而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构一定要完全水平,而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型提出一种5g开关控制装置,如图1所示,该5g开关控制装置具体可以包括如下模块:依次电连接的分合电路、继电电路及报警电路。其中,所述分合电路包括并联连接的第一分合驱动电路与第二分合驱动电路,所述第一分合驱动电路与所述继电电路的切断控制端进行电连接,所述第二分合驱动电路与所述继电电路的接通控制端进行电连接。

如图2所示,本实用新型5g开关控制装置具体电路描述如下:

本实施例中,所述第一分合驱动电路包括串联连接的第一晶体管(g1)与第二晶体管(g2);所述第一晶体管(g1)的栅极电连接至第一分合指令控制信号,所述第一晶体管(g1)的漏极接电源正极端,所述第一晶体管(g1)的源极与所述第二晶体管(g2)的漏极进行电连接;所述第二晶体管(g2)的栅极电连接至第一时间指令控制信号,所述第二晶体管(g2)的源极直接接地。

这样,指令控制信号实现传统的开关控制作用,而间控制指令信号控制了闭合的时长从而达到开关可控的远程pwm作用。

本实施例中,所述第二分合驱动电路包括串联连接的第三晶体管(g3)与第四晶体管(g4);所述第三晶体管(g3)的栅极电连接至第二分合指令控制信号,所述第三晶体管(g3)的漏极接电源正极端,所述第三晶体管(g3)的源极与所述第四晶体管(g4)的漏极进行电连接;所述第四晶体管(g4)的栅极电连接至第二时间指令控制信号,所述第四晶体管(g4)的源极直接接地。

同理,指令控制信号实现传统的开关控制作用,而间控制指令信号控制了闭合的时长从而达到开关可控的远程pwm作用。

本实施例中,所述继电电路包括并联连接的切断电路、接通电路与开关电路;所述切断电路为一切断线圈,所述切断线圈一端电连接至所述第一分合驱动电路中第一晶体管(g1)的源极,所述切断线圈另一端电连接至电源负极端;所述接通电路为一接通线圈,所述接通线圈一端电连接至所述第二分合驱动电路中第三晶体管(g3)的源极,所述切断线圈另一端电连接至电源负极端。

本实施例中,所述报警电路为一报警器,所述报警器通过所述继电电路的开关电路接地。

需要说明的是,本实施例中的晶体管可为采用场效应管、双极晶体管中的一种或多种。较佳地,本实施例中的晶体管为igbt绝缘栅双极型晶体管。但需要说明的是,本实施例中的晶体管也可以是耗尽型n沟道mos晶体管的栅极与源极连接的结构,虽未作图示,不过当然也可以是将耗尽型p沟道mos晶体管的栅极与源极连接的结构。

本实用新型5g开关控制装置可实现24路继电器输出,可做24个故障干接点或12个电操分合闸控制,可通过rs485、can、5g三种通信方式进行二进制拨码指令的远程控制。

其中,在输出控制模式方面,zjw6c开关控制装置可作为故障干接点输出,也可作为电操开关控制输出,但同一个zjw6c开关控制装置只能使用同一种模式,两种模式不可混用。

另外,在电操开关控制接线方面,每个电操开关需要2个控制点:合闸/分闸。当zjw6c开关控制装置设置成电操控制模式时,奇数序号固定为合闸控制点,偶数序号固定为分闸控制点。即继电器输出1/3/5…为合闸控制,继电器输出2/4/6…为分闸控制;继电器输出1/2组成一个电操开关控制,以此类推。

本实用新型5g开关控制装置的工作原理与效果:通过对并联的至少两个以上的分合电路进行分合指令与时间指令的远程开关控制继电的接通线圈与切断线圈的工作,无需现场维护,避免了触电风险;对每一线路单独控制,可实现有效的开关防误触并及时报警,安全性高、可靠性高。

需要说明,本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。另外,在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。并且,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本实用新型要求的保护范围之内。

还需要说明的是,在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。


技术特征:

1.一种5g开关控制装置,其特征在于,所述控制装置包括:依次电连接的分合电路、继电电路及报警电路;

所述分合电路包括并联连接的第一分合驱动电路与第二分合驱动电路,所述第一分合驱动电路与所述继电电路的切断控制端进行电连接,所述第二分合驱动电路与所述继电电路的接通控制端进行电连接。

2.根据权利要求1所述的5g开关控制装置,其特征在于,所述第一分合驱动电路包括串联连接的第一晶体管(g1)与第二晶体管(g2);

所述第一晶体管(g1)的栅极电连接至第一分合指令控制信号,所述第一晶体管(g1)的漏极接电源正极端,所述第一晶体管(g1)的源极与所述第二晶体管(g2)的漏极进行电连接;

所述第二晶体管(g2)的栅极电连接至第一时间指令控制信号,所述第二晶体管(g2)的源极直接接地。

3.根据权利要求1所述的5g开关控制装置,其特征在于,所述第二分合驱动电路包括串联连接的第三晶体管(g3)与第四晶体管(g4);

所述第三晶体管(g3)的栅极电连接至第二分合指令控制信号,所述第三晶体管(g3)的漏极接电源正极端,所述第三晶体管(g3)的源极与所述第四晶体管(g4)的漏极进行电连接;

所述第四晶体管(g4)的栅极电连接至第二时间指令控制信号,所述第四晶体管(g4)的源极直接接地。

4.根据权利要求1所述的5g开关控制装置,其特征在于,所述继电电路包括并联连接的切断电路、接通电路与开关电路;

所述切断电路为一切断线圈,所述切断线圈一端电连接至所述第一分合驱动电路中第一晶体管(g1)的源极,所述切断线圈另一端电连接至电源负极端;

所述接通电路为一接通线圈,所述接通线圈一端电连接至所述第二分合驱动电路中第三晶体管(g3)的源极,所述切断线圈另一端电连接至电源负极端。

5.根据权利要求1所述的5g开关控制装置,其特征在于,所述报警电路为一报警器,所述报警器通过所述继电电路的开关电路接地。

技术总结
本实用新型公开了一种5G开关控制装置,该控制装置包括依次电连接的分合电路、继电电路及报警电路,通过对并联的至少两个以上的分合电路进行分合指令与时间指令的远程开关控制继电的接通线圈与切断线圈的工作,无需现场维护,避免了触电风险;对每一线路单独控制,可实现有效的开关防误触并及时报警,安全性高、可靠性高。

技术研发人员:邓果成;阚晓清
受保护的技术使用者:无锡市天能电器有限公司;江苏省惠山中等专业学校
技术研发日:2020.12.08
技术公布日:2021.06.29

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