新型高性價比互補(bǔ)開關(guān)分調(diào)式交流穩(wěn)壓技術(shù)

圖中UC為控制電壓，Uk為電磁開關(guān)觸點上的電壓，UV1、UV2、UV3為與電磁開關(guān)互補(bǔ)工作三種模式中的電子開關(guān)上的電壓。

的實驗。實驗電路如圖5所示。圖中Ue為幅度等于12V的矩形波發(fā)生器，用于對電磁開關(guān)的勵磁供電和控制；K為JQX15F繼電器，其參數(shù)為：勵磁電壓為12V，觸點負(fù)載為220VAC（或28VDC），30A，阻性。電力電子開關(guān)器件為IRF840，其參數(shù)為：U(BR)DS=500V，IDM=8A，RDS（ON）=0.85Ω。T為TDGC－5型5kW調(diào)壓器，RL為滑線電阻器，Ri為0.1Ω電阻，用于電流采樣，IS=URi/Ri。以電磁開關(guān)的兩類嚴(yán)酷工作條件為實驗條件分別進(jìn)行如下實驗：

（1）直流感性負(fù)載通斷實驗：設(shè)置UO=30VDC。

①只用繼電器進(jìn)行試驗，調(diào)整RL，負(fù)載電流為6A時，此時繼電器觸點電壓、電流波形見圖6，觸點發(fā)生明亮的電弧，觸點斷開時的電壓尖峰超過1kV。

②將CS組件按圖3（b）控制方式與繼電器互補(bǔ)使用，調(diào)整RL，負(fù)載電流約為16A，為電子開關(guān)電流IDM的兩倍，并使勵磁電壓的頻率提高一倍，此時繼電器觸點電壓、電流波形見圖7，觸點沒有發(fā)出火星（打開繼電器外殼觀察），從圖可明顯看到電子開關(guān)在通斷過渡過程中的作用（波形中存在一個臺階）。

（2）接通浪涌沖擊負(fù)載實驗，設(shè)置UO=220VAC。

①只用繼電器進(jìn)行試驗，由于負(fù)載為鐵磁可飽和變壓器，繼電器觸點電壓、電流波形見圖8，觸點發(fā)生火花，浪涌電流達(dá)52A。

②將CS組件以圖1交流開關(guān)方式接線，按圖

圖5實驗電路圖

圖6電磁繼電器的直流感性負(fù)載通斷試驗波形圖

圖7混合型開關(guān)的直流感性負(fù)載通斷試驗波形圖

圖8電磁繼電器的接通浪涌沖擊負(fù)載試驗波形圖

圖9混合型開關(guān)的接通浪涌沖擊負(fù)載試驗波形圖

3接入實驗電路，以本文所述控制方式與繼電器互補(bǔ)使用，在電子開關(guān)上串聯(lián)一個小阻值電阻（R=3Ω），此時繼電器觸點電壓、電流波形見圖9，觸點不產(chǎn)生火花，圖中可明顯看出由于電子限流作用，變壓器不致進(jìn)入深飽和，接通電流減小一半，大大降低了接通涌流。

此外，對CS組件的輸入電流測量得到：工作時為13mA，待機(jī)時為5mA.

4結(jié)語

應(yīng)用高頻互補(bǔ)技術(shù)，提高了電磁開關(guān)的性能，拓寬了電磁開關(guān)的應(yīng)用場所，縮小了與固態(tài)開關(guān)的性能差異。由于該混合型開關(guān)的價格遠(yuǎn)低于固態(tài)開關(guān)，將此技術(shù)用于繼電器開關(guān)連接抽頭分級變比調(diào)壓式交流穩(wěn)壓器，就可實現(xiàn)高性價比。因此本項新技術(shù)具有很好的應(yīng)用前景。