靜態開關

靜態開關又稱靜止開關，它是一種無觸點開關，是用兩個可控矽（SCR）反向並聯組成的一種交流開關，其閉合和斷開由邏輯控制器控制。分為轉換型和並機型兩種。

基本介紹

• 中文名：靜態開關
• 外文名：static switch
• 別稱：靜止開關

靜態開關主電路原理

大多數UPS（不間斷電源）採用兩個反向並聯的晶閘管組成一個靜態開關，如圖1所示。

圖1

靜態開關作為UPS的旁路開關而問世。靜止變換式UPS的問世對數據保護起到了關鍵作用，使供電更加可靠，即使在UPS故障或負載過載時也能使計算機有電可用，就在UPS輸入和輸出之間並聯上一個開關，更為了使開關切換時不會由於斷電時間過長就採用了晶閘管電子開關，這就是靜態旁路開關。

當輸入端為正弦波電壓正半周時，晶閘管VS₁的門極觸發脈衝使VS₁導通，電源經VS₁向負載供電；VS₁在交流過零點時關斷。當輸入端電壓為負半周時，晶閘管VS₂承受正向陽極電壓，VS₂的門極觸發脈衝使VS₂導通，電源經VS₂向負載供電。

靜態開關的套用

UPS中逆變器輸出靜態開關S₁與市電旁路靜態開關S₂的連線方式如圖2所示。

圖2

逆變器正常工作時，S₁導通，S₂關斷，逆變器通過S₁為負載供電；當逆變器因故障退出供電時，S₁關斷，S₂導通，由市電旁路繼續為負載供電。靜態開關與其檢測控制電路配套使用，可使大中型UPS的逆變旁路切換時間達到1 ms甚至更短。

一般大中型UPS為了在主機檢修時不中斷對負載的供電而設定了檢修旁路開關。UPS中逆變器輸出靜態開關、自動旁路靜態開關和檢修旁路開關的連線方式如圖3所示。

圖3

UPS正常工作時，開關S閉合，逆變器的輸出靜態開關S₁導通，逆變器為負載供電。檢修時，先將供電方式切換為自動旁路供電，此時市電通過靜態開關S₂為負載供電；然後將檢修旁路開關S₃閉合，S₃與S₂並聯為負載供電，由於S₃與S₂接同一市電，其輸出必然同頻率、同相位；而後將自動旁路開關S₂斷開，僅由檢修旁路開關S₃供電；最後切斷開關S，並切斷除檢修旁路開關迴路之外的輸入交流電源，於是UPS主機完全脫離市電，可以安全地進行維護檢修（注意這時機內還加有蓄電池組電壓，可通過相應的開關來切斷）。上述操作過程，能保證安全平滑地進行切換，不中斷對負載的供電。檢修完畢，接通UPS的相關輸入電源，按與上面相反的順序操作，即先閉合S；再閉合S₂，斷開S₃；然後切斷S₂，閉合S₁。

靜態開關的優點

套用可控矽元件實現的靜態開關較之套用其他方法構成的靜態開關有如下的優點：
（1）無接點的跳動；
（2）機械噪音小；
（3）射頻干擾小；
（4）由於沒有會損壞的可動部件，故維護簡便；
（5）不產生電弧（適用於有爆炸性氣體的場所）；
（6）不受衝擊和振動的影響；
（7）可在任何方向安裝；
（8）開關速度高；
（9）在許多套用中，體積小；
（10）具有適當的占空因數；
（11）在許多套用中，經濟效果最佳；
（12）功率增益大。