3实验结果图2电子开关电路原理框图
以表1的控制方式，对CS组件进行严酷条件下
表1电子开关基本工作模式表
工作模式接通时与电磁开关触点间的时序逻辑关系关断时与电磁开关触点间的时序逻辑关系适用负载基本模式1（先通后断）电子开关经串联一个小阻值电阻后与之并联，受通断控制信号控制，与控制信号同步接通（先于电磁开关接通）。电子开关经串联一个小阻值电阻后与之并联，受触点状态控制，触点断开后，延迟一段时间后再关断。接通时有很大浪涌冲击电流，如白炽灯、容性负载、非线性易饱和铁磁电器等，由电子开关限流，不出现浪涌。基本模式2（同步通后断）电子开关直接与之并联，受触点状态控制，在触点接通瞬间导通，然后延迟一段时间后再关断。受触点状态控制，触点断开后，延迟一段时间后再关断。接通时有大电流，触点会振动，断开时有高电压而产生电弧，如电抗器、电动机负载，无触点方式断开防止生弧。基本模式3（零电压接通）受触点两端交流电压控制，当该电压过零时立即接通，接通后延迟一段时间再关断。受触点状态控制，触点断开后，延迟一段时间后再关断。要求最好是在交流零电压（或零压差）时接通，如交流电容器负载，接通时无电流冲击。基本模式4（零电流断开）基本模式1、2、3中任意一种。受触点状态与负载交流电流控制，触点断开后延迟至负载交流电流过零时才关断。要求最好是在交流零电流时关断，此时电磁干扰几乎为零。基本模式5（自动限流）电子开关出现涌流能自动限流并延迟一段时间后再断开。电子开关出现涌流能自动限流并延迟一段时间后再断开。要求除能作控制开关外还能自动限流保护并隔离故障，如整流充电电路的蓄电池负载。表2三种工作模式下电子开关的控制信号要求
信号电平与常开触点（NO）并联与常闭触点（NC）并联UCUCUKUKUCUCUKUK电子开关上的电压UV模式1td2td1td2td1模式2Htd2td1Htd2td1模式3td3td4td1td3td4td1表2中H表示UV为高电平时开关断开。
图3电力电子开关器件的电路图
(a)作为直流开关使用时（b）作为交流开关使用时
图4电子开关三种工作模式及其开关状态示意图
（a）电磁开关为常开触点NO时
（b）电磁开关为常闭触点NC时
图中UC为控制电压，Uk为电磁开关触点上的电压，UV1、UV2、UV3为与电磁开关互补工作三种模式中的电子开关上的电压。
的实验。实验电路如图5所示。图中Ue为幅度等于12V的矩形波发生器，用于对电磁开关的励磁供电和控制；K为JQX15F继电器，其参数为：励磁电压为12V，触点负载为220VAC（或28VDC），30A，阻性。电力电子开关器件为IRF840，其参数为：U(BR)DS=500V，IDM=8A，RDS（ON）=0.85Ω。T为TDGC－5型5kW调压器，RL为滑线电阻器，Ri为0.1Ω电阻，用于电流采样，IS=URi/Ri。以电磁开关的两类严酷工作条件为实验条件分别进行如下实验：
（1）直流感性负载通断实验：设置UO=30VDC。
①只用继电器进行试验，调整RL，负载电流为6A时，此时继电器触点电压、电流波形见图6，触点发生明亮的电弧，触点断开时的电压尖峰超过1kV。
②将CS组件按图3（b）控制方式与继电器互补使用，调整RL，负载电流约为16A，为电子开关电流IDM的两倍，并使励磁电压的频率提高一倍，此时继电器触点电压、电流波形见图7，触点没有发出火星（打开继电器外壳观察），从图可明显看到电子开关在通断过渡过程中的作用（波形中存在一个台阶）。
（2）接通浪涌冲击负载实验，设置UO=220VAC。
①只用继电器进行试验，由于负载为铁磁可饱和变压器，继电器触点电压、电流波形见图8，触点发生火花，浪涌电流达52A。
②将CS组件以图1交流开关方式接线，按图
图5实验电路图
图6电磁继电器的直流感性负载通断试验波形图
图7混合型开关的直流感性负载通断试验波形图
图8电磁继电器的接通浪涌冲击负载试验波形图
图9混合型开关的接通浪涌冲击负载试验波形图
3接入实验电路，以本文所述控制方式与继电器互补使用，在电子开关上串联一个小阻值电阻（R=3Ω），此时继电器触点电压、电流波形见图9，触点不产生火花，图中可明显看出由于电子限流作用，变压器不致进入深饱和，接通电流减小一半，大大降低了接通涌流。
此外，对CS组件的输入电流测量得到：工作时为13mA，待机时为5mA.
4结语
应用高频互补技术，提高了电磁开关的性能，拓宽了电磁开关的应用场所，缩小了与固态开关的性能差异。由于该混合型开关的价格远低于固态开关，将此技术用于继电器开关连接抽头分级变比调压式交流稳压器，就可实现高性价比。因此本项新技术具有很好的应用前景。
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