無(wú)弧MEMS電接觸器.pdf

1、電弧開斷是開關(guān)電器設(shè)計(jì)和研制的關(guān)鍵。在直流低壓電器中，常用的熄滅電弧的方式或是依靠電磁力把電弧拉長(zhǎng)的自然式熄弧，或是借助狹縫滅弧室等來(lái)強(qiáng)制熄滅電弧。然而，隨著電接觸器件朝著多功能化、模塊化、小型化、高密度等方向發(fā)展，這給傳統(tǒng)制造技術(shù)帶來(lái)了制造工藝和滅弧技術(shù)上的挑戰(zhàn)。微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）技術(shù)憑借其超精密集成加工的特點(diǎn)，具有微型化、低成本、高可靠性和可大批量生產(chǎn)等優(yōu)勢(shì)，在微電接觸器件領(lǐng)域大有可為。 電接觸器件的微型化給滅弧技術(shù)帶來(lái)

2、前所未有的挑戰(zhàn)，本文介紹了一種基于并聯(lián)電阻的新型無(wú)弧通斷方法。該方法將電路的通斷分為兩個(gè)過程，分別由主觸點(diǎn)和輔助觸點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。每個(gè)輔助觸點(diǎn)串聯(lián)一個(gè)限流電阻形成輔助通道，再與主觸點(diǎn)并聯(lián)，承擔(dān)電路接通和分?jǐn)嗨查g的動(dòng)態(tài)過程，轉(zhuǎn)移電弧能量。主觸點(diǎn)承擔(dān)穩(wěn)態(tài)過程，避免主觸點(diǎn)在電路通斷的動(dòng)態(tài)過程中受到電弧的侵蝕，實(shí)現(xiàn)電路的無(wú)弧通斷。 對(duì)于上述滅弧方法，利用Simulink的電力系統(tǒng)模塊進(jìn)行了相關(guān)仿真。仿真結(jié)果驗(yàn)證了設(shè)計(jì)思路的可行性，并進(jìn)一步在理

3、論模型的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一種實(shí)體模型。利用ANSYS進(jìn)行了各項(xiàng)關(guān)鍵參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，懸臂梁的長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為300μm，寬度設(shè)計(jì)為50μm，厚度設(shè)計(jì)為25μm，支撐彈簧數(shù)目選定為12個(gè)，厚度設(shè)計(jì)為25μm，并聯(lián)電阻數(shù)目設(shè)計(jì)為23，電阻值設(shè)計(jì)為380Ω，以求達(dá)到一個(gè)合理的分?jǐn)嗄芰Α?對(duì)于所設(shè)計(jì)的器件在凈化室進(jìn)行了多次流片，并進(jìn)行了相應(yīng)的結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)。經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)，逐漸克服了刻蝕、膠上甩膠再烘膠等工藝?yán)щy，摸索出一套合適的非硅MEMS電接觸器件