CN101465637B - 具有输入门限控制的固体继电器及其运行方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种具有输入门限控制的固体继电器及其运行方法，包括加速释放电路和与之连接的作为输出端的场效应管，还包括有输入门限控制电路。输入门限控制电路经电容三点式振荡电路或光伏耦合器与加速释放电路连接；输入门限控制电路包括有稳压管及配套的二极管、三极管、电阻及电容，其中的稳压管为实现门限控制电路的接通电压控制的接通稳压管。所述具有输入门限控制的固体继电器电路设置在印制电路板上，与底座上的功率组件通过电路连接，外壳罩在印制电路板与功率组件上，紧固件连接底座与外壳。本继电器可以满足接通电压点与关断电压点分离，并可根据实际需要对接通电压点和关断电压点的设计值进行调整。
Description
(一)技术领域
本发明涉及固体继电器技术领域，具体为一种具有输入门限控制的固体继电器及其运行方法。
(二)背景技术
固体继电器是固体元件组成的无触点开关元件，输入端控制输出端的关断或导通，其无可动部件及触点，工作可靠、寿命长，开关速度快、抗干扰能力强。但现有固体继电器输入控制均为单点控制，接通与关断点为同一电压点，对输入电压控制的灵敏度要求较高。
(三)发明内容
本发明的目的在于提供一种具有输入门限控制的固体继电器及其运行方法，满足接通电压点与关断电压点分离，并可根据实际需要对接通电压点和关断电压点的设计值进行调整。
本发明设计的具有输入门限控制的固体继电器，包括加速释放电路和与之连接的作为输出端的场效应管，还包括有输入门限控制电路，输入门限控制电路经电容三点式振荡电路或光伏耦合器与加速释放电路连接。输入门限控制电路包括有稳压管及配套的二极管、三极管、电阻及电容，其中稳压管为接通稳压管，设定其稳压值，实现门限控制电路的接通电压控制。
当需要控制关断电压时，增加稳压管为关断稳压管，调整其稳压值，实现门限控制电路的关断电压控制。
本发明设计具有输入门限控制的固体继电器，继电器电路设置在印制电路板上，与底座上的功率组件通过电路连接，外壳罩在印制电路板与功率组件上，紧固件连接底座与外壳。
本发明具有输入门限控制的固体继电器的运行方法为：当输入门限控制电路的输入端不加信号或加关断信号时，输入门限控制电路未接通，电容三点式振荡电路不起振或者光伏耦合器不工作，其控制的场效应管不通，继电器输出端断路。当输入信号达到接通稳压管设置的接通电压时，输入门限控制电路接通，输入电压加到电容三点式振荡电路或光伏耦合器，使之开始工作，其输出控制电压加在场效应管栅极使之导通，继电器输出端接通。当输入门限控制电路的输入端电压下降到关断稳压管设置的关断电压值时，输入门限电路关断，电容三点式振荡电路或光伏耦合器输入断电，场效应管的栅极电压通过加速释放电路快速释放，场效应管关断，继电器输出端开路。
调整接通稳压管的稳压值，控制输入门限控制电路的接通电压；调整关断稳压管的稳压值，控制输入门限控制电路的关断电压。
本发明具有输入门限控制的固体继电器及其运行方法的优点为：1、继电器的接通电压点与关断电压点分离，降低了对输入电压控制灵敏度的要求；2、通过调整输入门限控制电路的稳压管的稳压值，可调整继电器的接通电压或关断电压，接通电压设定可在2.7V～32V，关断电压最低设置可达2V。
(四)附图说明
图1为本具有输入门限控制的固体继电器的实施例1的电路结构图；
图2为本具有输入门限控制的固体继电器的实施例1的安装示意图；
图3为本具有输入门限控制的固体继电器的实施例2的电路结构图。
附图说明：1、输入门限控制电路；2、电容三点式振荡电路；3、加速释放电路；4、光伏耦合器；5、印制电路板；6底座；7、紧固件；8、外壳。
第一门限控制电阻R1、第二门限控制电阻R2、第三门限控制电阻R3、第四门限控制电阻R4，第一门限控制三极管V3、第二门限控制三极管V4，第一门限控制二极管V1，第二门限控制二极管V5，接通稳压管V2，关断稳压管V6，滤波电容C1；第一振荡电路电阻R5、第二振荡电路电阻R6、第三振荡电路电阻R7、振荡输出电阻R8，第一电路电容C2、第二振荡电路电容C3、第三振荡电路电容C4，振荡电路三极管V7，变压器T和振荡电路二极管V8；
释放电路三极管V10、释放电路二极管V9、释放电路电阻R9，场效应管V12。
(五)具体实施方式
实施例1
本发明具有输入门限控制的固体继电器的实施例1的电路如图1所示，输入门限控制电路1的输出接电容三点式振荡电路2，电容三点式振荡2电路的输出接加速释放电路3后接作为继电器输出端的场效应管。
输入门限控制电路1包括第一至第四门限控制电阻R1～R4，第一、第二门限控制三极管V3、V4，第一、第二门限控制二极管V1、V5，接通稳压管V2和关断稳压管V6。电源接第一门限控制二极管V1正极，第一门限控制二极管V1的负极与第一门限控制电阻R1接第一门限控制三极管V3的发射极，第一门限控制电阻R1另一端与第二门限控制电阻R2连接接通稳压管V2的负极和第二门限控制三极管V4的集电极，第二门限控制电阻R2另一端接第一门限控制三极管V3的基极，第一门限控制三极管V3的集电极与第三、四门限控制电阻R3、R4连接，第三门限控制电阻R3另一端接第二门限控制三极管V4的基极，第二门限控制三极管V4的发射极与第二门限控制二极管V5的正极连接，第二门限控制二极管V5的负极与关断稳压管V6的负极连接，接通稳压管V2和关断稳压管V6的正极连接并连接电源。第四门限控制电阻R4和接通、关断稳压管V2、V6的正极为输入门限控制电路1的输出端。
当关断电压要求较低时可以省去关断稳压管V6，即第二门限控制三极管V4的发射极经第二门限控制二极管V5直接与接通稳压管V2的负极连接。
如图1所示，电容三点式振荡电路2包括第一至第三振荡电路电阻R5～R7和振荡输出电阻R8，第一至第三振荡电路电容C2～C4，振荡电路三极管V7，变压器T和振荡电路二极管V8，串联的第一、二振荡电路电阻R5和R6两端为输入端，第一振荡电路电阻R5与第一振荡电路电容C2并联，第二振荡电路电阻R6与第三振荡电路电阻R7和第二振荡电路电容C3并联，第一、二振荡电路电容C2、C3接振荡电路三极管V7的基极，变压器T的初级线圈接第一振荡电路电容C2的另一端和振荡电路三极管V7的集电极，振荡电路三极管V7的发射极接第二振荡电路电容C3的另一端，第三振荡电路电容C4连接在振荡电路三极管V7的发射极和集电极之间，变压器T的次级线圈接振荡电路二极管V8后与振荡输出电阻R8并联，电容三点式振荡电路2的输出电压加在振荡输出电阻R8上。电容三点式振荡电路2的输入端，即串联的第一、二振荡电路电阻R5和R6两端，与输入门限控制电路1的输出端及滤波电容C1并联。
加速释放电路3包括释放电路三极管V10、释放电路二极管V9、释放电路电阻R9，释放电路二极管V9的正极连接电容三点式振荡电路的振荡输出电阻R8和释放电路三极管V10的基极，释放电路二极管V9的负极连接释放电路三极管V10的发射极，释放电路电阻R9连接在释放电路三极管V10的集电极和振荡输出电阻R8之间。释放电路二极管V9经电阻R11接场效应管V12的栅极。
电容三点式振荡电路2的振荡输出电阻R8还并联有电阻R10及二极管V11。
本实施例具有输入门限控制的固体继电器安装结构如图2所示，继电器电路设置在印制电路板5上，与底座6上的功率组件通过电路连接，外壳8罩在印制电路板5与功率组件上，紧固件7连接底座6与外壳8。
本例的具有输入门限控制的固体继电器的运行方法如下：
当本继电器的输入门限控制电路1输入端不加信号或加关断信号时，输入门限控制电路1未接通，电容三点式振荡电路2不起振，电路不工作，场效应管V12不通，本继电器输出端开路。当输入信号达到接通稳压管V2设置的接通电压时，输入门限控制电路1接通，输入电压通过第一门限控制三极管V3加到电容三点式振荡电路2，该振荡电路工作，输出控制电压加在场效应管V12栅极，场效应管V12导通，本继电器输出端接通，当输入门限控制电路1的输入端电压下降到第二门限控制二极管V5、关断稳压管V6设置的关断电压值时，输入门限控制电路1关断，电容三点式振荡电路2输入断电，场效应管V12的栅极电压通过释放电路三极管V10、释放电路电阻R9快速释放，场效应管V12关断，本继电器输出端开路。
调整接通稳压管V2的稳压值，控制输入门限控制电路1的接通电压；调整关断稳压管V6的稳压值，控制输入门限控制电路1的关断电压。
实施例2
本发明具有输入门限控制的固体继电器的实施例2如图3所示，包括与实施例1相同的输入门限控制电路1、加速释放电路3和场效应管，其不同之处为用光伏耦合器4代替了实施例1中的电容三点式振荡电路2。输入门限控制电路输出端1的第四门限控制电阻R4并联滤波电容C1后再串接电阻R5’后，连接光伏耦合器4的输入端。光伏耦合器4的输出电压加在振荡输出电阻R8上，连接加速释放电路3。本例的具有输入门限控制的固体继电器的运行方法也与例1相似：当输入门限控制电路1输入端不加信号或加关断信号时未接通时，光伏耦合器4不工作，场效应管V12不通，本继电器输出端开路。当输入信号达到接通稳压管V2设置的接通电压时，输入门限控制电路1接通，输入门限控制电路1加压给光伏耦合器4使之开始工作，输出控制电压到场效应管V12栅极，场效应管V12导通，本继电器输出端接通。当输入门限控制电路1的输入信号下降到第二门限控制二极管V5、关断稳压管V6设置的关断电压值时输入门限控制电路1关断，光伏耦合器4输入断电，停止工作，场效应管V12的栅极电压通过快速释放电路3释放，场效应管V12关断，本继电器输出端开路。
Claims (8)
1.具有输入门限控制的固体继电器，包括加速释放电路(3)和与之连接的作为输出端的场效应管，其特征在于：
还包括有输入门限控制电路(1)，输入门限控制电路(1)经电容三点式振荡电路(2)或光伏耦合器(4)与加速释放电路(3)连接；输入门限控制电路(1)包括有稳压管及配套的二极管、三极管、电阻及电容，其中的稳压管为实现门限控制电路(1)的接通电压控制的接通稳压管；
所述输入门限控制电路(1)包括第一至第四门限控制电阻(R1～R4)，第一、第二门限控制三极管(V3、V4)，第一、第二门限控制二极管(V1、V5)，接通稳压管(V2)；电源正极接第一门限控制二极管(V1)正极，第一门限控制二极管(V1)的负极与第一门限控制电阻(R1)接第一门限控制三极管(V3)的发射极，第一门限控制电阻(R1)另一端与第二门限控制电阻(R2)连接接通稳压管(V2)的负极和第二门限控制三极管(V4)的集电极，第二门限控制电阻(R2)另一端接第一门限控制三极管(V3)的基极，第一门限控制三极管(V3)的集电极与第三、四门限控制电阻(R3、R4)连接，第三门限控制电阻(R3)另一端接第二门限控制三极管(V4)的基极，第二门限控制三极管(V4)的发射极与第二门限控制二极管(V5)的正极连接，第二门限控制二极管(V5)的负极与接通稳压管(V2)的正极连接、并连接电源负极；第四门限控制电阻(R4)的另一端和接通稳压管(V2)的正极为输入门限控制电路(1)的输出。
2.根据权利要求1所述的具有输入门限控制的固体继电器，其特征在于：
所述输入门限控制电路(1)还有实现门限控制电路的关断电压控制的关断稳压管(V6)，第二门限控制二极管(V5)的负极与关断稳压管(V6)的负极连接，接通稳压管(V2)和关断稳压管(V6)的正极连接、并连接电源负极；第四门限控制电阻(R4)的另一端和接通、关断稳压管(V2、V6)的正极为输入门限控制电路(1)的输出。
3.根据权利要求1或2所述的具有输入门限控制的固体继电器，其特征在于：
所述电容三点式振荡电路(2)包括第一至第三振荡电路电阻(R5～R7)和振荡输出电阻(R8)，第一至第三振荡电路电容(C2～C4)，振荡电路三极管(V7)，变压器(T)和振荡电路二极管(V8)，串联的第一、二振荡电路电阻(R5、R6)两端为输入端，第一振荡电路电阻(R5)与第一振荡电路电容(C2)并联，第二振荡电路电阻(R6)与第三振荡电路电阻(R7)串联后和第二振荡电路电容(C3)并联，第一、二振荡电路电容(C2、C3)的连接点接振荡电路三极管(V7)的基极，变压器(T)的初级线圈接于第一振荡电路电容(C2)的另一端和振荡电路三极管(V7)的集电极之间，振荡电路三极管(V7)的发射极接第二振荡电路电容(C3)的另一端，第三振荡电路电容(C4)连接在振荡电路三极管(V7)的发射极和集电极之间，变压器(T)的次级线圈接振荡电路二极管(V8)后与振荡输出电阻(R8)并联，电容三点式振荡电路(2)的输出电压加在振荡输出电阻(R8)上；电容三点式振荡电路(2)的输入端，即串联的第一、二振荡电路电阻(R5、R6)两端，与输入门限控制电路(1)的输出端及滤波电容(C1)并联。
4.根据权利要求1或2所述的具有输入门限控制的固体继电器，其特征在于：
所述输入门限控制电路(1)输出端的第四门限控制电阻(R4)并联滤波电容(C1)后再串接电阻(R5’)后，连接光伏耦合器(4)的输入端；光伏耦合器(4)的输出电压加在振荡输出电阻(R8)上，连接加速释放电路(3)。
5.根据权利要求1或2所述的具有输入门限控制的固体继电器，其特征在于：
所述具有输入门限控制(1)的固体继电器电路设置在印制电路板(5)上，与底座(6)上的功率组件通过电路连接，外壳(8)罩在印制电路板与功率组件上，紧固件(7)连接底座(6)与外壳(7)。
6.根据权利要求1或2所述的具有输入门限控制的固体继电器的运行方法，其特征在于：
当本继电器的输入门限控制电路(1)输入端不加信号或加关断信号时，输入门限控制电路(1)未接通，电容三点式振荡电路(2)不起振或光伏耦合器(4)不工作，电路不工作，场效应管(V12)不通，本继电器输出端开路；当输入信号达到接通稳压管(V2)设置的接通电压时，输入门限控制电路(1)接通，输入电压加到电容三点式振荡电路(2)或光伏耦合器(4)，电容三点式振荡电路(2)或光伏耦合器(4)工作，输出控制电压加在场效应管(V12)栅极使之导通，本继电器输出端接通。
7.根据权利要求6所述的具有输入门限控制的固体继电器的运行方法，其特征在于：
所述输入门限控制电路(1)还有实现门限控制电路的关断电压控制的关断稳压管(V6)；
当输入门限控制电路(1)的输入端电压下降到第二门限控制二极管(V5)、关断稳压管(V6)设置的关断电压值时，输入门限控制电路(1)关断，电容三点式振荡电路(2)或光伏耦合器(4)输入断电，场效应管(V12)的栅极电压通过加速释放电路(3)快速释放，场效应管(V12)关断，本继电器输出端开路。
8.根据权利要求6或7所述的具有输入门限控制的固体继电器的运行方法，其特征在于：
调整接通稳压管(V2)的稳压值，控制输入门限控制电路(1)的接通电压；调整关断稳压管(V6)的稳压值，控制输入门限控制电路(1)的关断电压。
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