CN106452407B - 交流峰值导通的固态继电器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种交流峰值导通的固态继电器，交流移相电路自交流连接端取电，经全波整流电路、过零检测电路、隔离传导电路、门控触发电路输出门极控制信号至可控硅电路，可控硅电路连接于第一交流通电端子和第二交流通电端子之间，线圈的工作电压信号用于向隔离传导电路提供供电电压。由交流移相电路将经过交流连接端的交流电移相90°，由全波整流电路将移相后的交流电波形整理变换成适于识别的直流电平，再由过零检测电路筛选出原正弦交流电波形的峰值信号，触发门控触发电路导通，使可控硅电路闭合，此时，挂接在固态继电器的交流连接端的感性负载在电压峰值时启动，感应负载不会产生励磁涌流。
Description
技术领域
本发明涉及一种交流峰值导通的固态继电器。
背景技术
固态继电器的零电压启动技术仅适用于常规的负载，而不适用于一些特定的应用场合，如点焊机、电焊机等带变压器的感性负载。由于当变压器空载启动时，容易出现磁饱和状态，产生励磁涌流，此时，励磁涌流可达到十几倍甚至几十倍，固态继电器冲击电流大，对变压器危害也很大。经研究，对于变压器等感性负载来说，其理想的开启时刻即是合闸瞬间正弦电压为最大值的时刻，此时，感性负载中，不会产生励磁涌流。因此，在实际电路应用的过程中，迫切地需要发明一种在正弦电压峰值时接通回路的固态继电器。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种结构简单、便于调试的交流峰值导通的固态继电器。
为实现上述目的，本发明采用这样一种交流峰值导通的固态继电器，包括线圈，
交流移相电路，包括交流连接端，所述的交流连接端包括第一交流通电端子和第二交流通电端子，所述的交流移相电路用以将经过所述的交流连接端的交流电移相90°；
全波整流电路，将移相后的交流电进行波形整理变换；
过零检测电路，用于检出变换后波形的低电平信号，即原交流电波形的峰值信号；
隔离传导电路，将所述的过零检测电路与门控触发电路隔离开来；
所述的门控触发电路，包括光耦合双向可控硅，通过控制所述的光耦合双向可控硅，接通后级的可控硅电路的门极触发电路；
所述的可控硅电路，用于闭合或关断交流电通路；
所述的交流移相电路自所述的交流连接端取电，经所述的全波整流电路、所述的过零检测电路、所述的隔离传导电路、所述的门控触发电路输出门极控制信号至所述的可控硅电路，所述的可控硅电路连接于所述的第一交流通电端子和所述的第二交流通电端子之间，所述的线圈的工作电压信号用于向所述的隔离传导电路提供供电电压。与已有技术相比，本发明的有益效果体现于：通过以上结构的设置，由交流移相电路将经过交流连接端的交流电移相90°，由全波整流电路将移相后的交流电波形整理变换成适于识别的直流电平，再由过零检测电路，筛选出原正弦交流电波形的峰值信号，触发门控触发电路导通，使可控硅电路闭合，此时，挂接在固态继电器的交流连接端的感性负载在电压峰值时启动，感应负载不会产生励磁涌流，极大地保证了负载的安全。
特别的，所述的交流移相电路包括第一RC移相电路和第二RC移相电路，所述的第一RC移相电路包括第一电容，所述的第二RC移相电路包括第二电容，所述的全波整流电路包括整流桥，所述的第一交流通电端子经所述的第一电容接至接至所述的整流桥的第一交流输入端，所述的整流桥的第二交流输入端经所述的第二电容接出至所述的第二交流通电端子。通过以上结构的设计，交流移相电路能够准确地将经过交流连接端的交流电移相90°，结构简单，易于调试，成本低，且双阻容桥臂移相时，负载电压范围宽，可达80V-480V,抗干扰强。
特别的，所述的可控硅电路包括反并接的第一可控硅和第二可控硅，所述的第一可控硅的门极和阴极之间连接第一导流电路，所述的第一导流电路包括并接的第一限流电阻和第一二极管，所述的第二可控硅的门极和阴极之间连接第二导流电路，所述的第二导流电路包括第二限流电阻和第二二极管，所述的第一交流通电端子经所述的第一二极管、第三限流电阻、所述的光耦合双向可控硅、所述的第二限流电阻形成第一通电回路，所述的第二交流通电端子经所述的第二二极管、所述的光耦合双向可控硅、所述的第三限流电阻和所述的第一限流电阻形成第二通电回路。通过以上结构的设计，门控触发电路在一个工作周期内，轮流触发导通第一可控硅和第二可控硅，交流电的正半波由第一可控硅上流过，交流电的负半波由第二可控硅上流过，可保证交流电的全波导通输出至负载端。
附图说明
图1是本发明实施例交流峰值导通的固态继电器的原理方框图；
图2是本发明实施例交流峰值导通的固态继电器的电路原理图。
具体实施方式
如图1、2所示，一种交流峰值导通的固态继电器，包括线圈，
交流移相电路，包括交流连接端，交流连接端包括第一交流通电端子1和第二交流通电端子2，交流移相电路用以将经过交流连接端的交流电移相90°；
全波整流电路，将移相后的交流电进行波形整理变换；
过零检测电路，用于检出变换后波形的低电平信号，即原交流电波形的峰值信号；
隔离传导电路，将过零检测电路与门控触发电路隔离开来；
门控触发电路，包括光耦合双向可控硅，通过控制光耦合双向可控硅，接通后级的可控硅电路的门极触发电路；
可控硅电路，用于闭合或关断交流电通路；
交流移相电路自交流连接端取电，经全波整流电路、过零检测电路、隔离传导电路、门控触发电路输出门极控制信号至可控硅电路，可控硅电路连接于第一交流通电端子1和第二交流通电端子2之间，线圈的工作电压信号用于向隔离传导电路提供供电电压VCC。这里，线圈连接于接线端子3、4之间。
交流移相电路包括第一RC移相电路和第二RC移相电路，第一RC移相电路包括第一电容C1，第二RC移相电路包括第二电容C2，全波整流电路包括整流桥DD1，第一交流通电端子1经第一电容C1接至接至整流桥DD1的第一交流输入端，整流桥DD1的第二交流输入端2经第二电容C2接出至第二交流通电端子2。
可控硅电路包括反并接的第一可控硅K1和第二可控硅K2，第一可控硅K1的门极和阴极之间连接第一导流电路，第一导流电路包括并接的第一限流电阻R1和第一二极管D1，第二可控硅K2的门极和阴极之间连接第二导流电路，第二导流电路包括第二限流电阻R2和第二二极管D2，第一交流通电端子1经第一二极管D1、第三限流电阻R3、光耦合双向可控硅、第二限流电阻R2形成第一通电回路，第二交流通电端子2经第二二极管D2、光耦合双向可控硅、第三限流电阻R3和第一限流电阻R1形成第二通电回路。这里的光耦合双向可控硅包括级联的两只光耦合双向可控硅U2、U3，以增强输出侧的耐压能力。
Claims (3)
1.一种交流峰值导通的固态继电器，其特征在于：包括线圈，
交流移相电路，包括交流连接端，所述的交流连接端包括第一交流通电端子和第二交流通电端子，所述的交流移相电路用以将经过所述的交流连接端的交流电移相90°；
全波整流电路，将移相后的交流电进行波形整理变换；
过零检测电路，用于检出变换后波形的低电平信号，即原交流电波形的峰值信号；
隔离传导电路，将所述的过零检测电路与门控触发电路隔离开来；
所述的门控触发电路，包括光耦合双向可控硅，通过控制所述的光耦合双向可控硅，接通后级的可控硅电路的门极触发电路；
所述的可控硅电路，用于闭合或关断交流电通路；
所述的交流移相电路自所述的交流连接端取电，经所述的全波整流电路、所述的过零检测电路、所述的隔离传导电路、所述的门控触发电路输出门极控制信号至所述的可控硅电路，所述的可控硅电路连接于所述的第一交流通电端子和所述的第二交流通电端子之间，所述的线圈的工作电压信号用于向所述的隔离传导电路提供供电电压。
2.根据权利要求1所述的交流峰值导通的固态继电器，其特征在于：所述的交流移相电路包括第一RC移相电路和第二RC移相电路，所述的第一RC移相电路包括第一电容，所述的第二RC移相电路包括第二电容，所述的全波整流电路包括整流桥，所述的第一交流通电端子经所述的第一电容接至接至所述的整流桥的第一交流输入端，所述的整流桥的第二交流输入端经所述的第二电容接出至所述的第二交流通电端子。
3.根据权利要求1或2所述的交流峰值导通的固态继电器，其特征在于：所述的可控硅电路包括反并接的第一可控硅和第二可控硅，所述的第一可控硅的门极和阴极之间连接第一导流电路，所述的第一导流电路包括并接的第一限流电阻和第一二极管，所述的第二可控硅的门极和阴极之间连接第二导流电路，所述的第二导流电路包括第二限流电阻和第二二极管，所述的第一交流通电端子经所述的第一二极管、第三限流电阻、所述的光耦合双向可控硅、所述的第二限流电阻形成第一通电回路，所述的第二交流通电端子经所述的第二二极管、所述的光耦合双向可控硅、所述的第三限流电阻和所述的第一限流电阻形成第二通电回路。
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