CN203747773U - 一种带过流保护固体继电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带过流保护的直流固体继电器，包括壳体、位于所述壳体内的印制电路板及输入端子、输出端子，所述壳体底部为金属板，所述金属板上固定双面覆铜陶瓷板和取样电阻，所述双面覆铜陶瓷板上固定功率元件，所述功率元件和取样电阻通过导线连接印制电路板。本实用新型还公开了一种固体继电器电路。本实用新型所述的固体继电器具有结构简洁、安全性高、性能可靠的特点。

Description

一种带过流保护固体继电器

技术领域

本实用新型涉及电气部件方面的技术领域，特别是一种带过流保护的直流固体继电器。

背景技术

固体继电器（Solid  State  Realy，SSR）是一种无触点电子开关，由电子元件组成，相对传统电磁型继电器，其具有工作可靠、抗干扰能力强、开关速度快且使用方便等优点，因此，具有很广泛的应用。目前，对固体继电器（SSR）和负载进行过电流保护很常用的是在继电器外部串联一次性的熔断丝，这种保护结构成本低，可维护性好，但并不适应于经常出现过电流的情况。另一种方法是，在固体继电器（SSR）的输出回路中串入可恢复的快速熔断丝进行过电流保护，这种方法结构简单，保护速度快，但可恢复的快速熔断丝有保护次数的限制，并且价格比较高。

特别地，在大电流场合，常采用在输出回路串联取样电阻的方法进行过电流保护时，但取样电阻的功耗很大，散热是个关键问题。

实用新型内容

本实用新型解决的问题是提供一种带过流保护的直流固体继电器（SSR），解决现有固体继电器（SSR）散热、过流保护等不理想的问题。

为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种带过流保护直流固体继电器（SSR），包括壳体、位于所述壳体内的印制电路板及输入端子、输出端子，所述壳体底部为金属板，所述金属板上固定有双面覆铜陶瓷板和取样电阻，所述双面覆铜陶瓷板上固定功率元件，所述功率元件和取样电阻通过导线连接印制电路板。

进一步的，所述功率元件和取样电阻均固定在双面覆铜陶瓷板的正面上，所述陶瓷板的反面则固定在所述金属板上。

进一步的，所述功率元件和取样电阻的固定方式为焊接方式。

进一步的，所述直流固体继电器（SSR）的电路包括：输入电路，所述输入电路包括一对输入端子和触发光耦，所述触发光耦的正、负输出端耦合到输出电路；输出电路，包括一对输出端子和功率元件，当控制电压施加于所述输入端子时，触发光耦正常工作，并触发功率元件，输出端子正常输出；过流保护电路，包括取样电阻、隔离光耦和可控硅，所述取样电阻连接于一输出端子与功率元件之间，所述隔离光耦的输入端连接于所述取样电阻两端、输出端连接至可控硅，所述可控硅位于两个输入端子之间。

进一步的，所述触发光耦和隔离光耦均为光电耦合器。

进一步的，所述输入电路还连接有发光二极管。

与现有技术相比，本实用新型技术方案的优点在于：

通过将取样电阻和功率元件单独固定在金属板上，再通过导线将二者与印制电路板连接起来，不仅保证电路正常工作，而且，使电路中热量产生最大的部分能够得到最好的散热，使固体继电器（SSR）能够工作于大电流场合。进一步的，本实用新型还提供了一种固体继电器（SSR）电路，通过设置过流保护电路，保证过流状态下，固体继电器（SSR）不会被烧坏，提高了固体继电器（SSR）的使用寿命。

附图说明

图1 为本实用新型所述固体继电器（SSR）内部结构示意图。

图2为本实用新型功率元件和取样电阻的固定示意图。

图3为本实用新型功率元件和取样电阻的另一种固定示意图。

图4为本实用新型所述固体继电器（SSR）的电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明。

图1为本实用新型所述一种带过流保护的直流固体继电器（SSR）的整体示意图，其中，具有局部剖视；图2为本实用新型所述金属板与功率元件及取样电阻的固定示意图。结合图1和图2所示，该带过流保护的直流固体继电器（SSR）包括壳体1、位于所述壳体1内的印制电路板2及输入端子21、输出端子22，所述壳体1底部为金属板3，所述金属板3上固定有功率元件31和取样电阻32，所述功率元件31和取样电阻32通过导线4连接印制电路板2。

其中，所述功率元件31是先固定在双面覆铜陶瓷板5上，再将双面覆铜陶瓷板5固定在所述金属板3上。所述双面覆铜陶瓷板5由陶瓷板基板上两面固定有铜片6构成。

图3为金属板3上固定有功率元件31和取样电阻32的另一种固定方式。如图3所示，所述功率元件31和取样电阻32均固定在双面覆铜陶瓷板5的正面铜片6上，所述陶瓷板5的反面则固定在所述金属板3上。

上述所述功率元件31焊接方式固定在双面覆铜陶瓷板5上，取样电阻32采用焊接方式固定在金属板3上或者双面覆铜陶瓷板5上。

图4为本实用新型所述带过流保护固体继电器（SSR）的一种电路图，包括输入电路100，所述输入电路100包括一对输入端子IN1、IN2和触发光耦A1，所述触发光耦A1的正、负输出端耦合到输出电路上；其中，输入电路100中还连接有发光二极管LED、反极性保护二极管D1及相应的电阻R1和R2、R3。

输出电路200，包括一对输出端子OUT1、OUT2和功率元件201，当工作电压施加于所述输入端子IN1、IN2时，触发光耦A1正常工作，并触发功率元件201，输出端子OUT1、OUT2正常输出；其中，输出电路200中还连接有三极管Q1，用于快速放电。其中，所述功率元件为mos管或者IGBT等。

过流保护电路300，包括取样电阻Rs、隔离光耦A2和可控硅Q3，所述取样电阻Rs连接于一输出端子OUT2与功率元件201之间，所述隔离光耦A2的输入端连接于所述取样电阻Rs两端、输出端连接至可控硅Q3，所述可控硅Q3位于两个输入端子IN1、IN2之间。其中，所述触发光耦A1和隔离光耦A2均为光电耦合器。

本实用新型所述带过流保护固体继电器（SSR）正常工作时（未过电流保护），控制电压施加于固体继电器（SSR）输入端子IN1和IN2，当达到规定的接通电压时，触发光耦A1导通，发光二极管LED亮，指示固体继电器（SSR）的正常工作状态。此时，功率元件201被触发，固体继电器（SSR）输出端子OUT1、OUT2接通，由于负载电流在规定的范围内，取样电阻Rs间的电压不能触发隔离光耦A2，隔离光耦A2处于截止状态，固体继电器（SSR）正常接通。当施加在固体继电器（SSR）输入端IN1和IN2两端的电压达到规定的关断电压时，触发光耦A1截止，同时发光二极管LED灭，从而关断功率元件201，固体继电器（SSR）输出端子OUT1、OUT2处于截止状态。

在固体继电器（SSR）输出端子OUT1、OUT2处于接通状态时，如果因外部原因（如负载变化或短路）使固体继电器（SSR）输出端子OUT1、OUT2间的电流增大，当达到规定保护电流时，取样电阻Rs间的电压足以触发隔离光耦A2，使隔离光耦A2导通，并触发导通可控硅Q3，使触发光耦A1截止，从而关断固体继电器（SSR），实现固体继电器（SSR）的过电流保护，此时发光二极管LED熄灭，并且触发光耦A1一直维持关断状态，直到断开固体继电器（SSR）的输入端子IN1和IN2两端电压后，固体继电器（SSR）才能复位。

本实用新型所述的带过流保护固体继电器（SSR），通过将取样电阻和功率元件固定在金属板上，再通过导线将二者与印制电路板连接起来，不仅保证电路正常工作，而且，使电路中工作会发热的元件能够得到很好的散热，使固体继电器（SSR）能够工作于大电流场合。进一步的，本实用新型还提供了一种固体继电器（SSR）电路，通过设置过流保护电路，确保在过流状态下，固体继电器（SSR）不会被烧毁，提高了固体继电器（SSR）的使用寿命。本实用新型结构简单，性能可靠，具有很好的适用性。

本实用新型虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本实用新型的保护范围应当以本实用新型权利要求所界定的范围为准。

Claims (6)

1.一种带过流保护直流固体继电器，包括壳体、位于所述壳体内的印制电路板及输入端子、输出端子，其特征在于，所述壳体底部为金属板，所述金属板上固定有双面覆铜陶瓷板和取样电阻，所述双面覆铜陶瓷板上固定功率元件，所述功率元件和取样电阻通过导线连接印制电路板。

2.根据权利要求1所述的带过流保护的直流固体继电器，其特征在于，所述功率元件和取样电阻均固定在双面覆铜陶瓷板的正面上，所述陶瓷板的反面则固定在所述金属板上。

3.根据权利要求1或2所述的带过流保护的直流固体继电器，其特征在于，所述功率元件和取样电阻的固定方式为焊接方式。

4.根据权利要求1所述的带过流保护的直流固体继电器，其特征在于，所述直流固体继电器的电路包括：

输入电路，所述输入电路包括一对输入端子和触发光耦，所述触发光耦的正、负输出端耦合到输出电路；

输出电路，包括一对输出端子和功率元件，当控制电压施加于所述输入端子时，触发光耦正常工作，并触发功率元件，输出端子正常输出；

过流保护电路，包括取样电阻、隔离光耦和可控硅，所述取样电阻连接于一输出端子与功率元件之间，所述隔离光耦的输入端连接于所述取样电阻两端、输出端连接至可控硅，所述可控硅位于两个输入端子之间。

5.根据权利要求4所述的带过流保护的直流固体继电器，其特征在于，所述触发光耦和隔离光耦均为光电耦合器。

6.根据权利要求4所述的带过流保护固体继电器，其特征在于，所述输入电路还连接有发光二极管。