CN205283507U - 一种直流固态继电器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于电力电子技术领域，具体涉及一种光耦控制的直流固态继电器。它包括依次连接的输入电路、光电耦合器、控制电路、单向可控硅和保护电路，输入电路串联第一电阻后作为输入电路的输出端与光电耦合器的输入端串联连接，控制电路控制单向可控硅控制极的电压，单向可控硅的阳极和阴极分别接负载的正极和负极，保护电路串接在负载正极和负极之间。
Description
技术领域
本实用新型属于电力电子技术领域，具体涉及一种光耦控制的直流固态继电器。
背景技术
固态继电器(SolidStateRelay,简称SSR)，是由微电子电路，分立电子器件，电力电子功率器件组成的无触点开关。用隔离器件实现了控制端与负载端的隔离。固态继电器的输入端使用微小的控制信号，达到直接驱动大电流负载的目的。
固态继电器(亦称固体继电器)(SolidStateRelay,简称SSR)。它是用半导体器件代替传统电接点作为切换装置的具有继电器特性的无触点开关器件，单相SSR为四端有源器件，其中两个输入控制端，两个输出端，输入输出间为光隔离，输入端加上直流或脉冲信号到一定电流值后，输出端就能从断态转变成通态。
参考专利文献CN202998041U公开了一种高压型直流固态继电器，其包括输入电路，光耦控制电路，与光耦控制电路串联的IGBT模块以及输出电路，光耦控制电路包括多个光耦，输出电路中包括多个MOS管控制输出电路的导通与关闭。参考专利文献CN203984383U公开了一种直流固态继电器，型采用磁环变压器作为隔离模块的隔离器件感应得到小交流电压，再通过倍压整流模块将小交流电压提高整流为大直流电压，经过稳压二极管后得到稳定的直流电压，以保证触发IGBT管导通。
以上直流固态继电器均采用IGBT作为控制开关，控制负载电路的导通与关闭。IGBT可靠性不高，会降低直流固态继电器的可靠性。此外，IGBT作为开关管，不能实现大功率高耐压，且损耗很大。
实用新型内容
针对现有技术采用晶闸管作为开关电路存在的不足之处，本实用新型提出一种直流固态继电器，该直流固态继电器采用单向可控硅作为开关管。单向可控硅能在外部控制信号作用下由关断变为导通，但一旦导通，外部信号就无法使其关断，只能靠去除负载或降低其两端电压使其关断。
本实用新型采用如下技术方案：
一种直流固态继电器，它包括依次连接的输入电路、光电耦合器、控制电路、单向可控硅和保护电路，输入电路串联第一电阻后作为输入电路的输出端与光电耦合器的输入端串联连接；控制电路包括第一三极管、第二三极管、第二电阻和第三电阻，第一三极管的基极连接光电耦合器的第一输出端，第一三极管的基极和发射极之间串接第二电阻，第一三极管的发射极与负载正极连接，第一三极管的集电极与第二三极管的集电极连接，第二三极管的基极与第一三极管的基极连接，第二三极管的集电极经第三电阻与单向可控硅的控制极相连接，第二三极管的发射极与光电耦合器的第二输出端均接负载负极；单向可控硅的阳极和阴极分别接负载的正极和负极；保护电路串接在负载正极和负极之间。
进一步的，输入电路还包括第一二极管和第二二极管，第一二极管串接在输入电路和光电耦合器输入端正极之间，第二二极管反向串接在光电耦合器的输入端。
进一步的，保护电路包括稳压二极管，稳压二极管的正极和负极分别接负载的负极和正极。
更进一步的，保护电路还包括电容，电容串接在负载正极和负极之间。
更进一步的，光电耦合器为三极管光电耦合器。
本实用新型采用单向可控硅作为开关管，控制负载电路的接通和关断，单向可控硅受控制电路的控制。光电耦合器导通时，控制电路控制单向可控硅导通；光电耦合器关断时，控制电路控制单向可控硅关断，提高了固态继电器的可靠性。可实现大功率高耐压，且功耗低。
附图说明
图1是直流固态继电器的原理图。
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。
参阅图1所示，本实用新型优选一实施例的直流固态继电器，它包括依次连接的输入电路11、光电耦合器P1、控制电路12、单向可控硅T1和保护电路13。其中，输入电路11包括第一二极管D1、第二二极管D2和第一电阻R1，输入电路11的输入端正极经第一二极管D1连接光电耦合器P1的输入端正极，输入电路11的输入端负极经第一电阻R1连接光电耦合器P1的输入端负极，第二二极管D2反向串接在光电耦合器P1的输入端。
需要说明的是，该实施例的第一电阻R1串接在光电耦合器P1的输入端负极，本领域技术人员可知，第一电阻R1还可串接在光电耦合器P！的输入端正极，均可实现相同的功能。
控制电路12包括第一三极管Q1、第二三极管Q2、第二电阻R2和第三电阻R3，第一三极管Q1的基极连接光电耦合器P1的第一输出端，第一三极管Q1的基极和发射极之间串接第二电阻R2，第一三极管Q1的发射极与负载正极连接，第一三极管Q1的集电极与第二三极管Q2的集电极连接。第二三极管Q2的基极与第一三极管Q1的基极连接，第二三极管Q2的集电极经第三电阻R3与单向可控硅T1的控制极相连接，第二三极管Q2的发射极与光电耦合器P1的第二输出端均接负载负极。
单向可控硅T1的控制极与控制电路12连接，单向可控硅T1的阳极和阴极分别接负载的正极和负极。保护电路13串接在负载正极和负极之间。该实施例的保护电路包括稳压二极管D3，稳压二极管D3串接在负载正极和负极之间，稳压二极管D3的正极与负载的负极连接。
保护电路13除稳压二极管D3外，还包括电容，电容串接在负载正极和负极之间。此外，该实施例的光电耦合器P1为三极管光电耦合器。
当输入电路11的输入端有电压输入，光电耦合器P1输入端加载电压，光电耦合器P1的输出端导通，第二三极管Q2关断，第一三极管Q1导通，单向可控硅T1的控制极输入正向直流信号，单向可控硅导通，从而实现负载电路的导通。当输入电路11的输入端没有电压，光电耦合器P1的输出端关断，第二三极管Q2导通，第一三极管Q1关断，单向可控硅T1的控制极接地，单向可控硅T1关断，则负载电路也关断。
该实施例采用单向可控硅T1控制负载电路的接通和关断，利用单向可控硅T1的特性，提高了该实施例的稳定性和可靠性。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种直流固态继电器，它包括依次连接的输入电路、光电耦合器、控制电路、单向可控硅和保护电路，其特征在于：所述输入电路串联第一电阻后作为输入电路的输出端与光电耦合器的输入端串联连接；控制电路包括第一三极管、第二三极管、第二电阻和第三电阻，所述第一三极管的基极连接光电耦合器的第一输出端，第一三极管的基极和发射极之间串接第二电阻，第一三极管的发射极与负载正极连接，第一三极管的集电极与第二三极管的集电极连接，第二三极管的基极与第一三极管的基极连接，第二三极管的集电极经第三电阻与单向可控硅的控制极相连接，第二三极管的发射极与光电耦合器的第二输出端均接负载负极；所述单向可控硅的阳极和阴极分别接负载的正极和负极；所述保护电路串接在负载正极和负极之间。
2.如权利要求1所述的直流固态继电器，其特征在于：所述输入电路还包括第一二极管和第二二极管，所述第一二极管串接在输入电路和光电耦合器输入端正极之间，所述第二二极管反向串接在光电耦合器的输入端。
3.如权利要求1所述的直流固态继电器，其特征在于：所述保护电路包括稳压二极管，所述稳压二极管的正极和负极分别接负载的负极和正极。
4.如权利要求3所述的直流固态继电器，其特征在于：所述保护电路还包括电容，电容串接在负载正极和负极之间。
5.如权利要求1-4任一项所述的直流固态继电器，其特征在于：所述光电耦合器为三极管光电耦合器。
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Cited By (2)
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| CN106656129A (zh) * | 2016-12-21 | 2017-05-10 | 贵州振华群英电器有限公司（国营第八九厂） | 一种直流软启动固体继电器 |
| CN106656137A (zh) * | 2016-12-15 | 2017-05-10 | 贵州振华群英电器有限公司（国营第八九厂） | 一种光伏隔离式5ms上电延时型直流固体继电器 |
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2016
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| CN106656137B (zh) * | 2016-12-15 | 2020-06-02 | 贵州振华群英电器有限公司（国营第八九一厂） | 一种光伏隔离式5ms上电延时型直流固体继电器 |
| CN106656129A (zh) * | 2016-12-21 | 2017-05-10 | 贵州振华群英电器有限公司（国营第八九厂） | 一种直流软启动固体继电器 |
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