CN2563839Y - 复合式固态继电器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种复合式固态继电器，其主要包括壳体、控制电路、主电路、电磁继电器，主电路包括有功率半导体器件电子开关、连接电极、陶瓷片、导热基板，主电路上的半导体器件电子开关封装在壳体内下部，底端连接导热基板，控制电路和电磁继电器也封装在壳体中，壳体空腔由密封绝缘硅胶和塑料填充物填充，通过壳体上盖的插接件输入控制信号，由控制电路控制主电路和电磁继电器的工作。本实用新型采用全封闭机电一体化模块设计，将主、控电路和电磁继电器等封装在一个模块里，具备固态继电器接通和断开负载、电磁继电器保持负载接通的优点，产品体积小、重量轻、安装使用方便、耐振动冲击。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电器控制设备，具体的说是一种复合式固态继电器。
背景技术
我们知道，继电器是电网补偿的电力电容器投切、电动机控制、工业窑炉的温度控制等环境下最常用的电器控制设备，包括有固态继电器和电磁继电器等。固态继电器具有“过零”开通和关断的优良特性，但开关运行过程中易压降功耗，产生高温，需加散热器；电磁继电器具有开通时的低功耗特性，但投入瞬间的浪涌电流和退出时产生的拉弧现象，易产生通、断干扰。目前，它们在不同场合多是单独使用。其主电路和控制电路往往比较复杂，体积庞大，重量重，安装、使用不方便。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是克服上述现有技术的不足，提供一种构造简单，体积小，重量轻，安装、使用方便，热性能好，寿命长的复合式固态继电器。
本实用新型解决上述技术问题采用的技术方案是：一种复合式固态继电器，其主要包括壳体、控制电路、主电路、电磁继电器，其特征是：主电路包括有功率半导体器件电子开关、连接电极、陶瓷片、导热基板，主电路上的功率半导体器件电子开关封装在壳体内下部，底端通过陶瓷片连接导热基板，控制电路和电磁继电器也封装在壳体中，壳体空腔由密封绝缘硅胶和塑料填充物填充，通过壳体上盖的插接件输入控制信号，由控制电路控制主电路和电磁继电器的工作。
本实用新型由于采用全封闭机电一体化模块设计，将主电路、控制电路和电磁继电器等封装在一个模块里，对照现有技术其具备固态继电器接通和断开负载、电磁继电器保持负载接通的优点，构思新颖独特，产品体积小、重量轻、安装使用方便、耐振动冲击。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型的俯视结构示意图。
图3是本实用新型控制电路的原理示意框图
图中1.壳体，2.控制电路，3.主电路，4.电磁继电器，5.功率半导体器件电子开关，6.连接电极，7.陶瓷片，8.导热基板，9.密封绝缘硅胶，10.塑料填充物，11.接线端子，12.控制信号接口，13.信号源，14.光耦电路，15.驱动电路A，16.过零检测电路，17.开关状态检测电路，18.延时电路，19.驱动电路B，20.泵电源。
具体实施方式
从图1中可以看出一种复合式固态继电器，其主要包括壳体1、控制电路2、主电路3、电磁继电器4，主电路3还包括有晶闸管等功率半导体器件电子开关5、连接电极6、陶瓷片7、导热基板8。导热基板8起承载和连接主电路的作用，连接电极6用于连接负载。主电路中晶闸管等功率半导体器件电子开关5的连接和具体作用属已有技术，此不详述。电磁继电器4用市面上的标准器件，其具体组成、结构和作用与现有技术相同，也不详述。本实用新型为连接的可靠、安全，电磁继电器4的输出端通过接线卡子和主电路的连接电极6相连接。
本实用新型主电路3上的功率半导体器件电子开关5封装在壳体1内下部，底端通过陶瓷片7焊接在导热基板8上，控制电路和电磁继电器也封装在壳体中，壳体1空腔由密封绝缘硅胶9和塑料填充物10填充，这样，连接可靠，耐振动冲击。
本实用新型壳体1上盖设有连接电极6的接线端子11和控制信号接口12，如图2所示。接线端子11用来连接负载，插接件通过控制信号接口12输入控制信号，由控制电路控制主电路和电磁继电器的工作。
本实用新型控制电路包括有信号源13，光耦电路14，驱动电路A15，过零检测电路16，开关状态检测电路17，延时电路18，驱动电路B19，泵电源20，其组成、连接关系及其原理框图如图3所示，由IC、电子元器件组成，其属已有技术。其电路简单实用、安全可靠。
本实用新型的工作原理和工作过程是：
初级的控制信号13通过光电藕合器藕合到次级，光电藕合器完成了信号传输和初次级隔离的任务。次级的光检测接受到控制信号后首先由过零检测电路16对电子开关5两端的电压进行检测，如果压差接近零，则驱动电路A15驱动电子开关“零压差”导通，负载得电。这是电子开关“零压差”接入，可防止和，保护电源和负载。负载通电后，延时电路18延时40～80毫秒后给驱动电路B19信号，驱动电磁继电器4吸合，负载保持得电状态。这时电磁继电器4保持导通，可消除电子开关的通态压降产生的功耗和温升及导通残余角对电源的污染。
断开负载，撤掉控制信号，电磁开关因失去控制电压而断开，电子开关同时导通，工作40～80毫秒后“零电流”关断，这既是“零电流”断开，可起到电子灭弧作用。
从上述工作原理可以看出，本实用新型在电子开关工作导通和断开的瞬间，避免和减小负载接通时浪涌电流的产生及负载断开时电弧的产生，电磁开关工作保持负载接通的全程。也就是说本实用新型复合式固体继电器具备了固态继电器和电磁继电器的优点，避免了它们各自的不足。优势互补。可广泛的应用于电网补偿的电力电容器投切、电动机控制、工业窑炉的温度控制等。
Claims (3)
1.一种复合式固态继电器，其主要包括壳体、控制电路、主电路、电磁继电器，其特征是：主电路包括有功率半导体器件电子开关、连接电极、陶瓷片、导热基板，主电路上的功率半导体器件电子开关封装在壳体内下部，底端通过陶瓷片连接导热基板，控制电路和电磁继电器也封装在壳体中，壳体空腔由密封绝缘硅胶和塑料填充物填充，通过壳体上盖的插接件输入控制信号，由控制电路控制主电路和电磁继电器的工作。
2.根据权利要求1所述的复合式固态继电器，其特征是：电磁继电器的输出端通过接线卡子和主电路的连接电极相连接。
3.根据权利要求1所述的复合式固态继电器，其特征是：壳体上盖设有连接电极的接线端子和控制信号接口。
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