[實用新型]一種直流固態繼電器

有效

• 申請號: 201220170062.3
• 申請日: 2012-04-20
• 公開（公告）號: CN202602609U
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發明（設計）人: 朱軍
• 申請（專利權）人: 上海尊瑞電子有限公司
• 主分類號: H03K17/785
• 分類號: H03K17/785
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本實用新型涉及一種繼電器，具體涉及一種直流固態繼電器，用于飛機、艦船、車輛及工業自動化等領域開關控制。

背景技術

相比傳統電磁線圈帶觸點繼電器，固態繼電器具有壽命長、可靠性高、控制功率小、開關速度快，電磁干擾小、無噪聲、無火花等優點。現在的直流固態繼電器其電子開關器件從可控硅、晶體管逐漸發展到了采用大功率MOSFET器件，實現了大功率高耐壓。然而現在的直流固態繼電器由于采用了單一的MOSFET，因此其功率端均具有方向性，限制了繼電器的使用，不能完全替換現有的電磁線圈帶觸點繼電器。現有的固態繼電器輸入控制端采用光隔技術降低了可靠性，且需提供額外的偏置電源。現有的具有過流短路保護功能的固態繼電器，不能實現短路保護自鎖功能。

例如，中國專利申請號為200510021484.9、公開日為2007年2月14日、專利名稱是“直流固態繼電器”的申請案公開了一種直流固態繼電器，該繼電器實現過流短路保護，采用了MOS開關管。其不足之處在于，它采用單向MOS功率管，不能實現直流電流的雙向導通，不能完全替換現有的電磁線圈帶觸點繼電器。

又如，中國專利申請號為200820115691.X、公開日為2009年10月21日、專利名稱是“交直流過流保護固態繼電器”的申請案公開了一種交直流過流保護固態繼電器，該繼電器實現過流短路保護，具有直流雙向導通功能。其不足之處在于，它采用二極管構成的橋式全波整流器，導通壓降大，功耗高。另一不足在于，它采用額外的外部電源給電路供電，增加固態繼電器的外部引腳，對外部應用要求較高。

實用新型內容

針對現有技術存在的不足，本實用新型目的是提供一種具有雙向導通性能，短路保護自鎖，無需額外提供偏置電源的直流固態繼電器。

為了實現上述目的，本實用新型是通過如下的技術方案來實現：

本實用新型包括殼體封裝和安裝在殼體封裝內的隔離控制電路及功率開關電路；隔離控制電路包括輸入端接控制電源輸入端VCC、GND的DC-DC電源電路、輸入端接控制電源輸入端VCC的光電轉換電路、短路信號采集電路、與短路信號采集電路輸出端相連接的信號鎖存電路和與信號鎖存電路及光電轉換電路輸出端相連接的驅動電路；功率開關電路包括第一電流采樣電阻及與第一電流采樣電阻一端相連接的第二電流采樣電阻和柵極均接驅動電路輸出端的第一功率場效應管及第二功率場效應管；第一電流采樣電阻與第二電流采樣電阻的公共端為DC-DC電源電路的輸出地，第一電流采樣電阻及第二電流采樣電阻的另一端分別與短路信號采集電路輸入端相連接；第一功率場效應管的源極接第一電流采樣電阻與短路信號采集電路的公共端，第一功率場效應管的漏極為直流固態繼電器的開關其中一個輸出端；所述第二功率場效應管的源極接第二電流采樣電阻與短路信號采集電路的公共端，第二功率場效應管的漏極為直流固態繼電器的開關另外一個輸出端。

本實用新型采用大功率高耐壓功率場效應管作為固態繼電器的開關，兩功率場效應管的漏極分別作為固態繼電器的開關的兩端點，源極通過兩個電流采樣電阻相連，使本實用新型的直流固態繼電器具有雙向導通性，與普通電磁繼電器應用習慣完全兼容。

上述驅動電路與第一功率場效應管的柵極及第二功率場效應管的柵極之間分別設有第一柵極電阻及第二柵極電阻。用于控制功率場效應管開關的上升及下降時間，提高固態繼電器的電磁兼容性。

上述殼體封裝包括殼體和灌封于殼體內的灌封膠。

本實用新型的有益效果如下：

（1）本實用新型直流固態繼電器采用兩級大功率場效應管電路，具有導通電流無方向性，導通內阻小，功耗低等優點；

（2）本實用新型直流固態繼電器的功率場效應管電路，靜態漏電流僅為1微安，比通常的功率管電路的100微安漏電流小了100倍；

（3）本實用新型的直流固態繼電器具有短路立即保護鎖存功能；

（4）本實用新型的直流固態繼電器采用DC-DC電源電路，控制端與功率端完全電氣隔離，與普通電磁繼電器應用習慣完全兼容。

附圖說明

圖1為本實用新型的電路框圖；

圖2為本實用新型的電路原理圖。

?????圖中各標號：殼體封裝1，隔離控制電路2，功率開關電路3，光電轉換電路21，DC-DC電源電路22,信號鎖存電路23，短路信號采集電路24,驅動電路25，第一柵極電阻31,第二柵極電阻32，第一功率場效應管33,第二功率場效應管34，第一電流采樣電阻35,第二電流采樣電阻36。

具體實施方式