一種固態(tài)繼電器電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種固態(tài)繼電器，特別是涉及一種抗電快速瞬變脈沖的固態(tài)繼電器，包括：輸入開關(guān)電路、光耦器件、第一整流電路、第二整流電路、電阻R4、輸出開關(guān)電路、阻容濾波電路；本發(fā)明的固態(tài)繼電器通過阻容濾波電路對電路的濾波作用及第一整流電路和第二整流電路對電路的整流作用能夠很好的過濾電快速瞬變脈沖群，大大降低了電快速瞬變脈沖群對光耦器件的影響，提高整個(gè)固態(tài)繼電器電路的可靠性。
【專利說明】
—種固態(tài)繼電器電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種固態(tài)繼電器，特別是涉及一種抗電快速瞬變脈沖的固態(tài)繼電器。

【背景技術(shù)】
[0002]電快速瞬變脈沖群是在切換感性負(fù)載瞬變過程中產(chǎn)生的，如繼電器觸點(diǎn)彈跳動(dòng)作、馬達(dá)、定時(shí)器等斷開時(shí)引起的一系列短上升時(shí)間、高重復(fù)率和低能量的瞬變干擾脈沖群。傳統(tǒng)的固態(tài)繼電器中使用的普通光耦器件的抗電快速瞬變干擾脈沖群的能力很低，如專利CN 102594319 A的一種雙燈指示固態(tài)繼電器，其輸出開端電路端與外接負(fù)載的連接之間僅通過一個(gè)阻容吸收回路來對電路進(jìn)行保護(hù)，其抗瞬變干擾脈沖群的能力較低。一旦使用環(huán)境中有較高的電快速瞬變脈沖群時(shí)，固態(tài)繼電器容易發(fā)生誤導(dǎo)通。要提高其抗電快速瞬變干擾脈沖群的能力，則需要采用高性能的光耦器件，然而由于高性能的光耦器件的價(jià)格是普通光耦器件的好幾倍，這將大大增加了固態(tài)繼電器的成本。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的解決的技術(shù)問題是提供一種抗電快速瞬變脈沖的固態(tài)繼電器，本發(fā)明的固態(tài)繼電器的抗電快速瞬變脈沖的能力比采用高性能光耦的常規(guī)的固態(tài)繼電器還要高，而且成本較低。
[0004]為解決上述問題，本發(fā)明的固態(tài)繼電器電路，包括:輸入開關(guān)電路、光耦器件、第一整流電路、第二整流電路、輸出開關(guān)電路、阻容濾波電路；
所述的輸入開關(guān)電路的第一輸入端和輸入開關(guān)電路的第二輸入端分別作為固態(tài)繼電器電路的第一輸入端和固態(tài)繼電器電路的第二輸入端；所述的輸入開關(guān)電路的第一輸出端和輸入開關(guān)電路的第二輸出端分別與光稱器件的輸入第一端和光稱器件的輸入第二端相連；
所述的光耦器件的輸出第一端與所述的第一整流電路的輸出端相連，所述的光耦器件的輸出第二端與第二整流電路的輸入端相連；
所述的第一整流電路由二極管Dl和二極管D2構(gòu)成；所述的二極管Dl的陰極與二極管D2的陰極相連作為第一整流電路的輸出端；所述的二極管Dl的陽極作為第一整流電路的第一輸入端；所述的二極管D2的陽極作為第一整流電路的第二輸入端；
所述的輸出開關(guān)電路的第一輸出端與輸出開關(guān)電路的第二輸出端分別為固態(tài)繼電器電路的第一輸出端和固態(tài)繼電器電路的第二輸出端，作為一開關(guān)的兩端用于與外接負(fù)載回路串接；所述的輸出開關(guān)電路由可控硅元件構(gòu)成，所述的可控硅元件的門極與第二整流電路的輸出端相連；
所述的阻容濾波電路并聯(lián)在固態(tài)繼電器電路的第一輸出端和固態(tài)繼電器電路的第二輸出端之間；所述的阻容濾波電路由第一阻容濾波電路和第二阻容濾波電路反向并聯(lián)構(gòu)成；所述的第一阻容濾波電路由電容Cl與電阻R6串聯(lián)構(gòu)成，其串聯(lián)節(jié)點(diǎn)作為第一阻容濾波電路的輸出端；所述的第二阻容濾波電路由電容C2和電阻R5串聯(lián)構(gòu)成，其串聯(lián)節(jié)點(diǎn)作為第二阻容濾波電路的輸出端；所述的第一阻容濾波電路的輸出端與第一整流電路的第一輸入端相連；所述的第二阻容濾波電路的輸出端與第一整流電路的第二輸入端相連；
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的輸出開關(guān)電路由單向可控硅Ql和單向可控硅Q2反向并聯(lián)構(gòu)成，其并聯(lián)節(jié)點(diǎn)分別作為輸出開關(guān)電路的第一輸出端與輸出開關(guān)電路的第二輸出端;
所述的單向可控硅Ql的門極和單向可控硅Q2的門極與所述的第二整流電路的輸出端相連；
更進(jìn)一步，所述的第二整流電路由二極管D3和二極管D4構(gòu)成；所述的二極管D3的陽極與二極管D4的陽極相連作為第二整流電路的輸入端；所述的二極管D3的陰極作為第二整流電路的第一輸出端；所述的二極管D4的陰極作為第二整流電路的第二輸出端；所述的第二整流電路的第一輸出端與單向可控硅Ql的門極相連，所述的第二整流電路的第二輸出端與單向可控硅Q2的門極相連。
[0005]優(yōu)選的，所述的第二整流電路由二極管構(gòu)成；所述的二極管的陽極作為第二整流電路的輸入端，所述的二極管的陰極作為第二整流電路的輸出端；所述的第二整流電路的第一輸出端與單向可控硅Ql的門極相連，所述的第二整流電路的第二輸出端連接單向可控硅Q2的門極。
[0006]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的輸出開關(guān)電路由雙向可控硅構(gòu)成；所述的雙向可控娃的兩個(gè)傳輸端分別作為輸出開關(guān)電路的第一輸出端與輸出開關(guān)電路的第二輸出端；所述的第二整流電路由二極管構(gòu)成，所述的二極管的陽極與二極管的陰極分別作為第二整流電路的輸入端和第二整流電路的輸出端；所述的第二整流電路的輸出端與雙向可控硅的門極相連。
[0007]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的輸入開關(guān)電路由二極管D5、晶體管Tl、晶體管T2、電阻R1、電阻R2和電阻R3構(gòu)成；所述的二極管D5的陽極和晶體管Tl的發(fā)射極分別作為輸入開關(guān)電路的第一輸入端和輸入開關(guān)電路的第二輸入端；所述的二級(jí)管D5的陰極串聯(lián)電阻R2后與晶體管Tl的集電極相連；所述的晶體管Tl基極串聯(lián)電阻R3后與晶體管Tl的發(fā)射極相連；所述的晶體管T2的基極連接在電阻R2與晶體管Tl的集電極之間，所述的晶體管T2的發(fā)射極與晶體管Tl的基極相連；所述的二極管D5的陰極與電阻R2的串聯(lián)節(jié)點(diǎn)連接電阻Rl后作為輸入開關(guān)電路的第一輸出端，所述的晶體管T2的集電極作為輸入開關(guān)電路的第一輸出端和第二輸出端。
[0008]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的固態(tài)繼電器電路增加阻容吸收回路；所述的阻容吸收回路并聯(lián)在固態(tài)繼電器電路的第一輸出端和固態(tài)繼電器電路的第二輸出端之間。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明的第一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的電路圖。
[0010]圖2是本發(fā)明的第二個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的電路圖。

【具體實(shí)施方式】
[0011]現(xiàn)結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0012]實(shí)施例1: 本發(fā)明的固態(tài)繼電器電路的第一種實(shí)施方式如圖1所示，包括輸入開關(guān)電路10、光耦器件20、第一整流電路30、第二整流電路40、電阻R4、輸出開關(guān)電路50、阻容濾波電路60、阻容吸收回路70 ；
所述的輸入開關(guān)電路10由二極管D5、晶體管Tl、晶體管T2、電阻Rl、電阻R2和電阻R3構(gòu)成；所述的二極管D5的陽極和晶體管Tl的發(fā)射極分別作為輸入開關(guān)電路10的第一輸入端和輸入開關(guān)電路10的第二輸入端；所述的二級(jí)管D5的陰極串聯(lián)電阻R2后與晶體管Tl的集電極相連；所述的晶體管Tl基極串聯(lián)電阻R3后與晶體管Tl的發(fā)射極相連；所述的晶體管T2的基極連接在電阻R2與晶體管Tl的集電極的連接節(jié)點(diǎn)之間，所述的晶體管T2的發(fā)射極與晶體管Tl的基極相連；所述的二極管D5的陰極與電阻R2的串聯(lián)節(jié)點(diǎn)連接電阻Rl后作為輸入開關(guān)電路10的第一輸出端，所述的晶體管T2的集電極作為輸入開關(guān)電路10的第二輸出端；所述的輸入開關(guān)電路10的第一輸出端和輸入開關(guān)電路10的第二輸出端分別與光稱器件20的輸入第一端和光稱器件20的輸入第二端相連；
所述的光耦器件20的輸出第一端與所述的第一整流電路30的輸出端相連，所述的光耦器件20的輸出第二端串聯(lián)電阻R4后與第二整流電路40的輸入端相連；
所述的第一整流電路30由二極管Dl和二極管D2構(gòu)成；所述的二極管Dl的陰極與二極管D2的陰極相連作為第一整流電路30的輸出端；所述的二極管Dl的陽極作為第一整流電路30的第一輸入端；所述的二極管D2的陽極作為第一整流電路30的第二輸入端；所述的輸出開關(guān)電路50的第一輸出端與輸出開關(guān)電路50的第二輸出端分別作為固態(tài)繼電器電路的第一輸出端和固態(tài)繼電器電路的第二輸出端，作為一開關(guān)的兩端用于與外接負(fù)載回路串接；所述的輸出開關(guān)電路50由單向可控硅Ql和單向可控硅Q2反向并聯(lián)構(gòu)成，其并聯(lián)節(jié)點(diǎn)分別作為輸出開關(guān)電路50的第一輸出端與輸入開關(guān)電路50的第二輸出端；所述的第二整流電路40由二極管D3和二極管D4構(gòu)成；所述的二極管D3的陽極與二極管D4的陽極相連作為第二整流電路40的輸入端；所述的二極管D3的陰極作為第二整流電路40的第一輸出端；所述的二極管D4的陰極作為第二整流電路40的第二輸出端；所述的第二整流電路40的第一輸出端與單向可控硅Ql的門極相連，所述的第二整流電路40的第二輸出端與單向可控硅Q2的門極相連；
所述的阻容濾波電路60并聯(lián)在固態(tài)繼電器電路的第一輸出端和固態(tài)繼電器電路的第二輸出端之間；所述的阻容濾波電路60由第一阻容濾波電路601和第二阻容濾波電路602反向并聯(lián)構(gòu)成；所述的第一阻容濾波電路601由電容Cl與電阻R6串聯(lián)構(gòu)成，其串聯(lián)節(jié)點(diǎn)作為第一阻容濾波電路601的輸出端；所述的第二阻容濾波電路602由電容C2和電阻R5串聯(lián)構(gòu)成，其串聯(lián)節(jié)點(diǎn)作為第二阻容濾波電路602的輸出端；所述的第一阻容濾波電路601的輸出端與第一整流電路30的第一輸入端相連；所述的第二阻容濾波電路602的輸出端與第一整流電路40的第二輸入端相連；
所述的阻容吸收回路70并聯(lián)在固態(tài)繼電器電路的第一輸出端和固態(tài)繼電器電路的第二輸出端之間；所述的阻容吸收回路70由電阻R7和電容C3串聯(lián)組成；所述的阻容吸收回路70用于提高固態(tài)繼電器電路開通和關(guān)斷時(shí)刻所承受的電壓、電流波形。
[0013]當(dāng)輸入開關(guān)電路10導(dǎo)通時(shí)，光耦器件20導(dǎo)通；當(dāng)固態(tài)繼電器電路的第一輸出端處于交流正半周信號(hào)時(shí)，交流信號(hào)由固態(tài)繼電器電路的第一輸出端輸出，依次經(jīng)過第二阻容濾波電路602的輸出端，第一整流電路30中的二極管D2，光耦器件20，電阻R4，第二整流電路40中的二極管D4后為輸出開關(guān)電路50中的單向可控硅Q2的門極提供高電位，使交流正半周信號(hào)由固態(tài)繼電器電路的第一輸出端輸出經(jīng)過輸出開關(guān)電路50中的單向可控娃Q2至固態(tài)繼電器電路的第二輸出端的電路導(dǎo)通。
[0014]當(dāng)固態(tài)繼電器電路的第二輸出端處于交流正半周信號(hào)時(shí)，交流信號(hào)由固態(tài)繼電器電路的第二輸出端輸出，依次經(jīng)過第一阻容濾波電路601的輸出端,第一整流電路30中的二極管D1，光耦器件20，電阻R4，第二整流電路40中的二極管D3后為輸出開關(guān)電路50中的單向可控硅Ql的門極提供高電位，使交流正半周信號(hào)由固態(tài)繼電器電路的第二輸出端輸出經(jīng)過輸出開關(guān)電路50中的單向可控娃Ql至固態(tài)繼電器電路的第一輸出端的電路導(dǎo)通。
[0015]當(dāng)輸入開關(guān)電路10關(guān)斷時(shí)，光耦器件20關(guān)斷；當(dāng)固態(tài)繼電器電路的第一輸出端有電快速瞬變脈沖群時(shí)，由于第二阻容濾波電路602的作用，可以濾除絕大部分的電快速瞬變脈沖群信號(hào)；當(dāng)固態(tài)繼電器電路的第二輸出端有電快速瞬變脈沖群時(shí)，由于第一阻容濾波電路601的作用，可以濾除絕大部分的電快速瞬變脈沖群信號(hào)；同時(shí)，由于第一整流電路30和第二整流電路40的作用，能保證光耦輸出兩端所加的電信號(hào)都是通過第一阻容濾波電路601和第二阻容濾波電路602濾波后的電信號(hào)，避免光耦器件由于電快速瞬變脈沖群的影響發(fā)生誤導(dǎo)通，從而避免固態(tài)繼電器發(fā)生誤導(dǎo)通。
[0016]通過阻容濾波電路的濾波作用及第一整流電路和第二整流電路的整流作用能夠很好的過濾電快速瞬變脈沖群，大大降低了電快速瞬變脈沖群對光耦器件的影響，提高整個(gè)固態(tài)繼電器電路的可靠性。
[0017]實(shí)施例2:
優(yōu)選的，如圖2所示，作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的輸出開關(guān)電路50由雙向可控硅Q3構(gòu)成；所述的雙向可控娃Q3的兩個(gè)傳輸端分別作為輸出開關(guān)電路50的第一輸出端與輸出開關(guān)電路50的第二輸出端；所述的第二整流電路40由二極管D5構(gòu)成，所述的二極管D5的陽極與二極管D5的陰極分別作為第二整流電路40的輸入端和第二整流電路40的輸出端；所述的第二整流電路40的輸出端與雙向可控硅Q3的門極相連。
[0018]以上所列舉的2個(gè)實(shí)施例的電路形態(tài)除上述實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)外可以有其它形式的設(shè)計(jì)方法，如所述的輸入開關(guān)電路10采用整流電路形式、增加指示電路等。根據(jù)電路的實(shí)際需要以及各元器件工作電壓的要求本發(fā)明的固態(tài)繼電器電路的中的各個(gè)組成部分的連接中可以加或者不加電阻。
[0019]通過上述手段，較好的提高了固態(tài)繼電器的抗電快速瞬變脈沖群的能力，這種電路設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡單，并且不需要使用高性能的光耦器件，節(jié)約了成本。
[0020]盡管結(jié)合優(yōu)選實(shí)施方案具體展示和介紹了本發(fā)明，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細(xì)節(jié)上可以對本發(fā)明做出各種變化，均為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種固態(tài)繼電器電路，包括:輸入開關(guān)電路、光耦器件、第一整流電路、第二整流電路、輸出開關(guān)電路、阻容濾波電路； 所述的輸入開關(guān)電路的第一輸入端和輸入開關(guān)電路的第二輸入端分別作為固態(tài)繼電器電路的第一輸入端和固態(tài)繼電器電路的第二輸入端；所述的輸入開關(guān)電路的第一輸出端和輸入開關(guān)電路的第二輸出端分別與光稱器件的輸入第一端和光稱器件的輸入第二端相連； 所述的光耦器件的輸出第一端與所述的第一整流電路的輸出端相連，所述的光耦器件的輸出第二端與第二整流電路的輸入端相連； 所述的第一整流電路由二極管Dl和二極管D2構(gòu)成；所述的二極管Dl的陰極與二極管D2的陰極相連作為第一整流電路的輸出端；所述的二極管Dl的陽極作為第一整流電路的第一輸入端；所述的二極管D2的陽極作為第一整流電路的第二輸入端； 所述的輸出開關(guān)電路的第一輸出端與輸出開關(guān)電路的第二輸出端分別為固態(tài)繼電器電路的第一輸出端和固態(tài)繼電器電路的第二輸出端，作為一開關(guān)的兩端用于與外接負(fù)載回路串接；所述的輸出開關(guān)電路由可控硅元件構(gòu)成，所述的可控硅元件的門極與第二整流電路的輸出端相連； 所述的阻容濾波電路并聯(lián)在固態(tài)繼電器電路的第一輸出端和固態(tài)繼電器電路的第二輸出端之間；所述的阻容濾波電路由第一阻容濾波電路和第二阻容濾波電路反向并聯(lián)構(gòu)成；所述的第一阻容濾波電路由電容Cl與電阻R6串聯(lián)構(gòu)成，其串聯(lián)節(jié)點(diǎn)作為第一阻容濾波電路的輸出端；所述的第二阻容濾波電路由電容C2和電阻R5串聯(lián)構(gòu)成，其串聯(lián)節(jié)點(diǎn)作為第二阻容濾波電路的輸出端；所述的第一阻容濾波電路的輸出端與第一整流電路的第一輸入端相連；所述的第二阻容濾波電路的輸出端與第一整流電路的第二輸入端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)繼電器電路，其特征在于:所述的輸出開關(guān)電路由單向可控硅Ql和單向可控硅Q2反向并聯(lián)構(gòu)成，其并聯(lián)節(jié)點(diǎn)分別作為輸出開關(guān)電路的第一輸出端與輸出開關(guān)電路的第二輸出端； 所述的單向可控硅Ql的門極和單向可控硅Q2的門極與所述的第二整流電路的輸出端相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的固態(tài)繼電器電路，其特征在于:所述的第二整流電路由二極管D3和二極管D4構(gòu)成；所述的二極管D3的陽極與二極管D4的陽極相連作為第二整流電路的輸入端；所述的二極管D3的陰極作為第二整流電路的第一輸出端；所述的二極管D4的陰極作為第二整流電路的第二輸出端；所述的第二整流電路的第一輸出端與單向可控硅Ql的門極相連，所述的第二整流電路的第二輸出端與單向可控硅Q2的門極相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的固態(tài)繼電器電路，其特征在于:所述的第二整流電路由二極管構(gòu)成；所述的二極管的陽極作為第二整流電路的輸入端，所述的二極管的陰極作為第二整流電路的輸出端；所述的第二整流電路的第一輸出端與單向可控硅Ql的門極相連，所述的第二整流電路的第二輸出端與單向可控硅Q2的門極相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)繼電器電路，其特征在于:所述的輸出開關(guān)電路由雙向可控娃構(gòu)成；所述的雙向可控娃的兩個(gè)傳輸端分別作為輸出開關(guān)電路的第一輸出端與輸出開關(guān)電路的第二輸出端；所述的第二整流電路由二極管構(gòu)成，所述的二極管的陽極與二極管的陰極分別作為第二整流電路的輸入端和第二整流電路的輸出端；所述的第二整流電路的輸出端與雙向可控娃的門極相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)繼電器電路，其特征在于:所述的輸入開關(guān)電路由二極管D5、晶體管Tl、晶體管T2、電阻R1、電阻R2和電阻R3構(gòu)成；所述的二極管D5的陽極和晶體管Tl的發(fā)射極分別作為輸入開關(guān)電路的第一輸入端和輸入開關(guān)電路的第二輸入端；所述的二級(jí)管D5的陰極串聯(lián)電阻R2后與晶體管Tl的集電極相連；所述的晶體管Tl基極串聯(lián)電阻R3后與晶體管Tl的發(fā)射極相連；所述的晶體管T2的基極連接在電阻R2與晶體管Tl的集電極之間，所述的晶體管T2的發(fā)射極與晶體管Tl的基極相連；所述的二極管D5的陰極與電阻R2的串聯(lián)節(jié)點(diǎn)連接電阻Rl后作為輸入開關(guān)電路的第一輸出端，所述的晶體管T2的集電極作為輸入開關(guān)電路的第二輸出端。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)繼電器電路，其特征在于:所述的固態(tài)繼電器電路增加阻容吸收回路；所述的阻容吸收回路并聯(lián)在固態(tài)繼電器電路的第一輸出端和固態(tài)繼電器電路的第二輸出端之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)繼電器電路，其特征在于:所述的固態(tài)繼電器電路中各元器件的連接中通過串聯(lián)電阻來進(jìn)行分壓或限流以使各元器件在不同的工作條件下正常工作。
【文檔編號(hào)】H03K17/78GK104270131SQ201410529688
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年10月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月10日
【發(fā)明者】林育超, 紀(jì)金鐘 申請人:廈門金欣榮電子科技有限公司