一种用于固态继电器16的保护的电路10，其包括连接在输入信号源和固态继电器输入端子之间的开关元件14。固态继电器包括用于连接到负载18的输出端子。感测元件20与固态继电器相关联，以感测与固态继电器相关联的操作参数。反馈元件42控制开关元件，以响应于操作参数超过参考参数28而转换操作状态。固态继电器响应于开关元件而改变状态，以在激励状态或去激励状态之间控制固态继电器的输出电流。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请总体涉及一种固态继电器保护装置。本申请更具体地涉及一种固态继电器，其带有用于中断输入控制信号的反馈电路。
技术介绍
与使用活动触头以断路或者接通电路的机械继电器相反，固态继电器(SSR)是半导体开关装置，诸如硅可控整流器(SCR)、金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)或者类似的晶体管器件。固态继电器控制电流流动。低电平驱动信号可控制通过固态继电器的大电流流动，该方式类似于机械继电器可使用低功率信号以开关大电流。与机械继电器相比，固态继电器提供更快的开关时间，无触头跳动或者声噪声，能够使开关作用与诸如AC波形过零的外部事件协调，并且不存在诸如发弧或者触点烧损的磨损机制。固态继电器可能响应于因例如感性负载转换引起的电流浪涌、短路引起的故障电流或者过温而失效。过电流导致固态继电器过热，这可能破坏产生开关作用的半导体结。固态继电器的开关元件具有比机械继电器低得多的热惯量，并且固态继电器开关元件的安全操作温度比机械继电器的安全操作温度低得多。这些选择性使得固态继电器比常规机械继电器对诸如因马达启动产生的冲击电流的瞬时过载更为敏感。另外，固态继电器通常在接通模式下失效，这可使得电路通电而没有办法去除负载电流。要解决的问题在于，需要提供一种用于固态继电器的保护电路，其能够在固态继电器损坏情况下除去负载电流。其它特征和优势根据以下公开将是明显的。
技术实现思路
由用于保护固态继电器(solid-staterelay)的电路提供的方案包括连接在输入信号源和固态继电器输入端子之间的开关元件。固态继电器包括用于连接到负载的输出端子。感测元件与固态继电器相关联，以感测与固态继电器相关联的操作参数。反馈元件控制开关元件，以响应于操作参数超过参考参数转换操作状态。固态继电器响应于开关元件在激励状态或去激励(de-energized)状态之间控制固态继电器的输出电流而改变状态。【附图说明】现在将参考附图举例说明本专利技术，其中:图1示出了固态继电器反馈控制电路的一个实施例。图2示出了固态继电器反馈控制电路的另一实施例。图3示出了在一个实施例中结合比较器使用的电阻性反馈电路。图4示出了带有滞后反馈电阻器的示例性比较器的响应曲线。图5示出了固态继电器反馈控制电路的第三实施例。【具体实施方式】在一个实施例中，由用于保护固态继电器的电路提供的方案包括连接在输入信号源和固态继电器输入端子之间的开关元件。固态继电器包括用于连接到负载的输出端子。感测元件与固态继电器相关联，以感测与固态继电器相关联的操作参数。反馈元件控制开关元件，以响应于操作参数超过参考参数转换操作状态。固态继电器响应于开关元件在激励状态或去激励状态之间控制固态继电器的输出电流而改变状态。另一实施例涉及用于保护固态继电器的电路。该电路包括连接在输入信号源和固态继电器输入端子之间的开关元件。固态继电器包括用于连接到负载的输出端子。感测元件与固态继电器相关联，以感测与固态继电器相关联的操作参数。比较器比较操作参数与参考值，并且控制开关元件以响应于操作参数超过参考参数转换固态继电器的操作状态。在又一实施例中，用于保护固态继电器的方法包括:将开关元件连接在输入信号源和固态继电器的输入端子之间；将负载连接到固态继电器的输出端子;感测与固态继电器相关联的操作参数;经由反馈元件控制开关元件；响应于操作参数超过参考参数转换开关元件的操作状态；响应于开关元件变换固态继电器的操作状态；以及在激励状态或去激励状态之间控制固态继电器的输出电流。本文所述实施例的一些优势在于，固态继电器反馈电路可以被配置为基于电路参数、例如基于电流或者温度的测量数据调制继电器驱动信号。在测量到参数接近可能损伤继电器的值时，反馈信号将除去驱动或者输入信号，从而断开流过固态继电器的电流。所公开反馈电路的其它优势包括在外部驱动信号被施加时，反馈电路将仅对固态继电器施加致动信号。固态继电器反馈电路的各种实施例可以包括分离的模拟或者数字通信电路或者具有至少两个输入和一个输出的小的微处理器。在一个实施例中，第一微处理器输入监测驱动信号，第二输入可以监测电流或电压，并且微处理器输出对固态继电器施加驱动信号。在另一实施例中，可以添加一个或多个输出端子，以由最终用户查询以确定固态继电器的状态，如断路模式、接通模式或者在电流/温度界限模式。参考图1，示出了固态继电器反馈控制电路10的电流控制实现。控制信号12通过电子断开开关14并且施加到固态继电器(SSR) 16。断开开关14可以是例如晶体管、FET、M0SFET或者其它的合适电子开关器件。控制信号12将固态继电器16转换到传导状态，并且固态继电器16传送电力至负载18。在一个实施例中，固态继电器16可以是光学親合的SSR。断开开关14对固态继电器16中的LED 15通电，这激励感光式晶体管40或者其它半导体器件，例如FET或者MOSFET，以将来自输入电源17的电流切换到负载18。输送至负载18的电流由电流传感器20测量。光学耦合的SSR提供控制信号12相对电源电路驱动负载18的电绝缘，因为输入和输出之间的唯一耦合路径是光束或者红外辐射。在替代实施例，固态继电器16可以是变压器耦合器件、继电器耦合器件，或者其它合适类型的SSR。指示负载电流的来自电流传感器20的信号被供给到比较器24的负输入端子22。对应于通过固态继电器的最大容许电流(Imax)的第二信号28被供给到比较器24的正输入框6。数字通信电路36将输入值Imax通过隔离器件(IS0)34提供到微控制器单元(M⑶)3210] 32还监测比较器24的输出，且将该输出经由隔离器件34传送到数字通信电路36。如果来自电流传感器20的信号的值小于Imax，则比较器24将转换到传导状态，并将断开开关14保持在接通状态。控制信号将持续地被施加到固态继电器16，且固态继电器16将保持在接通状态以将电流输送到负载。如果来自电流传感器20的信号的值大于(或等于)Imax，则比较器24将转换到非传导状态，面导致断开开关14转换到断路或者断开状态。在断开开关14在断路状态时，控制信号12不再被施加到固态继电器16，并且电流不再被输送到负载18 Jmax可以是输入26上的静态设置，或者可以经由软件、例如从基于微处理器的器件来产生。电路10将连续地维持在接通状态，只要负载电流不超过Imax。随着电流上升至超过Imax的值，电路10将在固态继电器处于接通状态以及固态继电器处于断路状态之间振荡。电路1的振荡频率是基于电流传感器20的响应速度和负载18的等效电路。对于感性负载18，初始负载电流是低值，且增大至最大负载电流。虽然固态继电器断开短时段，但上升时间可足以将平均功率耗损保持为低于固态继电器的安全值。电阻性和电容性负载在保持足够低功耗上会遇到问题，因为在电容性负载情况下，负载电流会以高值开始，然后降低，而在电阻性负载情形下，负载电流会以初始值保持近似恒定。由于任一个这些状态将导致继电器立即过载，则为允许固态继电器充分地冷却，会必需延长电容性负载或电阻性负载的断路间隔。电路10的断路时间间隔可以如下方式增加:围绕比较器添加电阻性反馈部件，以增大滞后(图4)，即增大通路电平和断路电平之间的差异。参考图形，比较器24连接到两个本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于固态继电器的保护的电路，包括：开关元件，所述开关元件连接在所述固态继电器的控制输入端子和输入信号源之间；所述固态继电器，其包括用于连接到负载的输出端子；感测元件，所述感测元件与所述固态继电器相关联，以感测与所述固态继电器相关联的操作参数；反馈元件，所述反馈元件被配置为控制所述开关元件以响应于所述操作参数超过参考参数而转换操作状态；其中，所述固态继电器响应于所述开关元件而改变状态，以在激励状态或去激励状态之间控制所述固态继电器的输出。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：MS阿梅德，DB萨拉夫，
申请(专利权)人：泰科电子公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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