电子超导型固态继电器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种电子超导型固态继电器，本电子超导型固态继电器包括辅助电源电路，宽电压恒流驱动电路，时序控制电路，以及汽车继电器和固态继电器；针对现有技术中的缺陷所设计，将电子器件和继电器结合的一款新型的超级固态继电器。它具有以下特点：1安装方便不发热无需散热装置占用空间少；2自身耗能小(小于2.5W)；3应用使用范围宽(交流款，控制电压交直流7-450V。直流款控制电压3-60V)；4可以直接使用启动、停止按钮控制不需要辅助电源就可以控制主回路；5抗过载能力强是额电流的2倍。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电子元器件
，具体为一种电子超导型固态继电器。
技术介绍
固态继电器（SOLIDSTATE RELAYS)，简写为"SSR"，是一种全部由固态电子元件组 成的新型无触点开关器件，它利用电子元件（如开关三极管、双向可控硅等半导体器件等） 的开关特性，可达到无触点无火花地接通和断开电路的目的，因此又被称为"无触点开关"， 它问世于70年代，由于它的无触点工作特性，使其被广泛应用在工业控制，电控及计算机 控制方面等许多领域得到日益的广泛应用。目前市场上见到的固态继电器存在以下缺陷。抗过载能力差，自身耗能大、需要加 足够大的散热装置才能保证安全工作，应用范围不够宽等。 普通固态继电器耗能，就是非常大的一个数字，以某品牌固态继电器的耗能为例 80A的电流乘上最大压降I. 5VVrms要消耗约120W的电能（有些厂家的甚至最大压降高达 5Vrms浪费的电能更大），每台使用固态继电器的设备有几个甚至几十个消耗的电能几百 到几千瓦。全国每天都有成千上万的使用固态继电器的设备运行。每天白白让费的电能可 想而知。 现有的固态继电器一般触点与触点间电压为AC500V，触点间电流达到80A时最大 切换电压只有14V不能用与更高的电压切换，这是因为切换时产生电弧而烧坏触点。在其 中触点开断时，如果电源电压超过12~20V，被断开的电流超过0. 25~1A，在触点间隙（弧 间隙）中会产生一团温度极高、发出强光和能导电的近似圆柱的气体，称为电弧。电弧是一 种气体放电的特殊形式，气体放电的形式很多，有电晕放电、辉光放电、火花放电和弧光放 电等。当开关触点间发生电弧时，它烧损触点并危及绝缘，在最严重情况下甚至可能引起相 间短路，或使开关电器爆炸，形成火灾，影响电力系统安全运行。因此在电器学中研宄电弧 的目的，主要侧重于掌握电弧产生与熄灭的规律，探索采取适当的措施以熄灭电弧。电弧发 现于19世纪初期，那是人们还只懂得将电弧拉长变熄灭。近数十年来，对电弧的研宄发展 较快，电弧的数学模型日益受到重视，利用电子计算机可以计算电弧的动态过程及有关参 数。但由于电弧过程的复杂性，要正确地设计灭弧室，还必须大量的科学实验以及从生产实 践中不断总结提高。
技术实现思路
本技术的目的就在于提供一种电子超导型固态继电器，本技术针对现有 技术中的缺陷所设计，是有电子器件和继电器结合的一款新型的超级固态继电器。具有以 下特点安装方便不发热无需散热装置占用空间少；2自身耗能小（小于2. 5W) ;3应用使 用范围宽（交流款，控制电压交直流7-450V。直流款控制电压3-60V) ;4可以直接使用启 动、停止按钮控制不需要辅助电源就可以控制主回路；5抗过载能力强是额电流的2倍。 实现上述目的的技术方案为：本技术电子超导型固态继电器包括辅助电源电 路，宽电压恒流驱动电路，时序控制电路，以及汽车继电器和固态继电器；辅助电源电路输 出两路电压信号分别连接到时序控制电路和汽车继电器上，宽电压恒流驱动电路的输出端 连接到时序控制电路的输入端，时序控制电路的输出一路连接固态继电器的输入端，时序 控制电路的输出另一路通过继电器驱动连接并驱动汽车继电器，汽车继电器的输出与固态 继电器的输出并联； 辅助电源电路包括辅助电源交流端口，1000V整流电路，电源管理芯片，高频变压 器，三端稳压器，或者包括辅助电源直流端口，电源管理芯片，高频变压器，三端稳压器；宽 电压恒流驱动电路包括控制输入交流端口，1000V整流电路和宽电压恒流驱动芯片，或包括 控制输入直流端口和宽电压恒流驱动芯片；时序控制电路包括光电耦合器，施密特整形输 出电路一，施密特整形输出电路二，施密特整形输出电路三，施密特倒向输出电路是，施密 特整形输出电路四，施密特同向输出电路，施密特整形输出电路五和启动复位作用的施密 特整形输出电路六；所述辅助电源交流端口连接1000V整流电路的输入端，1000V整流电路 的输出端连接电源管理芯片的输入端或者辅助电源直流端口直接连接电源管理芯片的输 入端，电源管理芯片的输出端连接高频电压器的输入端，高频电压器的输出端一路连接汽 车继电器，高频电压器的输出端另一路连接三端稳压器的输入端，三端稳压器的输出端连 接时序控制电路中的各施密特输出电路给其提供稳定电压信号；所述宽电压恒流驱动电路 中控制输入交流端口连接1000V整流电路的输入端，1000V整流电路的输出端连接宽电压 恒流驱动芯片的输入端，或控制输入直流端口直接连接宽电压恒流驱动芯片的输入端，宽 电压恒流驱动芯片的输出端连接时序控制电路中光电親合器的输入端，光电親合器的输出 端连接施密特整形输出电路一的输入端，施密特整形输出电路一的输出端一路分别连接到 施密特整形输出电路三和施密特整形输出电路四的输入端，施密特整形输出电路三的输出 端连接到施密特倒向输出电路的输入端，倒向输出电路的输出端通过施密特整形输出电路 五输出连接到固态继电器的光电隔离器；施密特整形输出电路四的输出端连接到施密特同 向输出电路的输入端，施密特同向输出电路的输出端通过施密特整形输出电路五输出连接 到固态继电器的光电隔离器；施密特整形输出电路一的输出端另一路连接施密特整形输出 电路二的输入端，施密特整形输出电路二通过施密特整形输出电路五输出连接到固态继电 器的光电隔离器，启动复位作用的施密特整形输出电路六的输出端一路连接施密特整形输 出电路一，启动复位作用的施密特整形输出电路六的输出端另一路连接施密特整形输出电 路五；固态继电器的光电隔离器输出信号连接控制固态继电器的可控硅，固态继电器的可 控娃输出端口与汽车继电器的的常开触点并联，与汽车继电器的输出端口并联输出。 本技术的工作原理是：接入交流电85-260V或直流电，辅助电源工作输出稳 定的12V供继电器使用，经过三端稳压器输出5V供时序控制电路使用。在控制输入端输 入交流或直流7-450V12-0.1 MA控制电压，恒流驱动电路向光电隔离器提供IOMA的发光电 流，光电隔离器输出端导通，导通信号经过时序分配器输出两路逻辑信号，第一路先让固态 继电器可控硅导通，可控硅导通后汽车继电器触点间电压很低，为不超过80A的电流，可控 硅两端最大压降I. 5Vrms，由于I. 5Vrms电压远远低于电弧产生的条件所以不会产生电弧。 第二路信号使汽车继电器吸合，汽车继电器吸合10毫秒后第一路信号断开固态继电器的 可控硅截止。固态继电器可控硅的导通时间短，只有不到IOMS所以发热量很小。控制端断 开交流或直流控制电压后，第一路先输出信号在使固态继电器可控硅导通分流继电器触点 间电压电流，汽车继电器触点断开；触点断开时低于电弧产生条件，触点间没有电弧；汽车 继电器断开的同时第一路信号延时5毫秒后被控回路关断，完成整个控制过程。 本技术所述超导型固态继电器分为交流和直流两款，宽电压恒流驱动控制输 入端口，输入电压交流或直流，输入电压通过1000V整流电路，整流滤波后给宽电压恒流驱 动芯片提供电源（直流款使用另一型号的宽电压恒流驱动芯片芯片和RCL组成IOmA恒流 源）IOmA恒定电流给光电耦合器提供了稳定的工作电流。 时序控制器电路工作原理：通电后启动复位本文档来自技高网...

【技术保护点】
电子超导型固态继电器，其特征在于：该超导型固态继电器包括辅助电源电路，宽电压恒流驱动电路，时序控制电路，以及汽车继电器和固态继电器；辅助电源电路输出两路电压信号分别连接到时序控制电路和汽车继电器上，宽电压恒流驱动电路的输出端连接到时序控制电路的输入端，时序控制电路的输出一路连接固态继电器的输入端，时序控制电路的输出另一路通过继电器驱动连接并驱动汽车继电器，汽车继电器的输出与固态继电器的输出并联。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：解恭谦，王中秋，解东骥，
申请(专利权)人：河北佐佑众工合成材料制品有限公司，
类型：新型
国别省市：河北;13