微波隔离固态继电器制造技术

本实用新型专利技术公开一种微波隔离固态继电器，由至少一路微波隔离继电单元构成；每路微波隔离继电单元包括输入电路和输出电路，其中输入电路和输出电路之间通过微波方式实现电气隔离。本实用新型专利技术采用微波传输方式完成输入信号与输出信号之间的电气隔离，能够提高固态继电器的可靠性、安全性，提升在恶劣电磁及辐射环境条件下的抗干扰能力；具有抗干扰能力强、工作可靠性高、安全性好、体积小重量轻等特点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及继电器
，具体涉及一种微波隔离固态继电器。
技术介绍
电气隔离型固态继电器作为军用控制系统的重要部件，直接影响到整个武器系统的生存能力和战斗力的发挥，在各种恶劣电磁及辐射环境条件下，要求可靠地工作；同时，由于武器型号小型化的发展趋势，对部件体积小型化提出了更高的要求。然而，传统的固态继电器均采用光电隔离方式或变压器磁隔离方式，且体积较大，在应对未来更恶劣的电磁环境和辐射环境均存在不安全因素。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是传统的固态继电器存在体积较大和可靠性不佳的问题，提供一种微波隔离固态继电器。为解决上述问题，本技术是通过以下技术方案实现的：一种微波隔离固态继电器，包括继电器本体，所述继电器本体由至少一路微波隔离继电单元构成；每路微波隔离继电单元包括输入电路和输出电路，其中输入电路和输出电路之间通过微波方式实现电气隔离。上述方案中，每路微波隔离继电单元包括低通滤波器、门限电路、微波信号源、调制器和功率放大器、解调器、整流倍压电路、功率管驱动电路、功率管和微带耦合天线；其中微带耦合天线包括发射端天线和接收端天线。低通滤波器的输入端接外部输入控制信号；低通滤波器的输出端与门限电路的输入端相连；门限电路的输出端与调制器的控制端相连，微波信号源的输出端与调制器的输入端相连；调制器的输出端与功率放大器的输入端相连；功率放大器的输出端与微带耦合天线的发射端天线相连。微带耦合天线的接收端天线与解调器的输入端相连；解调器的输出端与整流倍压电路的输入端相连；整流倍压电路的输出端与功率管驱动电路的输入端相连；功率管驱动电路的输出端与功率管的控制端相连；功率管的输出端向外部输出驱动信号。上述方案中，低通滤波器包括电阻R1，电容C1、C2，以及运算放大器U1；电阻R1的一端作为低通滤波器的输入端，与外部输入控制信号相连；电阻R1与电容C1串连，串连的中点与运算放大器U1的正输入端相连；电容C1的另一端与输入电路地端相连；电容C2的两端分别与运算放大器U1的电源正、负端相连；运算放大器U1的负输入端与运算放大器U1的输出端相连；运算放大器U1的输出端作为低通滤波器的输出端。上述方案中，门限电路包括电阻R2-R7，电容C3，以及三极管VT1、VT2；三极管VT1的基极作为门限电路的输入端；电阻R2的一端连接三极管VT1的基极，另一端连接输入电路地端；电阻R4一端连接三极管VT1的发射极，另一端连接输入电路地端；电阻R3一端连接三极管VT1的集电极，另一端连接输入电路电源正端VCC；电阻R5与电容C3并联，并联后的一端连接三极管VT1的集电极，并联后的另一端连接三极管VT2的基极；电阻R6一端连接三极管VT2的基极，另一端连接输入电路地端；电阻R7一端连接三极管VT2的集电极，另一端连接输入电路电源正端VCC；三极管VT1的发射极与三极管VT2的发射极相连；三极管VT2的集电极作为门限电路的输出端。上述方案中，功率放大器包括电阻R8-R12，电容C4，运算放大器U2，以及微波功率三极管VT3；电阻R8的一端作为功率放大器的输入端，另一端连接运算放大器U2的负输入端；电阻R9的一端连接运算放大器U2的正输入端，另一端连接输入电路地端；电阻R10的一端连接运算放大器U2的负输入端，另一端连接运算放大器U2的输出端；电容C4连接运算放大器U2的正、负电源端；电阻R11的一端连接运算放大器U2的输出端，另一端连接微波功率三极管VT3的基极；电阻R12的两端分别连接微波功率三极管VT3的基极和发射极；微波功率三极管VT3的集电极作为功率放大器的输出端。上述方案中，整流倍压电路包括电容C5-C10，以及双二极管VD1-VD3；电容C5的一端作为整流倍压电路的输入端，另一端连接双二极管VD1的第三端；电容C7的两端分别连接双二极管VD1、VD2的第三端；电容C9的两端分别连接双二极管VD2、VD3的第三端；电容C6的两端分别连接双二极管VD1的第一、二端；电容C8的两端分别连接双二极管VD2的第一、二端；电容C10的两端分别连接双二极管VD3的第一、二端；双二极管VD1的第一端连接输出电路地端；双二极管VD1的第二端与双二极管VD2的第一端相连；双二极管VD2的第二端与双二极管VD3的第一端相连；双二极管VD3的第二端作为整流倍压电路的输出端。上述方案中，功率管驱动电路包括电阻R13-R17，电容C11，运算放大器U3，以及稳压管VD4；电阻R13的一端作为功率管驱动电路的输入端，另一端连接运算放大器U3的负输入端；电阻R14的一端连接运算放大器U3的正输入端，另一端连接输出电路地端；电阻R15的一端连接运算放大器U3的负输入端，另一端连接运算放大器U3的输出端；电容C11的两端分别连接运算放大器U3的正、负电源端；电阻R17与稳压管VD4并联；稳压管VD4的正端连接输出电路地端，电阻R16的一端连接运算放大器U3的输出端，电阻R16的另一端与稳压管VD4的负端作为功率管驱动电路的输出端。上述方案中，功率管为场效应管、单个三极管和/或达林顿管。当微波隔离继电单元为2路以上时，每路微波隔离继电单元之间采用不同的载波频率，以防止相互干扰。与现有技术相比，本技术采用微波传输方式完成输入信号与输出信号之间的电气隔离，能够提高固态继电器的可靠性、安全性，提升在恶劣电磁及辐射环境条件下的抗干扰能力；具有抗干扰能力强、工作可靠性高、安全性好、体积小重量轻等特点。附图说明图1为一种单通道微波隔离固态继电器的电路原理图。图2为一种多通道的微波隔离固态继电器的电路原理图。图3为输入电路的原理图。图4为输出电路的原理图。具体实施方式实施例1：一种单通道的微波隔离固态继电器，如图1所示，包括外壳以及设置在外壳内的1路微波隔离继电单元。上述微波隔离继电单元主要由低通滤波器、施密特触发门限电路、微波信号源、调制器、功率放大器、微带耦合天线、解调器、整流倍压电路、功率管驱动电路和功率管组成。低通滤波器的输入端与外部输入控制信号相连；低通滤波器的输出端与施密特触发门限电路的输入端相连；施密特触发门限电路的输出端与调制器的控制端相连，微波信号源的输出端与调制器的输入端相连；调制器的输出端与功率放大器的输入端相连；功率放大器的输出端与微带耦合天线的发射端天线相连；微带耦合天线的接收端天线与解调器的输入端相连；解调器的输出端与整流倍压电路的输入端相连；整流倍压电路的输出端与功率管驱动电路的输入端相连；功率管驱动电路的输出端与功率管的控制端相连；功率管的输出端向外部输出经过功率放大并与输入信号隔离的信号，以驱动输出负载。1、输入电路如图3所示，低通滤波器、施密特触发门限电路、微波信号源、调制器和功率放大器形成微波隔离固态继电器的输入电路部分，完成输入信号的滤波整形、调制和功率放大。1-1、低通滤波器低通滤波器包括电阻R1，电容C1、C2，集成运算放大器U1。电阻R1的一端作为低通滤波器的输入端，与外部输入控制信号相连；电阻R1与电容C1串连，串连的中点与集成运算放大器U1的正输入端相连；电容C1的另一端与输入电路地端相连；电容C2的两端分别与集成运算放大器U1的电源正、负端相连；集成运算放大器U1的负输入端与输出端相连；集本文档来自技高网...

【技术保护点】
微波隔离固态继电器，包括继电器本体，其特征是，所述继电器本体由至少一路微波隔离继电单元构成；每路微波隔离继电单元包括输入电路和输出电路，其中输入电路和输出电路之间通过微波方式实现电气隔离。

【技术特征摘要】
1.微波隔离固态继电器，包括继电器本体，其特征是，所述继电器本体由至少一路微波隔离继电单元构成；每路微波隔离继电单元包括输入电路和输出电路，其中输入电路和输出电路之间通过微波方式实现电气隔离。2.根据权利要求1所述的微波隔离固态继电器，其特征是，每路微波隔离继电单元包括低通滤波器、门限电路、微波信号源、调制器和功率放大器、解调器、整流倍压电路、功率管驱动电路、功率管和微带耦合天线；其中微带耦合天线包括发射端天线和接收端天线；低通滤波器的输入端接外部输入控制信号；低通滤波器的输出端与门限电路的输入端相连；门限电路的输出端与调制器的控制端相连，微波信号源的输出端与调制器的输入端相连；调制器的输出端与功率放大器的输入端相连；功率放大器的输出端与微带耦合天线的发射端天线相连；微带耦合天线的接收端天线与解调器的输入端相连；解调器的输出端与整流倍压电路的输入端相连；整流倍压电路的输出端与功率管驱动电路的输入端相连；功率管驱动电路的输出端与功率管的控制端相连；功率管的输出端向外部输出驱动信号。3.根据权利要求2所述的微波隔离固态继电器，其特征是，低通滤波器包括电阻R1，电容C1、C2，以及运算放大器U1；电阻R1的一端作为低通滤波器的输入端，与外部输入控制信号相连；电阻R1与电容C1串连，串连的中点与运算放大器U1的正输入端相连；电容C1的另一端与输入电路地端相连；电容C2的两端分别与运算放大器U1的电源正、负端相连；运算放大器U1的负输入端与运算放大器U1的输出端相连；运算放大器U1的输出端作为低通滤波器的输出端。4.根据权利要求2所述的微波隔离固态继电器，其特征是，门限电路包括电阻R2-R7，电容C3，以及三极管VT1、VT2；三极管VT1的基极作为门限电路的输入端；电阻R2的一端连接三极管VT1的基极，另一端连接输入电路地端；电阻R4一端连接三极管VT1的发射极，另一端连接输入电路地端；电阻R3一端连接三极管VT1的集电极，另一端连接输入电路电源正端VCC；电阻R5与电容C3并联，并联后的一端连接三极管VT1的集电极，并联后的另一端连接三极管VT2的基极；电阻R6一端连接三极管VT2的基极，另一端连接输入电路地端；电阻R7一端连接三极管VT2的集电极，另一端连接输入电路电源正端VCC；三极管VT1的发射极与三极管VT2的发射极相连；三极管VT2的集电极作为门限电路的输出端。5.根据权利要求2所述的微波隔离固...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆玉芳，黄敏，陈春海，柏元忠，崔黎，蒋端林，宁艳艳，
申请(专利权)人：桂林航天电子有限公司，
类型：新型
国别省市：广西;45