一种固态继电器制造技术

本发明专利技术涉及一种固态继电器，包括：控制信号处理电路、状态锁存电路、保护电路、逻辑运算电路、驱动电路和控制开关，其中，状态锁存电路分别与控制信号处理电路、保护电路、逻辑运算电路和驱动电路连接，控制信号处理电路还与逻辑运算电路连接，逻辑运算电路还与驱动电路连接，驱动电路还与控制开关连接。本发明专利技术提供的一种固态继电器，实现了即使外部控制电源输入断掉，也可以使控制开关保持之前的导通或关断的状态，固态继电器具有状态保持功能，且在状态保持时所需能量极低，有利于延长具有状态保持功能的固态继电器的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种固态继电器
本专利技术涉及继电器领域，尤其涉及一种具备状态保持功能的固态继电器。
技术介绍
目前，固态继电器按组成半导体器件的可控性可分为半控型固态继电器和全控型固态继电器。以全控型固态继电器为例，如图3所示，其开关器件主要为MOSFET(Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor，金属-氧化物半导体场效应晶体管)和IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)，由两个共源极的MOSFET和IGBT组成双向可控开关37。正常工作时，给接口电路31提供控制电源，接口电路31把电源隔离后送给控制器32和其它内部检测电路，包括温度检测电路33、电压检测电路34、电流检测电路35等，控制器32上电复位，程序运行做好接收命令的准备。外部控制单元通过数据总线给接口电路31发送命令，该命令被接口电路31隔离后送给控制器32，控制器32根据命令内容及检测电路采集的数据确定给栅极驱动电路36的信号形式，栅极驱动电路36把控制器32提供的信号放大后施加到双向可控开关37的栅极，控制双向可控开关37的通断。可见，现有的固态继电器只能依赖外部提供的控制电源而维持通断状态，控制电源必须始终存在，降低了系统的可靠性，且电压检测电路和续流二极管均需要电源地线，增加了系统的复杂性，且电源端和负载端不能互换，存在潜在的使用风险。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种具备状态保持功能的固态继电器。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种固态继电器，包括：控制信号处理电路、状态锁存电路、保护电路、逻辑运算电路、驱动电路和控制开关，其中，所述状态锁存电路分别与所述控制信号处理电路、所述保护电路、所述逻辑运算电路和所述驱动电路连接，所述控制信号处理电路还与所述逻辑运算电路连接，所述逻辑运算电路还与所述驱动电路连接，所述驱动电路还与所述控制开关连接。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的一种固态继电器，通过控制信号处理电路控制其他电路结构，并通过逻辑运算电路对输入的置位信号和复位信号等进行运算后控制驱动电路，驱动控制开关，并通过状态锁存电路进行状态锁存，实现了即使外部控制电源输入断掉，也可以使控制开关保持之前的导通或关断的状态，固态继电器具有状态保持功能，且在状态保持时所需能量极低，有利于延长具有状态保持功能的固态继电器的使用寿命。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步地，所述控制开关包括：第一场效应管和第二场效应管，其中：所述第一场效应管的漏极接入外接电路，所述第一场效应管的栅极与所述驱动电路连接；所述第二场效应管的漏极接入所述外接电路，所述第二场效应管的栅极与所述驱动电路连接；所述第一场效应管的源极与所述第二场效应管的源极连接。采用上述进一步方案的有益效果是：由两个共源极的场效应管和两个二极管组成双向可控开关，可以防止电流从负载向电源反向流动，在一些应用场景可保证系统安全可控。进一步地，所述控制开关还包括：第一电阻和第二电阻，所述第一电阻和所述第二电阻串联接入在所述第一场效应管的源极与所述第二场效应管的源极之间。进一步地，所述第一场效应管和所述第二场效应管的源极还分别与所述保护电路连接。进一步地，所述控制信号处理电路包括：隔离芯片，所述隔离芯片分别与所述状态锁存电路和所述逻辑运算电路连接，所述隔离芯片还与外接的信号输入电路连接。进一步地，所述控制信号处理电路还包括：电源稳压器，所述电源稳压器与所述隔离芯片连接，所述所述电源稳压器还与外接的电源输入电路连接，所述电源稳压器用于向所述隔离芯片提供稳压电源。进一步地，所述隔离芯片还与所述保护电路连接，用于将所述电源稳压器提供的稳压电源发送给所述保护电路。进一步地，所述状态锁存电路包括：单片机、电源监测电路、第一电池和第二电池，所述单片机分别与所述第一电池和所述第二电池的正极连接，所述单片机还分别与所述电源监测电路、所述控制信号处理电路、所述保护电路、所述逻辑运算电路和所述驱动电路连接。进一步地，还包括：第一钳位电路，所述第一钳位电路分别与所述第一场效应管的漏极和所述驱动电路连接。进一步地，还包括：第二钳位电路，所述第二钳位电路分别与所述第二场效应管的漏极和所述驱动电路连接。采用上述进一步方案的有益效果是：整个电路采用对称的设计，实现了电源端和负载端的互换，避免了使用过程中接反电源端和负载端存在的安全隐患，提高了使用的便利性，同时，不需要系统提供地线即具有各种保护功能，能够适用于阻性、容性和感性负载，降低了系统的复杂性，提高了系统的实用性。本专利技术附加的方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术实践了解到。附图说明图1为本专利技术实施例一提供的一种固态继电器的结构示意图；图2为本专利技术实施例二提供的一种固态继电器的结构示意图；图3为本专利技术
技术介绍
提供的一种固态继电器的结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。如图1所示，为本专利技术实施例一提供的一种固态继电器的结构示意图，该固态继电器包括：控制信号处理电路1、状态锁存电路2、保护电路3、逻辑运算电路4、驱动电路5和控制开关6，其中，状态锁存电路2分别与控制信号处理电路1、保护电路3、逻辑运算电路4和驱动电路5连接，控制信号处理电路1还与逻辑运算电路4连接，逻辑运算电路4还与驱动电路5连接，驱动电路5还与控制开关6连接。下面对各电路进行进一步的说明。控制信号处理电路1的输入信号共有3个，分别是指令电源信号、置位信号和复位信号，其中，指令电源信号的可输入范围为6～12V，置位信号和复位信号电平范围为3V～10V。优选地，控制信号处理电路1可以包括防反模块、稳压模块和隔离模块，控制信号处理电路1在接收到指令电源信号、置位信号和复位信号后，分别对这3个信号进行防反处理、稳压处理和隔离处理，并将处理后的信号发送给状态锁存电路2和逻辑运算电路4。状态锁存电路2对控制信号处理电路1提供的置位信号、复位信号以及保护电路3提供的保护信号进行计算，得到锁存信号，并将锁存信号发送给逻辑运算电路4。优选地，当置位信号和复位信号均为0时，保护信号也为0，那么状态锁存电路2的输出维持原来的状态不变；当置位信号为1，复位信号为0，保护信号为0时，那么状态锁存电路2输出的锁存信号为1(置位态)；当复位信号和保护信号中的任一个为1时，那么状态锁存电路2输出的锁存信号为0(复位态)。优选地，状态锁存电路2由复位态转为置位态设有一定时间延时，这样可以更好地保护电路3。逻辑运算电路4执行逻辑“与”的运算，在接收到状态锁存电路2发送的锁存信号，以及控制信号处理电路1发送的置位信号和复位信号后，首先对复位信号取反，然后将锁存信号、置位信号和取反的复位信号进行逻辑“与”的运算后，输出第一驱动信号给驱动电路5。优选地，逻辑运算电路4还可以根据状态锁存电路2输出的电源电压检测信号，对锁存信号、置位信号、电源电压检测信号和取反的复位信号进行逻辑“与”的运算后，输出第一驱动信号给驱动电路5。需要说明的是，逻辑运算电路4仅执行了其本身的功能，不存在逻辑算法本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固态继电器，其特征在于，包括：控制信号处理电路、状态锁存电路、保护电路、逻辑运算电路、驱动电路和控制开关，其中，所述状态锁存电路分别与所述控制信号处理电路、所述保护电路、所述逻辑运算电路和所述驱动电路连接，所述控制信号处理电路还与所述逻辑运算电路连接，所述逻辑运算电路还与所述驱动电路连接，所述驱动电路还与所述控制开关连接。

【技术特征摘要】
1.一种固态继电器，其特征在于，包括：控制信号处理电路、状态锁存电路、保护电路、逻辑运算电路、驱动电路和控制开关，其中，所述状态锁存电路分别与所述控制信号处理电路、所述保护电路、所述逻辑运算电路和所述驱动电路连接，所述控制信号处理电路还与所述逻辑运算电路连接，所述逻辑运算电路还与所述驱动电路连接，所述驱动电路还与所述控制开关连接。2.根据权利要求1所述的固态继电器，其特征在于，所述控制开关包括：第一场效应管和第二场效应管，其中：所述第一场效应管的漏极接入外接电路，所述第一场效应管的栅极与所述驱动电路连接；所述第二场效应管的漏极接入所述外接电路，所述第二场效应管的栅极与所述驱动电路连接；所述第一场效应管的源极与所述第二场效应管的源极连接。3.根据权利要求2所述的固态继电器，其特征在于，所述控制开关还包括：第一电阻和第二电阻，所述第一电阻和所述第二电阻串联接入在所述第一场效应管的源极与所述第二场效应管的源极之间。4.根据权利要求2所述的固态继电器，其特征在于，所述第一场效应管和所述第二场效应管的源极还分别与所述保护电路连接。5.根据权利要求1所述的固态继电器，其特征在于，所述控制信号处理电路包括：隔离芯片...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘武超，张保冰，
申请(专利权)人：北京国科天宏自动化技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11