MOS直流固态继电器制造技术

一种ＭＯＳ直流固态继电器，包括输入端子、控制回路、开关回路、输出端子，所述的控制回路包括以三极管Ｑ１为中心的振荡电路、磁隔离变压器Ｔ１、以二极管Ｄ２为中心的整流电路；所述的开关电路是ＭＯＳＦＥＴ开关管；所述的振荡电路设置在输入端子与磁隔离变压器Ｔ１的原边之间，变压器Ｔ１的副边与ＭＯＳＦＥＴ管Ｑ２之间设有整流电路，ＭＯＳＦＥ管Ｑ２的漏极接输出端子正极，ＭＯＳＦＥＴ管Ｑ２的源极接输出端子负极。本实用新型专利技术提供了一种新型的ＭＯＳ直流固态继电器，隔离电路采用磁隔离变压器Ｔ１，开关电路采用ＭＯＳＦＥＴ开关管，可以同时满足控制信号电压低电流小、工作可靠性高、正向导通电阻小的要求，同时使用寿命较长。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种固态继电器，尤其是一种磁隔离的MOS直流固态继电器
技术介绍
通常的，固态继电器由控制回路和开关回路组成，作为开关回路的主开关元件最常采用的是双向可控硅，也有的使用单向可控硅、大功率达林顿晶体管、IGBT和大功率MOS管等。控制回路一般要求与输出回路隔离，所使用的隔离电路有光电隔离和磁隔离二种。如专利号是91209820.1，是固态继电器的技术专利，公开了一种固态继电器，由外壳、接线座、输出端以及控制电路装置构成，控制电路安装在印刷电路板上，控制电路是由555时基集成电路等元件构成的振荡器，振荡器与变压器相连接，变压器与无触点开关电连接，所述的无触点开关是双向可控硅，将振荡器输出的矩形脉冲耦合到无触点开关中，以触发导通，无触点开关控制负载，与负载电连接。输入回路和输出回路采用了变压器隔离，工作的可靠性较好，使用寿命较长，但是采用了双向可控硅作为主开关元件，存在的缺点是1、回路使用的元器件多，控制回路耗能大，要求输入电流大；2、使用双向可控硅作为开关器件，正向压降大，主回路功耗大。另一种方式是光隔离方式。如专利号是90214767.6，是直流固态继电器的技术专利，使用了一种光隔离技术，是一种由输入电路，光电隔离器，晶体管放大器，直流开关组成的直流固态继电器，晶体管T1基极偏置电阻，集电极负载电阻共同组成一个共发射极连接组态电压开关，用此电压开关来驱动作为主开关的MOS场效应晶体管，这种线路其优点是使用场效应晶体管作为固态继电器的主开关正向压降小，主回路功耗小，但它的缺点也是明显的1、使用光电耦合器作为隔离，由于光耦合器件的可靠性较差，电参数漂移大，导致整个固态继电器的可靠性下降；2、有一部分控制电路在隔离电路的副边(包括三极管，电阻等)这部分电路会消耗回路的电流。尤其是输入回路没有直流信号输入时，光耦副边上的三极管和线路中的驱动MOS的三极管都将导致固态继电器有小电流输出，这不符合继电器在断开时电阻趋向无穷大的要求。应该说大多数光耦驱动的固态继电器都有这个缺点。
技术实现思路
为了克服已有技术中固态继电器不能同时满足控制信号电压低、电流小、工作可靠性高、正向导通电阻小的要求的不足，本技术提供了一种新型的MOS直流固态继电器，隔离电路采用磁隔离变压器T1，开关电路采用MOSFET开关管，可以同时满足控制信号电压低电流小、工作可靠性高、正向导通电阻小的要求，同时使用寿命长。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种MOS直流固态继电器，包括输入端子、控制回路、开关回路、输出端子，所述的控制回路包括以三极管Q1为中心的振荡电路、磁隔离变压器T1、以二极管D2为中心的整流电路；所述的开关电路是MOSFET开关管；所述的振荡电路设置在输入端子与磁隔离变压器T1的原边之间，变压器T1的副边与MOSFET管Q2之间设有整流电路，MOSFE管Q2的漏极接输出端子正极，MOSFET管Q2的源极接输出端子负极。进一步，所述的振荡电路包括三极管Q1、电阻R1、R2、R3，电容C1、C2、二极管D1以及变压器的原边，电阻R1、C1、变压器T1原边的正极与输入端子的正极连接，输入端子的负极连接所述的二极管D1的负极，二极管D1的正极连接电阻R2、R3，电阻R1、R2、电容C1、C2与三极管Q1的基极连接，电阻R3、电容C2的一个端子与Q1的发射极连接，Q1的集电极与变压器T1原边的负极连接。再进一步，所述的整流电路包括二极管D2、电容C3、电阻R4、R5，所述的二极管D2、电阻R4串接在磁隔离变压器T1副边的正极与MOSFET管Q2的栅极之间，所述的电阻R5并接在MOSFET管Q2的栅极与源极之间，二极管D2与电阻R4之间的节点通过电容C3与磁隔离变压器T1副边的负极连接，同时T1副边的负极与MOSFET管Q2的源极连接。再进一步，所述的整流电路还包括稳压管D3，所述的稳压管D3并接在MOSFET管Q2的栅极与源极之间。本技术所述的固态继电器的有益效果主要表现在1、输入控制信号既提供了输入的控制信号又提供了驱动MOSFET管的能量；用TTL电平(5V×10ma)就可以驱动主开关MOSFET，控制信号电压低电流小；2、用隔离变压器替代光耦隔离提高可靠性；3、用MOSFET作为主功率开关，正向导通电阻小，降低导通压降，减少了主功率回路的功耗，使用寿命较长。附图说明图1是本技术所述的MOS直流固态继电器的外部示意图；图2是本技术所述的MOS直流固态继电器的电路原理图；图3是本技术所述的MOS直流固态继电器的电路图。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步描述。参照图1、图2、图3，一种MOS直流固态继电器，包括输入端子1、控制回路、开关电路、输出端子6，控制回路包括以三极管Q1为中心的振荡电路2、磁隔离变压器3、以二极管D2为中心的整流电路4；开关电路是MOSFET功率开关管5。振荡电路2设置在输入端子1与磁隔离变压器T1的原边之间，振荡电路2包括三极管Q1、电阻R1、R2、R3，电容C1、C2、二极管D1以及变压器的原边，变压器的原边作为电感，电阻R1、C1、变压器T1原边的正极连接输入端子的正极，输入端子的负极连接二极管D1的负极，二极管D1的正极连接电阻R2、R3，电阻R1、R2、电容C1、C2与三极管Q1的基极连接，电阻R3、电容C1的另一端与Q1的发射极连接，Q1的集电极与变压器T1原边的负极连接。变压器T1的副边与MOSFET管Q2之间设有整流电路4，MOSFE管Q2的漏极接输出端正极，MOSFET管Q2的源极接输出端负极。整流电路包括二极管D2、稳压管D3、电容C3、电阻R4、R5，二极管D2、电阻R4串接在磁隔离变压器T1副边的正极与MOSFET管Q2的栅极之间，电阻R5并接在MOSFET管Q2的栅极与源极之间，稳压管D3也并接在MOSFET管Q2的栅极与源极之间，二极管D2与电阻R4之间的节点通过电容C3与磁隔离变压器T1副边的负极连接，同时T1副边的负极与MOSFET管Q2的源极连接。本技术所述MOS直流固态继电器的工作过程是输入端子1有直流信号时，例如TTL电平，由三极管Q1为中心组成的振荡电路2产生的振荡信号经隔离变压器T1，在经过以二极管D2为中心的整流电路4整流，得到驱动电平使MOSFET管Q2导通，输出端子6获得有效输出。权利要求1.一种MOS直流固态继电器，包括输入端子、控制回路、开关回路、输出端子，其特征在于所述的控制回路包括以三极管Q1为中心的振荡电路、磁隔离变压器T1、以二极管D2为中心的整流电路；所述的开关电路是MOSFET开关管；所述的振荡电路设置在输入端子与磁隔离变压器T1的原边之间，变压器T1的副边与MOSFET管Q2之间设有整流电路，MOSFE管Q2的漏极接输出端子正极，MOSFET管Q2的源极接输出端子负极。2.如权利要求1所述的MOS直流固态继电器，其特征在于所述的振荡电路包括三极管Q1、电阻R1、R2、R3，电容C1、C2、二极管D1以及变压器的原边，电阻R1、C1、变压器T1原边的正极与输入端子的正极连接，输入端子的负极连接所述的二极管D1的负极，二极管D1的正极连接电阻R2、R3，电阻R1、R2、电容C1、C本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＭＯＳ直流固态继电器，包括输入端子、控制回路、开关回路、输出端子，其特征在于：所述的控制回路包括以三极管Ｑ１为中心的振荡电路、磁隔离变压器Ｔ１、以二极管Ｄ２为中心的整流电路；所述的开关电路是ＭＯＳＦＥＴ开关管；所 述的振荡电路设置在输入端子与磁隔离变压器Ｔ１的原边之间，变压器Ｔ１的副边与ＭＯＳＦＥＴ管Ｑ２之间设有整流电路，ＭＯＳＦＥ管Ｑ２的漏极接输出端子正极，ＭＯＳＦＥＴ管Ｑ２的源极接输出端子负极。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：于兴才，柴洪梁，鲁虔，
申请(专利权)人：曹骥，
类型：实用新型
国别省市：86[中国|杭州]