一种直流固态继电器制造技术

本发明专利技术公开了一种直流固态继电器，属于继电器领域。该继电器的结构是由输入电路、隔离电路和输出电路依次连接构成，输入电路和输出电路均是由电阻、开关管和二极管组成，隔离电路采用光电耦合器。本发明专利技术在输入电路中引入了正反馈回路，使得继电器的导通电压和截止电压值分离，且留有一定的裕度，继电器具有滞回特性，防止临界抖动现象，同时继电器输出不受负载的影响，端口相对独立。本发明专利技术直流固态继电器能够在动作临界值处准确动作，提高了工作的稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种固态继电器，尤其涉及一种具有滞回特性的直流固态继电器，属 于继电器领域。
技术介绍
现有的继电器技术中，直流继电器大多为电磁继电器，此类型的继电器一般都通 过线圈产生磁效应吸引衔铁使其达到导通和断开电路的功能。这种电磁继电器由于采用电 磁原理，所以容易受外界的干扰。另外，这种继电器的触点长期使用难免造成磨损，尤其应 用在电流较大的电路，长期导通和断开形成的电弧等原因使继电器触点氧化而影响导通和 关断能力，从而影响到电路应有的效果和功能。相对而言，固态继电器由于它没有可动的机 械触点，与电磁继电器相比，具有灵敏度高、开关速度快、寿命长、可靠性高等优点。现有的固态继电器导通和关断的临界电压近似相同，在临界电压附近动作不准 确，容易造成误动作。同时，继电器的输出往往受到负载大小的影响，对于负载变化的电路 中，直流固态继电器工作会出现输出电压漂移的情况，导致继电器工作不稳定，可靠性降 低。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，而提出一种具有输入电压滞回特性的、工作稳定性 高的直流固态继电器。该继电器的结构是由输入电路、隔离电路和输出电路依次连接构成，输入电路的 INl端和IN2端作为继电器的输入端，输出电路的OUTl端和0UT2端作为继电器的输出端。所述输入电路包括第一至第三电阻、第一和第二开关管以及第一和第二二极管， 所述隔离电路是一个光耦合器，其中第一电阻一端与第三电阻一端的连接点构成输入电 路的mi端，第一电阻的另一端分别连接第一开关管的发射极和第二电阻的一端，第一开 关管的集电极连接第二开关管的基极，第一开关管的基极分别连接第二开关管的集电极、 第三电阻的另一端和第二二极管的阴极，第二开关管的发射极连接第一二极管的阴极，第 一二极管的阳极连接光耦合器的一个输入端，第二电阻另一端与第二二极管阳极的连接点 构成输入电路的IN2端并连接光耦合器的另一个输入端；所述输出电路包括第四和第五电 阻、第三和第四开关管及第三二极管，第三开关管集电极、第四开关管集电极和第三二极管 阴极的连接点构成输出电路的OUTl端并连接光耦合器的一个输出端，第三开关管的基极 与第四电阻的一端连接并连接光耦合器的另一个输出端，第三开关管的发射极分别连接第 四开关管的基极和第五电阻的一端，第四电阻另一端、第五电阻另一端、第四开关管发射极 和第三二极管阳极的连接点构成输出电路的0UT2端。技术效果本专利技术在输入电路中引入了正反馈回路设计，使得继电器的导通电压值与截止 电压值分离，并且留有一定的裕度，继电器具有滞回特性，能够在动作临界值处准确动作，3防止临界抖动现象，同时继电器输出不受负载的影响，端口相对独立，隔离电路采用光耦合 器，工作稳定性高。附图说明图1为本专利技术继电器的结构框图。图2为本专利技术继电器的电路原理图，图中符号名称R1 R5分别为第一至第五电 阻；Tl T4分别为第一至第四开关管；Dl D3分别为第一至第三二极管；Ul为光耦合器； INl、IN2为继电器的两个输入端；0UT1、0UT2为继电器的两个输出端。图3为本专利技术继电器的输入输出电压特性示意图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明。如图1所示，本专利技术直流固态继电器的结构是由输入电路、隔离电路和输出电路 依次连接构成，输入电路的mi端和IN2端作为继电器的输入端，输出电路的OUTl端和 0UT2端作为继电器的输出端。本专利技术继电器的具体电路结构如图2所示，所述输入电路包括第一至第三电阻 Rl R3、第一和第二开关管Tl、T2以及第一和第二二极管Dl、D2，所述隔离电路是一个光 耦合器U1，其中第一电阻Rl —端与第三电阻R3 —端的连接点构成输入电路的mi端，第 一电阻Rl的另一端分别连接第一开关管Tl的发射极和第二电阻R2的一端，第一开关管Tl 的集电极连接第二开关管T2的基极，第一开关管Tl的基极分别连接第二开关管T2的集电 极、第三电阻R3的另一端和第二二极管D2的阴极，第二开关管T2的发射极连接第一二极 管Dl的阴极，第一二极管Dl的阳极连接光耦合器Ul的一个输入端，第二电阻R2另一端与 第二二极管D2阳极的连接点构成输入电路的IN2端并连接光耦合器Ul的另一个输入端； 所述输出电路包括第四和第五电阻R4、R5、第三和第四开关管T3、T4及第三二极管D3，第 三开关管T3集电极、第四开关管T4集电极和第三二极管D3阴极的连接点构成输出电路的 OUTl端并连接光耦合器Ul的一个输出端，第三开关管T3的基极与第四电阻R4的一端连接 并连接光耦合器Ul的另一个输出端，第三开关管T3的发射极分别连接第四开关管T4的基 极和第五电阻R5的一端，第四电阻R4另一端、第五电阻R5另一端、第四开关管T4发射极 和第三二极管D3阳极的连接点构成输出电路的0UT2端。光耦合器Ul采用TLP127，第一和第二二极管D1、D2为稳压二极管。图3示意了本专利技术继电器的输入输出电压特性，下面结合图2和图3来对本专利技术 继电器关断与导通的工作过程进行说明。关断至导通过程输入电压范围为OV MV，初始值为0V，此时光耦合器Ul处于关断状态，电路不 导通；电阻R2、Rl构成开关管输入分压回路，图2中③点的电压为二极管D2上电压，基本 恒定不变；逐渐增大输入电压，当图2中②点电压超过③点电压时(此时输入电压大约为 17. 7V)，开关管Tl导通，从而开关管T2导通；接着光耦合器Ul中的发光二极管被触发导 通，光耦合器Ul将发光二极管发出的光由光敏三极管转换成光电流，光耦合器Ul导通，从 而将整个电路导通；继续升高输入电压直至24V，电路则继续保持在导通状态。导通至关断过程将输入电压从24V逐渐降低，此时二极管D2两端的电压等于开关管T2、二极管Dl 及光耦合器Ul中发光二极管三个元件的电压总和，开关管集电极保持导通状态；随着输入 电压的降低，图2中③点电压比②点电压略高0. 7V时，此时电压为临界电压，只要电压再稍 微降低一点，开关管Tl就会截止，此时输入电压大约为10. 2V左右；开关管Tl截止后，光耦 合器Ul中的发光二极管随之截止，从而使整个电路处于截止状态；继续降低输入电压直至 0V,电路则继续保持在截止状态。从以上工作过程的分析可以看出，本专利技术继电器能以小电流控制大电流，实现了 固态继电器的基本功能，在输入电路中引入了正反馈回路，使得继电器的导通电压与截止 电压分离，同时继电器的输出与负载无关，端口相对独立，继电器可以在导通电压值和截止 电压值处准确动作。权利要求1.一种直流固态继电器，其特征在于该继电器是由输入电路、隔离电路和输出电路 依次连接构成，输入电路的mi端和IN2端作为继电器的输入端，输出电路的OUTl端和 0UT2端作为继电器的输出端。2.根据权利要求1所述的直流固态继电器，其特征在于所述输入电路包括第一至第 三电阻(R1、R2、R3)、第一和第二开关管(T1、T2)以及第一和第二二极管(D1、D2)，所述隔离 电路是一个光耦合器(Ul)，其中第一电阻(Rl) —端与第三电阻(R3) —端的连接点构成 输入电路的mi端，第一电阻(Rl)的另一端分别连接第一开关管(Tl)的发射极和第二电 阻(R2)的一端，第一开关管(Tl)的集电极连接第二开关管(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直流固态继电器，其特征在于：该继电器是由输入电路、隔离电路和输出电路依次连接构成，输入电路的ＩＮ１端和ＩＮ２端作为继电器的输入端，输出电路的ＯＵＴ１端和ＯＵＴ２端作为继电器的输出端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈谦，鞠平，黄攀，卞海浪，韩敬东，金宇清，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]