專利名稱：具有輸入門限控制的固體繼電器及其運(yùn)行方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及固體繼電器技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種具有輸入門限控制的固體 繼電器及其運(yùn)行方法。
(二)
背景技術(shù)：
固體繼電器是固體元件組成的無觸點(diǎn)開關(guān)元件，輸入端控制輸出端的關(guān) 斷或?qū)?，其無可動(dòng)部件及觸點(diǎn)，工作可靠、壽命長(zhǎng)，開關(guān)速度快、抗干擾 能力強(qiáng)。但現(xiàn)有固體繼電器輸入控制均為單點(diǎn)控制，接通與關(guān)斷點(diǎn)為同一電 壓點(diǎn)，對(duì)輸入電壓控制的靈敏度要求較高。
(三)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種具有輸入門限控制的固體繼電器及其運(yùn)行方 法，滿足接通電壓點(diǎn)與關(guān)斷電壓點(diǎn)分離，并可根據(jù)實(shí)際需要對(duì)接通電壓點(diǎn)和 關(guān)斷電壓點(diǎn)的設(shè)計(jì)值進(jìn)行調(diào)整。
本發(fā)明設(shè)計(jì)的具有輸入門限控制的固體繼電器，包括加速釋放電路和 與之連接的作為輸出端的場(chǎng)效應(yīng)管，還包括有輸入門限控制電路，輸入門限 控制電路經(jīng)電容三點(diǎn)式振蕩電路或光伏耦合器與加速釋放電路連接。輸入門 限控制電路包括有穩(wěn)壓管及配套的二極管、三極管、電阻及電容，其中穩(wěn)壓 管為接通穩(wěn)壓管，設(shè)定其穩(wěn)壓值，實(shí)現(xiàn)門限控制電路的接通電壓控制。
當(dāng)需要控制關(guān)斷電壓時(shí)，增加穩(wěn)壓管為關(guān)斷穩(wěn)壓管，調(diào)整其穩(wěn)壓值，實(shí) 現(xiàn)門限控制電路的關(guān)斷電壓控制。
本發(fā)明設(shè)計(jì)具有輸入門限控制的固體繼電器，繼電器電路設(shè)置在印制電 路板上，與底座上的功率組件通過電路連接，外殼罩在印制電路板與功率組 件上，緊固件連接底座與外殼。
本發(fā)明具有輸入門限控制的固體繼電器的運(yùn)行方法為當(dāng)輸入門限控制 電路的輸入端不加信號(hào)或加關(guān)斷信號(hào)時(shí)，輸入門限控制電路未接通，電容三 點(diǎn)式振蕩電路不起振或者光伏耦合器不工作，其控制的場(chǎng)效應(yīng)管不通，繼電 器輸出端斷路。當(dāng)輸入信號(hào)達(dá)到接通穩(wěn)壓管設(shè)置的接通電壓時(shí)，輸入門限控制電路接通，輸入電壓加到電容三點(diǎn)式振蕩電路或光伏耦合器，使之開始工 作，其輸出控制電壓加在場(chǎng)效應(yīng)管柵極使之導(dǎo)通，繼電器輸出端接通。當(dāng)輸 入門限控制電路的輸入端電壓下降到關(guān)斷穩(wěn)壓管設(shè)置的關(guān)斷電壓值時(shí)，輸入 門限電路關(guān)斷，電容三點(diǎn)式振蕩電路或光伏耦合器輸入斷電，場(chǎng)效應(yīng)管的柵 極電壓通過加速釋放電路快速釋放，場(chǎng)效應(yīng)管關(guān)斷，繼電器輸出端開路。
調(diào)整接通穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值，控制輸入門限控制電路的接通電壓；調(diào)整關(guān) 斷穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值，控制輸入門限控制電路的關(guān)斷電壓。
本發(fā)明具有輸入門限控制的固體繼電器及其運(yùn)行方法的優(yōu)點(diǎn)為1、繼電 器的接通電壓點(diǎn)與關(guān)斷電壓點(diǎn)分離，降低了對(duì)輸入電壓控制靈敏度的要求;2、
通過調(diào)整輸入門限控制電路的穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值，可調(diào)整繼電器的接通電壓或 關(guān)斷電壓，接通電壓設(shè)定可在2.7V 32V，關(guān)斷電壓最低設(shè)置可達(dá)2V。
(四)


圖1為本具有輸入門限控制的固體繼電器的實(shí)施例1的電路結(jié)構(gòu)圖； 圖2為本具有輸入門限控制的固體繼電器的實(shí)施例1的安裝示意圖； 圖3為本具有輸入門限控制的固體繼電器的實(shí)施例2的電路結(jié)構(gòu)圖。

1、輸入門限控制電路；2、電容三點(diǎn)式振蕩電路；3、加速 釋放電路；4、光伏耦合器；5、印制電路板；6底座；7、緊固件；8、外殼。
第一門限控制電阻R1、第二門限控制電阻R2、第三門限控制電阻R3、 第四門限控制電阻R4，第一門限控制三極管V3、第二門限控制三極管V4， 第一門限控制二極管V1，第二門限控制二極管V5，接通穩(wěn)壓管V2，關(guān)斷穩(wěn) 壓管V6，濾波電容C1;第一振蕩電路電阻R5、第二振蕩電路電阻R6、第三 振蕩電路電阻R7、振蕩輸出電阻R8，第一電路電容C2、第二振蕩電路電容 C3、第三振蕩電路電容C4，振蕩電路三極管V7，變壓器T和振蕩電路二極管 V8;
釋放電路三極管VIO、釋放電路二極管V9、釋放電路電阻R9，場(chǎng)效應(yīng)管
V12。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
本發(fā)明具有輸入門限控制的固體繼電器的實(shí)施例1的電路如圖1所示，輸入門限控制電路1的輸出接電容三點(diǎn)式振蕩電路2，電容三點(diǎn)式振蕩2電 路的輸出接加速釋放電路3后接作為繼電器輸出端的場(chǎng)效應(yīng)管。
輸入門限控制電路1包括第一至第四門限控制電阻R1 R4，第一、第二 門限控制三極管V3、 V4，第一、第二門限控制二極管VI、 V5，接通穩(wěn)壓管 V2和關(guān)斷穩(wěn)壓管V6。電源接第一門限控制二極管V1正極，第一門限控制二 極管VI的負(fù)極與第一門限控制電阻R1接第一門限控制三極管V3的發(fā)射極， 第一門限控制電阻R1另一端與第二門限控制電阻R2連接接通穩(wěn)壓管V2的負(fù) 極和第二門限控制三極管V4的集電極，第二門限控制電阻R2另一端接第一 門限控制三極管V3的基極，第一門限控制三極管V3的集電極與第三、四門 限控制電阻R3、 R4連接，第三門限控制電阻R3另一端接第二門限控制三極 管V4的基極，第二門限控制三極管V4的發(fā)射極與第二門限控制二極管V5 的正極連接，第二門限控制二極管V5的負(fù)極與關(guān)斷穩(wěn)壓管V6的負(fù)極連接， 接通穩(wěn)壓管V2和關(guān)斷穩(wěn)壓管V6的正極連接并連接電源。第四門限控制電阻 R4和接通、關(guān)斷穩(wěn)壓管V2、 V6的正極為輸入門限控制電路1的輸出端。
當(dāng)關(guān)斷電壓要求較低時(shí)可以省去關(guān)斷穩(wěn)壓管V6，即第二門限控制三極管 V4的發(fā)射極經(jīng)第二門限控制二極管V5直接與接通穩(wěn)壓管V2的負(fù)極連接。
如圖1所示，電容三點(diǎn)式振蕩電路2包括第一至第三振蕩電路電阻R5 R7和振蕩輸出電阻R8，第一至第三振蕩電路電容C2 C4，振蕩電路三極管 V7，變壓器T和振蕩電路二極管V8，串聯(lián)的第一、二振蕩電路電阻R5和R6 兩端為輸入端，第一振蕩電路電阻R5與第一振蕩電路電容C2并聯(lián)，第二振 蕩電路電阻R6與第三振蕩電路電阻R7和第二振蕩電路電容C3并聯(lián)，第一、 二振蕩電路電容C2、 C3接振蕩電路三極管V7的基極，變壓器T的初級(jí)線圈 接第一振蕩電路電容C2的另一端和振蕩電路三極管V7的集電極，振蕩電路 三極管V7的發(fā)射極接第二振蕩電路電容C3的另一端，第三振蕩電路電容C4 連接在振蕩電路三極管V7的發(fā)射極和集電極之間，變壓器T的次級(jí)線圈接振 蕩電路二極管V8后與振蕩輸出電阻R8并聯(lián)，電容三點(diǎn)式振蕩電路2的輸出 電壓加在振蕩輸出電阻R8上。電容三點(diǎn)式振蕩電路2的輸入端，即串聯(lián)的第 一、二振蕩電路電阻R5和R6兩端，與輸入門限控制電路l的輸出端及濾波 電容C1并聯(lián)。
加速釋放電路3包括釋放電路三極管V10、釋放電路二極管V9、釋放電 路電阻R9，釋放電路二極管V9的正極連接電容三點(diǎn)式振蕩電路的振蕩輸出 電阻R8和釋放電路三極管V10的基極，釋放電路二極管V9的負(fù)極連接釋放
7電路三極管V10的發(fā)射極，釋放電路電阻R9連接在釋放電路三極管V10的集 電極和振蕩輸出電阻R8之間。釋放電路二極管V9經(jīng)電阻Rll接場(chǎng)效應(yīng)管V12 的柵極。
電容三點(diǎn)式振蕩電路2的振蕩輸出電阻R8還并聯(lián)有電阻R10及二極管
Vll。
本實(shí)施例具有輸入門限控制的固體繼電器安裝結(jié)構(gòu)如圖2所示，繼電器 電路設(shè)置在印制電路板5上，與底座6上的功率組件通過電路連接，外殼8 罩在印制電路板5與功率組件上，緊固件7連接底座6與外殼8。
本例的具有輸入門限控制的固體繼電器的運(yùn)行方法如下
當(dāng)本繼電器的輸入門限控制電路1輸入端不加信號(hào)或加關(guān)斷信號(hào)時(shí)，輸 入門限控制電路l未接通，電容三點(diǎn)式振蕩電路2不起振，電路不工作，場(chǎng) 效應(yīng)管V12不通，本繼電器輸出端開路。當(dāng)輸入信號(hào)達(dá)到接通穩(wěn)壓管V2設(shè)置 的接通電壓時(shí)，輸入門限控制電路l接通，輸入電壓通過第一門限控制三極 管V3加到電容三點(diǎn)式振蕩電路2，該振蕩電路工作，輸出控制電壓加在場(chǎng)效 應(yīng)管V12柵極，場(chǎng)效應(yīng)管V12導(dǎo)通，本繼電器輸出端接通，當(dāng)輸入門限控制 電路1的輸入端電壓下降到第二門限控制二極管V5、關(guān)斷穩(wěn)壓管V6設(shè)置的 關(guān)斷電壓值時(shí)，輸入門限控制電路1關(guān)斷，電容三點(diǎn)式振蕩電路2輸入斷電， 場(chǎng)效應(yīng)管V12的柵極電壓通過釋放電路三極管VIO、釋放電路電阻R9快速釋 放，場(chǎng)效應(yīng)管V12關(guān)斷，本繼電器輸出端開路。
調(diào)整接通穩(wěn)壓管V2的穩(wěn)壓值，控制輸入門限控制電路1的接通電壓；調(diào) 整關(guān)斷穩(wěn)壓管V6的穩(wěn)壓值，控制輸入門限控制電路1的關(guān)斷電壓。
實(shí)施例2
本發(fā)明具有輸入門限控制的固體繼電器的實(shí)施例2如圖3所示，包括與 實(shí)施例1相同的輸入門限控制電路1、加速釋放電路3和場(chǎng)效應(yīng)管，其不同 之處為用光伏耦合器4代替了實(shí)施例1中的電容三點(diǎn)式振蕩電路2。輸入門 限控制電路輸出端1的第四門限控制電阻R4并聯(lián)濾波電容C1后再串接電阻 R5'后，連接光伏耦合器4的輸入端。光伏耦合器4的輸出電壓加在振蕩輸 出電阻R8上，連接加速釋放電路3。本例的具有輸入門限控制的固體繼電器 的運(yùn)行方法也與例1相似當(dāng)輸入門限控制電路1輸入端不加信號(hào)或加關(guān)斷 信號(hào)時(shí)未接通時(shí)，光伏耦合器4不工作，場(chǎng)效應(yīng)管V12不通，本繼電器輸出 端開路。當(dāng)輸入信號(hào)達(dá)到接通穩(wěn)壓管V2設(shè)置的接通電壓時(shí)，輸入門限控制電 路1接通，輸入門限控制電路1加壓給光伏耦合器4使之開始工作，輸出控制電壓到場(chǎng)效應(yīng)管V12柵極，場(chǎng)效應(yīng)管V12導(dǎo)通，本繼電器輸出端接通。當(dāng) 輸入門限控制電路1的輸入信號(hào)下降到第二門限控制二極管V5、關(guān)斷穩(wěn)壓管 V6設(shè)置的關(guān)斷電壓值時(shí)輸入門限控制電路1關(guān)斷，光伏耦合器4輸入斷電， 停止工作，場(chǎng)效應(yīng)管V12的柵極電壓通過快速釋放電路3釋放，場(chǎng)效應(yīng)管V12 關(guān)斷，本繼電器輸出端開路。
權(quán)利要求
1、具有輸入門限控制的固體繼電器，包括加速釋放電路(3)和與之連接的作為輸出端的場(chǎng)效應(yīng)管，其特征在于還包括有輸入門限控制電路(1)，輸入門限控制電路(1)經(jīng)電容三點(diǎn)式振蕩電路(2)或光伏耦合器(4)與加速釋放電路(3)連接；輸入門限控制電路(1)包括有穩(wěn)壓管及配套的二極管、三極管、電阻及電容，其中的穩(wěn)壓管為實(shí)現(xiàn)門限控制電路(1)的接通電壓控制的接通穩(wěn)壓管。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有輸入門限控制的固體繼電器，其特征在于所述輸入門限控制電路(1)還有實(shí)現(xiàn)門限控制電路的關(guān)斷電壓控制的關(guān)斷 穩(wěn)壓管。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有輸入門限控制的固體繼電器，其特征在于-所述輸入門限控制電路(1)包括第一至第四門限控制電阻(R1 R4),第一、第二門限控制三極管(V3、 V4)，第一、第二門限控制二極管(Vl、 V5)，接 通穩(wěn)壓管(V2);電源接第一門限控制二極管(VI)正極，第一門限控制二極 管(VI)的負(fù)極與第一門限控制電阻(Rl)接第一門限控制三極管(V3)的 發(fā)射極，第一門限控制電阻(Rl)另一端與第二門限控制電阻(R2)連接接 通穩(wěn)壓管(V2)的負(fù)極和第二門限控制三極管(V4)的集電極，第二門限控 制電阻(R2)另一端接第一門限控制三極管(V3)的基極，第一門限控制三 極管(V3)的集電極與第三、四門限控制電阻(R3、 R4)連接，第三門限控 制電阻(R3)另一端接第二門限控制三極管(V4)的基極，第二門限控制三 極管(V4)的發(fā)射極與第二門限控制二極管(V5)的正極連接，第二門限控 制二極管(V5)的負(fù)極與接通穩(wěn)壓管(V2)的正極連接并連接電源；第四門 限控制電阻(R4)和接通穩(wěn)壓管(V2)的正極分別為輸入門限控制電路(1) 的輸出。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有輸入門限控制的固體繼電器，其特征在于:所述輸入門限控制電路(l)還接有關(guān)斷穩(wěn)壓管(V6)，第二門限控制二極管 (V5)的負(fù)極與關(guān)斷穩(wěn)壓管(V6)的負(fù)極連接，接通穩(wěn)壓管(V2)和關(guān)斷穩(wěn) 壓管(V6)的正極連接并連接電源；第四門限控制電阻(R4)和接通、關(guān)斷穩(wěn)壓管(V2、 V6)的正極分別為輸入門限控制電路(1)的輸出。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的具有輸入門限控制的固體繼電器，其特征 在于-所述電容三點(diǎn)式振蕩電路(2)包括第一至第三振蕩電路電阻(R5 R7) 和振蕩輸出電阻(R8)，第一至第三振蕩電路電容(C2 C4)，振蕩電路三極 管(V7)，變壓器(T)和振蕩電路二極管(V8)，串聯(lián)的第一、二振蕩電路電 阻(R5、 R6)兩端為輸入端，第一振蕩電路電阻(R5)與第一振蕩電路電容 (C2)并聯(lián)，第二振蕩電路電阻(R6)與第三振蕩電路電阻(R7)和第二振 蕩電路電容(C3)并聯(lián)，第一、二振蕩電路電容(C2、 C3)接振蕩電路三極 管(V7)的基極，變壓器(T)的初級(jí)線圈接第一振蕩電路電容(C2)的另一 端和振蕩電路三極管(V7)的集電極，振蕩電路三極管(V7)的發(fā)射極接第 二振蕩電路電容(C3)的另一端，第三振蕩電路電容(C4)連接在振蕩電路 三極管(V7)的發(fā)射極和集電極之間，變壓器(T)的次級(jí)線圈接振蕩電路二 極管(V8)后與振蕩輸出電阻(R8)并聯(lián)，電容三點(diǎn)式振蕩電路(2)的輸出 電壓加在振蕩輸出電阻(R8)上；電容三點(diǎn)式振蕩電路(2)的輸入端，即串 聯(lián)的第一、二振蕩電路電阻(R5、 R6)兩端，與輸入門限控制電路(1)的輸 出端及濾波電容(Cl)并聯(lián)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的具有輸入門限控制的固體繼電器，其特征 在于所述輸入門限控制電路(1)輸出端的第四門限控制電阻(R4)并聯(lián)濾波 電容(Cl)后再串接電阻(R5，)后，連接光伏耦合器(4)的輸入端；光伏 耦合器(4)的輸出電壓加在振蕩輸出電阻(R8)上，連接加速釋放電路(3)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有輸入門限控制的固體繼電器，其特征 在于所述具有輸入門限控制(1)的固體繼電器電路設(shè)置在印制電路板(5)上， 與底座(6)上的功率組件通過電路連接，外殼(8)罩在印制電路板與功率 組件上，緊固件(7)連接底座(6)與外殼(7)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有輸入門限控制的固體繼電器的運(yùn)行方法，其特征在于當(dāng)本繼電器的輸入門限控制電路(1)輸入端不加信號(hào)或加關(guān)斷信號(hào)時(shí)， 輸入門限控制電路(1)未接通，電容三點(diǎn)式振蕩電路(2)不起振或光伏耦 合器(4)不工作，電路不工作，場(chǎng)效應(yīng)管(V12)不通，本繼電器輸出端開 路；當(dāng)輸入信號(hào)達(dá)到接通穩(wěn)壓管(V2)設(shè)置的接通電壓時(shí)，輸入門限控制電 路(1)接通，輸入電壓加到電容三點(diǎn)式振蕩電路(2)或光伏耦合器(4)， 電容三點(diǎn)式振蕩電路(2)或光伏耦合器(4)工作，輸出控制電壓加在場(chǎng)效 應(yīng)管(V12)柵極使之導(dǎo)通，本繼電器輸出端接通。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的具有輸入門限控制的固體繼電器的運(yùn)行方法， 其特征在于-所述輸入門限控制電路(1)還有實(shí)現(xiàn)門限控制電路的關(guān)斷電壓控制的關(guān) 斷穩(wěn)壓管(V6);當(dāng)輸入門限控制電路(1)的輸入端電壓下降到第二門限控制二極管V5、 關(guān)斷穩(wěn)壓管(V6)設(shè)置的關(guān)斷電壓值時(shí)，輸入門限控制電路(1)關(guān)斷，電容 三點(diǎn)式振蕩電路(2)或光伏耦合器(4)輸入斷電，場(chǎng)效應(yīng)管(V12)的柵極 電壓通過加速釋放電路(3)快速釋放，場(chǎng)效應(yīng)管(V12)關(guān)斷，本繼電器輸 出端開路。
10、 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的具有輸入門限控制的固體繼電器的運(yùn)行方法，其特征在于調(diào)整接通穩(wěn)壓管(V2)的穩(wěn)壓值，控制輸入門限控制電路(1)的接通電 壓；調(diào)整關(guān)斷穩(wěn)壓管(V6)的穩(wěn)壓值，控制輸入門限控制電路(1)的關(guān)斷電 壓。
全文摘要
本發(fā)明公開一種具有輸入門限控制的固體繼電器及其運(yùn)行方法，包括加速釋放電路和與之連接的作為輸出端的場(chǎng)效應(yīng)管，還包括有輸入門限控制電路。輸入門限控制電路經(jīng)電容三點(diǎn)式振蕩電路或光伏耦合器與加速釋放電路連接；輸入門限控制電路包括有穩(wěn)壓管及配套的二極管、三極管、電阻及電容，其中的穩(wěn)壓管為實(shí)現(xiàn)門限控制電路的接通電壓控制的接通穩(wěn)壓管。所述具有輸入門限控制的固體繼電器電路設(shè)置在印制電路板上，與底座上的功率組件通過電路連接，外殼罩在印制電路板與功率組件上，緊固件連接底座與外殼。本繼電器可以滿足接通電壓點(diǎn)與關(guān)斷電壓點(diǎn)分離，并可根據(jù)實(shí)際需要對(duì)接通電壓點(diǎn)和關(guān)斷電壓點(diǎn)的設(shè)計(jì)值進(jìn)行調(diào)整。
文檔編號(hào)H03K17/687GK101465637SQ20071005092
公開日2009年6月24日 申請(qǐng)日期2007年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月18日
發(fā)明者任海峰 申請(qǐng)人:桂林航天電子有限公司