專利名稱：小型大功率密封直流固體繼電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種小型大功率直流固體繼電器。
背景技術(shù)：
固體繼電器是繼電器領(lǐng)域的一個重要分支，其內(nèi)部全部由固體組件組成，與傳統(tǒng) 電磁繼電器相比，內(nèi)部沒有活動零部件，具有可靠性高、壽命長、耐振動、沖擊性好的特點， 在可靠性要求高、環(huán)境惡劣的應用條件下大有替換電磁繼電器的趨勢?，F(xiàn)有的固體繼電器 主要為環(huán)氧樹脂灌封結(jié)構(gòu)產(chǎn)品，負載能力小，散熱性能差，不能滿足航空、航天、船舶、兵器、 核工業(yè)等領(lǐng)域的使用要求。且40A以上的小型大功率固體繼電器目前也無密封型產(chǎn)品
發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問題設(shè)計一種小型大功率密封直流固體繼電器，采用兩層結(jié) 構(gòu)設(shè)計，體積小、負載電流大，壽命長，環(huán)境適應性能好、可靠性高，泄漏率< IXlO-1Pa. cm3/
So本發(fā)明的技術(shù)解決方案一種小型大功率密封直流固體繼電器，所述繼電器由金 屬外殼、金屬蓋板、控制電路及功率輸出電路構(gòu)成，功率輸出電路設(shè)置在金屬外殼的底層， 控制電路設(shè)置在金屬外殼的頂層，金屬蓋板密封固定在金屬外殼的頂部；金屬外殼的后端 面上密封安裝有兩個輸入端子，前端面上密封安裝有兩個輸出端子，且兩個輸入端子與控 制電路的輸入端連接，控制電路的輸出端與功率輸出電路的輸入端連接，功率輸出電路的 輸出端與兩個輸出端子連接。所述控制電路由輸入回路、高頻振蕩回路、變壓器隔離電路及輸出控制回路組成； 輸入回路的輸入端分別與兩個輸入端子連接，輸出端接高頻振蕩回路的輸入端，高頻振蕩 回路的輸出端接變壓器隔離電路的輸入端，變壓器隔離電路的輸出端接輸出控制回路的輸 入端，輸出控制回路的輸出端接功率輸出電路的輸入端，功率輸出電路的輸出端分別與兩 個輸出端子連接。所述金屬蓋板在氮氣保護環(huán)境下采用熔焊密封封裝方式固定在金屬外殼的頂部。所述功率輸出電路由功率場效應管V7、V8、V9、V10組成，且V7、V8反串聯(lián)連接，V9、 VlO反串聯(lián)連接，V7、V9并聯(lián)連接，V8、V10并聯(lián)連接。所述輸入端子和輸出端子均通過玻璃絕緣子固定在金屬外殼的前后端面上。所述功率場效應管V7、V8、V9、VlO均通過陶瓷基板固定在金屬外殼的底面上。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的優(yōu)點和效果1、本發(fā)明內(nèi)部電路采用上下兩層結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)調(diào)試方便，體積小， 80. 5mmX60mmX21. 5mm max。2、本發(fā)明金屬外殼與金屬蓋板在氮氣保護環(huán)境下采用熔焊密封封裝方式，且輸入 端子和輸出端子均通過玻璃絕緣子燒結(jié)密封安裝，可靠性高，耐惡劣環(huán)境能力強，密封性 好，泄漏率彡1 X ICT1Pa. cmVso
3、本發(fā)明功率場效應管均通過陶瓷基板焊接固定在金屬外殼的底面上，通過金屬 外殼傳導散熱，散熱性能好，負載能力強。負載能力50VDC/50A。4、本發(fā)明采用兩個功率場效應管V7、V9并聯(lián)連接，并在V7、V9的S極上反向串聯(lián) 兩個同型號場效應管V8、VlO作為二極管使用，組成大電流單向輸出電路結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)單向?qū)?電性。


圖1為本發(fā)明的外形圖，圖2為本發(fā)明前端面結(jié)構(gòu)示意圖，圖3為圖1的A-A剖視圖，圖4為本發(fā)明的電路方框圖， 圖5為本發(fā)明的電路原理圖。
具體實施例方式結(jié)合附圖1、2、3、4、5描述本發(fā)明的一種實施例。一種小型大功率密封直流固體繼電器，由金屬外殼1、金屬蓋板4、控制電路7及功 率輸出電路8構(gòu)成，功率輸出電路8設(shè)置在金屬外殼1的底層，控制電路7設(shè)置在金屬外殼 1的頂層，金屬蓋板4在氮氣保護環(huán)境下采用熔焊密封封裝方式固定在金屬外殼1的頂部， 使金屬殼體內(nèi)充滿高純度氮氣。金屬外殼1的后端面上通過玻璃絕緣子3燒結(jié)密封安裝有 兩個輸入端子5，前端面上通過玻璃絕緣子3燒結(jié)密封安裝有兩個輸出端子6。金屬外殼1 的外部四角設(shè)置有四個安裝孔9?？刂齐娐?為由分立組件組成的印制板電路，由輸入回路、高頻振蕩回路、變壓器 隔離電路及輸出控制回路組成；輸入回路的輸入端分別與兩個輸入端子5連接，輸出端接 高頻振蕩回路的輸入端，高頻振蕩回路的輸出端接變壓器隔離電路的輸入端，變壓器隔離 電路的輸出端接輸出控制回路的輸入端，輸出控制回路的輸出端接功率輸出電路8的輸入 端，功率輸出電路8的輸出端分別與兩個輸出端子6連接。功率輸出電路8由功率場效應管￥7、￥8、￥9、￥10組成，且￥7、￥8反串聯(lián)連接，乂9、 VlO反串聯(lián)連接，V7、V9并聯(lián)連接，V8、VlO并聯(lián)連接。功率場效應管V7、V8、V9、VlO均通過 陶瓷基板2焊接固定在金屬外殼1的底面上。本發(fā)明為一組單向常開輸出密封直流固體繼電器，輸出電流50A，具有單向輸出電 路結(jié)構(gòu)、負載電流大、體積小(80. 5X60X21. 5mm3)、環(huán)境適應性優(yōu)良、可靠性高。工作原理輸入端子5施加控制信號時，經(jīng)輸入回路輸入的直流信號經(jīng)高頻振蕩 回路產(chǎn)生高頻信號，高頻信號通過變壓器隔離電路耦合后產(chǎn)生的交流信號再經(jīng)過輸出控制 回路整流提供穩(wěn)定的驅(qū)動電壓，驅(qū)動功率場效應管動作，輸出端處于導通狀態(tài)，帶動負載運 行。本發(fā)明輸出電流為50A，且為單向?qū)щ娸敵鲭娐?。為滿足本發(fā)明在大電流下可靠工作以 及實現(xiàn)單向?qū)щ娸敵鲂阅埽景l(fā)明采用兩個90A的功率場效應管V7、V9并聯(lián)連接，并在V7、 V9的S極上反向串聯(lián)兩個同型號場效應管V8、VlO作為二極管使用，組成大電流單向輸出 電路結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)單向?qū)щ娦?。本發(fā)明采用MOSFET管輸出，由于MOSFET管的S、D極為二極管 特性，二極管電流參數(shù)和電壓參數(shù)與MOSFET管參數(shù)相同，能與MOSFET管D、S正向?qū)〞r匹配使用，所以選用同型號MOSFET管作為二極管使用， 實現(xiàn)單向?qū)щ姷囊蟆?br> 權(quán)利要求
一種小型大功率密封直流固體繼電器，其特征是所述繼電器由金屬外殼(1)、金屬蓋板(4)、控制電路(7)及功率輸出電路(8)構(gòu)成，功率輸出電路(8)設(shè)置在金屬外殼(1)的底層，控制電路(7)設(shè)置在金屬外殼(1)的頂層，金屬蓋板(4)密封固定在金屬外殼(1)的頂部；金屬外殼(1)的后端面上密封安裝有兩個輸入端子(5)，前端面上密封安裝有兩個輸出端子(6)，且兩個輸入端子(5)與控制電路(7)的輸入端連接，控制電路(7)的輸出端與功率輸出電路(8)的輸入端連接，功率輸出電路(8)的輸出端與兩個輸出端子(6)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型大功率密封直流固體繼電器，其特征是所述控制電路 (7)由輸入回路、高頻振蕩回路、變壓器隔離電路及輸出控制回路組成；輸入回路的輸入端 分別與兩個輸入端子(5)連接，輸出端接高頻振蕩回路的輸入端，高頻振蕩回路的輸出端 接變壓器隔離電路的輸入端，變壓器隔離電路的輸出端接輸出控制回路的輸入端，輸出控 制回路的輸出端接功率輸出電路(8)的輸入端，功率輸出電路(8)的輸出端分別與兩個輸 出端子(6)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型大功率密封直流固體繼電器，其特征是所述金屬蓋板 (2)在氮氣保護環(huán)境下采用熔焊密封封裝方式固定在金屬外殼(1)的頂部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的小型大功率密封直流固體繼電器，其特征是所述 功率輸出電路⑶由功率場效應管￥7、￥8、￥9、￥10組成，且￥7、￥8反串聯(lián)連接，￥9、￥10反 串聯(lián)連接，V7.V9并聯(lián)連接，V8、V10并聯(lián)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的小型大功率密封直流固體繼電器，其特征是所述 輸入端子(5)和輸出端子(6)均通過玻璃絕緣子(3)固定在金屬外殼(1)的前后端面上。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的小型大功率密封直流固體繼電器，其特征是所述功率場效 應管V7、V8、V9、V10均通過陶瓷基板⑵固定在金屬外殼(1)的底面上。
全文摘要
一種小型大功率密封直流固體繼電器，由金屬外殼、金屬蓋板、控制電路及功率輸出電路構(gòu)成，功率輸出電路設(shè)置在金屬外殼的底層，控制電路設(shè)置在金屬外殼的頂層，金屬蓋板密封固定在金屬外殼的頂部；金屬外殼的后端面上密封安裝有兩個輸入端子，前端面上密封安裝有兩個輸出端子，且兩個輸入端子與控制電路的輸入端連接，控制電路的輸出端與功率輸出電路的輸入端連接，功率輸出電路的輸出端與兩個輸出端子連接。本發(fā)明采用兩層結(jié)構(gòu)設(shè)計，體積小、負載電流大，壽命長，環(huán)境適應性能好、可靠性高，泄漏率≤1×10-1Pa.cm3/s。
文檔編號H03K17/72GK101867359SQ201010209069
公開日2010年10月20日 申請日期2010年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月12日
發(fā)明者朱煜, 梁海梅, 陳向東 申請人:陜西群力電工有限責任公司