本技術(shù)涉及電力電子，特別是涉及一種多相交流供電控制電路及固態(tài)繼電器。

背景技術(shù)：

1、在電力電子領(lǐng)域，大功率設(shè)備的通電控制一般采用接觸器，具有成本低、技術(shù)成熟、控制方法簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，但是在一些細(xì)分領(lǐng)域，接觸器的缺點(diǎn)導(dǎo)致應(yīng)用受阻，比如體積大、噪聲大、啟停沖擊電流大、自身功耗大等。隨著mosfet（金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管）從硅（si）材料發(fā)展到碳化硅（sic）材料，mosfet器件具有的高熱導(dǎo)率、高臨界擊穿電場(chǎng)和高載流子遷移率、低功耗和高效率的優(yōu)勢(shì)使其得到廣泛應(yīng)用。目前mosfet器件主要用于直流領(lǐng)域，比如基于mosfet的直流固態(tài)繼電器，以及基于sic的mosfet在電動(dòng)汽車上的應(yīng)用等。而對(duì)于兩相及三相交流供電電路，由于電路導(dǎo)通瞬間的電壓和電流值并不確定，有可能在導(dǎo)通時(shí)電流值正好處于峰值，導(dǎo)致電路通斷過(guò)程中的沖擊電流過(guò)大，不利于mosfet的長(zhǎng)期使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、在本實(shí)施例中提供了一種多相交流供電控制電路及固態(tài)繼電器，以解決相關(guān)技術(shù)中存在的電路通斷過(guò)程中的沖擊電流過(guò)大，不利于mosfet的長(zhǎng)期使用的問(wèn)題。

2、第一個(gè)方面，在本實(shí)施例中提供了一種多相交流供電控制電路，所述電路包括至少一個(gè)mosfet電路以及與所述mosfet電路對(duì)應(yīng)連接的至少一個(gè)門極驅(qū)動(dòng)電源電路，所述mosfet電路串聯(lián)在任一相交流供電通路中；所述電路還包括輸入控制電路、mosfet驅(qū)動(dòng)電路和過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)電路，所述過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)電路與多相交流供電通路連接；

3、所述過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)電路在所述多相交流供電通路輸出的多相交流電經(jīng)過(guò)零點(diǎn)時(shí)輸出過(guò)零點(diǎn)信號(hào)；

4、所述mosfet驅(qū)動(dòng)電路在所述過(guò)零點(diǎn)信號(hào)的觸發(fā)下，基于所述輸入控制電路發(fā)送的使能信號(hào)，控制所述門極驅(qū)動(dòng)電源電路向?qū)?yīng)的mosfet電路提供驅(qū)動(dòng)電源信號(hào)；

5、所述mosfet電路基于所述驅(qū)動(dòng)電源信號(hào)，控制對(duì)應(yīng)的交流供電通路導(dǎo)通。

6、在其中的一些實(shí)施例中，所述mosfet驅(qū)動(dòng)電路包括觸發(fā)器，所述觸發(fā)器在接收到所述過(guò)零點(diǎn)信號(hào)時(shí)，輸出與所述使能信號(hào)對(duì)應(yīng)的通斷控制信號(hào)，所述通斷控制信號(hào)用于導(dǎo)通或關(guān)斷所述門極驅(qū)動(dòng)電源電路與對(duì)應(yīng)的mosfet電路的連接。

7、在其中的一些實(shí)施例中，所述門極驅(qū)動(dòng)電源電路通過(guò)變壓器隔離輸出所述驅(qū)動(dòng)電源信號(hào)，所述門極驅(qū)動(dòng)電源電路的地與對(duì)應(yīng)的mosfet電路中的mosfet的源極連接。

8、在其中的一些實(shí)施例中，所述多相交流供電通路包括第一相供電通路和第二相供電通路，所述過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)電路包括電阻r4、電阻r5和雙向光耦芯片u1，所述電阻r4一端連接所述第一相供電通路的輸入端，所述電阻r4的另一端連接所述雙向光耦芯片u1的第一端，所述雙向光耦芯片u1的第二端連接所述第二相供電通路的輸入端，所述雙向光耦芯片u1的第三端連接電源vdd，所述雙向光耦芯片u1的第四端輸出所述過(guò)零點(diǎn)信號(hào)，并連接所述電阻r5的一端，所述電阻r5的另一端接地。

9、在其中的一些實(shí)施例中，所述多相交流供電控制電路包括第一mosfet電路和第一門極驅(qū)動(dòng)電源電路，

10、所述第一mosfet電路串聯(lián)連接在所述第一相供電通路的輸入端和輸出端之間，所述第一門極驅(qū)動(dòng)電源電路的地與所述第一mosfet電路的源極連接，所述第二相供電通路的輸入端與輸出端直接連接；

11、所述mosfet驅(qū)動(dòng)電路包括d觸發(fā)器u2、光耦芯片u3、發(fā)光二極管led1和電阻r9，所述d觸發(fā)器u2的時(shí)鐘端接入所述過(guò)零點(diǎn)信號(hào)，所述d觸發(fā)器u2的d端連接所述輸入控制電路，所述d觸發(fā)器u2的電源端連接所述電源vdd，所述d觸發(fā)器u2的gnd端接地，所述d觸發(fā)器u2的輸出端連接所述光耦芯片u3的輸入端陽(yáng)極，所述光耦芯片u3的輸入端陰極經(jīng)過(guò)所述發(fā)光二極管led1和所述電阻r9接地，所述光耦芯片u3的輸出端集電極接入所述第一門極驅(qū)動(dòng)電源電路輸出的驅(qū)動(dòng)電源信號(hào)vg-1，所述光耦芯片u3的輸出端發(fā)射極輸出信號(hào)g-ctrl1接入所述第一mosfet電路的柵極。

12、在其中的一些實(shí)施例中，所述多相交流供電控制電路包括第一mosfet電路、第二mosfet電路、第一門極驅(qū)動(dòng)電源電路、第二門極驅(qū)動(dòng)電源電路；

13、所述第一mosfet電路串聯(lián)連接在所述第一相供電通路的輸入端和輸出端之間，所述第一門極驅(qū)動(dòng)電源電路的地與所述第一mosfet電路的源極連接；所述第二mosfet電路串聯(lián)連接在所述第二相供電通路的輸入端和輸出端之間，所述第二門極驅(qū)動(dòng)電源電路的地與所述第二mosfet電路的源極連接；

14、所述mosfet驅(qū)動(dòng)電路包括d觸發(fā)器u2、光耦芯片u3、光耦芯片u4、發(fā)光二極管led1和電阻r9，所述d觸發(fā)器u2的時(shí)鐘端接入所述過(guò)零點(diǎn)信號(hào)，所述d觸發(fā)器u2的d端連接所述輸入控制電路，所述d觸發(fā)器u2的電源端連接所述電源vdd，所述d觸發(fā)器u2的gnd端接地，所述d觸發(fā)器u2的輸出端連接所述光耦芯片u3的輸入端陽(yáng)極，所述光耦芯片u3的輸入端陰極連接所述光耦芯片u4的輸入端陽(yáng)極，所述光耦芯片u4的輸入端陰極經(jīng)過(guò)所述發(fā)光二極管led1和所述電阻r9接地；所述光耦芯片u3的輸出端集電極接入所述第一門極驅(qū)動(dòng)電源電路輸出的驅(qū)動(dòng)電源信號(hào)vg-1，所述光耦芯片u3的輸出端發(fā)射極輸出信號(hào)g-ctrl1，接入所述第一mosfet電路的柵極；所述光耦芯片u4的輸出端集電極接入所述第二門極驅(qū)動(dòng)電源電路輸出的驅(qū)動(dòng)電源信號(hào)vg-2，所述光耦芯片u4的輸出端發(fā)射極輸出信號(hào)g-ctrl2，接入所述第二mosfet電路的柵極。

15、在其中的一些實(shí)施例中，所述多相交流供電通路包括第一相供電通路、第二相供電通路，第三相供電通路，所述過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)電路包括電阻r4、電阻r5、電阻r10~r13、雙向光耦芯片u1、雙向光耦芯片u7，所述電阻r4一端連接所述第一相供電通路的輸入端，所述電阻r4的另一端連接所述雙向光耦芯片u1的第一端，所述雙向光耦芯片u1的第二端連接所述第二相供電通路的輸入端，所述雙向光耦芯片u1的第三端連接電源vdd，所述雙向光耦芯片u1的第四端輸出過(guò)零點(diǎn)信號(hào)trig-1，并連接所述電阻r5的一端，所述電阻r5的另一端接地；

16、所述電阻r10一端連接所述第三相供電通路的輸入端，所述電阻r10的另一端連接所述雙向光耦芯片u7的第一端，所述雙向光耦芯片u7的第二端通過(guò)所述電阻r11連接所述第一相供電通路的輸入端，同時(shí)通過(guò)所述電阻r12連接所述第二相供電通路的輸入端；所述雙向光耦芯片u7的第三端連接電源vdd，所述雙向光耦芯片u7的第四端輸出過(guò)零點(diǎn)信號(hào)trig-2，并連接所述電阻r13的一端，所述電阻r13的另一端接地；其中所述電阻r10、所述電阻r11和所述電阻r12的阻值相同。

17、在其中的一些實(shí)施例中，所述多相交流供電控制電路包括第一mosfet電路、第二mosfet電路、第三mosfet電路、第一門極驅(qū)動(dòng)電源電路、第二門極驅(qū)動(dòng)電源電路、第三門極驅(qū)動(dòng)電源電路；

18、所述第一mosfet電路串聯(lián)連接在所述第一相供電通路的輸入端和輸出端之間，所述第一門極驅(qū)動(dòng)電源電路的地與所述第一mosfet電路的源極連接；所述第二mosfet電路串聯(lián)連接在所述第二相供電通路的輸入端和輸出端之間，所述第二門極驅(qū)動(dòng)電源電路的地與所述第二mosfet電路的源極連接；所述第三mosfet電路串聯(lián)連接在所述第三相供電通路的輸入端和輸出端之間，所述第三門極驅(qū)動(dòng)電源電路的地與所述第三mosfet電路的源極連接；

19、所述mosfet驅(qū)動(dòng)電路包括d觸發(fā)器u2、d觸發(fā)器u5、光耦芯片u3、光耦芯片u4、光耦芯片u6、發(fā)光二極管led1、發(fā)光二極管led2、電阻r9、電阻r14，所述d觸發(fā)器u2的時(shí)鐘端接入所述過(guò)零點(diǎn)信號(hào)trig-1，所述d觸發(fā)器u2的d端連接所述輸入控制電路，所述d觸發(fā)器u2的電源端連接所述電源vdd，所述d觸發(fā)器u2的gnd端接地，所述d觸發(fā)器u2的輸出端連接所述d觸發(fā)器u5的d端和所述光耦芯片u3的輸入端陽(yáng)極，所述光耦芯片u3的輸入端陰極連接所述光耦芯片u4的輸入端陽(yáng)極，所述光耦芯片u4的輸入端陰極經(jīng)過(guò)所述發(fā)光二極管led1和所述電阻r9接地；所述光耦芯片u3的輸出端集電極接入所述第一門極驅(qū)動(dòng)電源電路輸出的驅(qū)動(dòng)電源信號(hào)vg-1，所述光耦芯片u3的輸出端發(fā)射極輸出信號(hào)g-ctrl1，接入所述第一mosfet電路的柵極；所述光耦芯片u4的輸出端集電極接入所述第二門極驅(qū)動(dòng)電源電路輸出的驅(qū)動(dòng)電源信號(hào)vg-2，所述光耦芯片u4的輸出端發(fā)射極輸出信號(hào)g-ctrl2，接入所述第二mosfet電路的柵極；

20、所述d觸發(fā)器u5的時(shí)鐘端接入所述過(guò)零點(diǎn)信號(hào)trig-2，所述d觸發(fā)器u5的電源端連接所述電源vdd，所述d觸發(fā)器u5的gnd端接地，所述d觸發(fā)器u5的輸出端連接所述光耦芯片u6的輸入端陽(yáng)極，所述光耦芯片u6的輸入端陰極經(jīng)過(guò)所述發(fā)光二極管led2和所述電阻r14接地，所述光耦芯片u6的輸出端集電極接入所述第三門極驅(qū)動(dòng)電源電路輸出的驅(qū)動(dòng)電源信號(hào)vg-3，所述光耦芯片u6的輸出端發(fā)射極輸出信號(hào)g-ctrl3，接入所述第三mosfet電路的柵極。

21、在其中的一些實(shí)施例中，所述多相交流供電控制電路包括第二mosfet電路、第三mosfet電路、第二門極驅(qū)動(dòng)電源電路、第三門極驅(qū)動(dòng)電源電路；

22、所述第二mosfet電路串聯(lián)連接在所述第二相供電通路的輸入端和輸出端之間，所述第二門極驅(qū)動(dòng)電源電路的地與所述第二mosfet電路的源極連接；所述第三mosfet電路串聯(lián)連接在所述第三相供電通路的輸入端和輸出端之間，所述第三門極驅(qū)動(dòng)電源電路的地與所述第三mosfet電路的源極連接；所述第一相供電通路的輸入端與輸出端直接連接；

23、所述mosfet驅(qū)動(dòng)電路包括d觸發(fā)器u2、d觸發(fā)器u5、光耦芯片u4、光耦芯片u6、發(fā)光二極管led1、發(fā)光二極管led2、電阻r9、電阻r14，所述d觸發(fā)器u2的時(shí)鐘端接入所述過(guò)零點(diǎn)信號(hào)trig-1，所述d觸發(fā)器u2的d端連接所述輸入控制電路，所述d觸發(fā)器u2的電源端連接所述電源vdd，所述d觸發(fā)器u2的gnd端接地，所述d觸發(fā)器u2的輸出端連接所述d觸發(fā)器u5的d端和所述光耦芯片u4的輸入端陽(yáng)極，所述光耦芯片u4的輸入端陰極經(jīng)過(guò)所述發(fā)光二極管led1和所述電阻r9接地；所述光耦芯片u4的輸出端集電極接入所述第二門極驅(qū)動(dòng)電源電路輸出的驅(qū)動(dòng)電源信號(hào)vg-2，所述光耦芯片u4的輸出端發(fā)射極輸出信號(hào)g-ctrl2，接入所述第二mosfet電路的柵極；

24、所述d觸發(fā)器u5的時(shí)鐘端接入所述過(guò)零點(diǎn)信號(hào)trig-2，所述d觸發(fā)器u5的電源端連接所述電源vdd，所述d觸發(fā)器u5的gnd端接地，所述d觸發(fā)器u5的輸出端連接所述光耦芯片u6的輸入端陽(yáng)極，所述光耦芯片u6的輸入端陰極經(jīng)過(guò)所述發(fā)光二極管led2和所述電阻r14接地，所述光耦芯片u6的輸出端集電極接入所述第三門極驅(qū)動(dòng)電源電路輸出的驅(qū)動(dòng)電源信號(hào)vg-3，所述光耦芯片u6的輸出端發(fā)射極輸出信號(hào)g-ctrl3，接入所述第三mosfet電路的柵極。

25、第二個(gè)方面，在本實(shí)施例中提供了一種固態(tài)繼電器，所述固態(tài)繼電器包括如第一個(gè)方面所述的多相交流供電控制電路。

26、與相關(guān)技術(shù)相比，在本實(shí)施例中提供的多相交流供電控制電路，通過(guò)過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)電路在多相交流供電通路輸出的多相交流電經(jīng)過(guò)零點(diǎn)時(shí)輸出過(guò)零點(diǎn)信號(hào)，通過(guò)mosfet驅(qū)動(dòng)電路在所述過(guò)零點(diǎn)信號(hào)的觸發(fā)下，基于輸入控制電路發(fā)送的使能信號(hào)，控制門極驅(qū)動(dòng)電源電路向?qū)?yīng)的mosfet電路提供驅(qū)動(dòng)電源信號(hào)；通過(guò)mosfet電路基于所述驅(qū)動(dòng)電源信號(hào)，控制對(duì)應(yīng)的交流供電通路導(dǎo)通，即通過(guò)檢測(cè)交流電的過(guò)零點(diǎn)時(shí)刻，在過(guò)零點(diǎn)時(shí)控制對(duì)應(yīng)的交流供電通路導(dǎo)通或斷開，抑制了通斷過(guò)程中的沖擊電流，解決了電路通斷過(guò)程中的沖擊電流過(guò)大，不利于mosfet的長(zhǎng)期使用的問(wèn)題，有效保護(hù)了mosfet器件及負(fù)載。

27、本技術(shù)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的細(xì)節(jié)在以下附圖和描述中提出，以使本技術(shù)的其他特征、目的和優(yōu)點(diǎn)更加簡(jiǎn)明易懂。