[实用新型]直流固态继电器

说明书

技术领域

本实用新型涉及固态继电器，具体涉及直流固态继电器。

背景技术

固态继电器除具有与电磁继电器一样的功能外，还具有逻辑电路兼容，耐振耐机械冲击，安装位置无限制，具有良好的防潮防霉防腐蚀性能，在防爆和防止臭氧污染方面的性能也极佳，输入功率小，灵敏度高，控制功率小，电磁兼容性好，噪声低和工作频率高等特点。专用的固态继电器可以具有短路保护，过载保护和过热保护功能，与组合逻辑固化封装就可以实现用户需要的智能模块，直接用于控制系统中。

目前固态继电器已广泛应用于计算机外围接口设备、恒温系统、调温、电炉加温控制、电机控制、数控机械、遥控系统、工业自动化装置；信号灯、调光、闪烁器、照明舞台灯光控制系统；仪器仪表、医疗器械、复印机、自动洗衣机；自动消防，保安系统以及作为电网功率因素补偿的电力电容的切换开关等等，另外在化工、煤矿等需防爆、防潮、防腐蚀场合中都有大量使用。

市场上固态继电器种类繁多，但大多数是交流固态继电器，应用于各种直流负载设备等场合的直流固态继电器比较少，市场上较少的直流固态继电器都采用晶体三极管作为开关器件，由于条件限制，该直流固态继电器灵活性差，当输出功率不同时需要改动多只元器件才能实现；并且导通后压降高、发热量大，导致其稳定性也很差。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是直流固态继电器灵活性差、稳定性不好的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是提供一种直流固态继电器，包括输入控制模块、隔离元器件为磁环变压器的隔离模块以及倍压整流模块和功率输出模块；

所述输入控制模块的输入端连接直流控制电源；

所述磁环变压器的初级线圈连接所述输入控制模块的输出端；

所述倍压整流模块的输入端连接所述磁环变压器的次级线圈；

所述功率输出模块包括绝缘栅双极型晶体管Q2，所述绝缘栅双极型晶体管Q2的栅极连接所述倍压整流模块的输出端，绝缘栅双极型晶体管Q2的集电极、发射极分别连接负载电源的正、负极。

在上述直流固态继电器中，所述输入控制模块包括第一电阻R1、第一电容C1、第三电阻R5以及二极管D1和NPN型三极管Q1；其中，第一电阻R1和第一电容C1并联后，一端连接NPN型三极管Q1的基极；另一端连接磁环变压器T1的初级线圈的输入端和直流控制电源的正极；NPN型三极管Q1的集电极连接磁环变压器T1的初级线圈的输出端；NPN型三极管Q1的发射极依次经过第三电阻R5和二极管D1连接直流控制电源的负极，二极管D1的负极与直流控制电源的负极相连；在基极与发射极间和集电极与发射极间分别并联一只电容C2和C3。

在上述直流固态继电器中，在所述直流控制电源的正、负极之间接入工作指示电路，所述工作指示电路包括一只电阻R2和一只发光二极管D2；所述电阻R2的一端与所述发光二极管D2的正极串联，另一端连接直流控制电源的正极，所述发光二极管D2的负极与直流控制电源的负极连接。

在上述直流固态继电器中，所述功率输出模块还包括稳压二极管D7、泄放电阻R7和限流电阻R6，所述稳压二极管D7和所述泄放电阻R7并联，所述稳压二极管D7负极的一端与所述倍压整流模块输出端、所述绝缘栅双极型晶体管Q2的发射极以及负载电源的负极连接；所述稳压二极管D7的负极与所述绝缘栅双极型晶体管Q2的栅极相连；所述限流电阻R6连接在所述绝缘栅双极型晶体管Q2的栅极与所述倍压整流模块输入端之间；所述绝缘栅双极型晶体管Q2的集电极连接负载电源的正极。

在上述直流固态继电器中，所述绝缘栅双极型晶体管Q2亦可用内部带阻尼二极管的型号或者在负载电源的正、负极之间接入一只续流二极管，所述续流二极管的正极与负载电源的负极连接，所述续流二极管的负极与负载电源的正极连接。

本实用新型采用磁环变压器作为隔离模块的隔离器件感应得到小交流电压，再通过倍压整流模块将小交流电压提高整流为大直流电压，经过稳压二极管后得到稳定的直流电压，以保证触发IGBT管导通，在输出功率要求发生改变时，由于这种设计保证了触发IGBT管导通的稳定电压，所以只需要更换不同功率的IGBT管就能够实现不同功率的输出，所以本实用新型提供的直流固态继电器应用更加灵活，稳定性更好，输出功率也更大，而且方便实用。

附图说明

图1为本实用新型的结构图；

图2为本实用新型提供的直流固态继电器电原理图；

图3为本实用新型的直流固态继电器负载接线示意图；

图4为本实用新型提供的直流固态继电器负载端加保护二极管电原理图。