[发明专利]一种固态继电器

说明书

技术领域

本发明属于固态继电器领域，尤其涉及一种具有高端电流隔离采集功能的固态继电器。

背景技术

传统继电器不可避免存在机械特性差、一致性差、开关寿命有限的弊端，不能满足航空、航天等苛刻环境的使用要求。传统的电流隔离采样采用霍尔电流传感器，存在体积大，需要正负电源供电等局限。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：传统继电器存在机械特性差、一致性差、开关寿命有限等问题,而传统的电流隔离采样采用霍尔电流传感器，存在体积大，需要正负电源供电等问题。

为解决上面的技术问题，本发明提供了一种固态继电器，该固态继电器包括：电流采样模块、模拟量隔离模块、过流保护与控制模块；所述过流保护与控制模块包括：碳化硅场效晶体管MOSFET；

所述电流采样模块，用于采集所述固态继电器所在回路的电流；

所述模拟量隔离模块，用于将所述电流转换成电压并隔离输出；

所述过流保护与控制模块，用于根据输入的指令以及所述电流，控制其内置的MOSFET的开通或关断。

本发明的有益效果：上述的固态继电器，该固态继电器是集继电器的开断功能和霍尔电流采集功能的固态器件，其具有无触点、无电弧、无噪声、响应快、电磁干扰小、寿命长、可靠性高以及便于计算机远程控制等优点，能够适用于高安全性，高可靠性要求的航空航天以及武器装备配电系统。

进一步地，所述过流保护与控制模块，用于当所述输入的指令为开通时，判断所述电流是否大于预设电流标准阈值，若大于，则控制所述MOSFET断开；若小于或等于，则控制所述MOSFET保持原有状态。

上述进一步地有益效果：通过输入指令和电流控制MOSFET断开和关闭，实现对电路短路的及时保护。

进一步地，所述电流采样模块包括：采样电阻Rs，所述采样电阻Rs与所述模拟量隔离模块连接。

进一步地，所述模拟量隔离模块包括：线性光耦、电阻R1、电阻R2、电阻R3、运算放大器V1和运算放大器V2；

所述电阻R1一端与所述采样电阻Rs连接，另一端与所述电阻R2的一端连接，所述电阻R2的另一端与所述线性光耦连接；

所述运算放大器V1的P端连接在所述采样电阻Rs与所述MOSFET的漏极之间，所述运算放大器V1的N端连接在所述电阻R1与电阻R2之间；

所述运算放大器V1的输出端与所述线性光耦连接；

所述线性光耦还与运算放大器V2的连接；

所述电阻R3一端接所述运算放大器V2的P端，另一端接所述运算放大器V2的输出端，所述运算放大器V2的N端接地。

进一步地，所述线性光耦包括：发光二极管，光敏二极管PD1和光敏二极管PD2；

所述发光二极管的阳极接所述运算放大器V1的输出端，所述发光二极管的阴极接地；

所述光敏二极管PD1的阴极接所述电阻R2，所述光敏二极管PD1的阳极接地；

所述光敏二极管PD2的阳极接所述运算放大器V2的N端，所述光敏二极管PD2的阴极接所述运算放大器V2的P端。

进一步地，所述采样电阻Rs的一端还与直流电源DC连接。

附图说明

图1为本发明的一种固态继电器的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例

如图1所示，本实施例是一种固态继电器，该固态继电器包括：电流采样模块、模拟量隔离模块、过流保护与控制模块；所述过流保护与控制模块包括：金氧半场效晶体管MOSFET；

所述电流采样模块，用于采集所述固态继电器所在回路的电流；

所述模拟量隔离模块，用于将所述电流转换成电压并隔离输出；

所述过流保护与控制模块，用于根据输入的指令以及所述电流，控制其内置的MOSFET的开通或关断。

需要说明的是，该固态继电器是由电流采样模块、模拟量隔离模块、过流保护与控制模块这四部分构成，其中电流采样模块是采集整个固态继电器所在回路的电流，并将采集的该电流通过模拟量隔离模块进行隔离，同时也将该电流发送给过流保护与控制模块，采用这种方式可以替代传统继电器和霍尔电流传感器的功能，这样既可以节约器件，也可以实现体积小的优点。另外，通过该模拟量隔离模块输出的电压就可以直接推导出需求的该电流采样模块采集的该固态继电器中回路的电流值。