[发明专利]一种高压直流固态继电器电路

说明书

本发明公开了一种高压直流固态继电器电路，包括输入端、驱动电源、主要功率开关部件和输出端，所述输入端与所述驱动电源之间连接有二极管D1和输入恒流电路装置，所述二极管D1用于防止输入端的输入控制信号电压在输入时接反向，所述输入恒流电路装置用于给光电耦合器的二极管提供恒定的驱动电流，使光电耦合器内的二极管能够输出足够的光功率保证控制信号的有效传递。本发明的有益效果是，输入的信号经过输入恒流电路装置给光电耦合器，使光电耦合器内的二极管能够输出足够的光功率保证控制信号的有效传递，更方便控制功率开关管的导通和关闭，同时本电路能够可靠驱动大功率场效应MOSFET、IGBT功率开关控制元件。

技术领域

本发明涉及继电器领域，特别是一种高压直流固态继电器电路。

背景技术

近年来MOSFET、IGBT塑封式芯片单管的容量不断提高，但是在较大功率电压等级与电流等级的工业应用需求系统中，MOSFET、IGBT单管将面临严峻挑战。为了提高MOSFET、IGBT模块承受电压和电流的能力，一般厂家通过多个MOSFET、IGBT芯片级串并联封装成模块后应用。传统芯片级封装合格率很大程度依赖于制造环境的净化和水质条件，并且多芯片单元与DBC的引线键合，会降低模块可靠性，定制化成本较高。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种高压直流固态继电器电路。

实现上述目的本发明的技术方案为，一种高压直流固态继电器电路，包括输入端、驱动电源、主要功率开关部件和输出端，所述输入端与所述驱动电源之间连接有二极管D1和输入恒流电路装置，所述二极管D1用于防止输入端的输入控制信号电压在输入时接反向，所述输入恒流电路装置用于给光电耦合器的二极管提供恒定的驱动电流，使光电耦合器内的二极管能够输出足够的光功率保证控制信号的有效传递。

作为所述高压直流固态继电器电路的进一步描述，所述驱动电源由多组驱动电源电路并联组成，并联的所述驱动电源电路对成布局，所述驱动电源用于给驱动功率管提供所需要的电压。

作为所述高压直流固态继电器电路的进一步描述，并联的多组所述驱动电源电路中，各支路分别使用单独的驱动栅极电阻，此方式可以避免驱动输出阻抗特性对于MOSFET、IGBT并联均流产生的影响，以此避免寄生振荡，各支路中的所述栅极电阻的阻值一致。

作为所述高压直流固态继电器电路的进一步描述，通过光耦隔离串并联实现串联高压与并联大电流，所述功率开关部件采用4只或8只增强型金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET、IGBT串并联构成。

作为所述高压直流固态继电器电路的进一步描述，所述增强型金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET、IGBT在并联时选择同一型号同一批次的MOSFET、IGBT，以保证管子的参数和特性一致，保证并联均流，此方式可以避免MOSFET、IGBT模块内部参数及输出、转移特性不一致时导致静态动态不均流。

作为所述高压直流固态继电器电路的进一步描述，所述主要功率开关部件与所述输出端之间连接有续流二极管，用来保证电路中电流的单向流动。

作为所述高压直流固态继电器电路的进一步描述，在所述高压直流固态继电器电路中，采用器件降容，通过器件的降容率，得到并联模块输出的总电流，进而选择合适的MOSFET、IGBT模块，即使在模块参数不一致的情况下，仍可以满足输出电流容量的要求。

作为所述高压直流固态继电器电路的进一步描述，在所述高压直流固态继电器电路中，对称布局并联回路中所有的功率回路和驱动回路保持最小回路漏感及严格的对称布局，各模块相邻，并优化均衡散热，以提高并联MOSFET、IGBT的均流效果。