双组三相固态继电器的制作方法

1.本实用新型涉及电子开关，具体涉及一种双组三相固态继电器。


背景技术：

2.固态继电器(ssr，solid state relay)是一种无触点通断式电子开关，为四端有源器件。两端作为输入控制端，另外两端为输出受控端。中间采用光电隔离，在输入控制端加上直流或脉冲信号，输出受控端就能从关断状态转变成导通状态(无信号输入时呈阻断状态)，从而控制较大负载。
3.固态继电器全部采用了半导体器件，无可动部件和触点，却可以实现相当于传统机械式电磁继电器一样的功能，由于其开关动作时不存在机械运动，有效的避免了传统机械式电磁继电器触点火花，触点熔融等弊端；其开关速度达到了毫秒级，也是传统机械式电磁继电器所无法比拟的；另外其抗干扰能力远优于传统机械式电磁继电器。
4.固态继电器ssr取代传统机械式电磁继电器已是必然趋势和潮流，其应该领域更是涉及到了传统机械式电磁继电器无法涉足了计算机领域。
5.目前固态继电器常见的有单相固态继电器、三相固态继电器，其缺点主要是集成度不够高。


技术实现要素：

6.针对现有技术的不足，本实用新型公开了双组三相固态继电器。
7.本实用新型所采用的技术方案如下：
8.一种双组三相固态继电器，所述继电器包括外壳结构和电路结构；所述外壳结构包括底板以及固定于底板之上的塑壳；在塑壳之内安装有两个三相固态继电器的电路结构；三相固态继电器的电路结构设置于pcb板上；在塑壳的上表面设置有两组控制信号接线端子、两组一路输出受控负载接线端子，两组二路输出受控负载接线端子；三相固态继电器的直流输入端由控制信号接线端子接入塑壳之内并连接于pcb板；三相固态继电器的第一交流输出端由一路输出受控负载接线端子引出；三相固态继电器的第二交流输出端由二路输出受控负载接线端子引出。
9.其进一步的技术方案为：两个三相固态继电器的电路结构相同；每个所述三相固态继电器的电路结构包括分别连接于三个相位的三组开关电路；每组所述开关电路包括作为直流输入端的输入端一和输入端二，作为交流输出端的输出端一和输出端二；第一开关电路的输入端一连接直流输入端的正极；第一开关电路的输入端二连接第二开关电路的输入端一，第二开关电路的输入端二连接第三开关电路的输入端一，第三开关电路的输入端二连接直流输入端负极；输出端一和输出端二之间连接与所述相位相对应的相负载。
10.其进一步的技术方案为：所述开关电路包括光耦和开关元件；所述光耦的两个输入端作为输入端一和输入端二；开关元件为双向可控硅；光耦的第一输出端通过第一电阻连接双向可控硅的第一控制端；光耦的第二输出端通过第二电阻连接双向可控硅的第二控
制端；双向可控硅的第一极和第二极分别作为输出端一和输出端二。
11.其进一步的技术方案为：所述开关电路还包括吸收电路；吸收电路的两端分别连接于输出端一和输出端二；所述吸收电路包括相处串联的第三电阻和电容，或者，所述吸收电路为非线性电阻。
12.其进一步的技术方案为：所述开关电路包括开关元件；开关元件为双向可控硅；两个三相固态继电器包括六个双向可控硅；六个双向可控硅烧结于金属底板上；所述金属底板装于塑框内；在所述塑框上方安装pcb板；六个双向可控硅的引线均由pcb板的开孔穿出并焊接。
13.其进一步的技术方案为：第一三相固态继电器的三个双向可控硅的第一极和第二极焊接于pcb板之上后分别连接于一路输出受控负载接线端子一和二路输出受控负载接线端子一；第二三相固态继电器的三个双向可控硅的第一极和第二极焊接于pcb板之上后分别连接于一路输出受控负载接线端子二和二路输出受控负载接线端子二。
14.其进一步的技术方案为：三相固态继电器的电路结构还包括指示灯；指示灯的灯珠安装于塑壳之上，与指示灯所对应的控制信号接线端子的旁侧；指示灯的引线两端分别连接于直流输入端的正极和直流输入端的负极。
15.其进一步的技术方案为：第一指示灯和第二指示灯的颜色不同。
16.其进一步的技术方案为：在塑壳上方覆盖有透明罩。
17.其进一步的技术方案为：一路输出受控负载接线端子一和二路输出受控负载接线端子一沿塑壳上表面的第一边沿方向排列；一路输出受控负载接线端子二和二路输出受控负载接线端子二沿塑壳上表面的与第一边沿相对的第二边沿方向排列；控制信号接线端子排列于一路输出受控负载接线端子一和一路输出受控负载接线端子二之间。
18.本实用新型的有益效果如下：
19.本实用新型通过重新综合设计固态继电器的外壳结构和电路结构，实现了在一个封装结构内实现双组三相固态继电器的效果，且在一个封装结构内，双组三相固态继电器互不干扰和影响，接线方便，接线时候也不会互相缠绕，且可以保证排线整齐，用户在使用过程中，也可以方便的判断双组三相固态继电器中哪一组处于工作状态，而且可以根据需要随意选择任意一个的三相固态继电器使用。本实用新型集成度更高，在小体积内集成了两个三相固态继电器，更适合现代小体积电器和小体积设备的应用场景，具有很强的实用性。
附图说明
20.图1为本实用新型的实施例的外部结构示意图。
21.图2为本实用新型的实施例中一个三相固态继电器的电路结构示意图。
具体实施方式
22.下面结合附图，说明本实用新型的具体实施方式。
23.双组三相固态继电器包括外壳结构和电路结构。
24.图1为本实用新型的实施例的外部结构示意图。如图1所示，双组三相固态继电器的外壳结构包括底板1以及固定于底板1之上的塑壳2。在塑壳2之内安装有两个三相固态继
电器的电路结构。三相固态继电器的电路结构设置于pcb板之上。在塑壳2的上表面设置有两组控制信号接线端子3、两组一路输出受控负载接线端子6，7，两组二路输出受控负载接线端子8，9。三相固态继电器的直流输入端由控制信号接线端子3接入塑壳2之内并连接于pcb板。三相固态继电器的第一交流输出端自pcb板上由一路输出受控负载接线端子6，7引出。三相固态继电器的第二交流输出端自pcb板上由二路输出受控负载接线端子8，9引出。
25.具体的，一路输出受控负载接线端子一6和二路输出受控负载接线端子一8沿塑壳2上表面的第一边沿方向排列。一路输出受控负载接线端子二7和二路输出受控负载接线端子二9沿塑壳2上表面的与第一边沿相对的第二边沿方向排列。控制信号接线端子3排列于一路输出受控负载接线端子一6和一路输出受控负载接线端子二7之间。
26.优选的，一路输出受控负载接线端子一6的第一相61、第二相62和第三相63均是使用紧固螺栓固定，且第一相61、第二相62和第三相63的接线处是通过相互平行的隔板隔开的，在接线中不易互相干扰，且隔板是垂直于第一边沿方向设置的，隔板设置于第一相61、第二相62和第三相63之间相邻的位置，也设置于第一相61和第三相63的最外侧，有利于归纳排线的走势，使得排线整齐。二路输出受控负载接线端子一8、一路输出受控负载接线端子二7和二路输出受控负载接线端子二9的三相之间的排布方法参考一路输出受控负载接线端子一6。
27.直流输入端正极u+连接一路输入控制信号接线端子正极3-1，直流输入端负极u-连接一路输入控制信号接线端子负极3-2，输出端一a1，b1，c1分别连接一路输出受控负载接线端子一6的第一相61、第二相62和第三相63，输出端二a2，b2，c2分别连接二路输出受控负载接线端子一8的第一相8-1、第二相8-2和第三相8-3。对于另一个三相固态继电器，在罩壳2内部，可以理解，其电路的两个直流输入端和二路输入控制信号接线端子正极3-3、二路输入控制信号接线端子负极3-4的连接方法，以及其电路的两组三相交流输出端与二路输出受控负载接线端子一7的第一相7-1、第二相7-2和第三相7-3，以及二路输出受控负载接线端子二9的第一相9-1、第二相9-2和第三相9-3的连接方法是类似的。
28.两个三相固态继电器的电路结构是相同的。图2为本实用新型的实施例中一个三相固态继电器的电路结构示意图。如图2所示，对于一个三相固态继电器来说，电路结构包括分别连接于三个相位的三组开关电路。每组开关电路包括作为直流输入端的输入端一和输入端二，作为三相交流输出端的输出端一a1，b1，c1和输出端二a2，b2，c2。第一开关电路的输入端一通过第四电阻r1连接直流输入端正极u+。第一开关电路的输入端二连接第二开关电路的输入端一，第二开关电路的输入端二连接第三开关电路的输入端一，第三开关电路的输入端二连接直流输入端负极u-。输出端一a1，b1，c1和输出端二a2，b2，c2之间连接与相位相对应的相负载。
29.图1和图2结合，可知，对于一个三相固态继电器来说，在罩壳2内部，直流输入端正极u+连接一路输入控制信号接线端子正极3-1，直流输入端负极u-连接一路输入控制信号接线端子负极3-2，输出端一a1，b1，c1分别连接一路输出受控负载接线端子一6的第一相61、第二相62和第三相63，输出端二a2，b2，c2分别连接二路输出受控负载接线端子一8的第一相8-1、第二相8-2和第三相8-3。对于另一个三相固态继电器，在罩壳2内部，可以理解，其电路的两个直流输入端和二路输入控制信号接线端子正极3-3、二路输入控制信号接线端子负极3-4的连接方法，以及其电路的两组三相交流输出端与二路输出受控负载接线端子
一7的第一相7-1、第二相7-2和第三相7-3，以及二路输出受控负载接线端子二9的第一相9-1、第二相9-2和第三相9-3的连接方法是类似的。
30.具体的，如图2所示，开关电路包括光耦u1，u2，u3和开关元件。光耦u1，u2，u3的两个输入端作为输入端一和输入端二。开关元件为双向可控硅。双向可控硅是通过反向并联两个单向可控硅q1、q2，q3、q4，q5、q6实现的。光耦u1，u2，u3的第一输出端通过第一电阻r3，r6，r9连接双向可控硅的第一控制端。光耦u1，u2，u3的第二输出端通过第二电阻r7，r7，r10连接双向可控硅的第二控制端。双向可控硅的第一极和第二极分别作为输出端一a1，b1，c1和输出端二a2，b2，c2。
31.进一步的，开关电路还包括吸收电路。吸收电路的两端分别连接于输出端一a1，b1，c1和输出端二a2，b2，c2。吸收电路包括相处串联的第三电阻r5，r9，r11和电容c1，c2，c3，或者，吸收电路也可以选用非线性电阻，例如压敏电阻器。
32.在每一相的开关电路中，光耦u1，u2，u3是为前端输入的控制信号提供一个输入/输出端之间的通道，但又在电气上断开三相固态继电器中输入端和输出端之间的电联系，以防止输出端对输入端的影响，光耦动作灵敏、响应速度高、输入/输出端间的绝缘(耐压)等级高，又由于输入端的负载是由发光二极管作为指示灯，这使三相固态继电器的输入端很容易做到与输入信号电平相匹配，在使用可直接与计算机输出接口相接，即受“1”与“0”的逻辑电平控制。
33.吸收电路是为防止从直流电源中传来的尖峰、浪涌(电压)对开关器件也即双向可控硅的冲击和干扰(甚至误动作)而设计的
34.优选的，三相固态继电器的电路结构还包括指示灯4，5。指示灯4，5的灯珠安装于塑壳2之上。指示灯4，5与第五电阻r2串联之后，此串联电路的引线两端分别连接于直流输入的正极u+和直流输入的负极u-。
35.优选的，第一指示灯4和第二指示灯5的颜色不同，例如可以一个是红色，一个是绿色。指示灯4，5可以用于指示两个三相固态继电器中哪一个处于工作状态。
36.由上文可知，开关电路包括开关元件。开关元件为双向可控硅。两个三相固态继电器包括六个双向可控硅。六个双向可控硅烧结于金属底板上。金属底板装于塑框内。在塑框上方安装pcb板。每个双向可控硅均包括连接有引线的第一极、第二极、第一可控端和第二可控端，六个双向可控硅的所有引线均由pcb板的开孔穿出并焊接。
37.第一三相固态继电器的三个双向可控硅的第一极和第二极焊接于pcb板之上后分别连接于一路输出受控负载接线端子一6和二路输出受控负载接线端子一8。第二三相固态继电器的三个双向可控硅的第一极和第二极焊接于pcb板之上后分别连接于一路输出受控负载接线端子二7和二路输出受控负载接线端子二9。
38.在制作完电路结构后，使用环氧树脂灌封，将pcb板完全掩埋，保护pcb板元件，表面只显露两组控制信号接线端子3、两组一路输出受控负载接线端子6，7，两组二路输出受控负载接线端子8，9、输入信号指示灯4，5。在塑壳2上方覆盖有透明罩。安全性能高，同时能观察到信号指示灯4，5的指示，方便用户判断工作状态。
39.本实用新型在工作中，只需要在控制信号接线端子3上加一定的控制信号，也即直流电源，例如，在一路输入控制信号接线端子正极3-1接直流电源正极，在一路输入控制信号接线端子负极3-2接直流电源负极，可以同时控制一路输出受控负载接线端子一6和二路
输出受控负载接线端子一8之间三相的通断状态，实现开关功能。当一路输入控制信号接线端子正极3-1和一路输入控制信号接线端子负极3-2接通或断开直流信号时，三路双向可控硅同时开启或关断，这样就达到一路输入控制信号同时控制三路交流输出端(负载端)的接通或阻断的效果。
40.类似的，在二路输入控制信号接线端子正极3-3、二路输入控制信号接线端子负极3-4之间接入或断开直流电源，则可以控制另一个三相固态继电器的通断状态。其工作原理是一致的。
41.以上描述是对本实用新型的解释，不是对实用新型的限定，本实用新型所限定的范围参见权利要求，在不违背本实用新型的基本结构的情况下，本实用新型可以作任何形式的修改。