低能耗光mos继电器的制造方法

文档序号:11008078阅读:341来源:国知局
低能耗光mos继电器的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种低能耗光MOS继电器,所述低能耗光MOS继电器包括发光二极管、第一MOS管、第二MOS管、光敏二极管、第一抗静电二极管、第二抗静电二极管、第三抗静电二极管、第四抗静电二极管、第一反向恢复二极管、第二反向恢复二极管、输入引脚、输出引脚和基板。所述低能耗光MOS继电器还包括内封包层和外封包层,所述发光二级管为红外LED二极管,所述第一MOS管和所述第二MOS管为超结MOS管。由于超结MOS管的使用,减低了所述低能耗光MOS继电器在导通状态下的电阻和开启电压,从而大大减少了能量的损耗。
【专利说明】
低能耗光MOS继电器
技术领域
[0001]本实用新型涉及光继电器领域,特别是涉及一种低能耗光MOS继电器。
【背景技术】
[0002]固态继电器(SolidState Relays,SSR)是一种无触点电子开关,它利用电子元件(如开关三极管、双向可控硅、MOSFET等半导体器件)的开关特性,可达到无触点无火花地接通和断开电路的目的,在其输入端加上直流或脉冲信号,输出端就能从关断状态转变成导通状态(无信号时呈阻断状态),即当控制脚之间施加电压时,固体继电器导通,而当控制脚之间所的施加电压撤销时则固体继电器断开,从而实现由小功率输入而控制大功率负载的开关功能。
[0003]光继电器(光MOS继电器)是固态继电器中的目前运用最广、最主要的一种;相对于传统的电磁继电器,固体继电器除了以上的优点外其最大缺点是其通态电阻较电磁继电器大,损耗能量过多,散热较传统电磁继电器较难。
[0004]故需要一种低能耗光MOS继电器来解决上述技术问题。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型提供一种低能耗光MOS继电器,以解决现有技术中的光MOS继电器通态电阻较电磁继电器大,损耗能量过多,散热较传统电磁继电器较难的问题。
[0006]为解决上述技术问题,本实用新型的技术方案为:一种低能耗光MOS继电器,其特征在于,所述低能耗光MOS继电器包括:
[0007]输入引脚,分别为第一引脚和第二引脚;
[0008]发光二极管,所述发光二极管的正极与第一引脚连接,所述发光二极管的负极与第二引脚连接;
[0009]输出引脚,分别为第三引脚、第四引脚和第五引脚;
[0010]光敏二极管,设置在所述发光二极管的发光方向上;
[0011]第一MOS管,所述第一MOS管的G级与所述光敏二极管的正极连接,所述第一MOS管的S级与所述光敏二极管的负极连接,所述第一 MOS管的S级与所述第四引脚连接,所述第一MOS管的D级与所述第三引脚连接,
[0012]第二MOS管,所述第二MOS管的G级与所述光敏二极管的正极连接,所述第二MOS管的S级与所述光敏二极管的负极连接,所述第二 MOS管的S级与所述第四引脚连接,所述第二MOS管的D级与所述第五引脚连接;
[0013]所述第一 MOS管为超结MOS管,所述第二 MOS管为超结MOS管。
[0014]在本实用新型中,所述低能耗光MOS继电器还包括第一抗静电二极管和第二抗静电二极管,所述第一抗静电二极管的正极与所述第二抗静电二极管的正极相连接,所述第一抗静电二极管的负极与所述第一 MOS管的G极连接,所述第二抗静电二极管的负极与所述第一 MOS管的S极连接。
[0015]在本实用新型中,所述低能耗光MOS继电器还包括第三抗静电二极管和第四抗静电二极管,所述第三抗静电二极管的正极与所述第四抗静电二极管的正极相连接,所述第三抗静电二极管的负极与所述第二 MOS管的G极连接,所述第四抗静电二极管的负极与所述第二 MOS管的S极连接。
[0016]在本实用新型中,所述低能耗光MOS继电器还包括第一反向恢复二极管和第二反向恢复二极管,所述第一反向恢复二极管的正极与所述第一 MOS管的S级连接,所述第一反向恢复二极管的负极与所述第一 MOS管的D级连接,所述第二反向恢复二极管的正极与所述第二 MOS管的S级连接,所述第二反向恢复二极管的负极与所述第二 MOS管的D级连接。
[0017]在本实用新型中,所述发光二极管为红外LED二极管。
[0018]在本实用新型中,所述低能耗光MOS继电器还包括基板,所述发光二极管、所述光敏二极管、所述第一 MOS管、所述第二 MOS管、所述第一抗静电二极管、所述第二抗静电二极管、所述第三抗静电二极管、所述第四抗静电二极管所述第一反向恢复二极管和所述第二反向恢复二极管均设置在所述基板的上表面。
[0019]在本实用新型中,所述基板上表面还设置有内包封层,所述内包封层为透明树脂包封层。
[0020]在本实用新型中,所述内包封层外表面上设置在外包封层,所述外包封层为黑色包封层。
[0021]在本实用新型中,所述第一MOS管、所述第二MOS管、所述第一抗静电二极管、所述第二抗静电二极管、所述第三抗静电二极管、所述第四抗静电二极管所述第一反向恢复二极管和所述第二反向恢复二极管为一体化结构,所述一体化结构为一集成元器件。
[0022]在本实用新型中,所述发光二极管、所述第一MOS管、所述第二MOS管、所述第一抗静电二极管、所述第二抗静电二极管、所述第三抗静电二极管、所述第四抗静电二极管、所述第一反向恢复二极管、所述第二反向恢复二极管、所述输入引脚和所述输出引脚之间通过氧化招丝来连接。
[0023]相较于现有技术的光MOS继电器,本实用新型的低能耗光MOS继电器的有益效果:
[0024]1、由于所述第一MOS管和所述第二MOS管为超结MOS管,又因为所述超结MOS管在导通状态时的电阻大大小于普通MOS管的电阻,以及所述超结MOS管的开启电压也比普通MOS管的开启电压要小,所以使得所述低能耗光MOS继电器可以节约大量的电能,并且发热量也较小。
[0025]2、由于所述第一抗静电二级管、所述第二抗静电二级管、所述第三抗静电二级管和所述第四抗静电二级管的使用,有效的防止了所述低能耗光MOS继电器被静电损坏,降低了所述低能耗光MOS继电器对于工作环境的要求。
[0026]3、由于所述第一反向恢复二极管和所述第二反向恢复二极管的使用,使得所述低能耗光MOS继电器的关断时间变短,降低开关损耗,降低动态损耗,提高开关速度。
[0027]4、由于所述红外LED二极管体积小、功耗低以及指向性好,提高了所述低能耗光MOS继电器的质量,降低了成本。
【附图说明】

[0028]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细说明。
[0029]图1为本实用新型的低能耗光MOS继电器的优选实施例的结构示意图。
[0030]图2为本实用新型的低能耗光MOS继电器的优选实施例的电路示意图。
[0031 ]图中的数字所代表的相应数字的名称:1、基板,2、输入引脚,21、第一引脚,22、第二引脚,3、输出引脚,31、第三引脚,32、第四引脚,33、第五引脚,4、红夕卜LED二极管,5、光敏二极管,6、集成元器件,611、第一 MOS管,612、第二 MOS管,621、第一抗静电二极管,622、第二抗静电二极管,623、第三抗静电二极管,624、第四抗静电二极管,631、第一反向恢复二极管,632、第二反向恢复二极管,71、外包封层,72、内包封层,8、氧化铝丝。
【具体实施方式】
[0032]下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员没有做出创造性劳动前提下所获得所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
[0033]在图中,结构相似的单元以相同符号表示。
[0034]请参阅图1和图2,图1为本实用新型的低能耗光MOS继电器的优选实施例的结构示意图,图2为本实用新型的低能耗光MOS继电器的优选实施例的电路示意图。
[0035]本实用新型提供一种技术方案:一种低能耗光MOS继电器包括基板I,输入引脚2,第一引脚21,第二引脚22,输出引脚3,第三引脚31,第四引脚32,第五引脚33,红外LED 二极管4,光敏二极管5,集成元器件6,第一 MOS管611,第二 MOS管612,第一抗静电二极管621,第二抗静电二极管622,第三抗静电二极管623,第四抗静电二极管624,第一反向恢复二极管631,第二反向恢复二极管632,外包封层71,内包封层72和氧化铝丝8。
[0036]输入引脚2分别为第一引脚21和第二引脚22,输出引脚3分别外第三引脚31,第四引脚32和第五引脚33。
[0037]红外LED二极管4的正极与第一引脚21通过氧化铝丝8连接,红外LED 二极管4负极与第二引脚22通过氧化铝丝8连接。
[0038]集成元器件6由第一 MOS管611,第二 MOS管612,第一抗静电二极管621,第二抗静电二极管622、第三抗静电二极管623,第四抗静电二极管624、第一反向恢复二极管631和第二反向恢复二极管632集成而成。
[0039]第一 MOS管611为超结MOS管,第二 MOS管612为超结MOS管。
[0040]第一MOS管611的G极通过氧化铝丝8与光敏二极管5的正极和第一抗静电二极管621的负极连接;第一MOS管611的S极通过氧化铝丝8与光敏二极管5的负极、第四引脚32、第二抗静电二极管622的负极和第一反向恢复二极管63的正极连接;第一 MOS管611的D极通过氧化铝丝8与第三引脚31和第一反向恢复二极管631的负极连接。
[0041 ]第二 MOS管612的G极通过氧化铝丝8与光敏二极管5的正极和第三抗静电二极管623的负极连接;第二 MOS管612的S极通过氧化铝丝8与光敏二极管5的负极、第四引脚32、第四抗静电二极管624的负极和第二反向恢复二极管632的正极连接;第二 MOS管612的D极通过氧化铝丝8与第五引脚33和第二反向恢复二极管632的负极连接。
[0042]红外LED二极管4、光敏二极管5和集成元器件6均设置在基板I的上表面。
[0043]基板I的上表面还设置有内包封层72,内包封层72包裹着红外LED二极管4、光敏二极管5和集成元器件6,内包封层72为透明树脂包封层。
[0044]外包封层71设置在内包封层72的外表面上,外包封层71为黑色包封层。
[0045]本实用新型的低能耗光MOS继电器工作原理:
[0046]先将所述低能耗光MOS继电器安装好,将电源、工作电路与继电器连接好并检测,检测无误后即可开始工作。
[0047]先接通电源,电流经过红外LED二极管4,红外LED二极管4发出光线,照射在光敏二极管5上,然后光敏二极管5产生电压,所述电压施加在第一 MOS管611和第二 MOS管622上。
[0048]当所述电压达到开启电压后,第一MOS管611和第二MOS管622的电阻急剧下降,从而使得工作电路导通。
[0049]关闭电源,红外LED 二极管4不再发出光线,光敏二极管5也不再产生电压,第一 MOS管611和第二MOS管622的电阻也迅速增加,当电阻过大时,使得工作电路断开,这样即实现了继电器的开关功能。
[0050]这样即完成了本实用新型的低能耗光MOS继电器的工作原理。
[0051 ] 本实用新型的低能耗光MOS继电器,由于第一 MOS管611和第二 MOS管612为超结MOS管,又因为所述超结MOS管在导通状态时的电阻大大小于普通MOS管的电阻,以及所述超结MOS管的开启电压也比普通MOS管的开启电压要小,所以使得所述低能耗光MOS继电器可以节约大量的电能,并且发热量也较小。
[0052]由于第一抗静电二极管621,第二抗静电二极管622,第三抗静电二极管623和第四抗静电二极管624的使用,有效的防止了所述低能耗光MOS继电器被静电损坏,降低了所述低能耗光MOS继电器对于工作环境的要求。
[0053]由于第一反向恢复二极管631和第二反向恢复二极管632的使用,使得所述低能耗光MOS继电器的关断时间变短,降低开关损耗,降低动态损耗,提高开关速度。
[0054]由于红外LED二极管4体积小、功耗低以及指向性好,提高了所述低能耗光MOS继电器的质量,降低了成本。
[0055]综上所述,虽然本实用新型已以优选实施例揭露如上,但上述优选实施例并非用以限制本实用新型,本领域的普通技术人员,在不脱离本实用新型的精神和范围内,均可做各种更动与润饰,因此本实用新型的保护范围以权利要求界定的范围为准。
【主权项】
1.一种低能耗光MOS继电器,其特征在于,所述低能耗光MOS继电器包括: 输入引脚,分别为第一引脚和第二引脚; 发光二极管,所述发光二极管的正极与第一引脚连接,所述发光二极管的负极与第二引脚连接; 输出引脚,分别为第三引脚、第四引脚和第五引脚; 光敏二极管,设置在所述发光二极管的发光方向上; 第一 MOS管,所述第一 MOS管的G级与所述光敏二极管的正极连接,所述第一 MOS管的S级与所述光敏二极管的负极连接,所述第一 MOS管的S级与所述第四引脚连接,所述第一 MOS管的D级与所述第三引脚连接, 第二 MOS管,所述第二 MOS管的G级与所述光敏二极管的正极连接,所述第二 MOS管的S级与所述光敏二极管的负极连接,所述第二 MOS管的S级与所述第四引脚连接,所述第二 MOS管的D级与所述第五引脚连接; 所述第一 MOS管为超结MOS管,所述第二 MOS管为超结MOS管。2.根据权利要求1所述的低能耗光MOS继电器,其特征在于,所述低能耗光MOS继电器还包括第一抗静电二极管和第二抗静电二极管,所述第一抗静电二极管的正极与所述第二抗静电二极管的正极相连接,所述第一抗静电二极管的负极与所述第一 MOS管的G极连接,所述第二抗静电二极管的负极与所述第一 MOS管的S极连接。3.根据权利要求2所述的低能耗光MOS继电器,其特征在于,所述低能耗光MOS继电器还包括第三抗静电二极管和第四抗静电二极管,所述第三抗静电二极管的正极与所述第四抗静电二极管的正极相连接,所述第三抗静电二极管的负极与所述第二 MOS管的G极连接,所述第四抗静电二极管的负极与所述第二 MOS管的S极连接。4.根据权利要求3所述的低能耗光MOS继电器,其特征在于,所述低能耗光MOS继电器还包括第一反向恢复二极管和第二反向恢复二极管,所述第一反向恢复二极管的正极与所述第一 MOS管的S级连接,所述第一反向恢复二极管的负极与所述第一 MOS管的D级连接,所述第二反向恢复二极管的正极与所述第二 MOS管的S级连接,所述第二反向恢复二极管的负极与所述第二 MOS管的D级连接。5.根据权利要求1所述的低能耗光MOS继电器,其特征在于,所述发光二极管为红外LED二极管。6.根据权利要求4所述的低能耗光MOS继电器,其特征在于,所述低能耗光MOS继电器还包括基板,所述发光二极管、所述光敏二极管、所述第一 MOS管、所述第二 MOS管、所述第一抗静电二极管、所述第二抗静电二极管、所述第三抗静电二极管、所述第四抗静电二极管所述第一反向恢复二极管和所述第二反向恢复二极管均设置在所述基板的上表面。7.根据权利要求6所述的低能耗光MOS继电器,其特征在于,所述基板上表面还设置有内包封层,所述内包封层为透明树脂包封层。8.根据权利要求7所述的低能耗光MOS继电器,其特征在于,所述内包封层外表面上设置在外包封层,所述外包封层为黑色包封层。9.根据权利要求6所述的低能耗光MOS继电器,其特征在于,所述第一MOS管、所述第二MOS管、所述第一抗静电二极管、所述第二抗静电二极管、所述第三抗静电二极管、所述第四抗静电二极管、所述第一反向恢复二极管和所述第二反向恢复二极管为一体化结构,所述一体化结构为一集成元器件。10.根据权利要求6所述的低能耗光MOS继电器,其特征在于,所述发光二极管、所述第一 MOS管、所述第二 MOS管、所述第一抗静电二极管、所述第二抗静电二极管、所述第三抗静电二极管、所述第四抗静电二极管、所述第一反向恢复二极管、所述第二反向恢复二极管、所述输入弓I脚和所述输出引脚之间通过氧化铝丝来连接。
【文档编号】H03K17/785GK205693645SQ201620509041
【公开日】2016年11月16日
【申请日】2016年5月30日 公开号201620509041.8, CN 201620509041, CN 205693645 U, CN 205693645U, CN-U-205693645, CN201620509041, CN201620509041.8, CN205693645 U, CN205693645U
【发明人】吴坤
【申请人】深圳市元则电器有限公司
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