专利名称：电子继电器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电子技术领域。是一种具有以小控大，以一控多，触头间或门逻辑转换，输入输出隔离好，工作频率高，无机械触点，无磁性的电子继电器。适用于一切电子领域，尤其是常规继电器不能适应的电路上做控制执行部件。
目前，电子行业现有的常规继电器，都是机电式的。即给线圈通电以励磁产生吸力，吸住金属片以杠杆式机械运动接触于两侧多组金属片，来达到或通或断的转换目的。这种机电式继电器有4个优点以小控大；以一控多；触头之间可或门逻辑转换；输入输出隔离好。但存有3大缺点线圈产生感性磁场；机械触点易产生火花、锈蚀之后接触不良、粘结不放；机械运动速度太低，和日益发展的高速电子电路不匹配。由于这三大缺点存在，在防火防爆场所，不能带磁场的电路及电子计算机等高速电路上，就难以胜任，在日益向纵深发展的电子技术领域将会越来越突出。
为解决以上问题，电子领域里先后努力研究开发出一些具有开关功能的电子新器件，试图代替机电式的继电器。如开关晶体管，开关集成块TWH8751、TWH8778，可控硅，固态继电器，光电耦合器，无触点接近开关。但目前为止，这些新器件，都只能克服了机电式继电器的3大缺点，而不能同时具备机电式继电器的4个优点，有得有失，目前为止还不能代替机电式继电器。许多场合，为了利用机电式继电器的优点功能，只好让它带着缺点和副作用工作，使生产和科研受到损失和限制。发展着的电子领域急需一种能胜任的新型继电器问世做配套执行部件。
为解决以上问题，提出本实用新型。
本实用新型的目的是为电子技术领域提供一种具有以小控大，以一控多，触头之间可或门逻辑转换，工作频率高，无机械触点无磁性的电子式继电器。与原有的机电式继电器相比，除保有原来全部优点外，还具有无机械触点，无磁场和高速度的优点。与其它单独电子开关器件相比，具有以一控多，触头之间有或门逻辑转换，交直流两用，输入输出隔离好的优点。
本实用新型的任务是由稳压器，指示隔离限扩流合成器，反相器，触发器，电子常开触头组，电子常闭触头组，及电路板的部件来完成的。根据负载的不同需要，共分为三种型号负载直流小功率型；负载直流大功率型；负载交流通用型。共同构成本实用新型。元件、结构大同小异，控制端的要求3种型号相同。下面分别叙述实施方案
图1是负载直流小功率型的工作框图。(以2组触头为例说明，2组以上的可相同扩展)。1是电源输入端，无电子元件，只在电路板上留有输入接线点即可，由1与外界的电源相接，并送入2。电源范围较宽，直流5V～30V均可通用。2是稳压器，由稳压值在6～7V左右的稳压元件构成，如2CW13，7806等，接法按常规稳压电路。作用是进行稳压处理，然后送入3、9、14作为工作电源。3是六反相器集成块的正电源输入端，元件可由CC4069，CH40106等反相器担任。并由它们的VSS脚接地构成回路。作用是供集成块内部六反相器做工作电源。
4是信号输入端，无元件，用电路板的接线点构成。由它与外界电路的信号输出端相接，并送入5.5也是稳压器，元件同2，输出分别送入6、8、11、13。6和11都是常开触头组的触发器，元件分别是光电耦合器的输入部份2只脚。正极接5，负极接地。光电耦合器的输出部份2只脚构成电子常开触头7与12。并由6和11发光或不发光2种状态作用于7和12。6和7及11和12是分别合封成在一个光电耦合器内的，其型号可用4N25，GD21，G12－L等等。
8和13是反相器A组B组，输入端A、B脚分别与5直接相连，元件即是3的同一元件。(多余的反相器组可分别与A、B并联使用以扩流。)作用是为了倒相触发，并分别从A、B输出脚送入9和14。9和14是电子常闭触头的触发器，元件分别由1只3DG6三极管和光电耦合器的输入部份2只脚担任。结构接法是基极接8或13；集电极接2；发射极接内部的光电耦合器正极输入端，另一负极接地。光电耦合器的输出部份2只脚分别构成电子常闭触头10或15。光电耦合器的元件同7。具体的电路及连接关系参见图4的电原理图。
工作原理1接入电源，经2稳压后使3、9、14有了工作电源。并由3通过集成块内部芯片供8、13等反相器有了工作电源以正常倒相工作。当4有高电平信号输入时，
稳压后同时送入6、11和8、13。6和11导通，有电流流过而发光，光照射7和12，使内部的光敏管电阻立即下降而导通，7和12等电子常开触头组呈导通状态，相当于常规继电器的常开触头吸合。而同时8和13从5中得到高电平信号后，反而倒相为低电平，A、B脚无输出，使后面的9和14内3DG6及光电耦合器输入部份的发光二极管截止无电流，不发光。后面的10和15内光敏管由于无光照射，呈高阻断开状态，10和15等电子常闭触头组都翻转为断开状态。以上是动态。
当4失去高电平信号时，5、6、11、8、13均无电压变为低电平，6和11分别截止不发光。7和12因失去光照射，内阻升高翻转为断开状态，恢复原来的常开静态。相当于常规继电器的触头释放。而同时8和13，因输入端A、B为低电平，A、B端倒相为高电平输出，使9和14内的三极管基极有电流流过而导通，并扩大电流、供发光二极管发光，并照射10和15内的光敏管，10和15内阻下降为导通状态，10和15恢复原来的常闭静态。
图2是负载直流大功率型的工作框图。(也以2组触头为例说明。2组以上相同扩展)。1、2、3、4、5均与图1的1、2、3、4、5元件结构相同，只是在2的输出上单独送入3即可，另一路扩流输出不用。6、12是指示隔离合成器，元件分别由1只发光二极管担任，正极接5，负极接7或13，7和13是触发器，元件分别由TWH8778大功率开关集成块的输入部份5脚和4脚担任，5脚接6或12，4脚接地。8和14是电子常开触头组，元件分别是与7或13合成一块的TWH8778集成块的输出部份担任，即1脚和2脚，1脚为正，2脚为负。9和15是反相器A组B组，元件都与3在同一块集成块内，A和B端接5输入，A和B分别接10或16输出。(同一芯片内的C、D、E、F组反相器如多余时，应并联在A、B组上使用，以扩流触发。)10和16是触发器，元件也分别由TWH8778开关集成块的输入部份5脚和4脚组成，5脚接9或15，4脚接地。11和17是电子常闭触头组，元件分别是与10或16合成一块的TWH8778集成块的输出部份组成，即1脚和2脚。1脚为正，2脚为负。具体电路及连接关系参见图5电原理图。
工作原理基本同图1，只是以大功率的TWH8778集成块元件替代了光电耦合器的输出部份，以适应大电流。而TWH8778可与Cmos反相器直接相连触发，故扩流的3DG6部份可省略。增加了6和12是为了指示、限流，和反向隔离作用。略。
图3是负载交流通用型的工作框图。(以2组触头为例，2组以上同样原理扩展)。1、2、3、4、5的元件与图1的1、2、3、4、5相同。结构改变如下1与外界电源相连并送入2；2输到3、10、17；4与外界信号输出相接，并输出到5；5输出到6、13、9、16。6和13是指示隔离合成器，元件分别由1只发光二极管加一只电感合成，(电感可有可无。如有，可尽量用能隔离低频的电感型号。)发光二极管正极接5，负极接电感的一端，电感另一端接7或14；7和14都是触发器，元件分别由双向可控硅的触发极和共用1个负载极做回路组成。8和15都是电子常开触头组，元件分别是由与7或14合成一块的双向可控硅的负载极a、c两脚组成。9和16是反相器，元件是与3相连一起的同一集成块内A、B组反相器担任，输入端A、B脚接5，输出端A、B脚接10或17。
10和17是指示隔离扩流合成器，元件分别是由1只3DG6三极管，1只4N25型光电耦合器，1只发光二极管和1只电感组成。结构是三极管基极作为输入与前面的9或16相接，集电极和光电耦合器的输出部份的集电极并联接到2，发射极接光电耦合器输入部份的正极，负极接地。光电耦合器的输出部份的发射极脚接发光二极管的正极，负极接电感的一端，电感的另一端输出接11或18。(电感可有可无。不用时跳过即可。)11和18是触发器，元件分别由1只双向可控硅的触发极和共用1个负载极做回路组成。触发极接前面的10或17。12和19是电子常闭触头组，元件就分别是与11或18连成一体的双向可控硅的负载a、c两极之脚。
工作原理也基本同图1，只是用在触头上的元件改为交流高低压均可用的双向可控硅来担任。并在6、13、10、17中加上了隔离扩流元件而已。线路常规，原理简单，故从略。具体的电路及连接关系参见图6的电原理图。
权利要求1.一种电子继电器，有信号输入端、稳压器，指示隔离限(扩)流合成器，其特征是反相器、触发器、电子常开触头组、电子常闭触头组组成。
2.如权利要求1所述的电子继电器，其特征是反相器，它由一块多组型反相器集成芯片构成，电路结构是反相器的各输入端直接连接信号输入端后的稳压器2CW13的输出脚上，而反相器的各输出端是分别连接各组电子常闭触头的触发器的输入端。
3.如权利要求1所述的电子继电器，其特征是触发器，它由光电耦合器输入部份的两脚构成，电路结构是正极脚接信号输入端后的稳压器输出脚，负极脚接地。
4.如权利要求1所述的电子继电器，其特征是电子常开触头组和电子常闭触头组，并且2组受同一个外界输入信号控制，电路结构是将各自的初始输入端并联接在信号输入端后的稳压器2CW13的输出脚上。
专利摘要本实用新型公开了一种电子继电器。它由稳压器、指示隔离限扩流合成器、反相器、触发器、电子常开触头组组成。该继电器用集成电路反相处理触发信号，控制和驱动多组并联电子开关，以达到以一控多，以小控大，克服了常规继电器的缺点，可广泛用于高速电路，防火防爆场所。
文档编号H03K17/51GK2056551SQ8821564
公开日1990年4月25日 申请日期1988年10月24日 优先权日1988年10月24日
发明者何新法 申请人:何新法