一种高频固态继电器电路的制作方法
【专利摘要】一种高频固态继电器电路，涉及继电器领域，尤其涉及一种高频固态继电器电路。本实用新型由输入保护电路1，光电隔离电路2，功率开关电路3和输出保护电路4依次连接构成，高频信号从输入保护电路输入，经光电隔离电路后驱动功率开关电路，最后驱动信号由输出保护电路输出。输入保护电路1可以起到过流、过压保护以及限流作用且无需区分输入信号的正负极性；光电隔离电路2可以有效地破坏了干扰源的进入，可靠地实现信号的隔离；功率开关电路最大支持3A电流的输出和高达200kHz的开关频率；输出保护电路3可以防止后接电路产生的感生电流破坏光电器件。本实用新型实现了兼容性好、负载率高、大电流驱动、多用途的目的。
【专利说明】
_种局频固态继电器电路
技术领域
[0001]本实用新型涉及继电器领域，尤其涉及一种高频固态继电器电路。
【背景技术】
[0002]固态继电器(SolidState Relay)是一种具有隔离功能的无触点电子开关，在开关过程中无机械接触部件，输入控制电路和输出回路间具有电的隔离，并且输出回路的通断受输入信号的控制。与传统的电磁继电器(EMR)相比，固态继电器不但具有和电磁继电器相当的转换功能，还具有驱动功率小、噪声低、可靠性高、抗干扰能力强、开关速度快、体积小、寿命长、使用方便，与TTL电路、HTL电路、CMOS电路兼容等优点。随着现代电子技术的发展，对于隔离驱动、隔离切换电路的场合，已经形成了光电隔离固态继电器广泛应用的局面，被广泛应用于计算机外围接口设备、电机控制、工业自动化装置以及作为电网功率因素补偿的电力电容的切换开关等等，特别适用于腐蚀、潮湿、防尘、要求防爆等恶劣环境及频繁开关的场合。但是目前市场上的大多数固态继电器的频率都在IkHz以下，难以满足高频电路的需求。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是为了解决现有技术问题，提供一种兼容性好、负载率高、大电流驱动、多用途的高频固态继电器电路。
[0004]本实用新型采用的技术方案是:
[0005]—种高频固态继电器电路，该继电器电路由输入保护电路、光电隔离电路、功率开关电路、输出保护电路依次连接构成，高频信号从输入保护电路输入，经光电隔离电路后驱动功率开关电路，最后驱动信号由输出保护电路输出。
[0006]本实用新型的输入保护电路包括输入端子(J1)、限流电阻(R1、R2)、双二极管(U3、U4、U5、U6)，所述输入端子(Jl)经限流电阻与双二极管的第3引脚连接;所述的光电隔离电路包括光耦合器(U1、U2)、LED灯(D3、D4)、去耦电容(C1、C2)，所述光耦合器的第I引脚和二极管的第2引脚连接，所述光耦合器的第2引脚通过LED灯和双二极管的第I引脚连接，所述光耦合器的第3引脚通过去耦电容与光耦合器的第5引脚连接;所述功率开关电路3包括开关器件(Q1、Q2)、电阻(R3、R4)，所述开关器件的第I引脚、第2引脚和第3引脚互相连接且与光耦合器的第3引脚连接，所述开关器件的第4引脚通过电阻与光耦合器的第4引脚相连，所述开关器件的第5引脚、第6引脚、第7引脚和第8引脚相连;所述输出保护电路包括输出端子(J2)和续流二极管(D1、D2)，所述输出端子的PWR端口通过续流二极管与开关器件的第8引脚连接，所述输出端子的PWR端口与光耦合器的第5引脚连接，所述输出端子的GND端口与开关器件的第I引脚连接，所述输出端子的YO端口与开关器件Ql的第5引脚连接，所述输出端子的Yl端口与开关器件Q2的第8引脚连接。
[0007]所述的一种高频固态继电器电路，其特征在于，所述光耦合器(U1、U2)均采用TLP152。
[0008]所述的一种高频固态继电器电路，其特征在于，所述双二极管(U3、U4、U5、U6)均采用BAV99。
[0009]所述的一种高频固态继电器电路，其特征在于，所述开关器件(Q1、Q2)均采用MOSFETo
[0010]采用上述技术方案的本实用新型，具有以下特点:
[0011 ] (I)高频特性，最大开关频率可达200kHz ；
[0012](2)双极性，NPN、PNP 兼容；
[0013](3)对称设计，即可独立使用，也可并联使用来驱动更大功率负载；
[0014](4)大电流驱动，最大支持驱动电流3A，驱动电压100V，对称使用时驱动电流高达6A；
[0015](5)多用途，即可作为固态继电器使用，也可作为150W以内的直流电机驱动器；
[0016](6)体积小巧，采用的MOS导通电阻小，无需增加散热器件。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型的电路结构图。
[0018]图2为本实用新型的电路原理图。
【具体实施方式】
[0019]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在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0020]参照图1，一种高频固态继电器电路，其特征在于:该继电器电路由输入保护电路I，光电隔离电路2，功率开关电路3和输出保护电路4依次连接构成，高频信号从输入保护电路I输入，经光电隔离电路2后驱动功率开关电路3，最后驱动信号由输出保护电路4输出。
[0021]如图2所示，输入保护电路I包括输入端子(J1)、限流电阻(R1、R2)、双二极管(U3、U4、U5、U6)，所述输入端子(Jl)经限流电阻与双二极管的第3引脚连接;所述的光电隔离电路2包括光耦合器(U1、U2)、LED灯(D3、D4)、去耦电容(C1、C2)，所述光耦合器的第I引脚和双二极管的第2引脚连接，所述光耦合器的第2引脚通过LED灯和双二极管的第I引脚连接，所述光耦合器的第3引脚通过去耦电容与光耦合器的第5引脚连接;所述功率开关电路3包括开关器件(Q1、Q2)、电阻(R3、R4)，所述开关器件的第I引脚、第2引脚和第3引脚互相连接且与光耦合器的第3引脚连接，所述开关器件的第4引脚通过电阻与光耦合器的第4引脚相连，所述开关器件的第5引脚、第6引脚、第7引脚和第8引脚相连;所述输出保护电路4包括输出端子(J2)和续流二极管(D1、D2)，所述输出端子的PWR端口通过续流二极管与开关器件的第8弓I脚连接，所述输出端子的PWR端口与光耦合器的第5引脚连接，所述输出端子的GND端口与开关器件的第I引脚连接，所述输出端子的YO端口与开关器件(Ql)的第5引脚连接，所述输出端子的Yl端口与开关器件(Q2)的第8引脚连接。
[0022]结合图2，本实用新型的光电耦合器均采用TLP152，双二极管均采用BA V99，功率开关器件均采用M0SFET。高频PffM信号和参考地从输入端子输入，经过限流电阻和双二极管输入到光耦合器，限流电阻将电流限制在10-16mA，不论高频P丽信号和参考地是从输入端子的哪个引脚输入，双二极管互连电路都可以准确的将高电位信号连接到光耦合器的第2脚，将低电位信号连接至光耦合器的第3脚;光耦合器的第3引脚接有LED灯，LED灯的亮度正比于PffM的脉冲占空比。光耦合器的第7引脚对应产生PffM信号用于驱动功率开关，最大开关频率可达200kHz，最大驱动电流可达3A。最后开关信号从输出端输出。
【主权项】
1.一种高频固态继电器电路，其特征在于:该继电器电路由输入保护电路(I)、光电隔离电路(2)、功率开关电路(3)、输出保护电路(4)依次连接构成，高频信号从输入保护电路(I)输入，经光电隔离电路(2)后驱动功率开关电路(3)，最后驱动信号由输出保护电路(4)输出。2.根据权利要求1所述的高频固态继电器电路，其特征在于:所述的输入保护电路(I)包括输入端子(11)、限流电阻(町、1?2)、双二极管(1]3、1]4、1]5、1]6)，所述输入端子(11)经限流电阻与双二极管的第3引脚连接；所述的光电隔离电路(2 )包括光耦合器(U1、U2)、LED灯(D3、D4)、去耦电容(C1、C2)，所述光耦合器的第I引脚和双二极管的第2引脚连接，所述光耦合器的第2引脚通过LED灯和双二极管的第I引脚连接，所述光耦合器的第3引脚通过去耦电容与光耦合器的第5引脚连接;所述功率开关电路(3)包括开关器件(Q1、Q2)、电阻(R3、R4)，所述开关器件的第I引脚、第2引脚和第3引脚互相连接且与光耦合器的第3引脚连接，所述开关器件的第4引脚通过电阻与光耦合器的第4引脚相连，所述开关器件的第5引脚、第6引脚、第7引脚和第8引脚相连;所述输出保护电路(4)包括输出端子(J2)和续流二极管(D1、D2)，所述输出端子的PWR端口通过续流二极管与开关器件的第8引脚连接，所述输出端子的PWR端口与光耦合器的第5引脚连接，所述输出端子的GND端口与开关器件的第I引脚连接，所述输出端子的YO端口与开关器件(Ql)的第5引脚连接，所述输出端子的Yl端口与开关器件(Q2)的第8引脚连接。3.根据权利要求2所述的高频固态继电器电路，其特征在于，所述光耦合器(U1、U2)均采用 TLP152。4.根据权利要求2所述的高频固态继电器电路，其特征在于，所述双二极管(U3、U4、U5、U6)均采用BAV99。5.根据权利要求2所述的高频固态继电器电路，其特征在于，所述开关器件(Q1、Q2)均采用MOSFET。
【文档编号】H03K17/78GK205510007SQ201620209375
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年3月18日
【发明人】鲍小志, 张思远
【申请人】南通蓝诺光电科技有限公司