专利名称：大功率单刀双掷固态继电器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种固态继电器，具体地说是一种大功率单刀双掷直流固 态继电器。
背景技术：
现有的固态继电器都是由输入电路、触发器电路和无触点电子开关电 路组成，其具有开关频率高、控制信号所需的功率小、工作电平可以与各
种集成电路及其他电子元件兼容、可以实现直接连接；并且可靠性强、无 火花、无噪声、耐振、耐冲击、寿命长、重量轻、体积小、安装位置不受 限制；做成全密封式的；还具有良好的防潮、防霉、防暴和防腐性能等一 系列优点。但是，由于无触点电子开关电路中采用的是大功率晶体管，耐 压不高，容易损坏。
中国专利申请卯i02510.0公开了 一种由输入电路、触发电路和无触点 电子开关电^^所组成的直流固态继电器。该发明专利采用了大功率场效应 管，有效避免了耐压不高的缺点，但这种大功率高耐压直流固态继电器只 能起到单一控制开关的作用，其功能还有待改进。
发明内容
本发明提供一种大功率单刀双掷固态继电器，解决了现有固态继电器 的触点开关不能模拟单刀双掷功能的技术问題。
一种大功率单刀双掷固态继电器，包括用于输入控制信号的输入电 路、响应输入电路的输出信号并执行开关动作的电子开关电路，所述的电 子开关电路由构成互补型MOS管对的第一MOS场效应管和第二MOS场 效应管组成，该电子开关电路含有3个输出端；第一MOS场效应管和第 二MOS场效应管的栅极相互连接，接收输入电路的输出信号；第一MOS 场效应管和第二MOS场效应管的漏极相互连接并设为第一输出端；所述 的第一 MOS场效应管和第二 MOS场效应管的源极分别设为第二输出端和第三输出端。
所述的输入电路为由光电二极管和光电三极管组成的光电耦合器，光
电三极管的基极与两个MOS场效应管的栅极以及第一 MOS场效应管的 源极连接，光电三极管的发射极与第二MOS场效应管的源极连接。该输 入电路结构筒单，制备方便。
所述的光电三极管的基极与第一 MOS场效应管的源极之间连接有限 流电阻，对元器件进行保护。
所述的第一 MOS场效应管和第二 MOS场效应管的源极和4册极之间 分別连接有瞬变电压抑制二极管，对MOS场效应管进4于保护。
所述的MOS场效应管为VMOS场效应管，VMOS场效应管不仅具有 MOS场效应管输入阻抗高,驱动电流小,还具有耐压高，工作电流大,输出功 率高,跨导线性好，开关速度快等优良特性。
本发明固态继电器电路结构筒单实用，使用大功率场效应管耐高压不 易损坏，且利用固态继电器的触点开关模拟单刀双掷功能，高效地解决了 电路控制问题。
图1为本发明固态继电器的电路结构示意图。
具体实施例方式
如图l所示， 一种大功率单刀双掷固态继电器，包括作为输入电路的 光电耦合器以及构成电子开关电路的第一 MOS场效应管1和第二 MOS 场效应管2，电子开关电路接收输入电路的输出信号执行开关动作，第一 MOS场效应管l为P型，第二MOS场效应管2为N型，当然两者的型 号可以互换，只需满足能构成互补型MOS管对，上述两个MOS场效应 管均为VMOS场效应管。
该电子开关电路具有3个输出端，其中第一 MOS场效应管和第二 MOS场效应管相互连接为第一输出端3,第一 MOS场效应管的源极为第 二输出端4，第二MOS场效应管的源极为第三输出端5。
光电耦合器由一光电二极管6和一光电三极管7组成，光电二极管6 的正负极为输入控制信号的两个端口。光电三极管7的基极与第一 MOS场效应管1和第二 MOS场效应管2的栅极连接，且该基极通过一限流电 阻8与第一 MOS场效应管1的源极连接；光电三极管7的发射极与第二 MOS场效应管2的源纟及连"J妄。
为了保护电器元件，特别是MOS场效应管，在第一MOS场效应管l 和第二MOS场效应管2的源极和栅极之间分别连接一个瞬变电压抑制二 极管9。在发光三极管7的基极和第一 MOS场效应管1的源极之间连接 一个限流电阻8。
当上述固态继电器应用于电路中时，第一输出端3连接负载，第二输 出端4连接电源正极，第三输出端5接地。其工作原理如下
当控制信号为高电平时，光电三极管7导通，节点10处的电位为高 电平，使得第一 MOS场效应管1导通，而第二 MOS场效应管3截止， 连在第一输出端3和第二输出端4的负载工作。
当控制信号由高电平变为低电平时，光电三极管7截止，节点10处 的电位由高电平变为低电平，使得第一 MOS场效应管1截止，而第二 MOS场效应管2导通，连在第一输出端3和第三输出端5的负载工作。
权利要求
1、一种大功率单刀双掷固态继电器，包括用于输入控制信号的输入电路、响应输入电路的输出信号并执行开关动作的电子开关电路，其特征在于所述的电子开关电路由构成互补型MOS管对的第一MOS场效应管(1)和第二MOS场效应管(2)组成，该电子开关电路含有3个输出端(3、4、5)；第一MOS场效应管(1)和第二MOS场效应管(2)的栅极相互连接，接收输入电路的输出信号；第一MOS场效应管(1)和第二MOS场效应管(2)的漏极相互连接并设为第一输出端(3)；所述的第一MOS场效应管(1)和第二MOS场效应管(2)的源极分别设为第二输出端(4)和第三输出端(5)。
2、 根据权利要求1所述的大功率单刀双掷固态继电器，其特征在于 所述的输入电路为由光电二极管(6)和光电三极管(7)组成的光电耦合 器，光电三极管(7)的基极与两个MOS场效应管(1、 2)的栅极以及第 一 MOS场效应管(1)的源极连接，光电三极管(7)的发射极与第二 MOS场效应管(2)的源才及连接。
3、 根据权利要求2所述的大功率单刀双掷固态继电器，其特征在于 所述的光电三极管(7)的基极与第一MOS场效应管(1)的源极之间连 接有限流电阻(8)。
4、 根据权利要求3所述的大功率单刀双掷固态继电器，其特征在于 所述的第一 MOS场效应管(1 )和第二 MOS场效应管(2)的源极和才册 极之间分别连接有瞬变电压抑制二极管(9)。
5、 根据权利要求l-4任一所述的大功率单刀双掷固态继电器，其特 征在于所述的MOS场效应管(1、 2)为VMOS场效应管。
全文摘要
本发明公开了一种大功率单刀双掷固态继电器，包括用于输入控制信号的输入电路、响应输入电路的输出信号并执行开关动作的电子开关电路，电子开关电路由构成互补型MOS管对的第一MOS场效应管和第二MOS场效应管组成，该电子开关电路含有3个输出端；两个场效应管的栅极相互连接，接收输入电路的输出信号；两个场效应管的漏极相互连接并设为第一输出端；第一MOS场效应管和第二MOS场效应管的源极分别设为第二输出端和第三输出端。本发明固态继电器电路结构简单实用，使用大功率场效应管耐高压不易损坏，且利用固态继电器的触点开关模拟单刀双掷功能，高效地解决了电路控制问题。
文档编号H03K17/785GK101420222SQ200810162988
公开日2009年4月29日 申请日期2008年12月11日 优先权日2008年12月11日
发明者斐 徐, 徐新民 申请人:浙江大学