专利名称:高灵敏固态继电器的制作方法
本发明属于一种磁隔离零交叉触发交流固态继电器。
在现有技术中各种交流固态继电器的输入驱动功率都在毫瓦数量级以上，因而常常只能用有限数种的逻辑电路的低电平输出加以驱动，从另一角度来看，即现有的各种交流固态继电器对逻辑电路的负载能力要求较高，因而这些逻辑电路的功耗较大，阻碍了集成度的增加。
本发明的目的是制造一种驱动功率可小至数拾微瓦数量级的磁隔离零交叉触发交流固态继电器，它能被绝大多数各种逻辑电路的各种输出电平所驱动，从而降低对逻辑电路负载能力的要求，带来连接的方便性和简化电路。
本发明的解决办法是它由有一个输入门限的工作在振荡与停振之间的正弦波振荡器、隔离器、零交叉触发电路和可控硅无触点开关组成，在正弦波振荡器的振荡迥路的磁路中串入一个独立的与振荡器电隔离的绕组，这个绕组将约0.5V左右的正弦波信号加在零交叉触发电路的处于饱合状态的门控管上，在交流电过零附近，正弦波的负半周使门控管截止，因而有同步触发信号加到可控硅无触点开关的控制极，可控硅无触点开关开通。在正弦波振荡器中采用反馈比约为11的强变压器正反馈，较小的退耦交连电容削弱反馈，使其能在有数十微安驱动电流输入时产生正弦波振荡，同时由于退耦交连电容的减小，使开通时间得到很大程度的改善，谐振迥路元件的选取要保证正弦波半周期大于可控硅的最小脉冲触发宽度。在反馈绕组与振荡管基极中串有硅二极管，只有当控制电压在一V左右时才能提供基极偏流产生振荡。以下通过方框图和电路图加以进一步说明。
附图1中1是有一个输入门限的工作在振荡与停振之间的正弦波振荡器、2是隔离器，3是零交叉触发电路，4是交流无触点开关。
附图2中正弦波振荡器由振荡管G1，振荡变压器B、二极管D1、退耦交连电容C1、配谐电容C2、串联降压电阻R1所组成，其中二极管D1跨接在正反馈绕组L2与振荡G1基极之间，退耦交流电容C1取值在数千到数万皮法之间。L3是振荡变压器B的次级线圈，其与振荡管负截线圈L1相比的异名端与门控管G2、的基极相连接，另一端通过C3与门控管发射极相连接。门控管G2、过零抑制管G3、与它们的偏置电阻，R2、R3、R4组成通常的零交叉触发电路，整流桥D2至D5、可控硅SCRBCR、电阻R6是交流无触点开关。电路是这样工作的；当控制端A、B输入的正电压升到1伏左右电压时，电流经正反馈线圈L2、D1向振荡管G1基极提供偏置电流、在正反馈线圈L2与退耦交连电容C1的共同反馈下、振荡管G1在负载线圈L1、正反馈线圈L2和C2的谐振电路中激起半周期大于可控硅SCR最小脉冲触发宽度的正弦波，经振荡变压器B的磁场电隔离由L3取出正弦信号通过C3加在门控管G2的发射结上。在交流电过零约4度电角度内过零抑制管G3因R4提供的偏置不足而截止，L3上的正弦波负半周使门控管G2退出饱合而截止时，有交流电同步的触发电流经R3流入可控硅SCR控制极，可控硅交流无触点开关开通。当控制端A、B输入的正电压低于1伏左右电压时，D1与振荡管G1发射结工作在截止区域，没有电流流入振荡管G1基极建立起工作点，正弦振荡器停止振荡，L3上无正弦波信号，这样无论交流电是在过零4度电角度内还是在4度电角度外，不是门控管饱合，就是过零抑制管G3饱合，通过R3流过的同步触发电流均被门控管和G2或过零抑制管G3短路，无触发电流流经可控硅SCR的控制极当交流电过零时，无触点交流开关自行关断。
按照上述方案制作的磁隔离零交叉触发交流固态继电器驱动门限电压在1伏左右，驱动功率可控制在40至200微瓦之间。
当附图2中C1取1万皮法，L1、L2、与C2的谐振频率为40千赫兹，L1、L2、L3的圈数比为1比1比0.8，D1、G1、G2、G3为高速开关晶体管，SCR触发电流小于50微安，R2为1MΩ，R3为150KΩ，R4比R5为30比1时则为本发明的一较佳实施例。其主要指标为最小驱动电流小于50微安，驱动电压1.1V至5V，零触发电角度偏差小于4角电角度。
权利要求
1.一种由正弦波振荡器1、隔离器2、零交叉触发电路3和可控硅无触点开关4组成的磁隔离零交叉触发交流固态继电器的特征是在正弦波振荡器中的二极管D1跨接在正反馈绕组L2与振荡管G1基极之间，振荡迥路中有一个触发绕组L3，其与L1相比的异名端与门控管G2的基极相连接，另一端通过电容G3与门控管G2的发射结相连接。
2.根据权利要求
1所述的高灵敏固态继电器，其特征是调谐迥路原件L1、L2与C2的选取应满足正弦波半周期大于可控硅SCR的最小脉冲触发宽度，C1的取值在数千至数万皮法之间，L1与L2的圈数比约为11。
专利摘要
一种高灵敏的零交叉触发固态继电器由有一个输入门限的工作在振荡与停振之间的正弦波振荡器、隔离器、零交叉触发电路和可控硅无触点开关组成；正弦波振荡回路的磁路中有一个触发绕组，其将正弦信号的负半周送至门控管时，门控管截止，当正弦振荡停振时，门控管由直流偏置而饱和；其最小驱动功率约60微瓦。
文档编号H03K17/13GK86207744SQ86207744
公开日1988年4月13日 申请日期1986年9月22日
发明者伍占禧 申请人:伍占禧导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan