一种带自分断的固态继电器的制造方法_2

文档序号:10058104阅读:来源:国知局
件,可控开关器件的控制端接开关电路的输出端,可控开关器件的第一端和第二端分别连接于熔断器件的电流流向之后与接地端。可控开关器件的控制端受开关电路的控制,开关电路控制可控开关器件的第一端和第二端的通断。当可控开关器件的第一端和第二端导通后,电流经熔断器件流到地线构成回路,使电路中的电流增大,导致熔断器件断开。
[0026]自分断电路5的开关电路受逻辑控制电路2控制,逻辑控制电路2控制开关电路的开通和关断。
[0027]需要说明的是,本实用新型中开关检测电路采用光电耦合器开关电路或三极管开关电路。本领域的技术人员可知,只要能实现对电路的开关检测的电路都可应用于本实用新型,不限于光电耦合器开关电路或三极管开关电路。
[0028]逻辑控制电路的控制方法为:逻辑控制电路依据控制信号控制固态开关电路输出端的通断,开关检测电路将检测到固态开关电路两个输出端之间的通断状态反馈给逻辑控制电路,逻辑控制电路结合控制信号和开关检测电路的反馈控制自分断电路的通断。
[0029]开关检测电路3用于检测固态开关电路4两个输出端之间的通断状态,逻辑控制电路2根据控制信号和开关检测电路3反馈的固态开关电路4输出端的通断状态,控制自分断电路5的通断。本实用新型的开关检测电路3为光电耦合器开关电路或三极管开关电路,本领域技术人员可知,还可采用其他具有相同功能的开关检测电路3。
[0030]本实用新型结合一具体实施例进行详细说明,参阅图1所示,为本实用新型优选一实施例一的原理图。该实施例包括逻辑控制电路2、开关检测电路3、固态开关电路4和自分断电路5。该实施例的固态继电器的一端连接有固态继电器控制信号输入端VCON、报警输出端FB、电源端VCC和接地GND,另一端连接有相电压输入端TL、相电压输出端OUT和接地端TN。
[0031]该实施例的逻辑控制电路2的第五端口连接于报警输出端口 FB,报警输出端FB接报警电路,逻辑控制电路2通过报警输出端FB向报警电路发送报警信号,报警电路进行报塾目ο
[0032]逻辑控制电路2分别与开关检测电路3的输出端、固态开关电路4的输入端和自分断电路5的输入端电性连接,该实施例的逻辑控制电路2的第一端口接于控制信号输入端VC0N。固态开关电路4包括光电耦合器Ρ2、电阻R2、双向可控硅Τ1和电阻R3,光电耦合器Ρ2的输入端连接于逻辑控制电路2的第二端口。光电耦合器Ρ2的第一输出端经电阻R2连接于双向可控硅Τ1的第一端口,光电耦合器Ρ2的第二输出端连接于双向可控硅Τ1的栅极,双向可控硅Τ1的栅极和第二端口之间串联电阻R3,双向可控硅Τ1的第一端口和第二端口分别连接相电压输入端TL和相电压输出端OUT。
[0033]该实施例的开关检测电路3包括光电親合器P1、二极管D1和电阻R1,光电親合器P1的输入端正极经二极管D1和电阻R1连接于相电压输出端0UT,二极管D1的负极接于光电耦合器P1的输入端正极,二极管D1的正极接电阻R1。光电耦合器P1的输入端负极接于相电压输入端TL,光电耦合器P1的输出端连接于逻辑控制电路2的第三端口。
[0034]该实施例的自分断电路5包括光电耦合器P3、电阻R4、电阻RL、熔断器F1和单向可控硅Q1,熔断器F1串接在固态开关电路4的第二输出端与相电压输出端OUT之间的通道上。光电耦合器P3的输入端连接于逻辑控制电路2的第四端口,光电耦合器P3的第一输出端经电阻R4接固态开关电路4的第一输出端,光电耦合器P3的第二输出端接单向可控硅Q1的控制极,单向可控硅Q1的阴极接地端,单向可控硅Q1的阳极经电阻RL接相电压输出端OUT。
[0035]需要说明的是,该实施例中,光电耦合器P1为三极管型光电耦合器,光电耦合器P2和光电耦合器P3的受光元件均为双向触发二极管。本领域的技术人员可知,光电耦合器的种类很多,不限于上述的光电耦合器,还可用其他能实现相同功能的光电耦合器代替。
[0036]逻辑控制电路2通过接收控制信号和开关检测电路3的输出端状态信号实现对报警输出端FB、固态开关电路4和自分断电路5的逻辑功能控制。
[0037]逻辑控制电路2接收控制信号控制固态开关电路4的光电耦合器P2的通断,间接通过控制双向可控硅T1的导通和截止实现该实施例的固态继电器的正常通断功能。当逻辑控制电路2对光电耦合器P2的输入端有电流通过,使光电耦合器P2的输出端导通,则双向可控硅T1接通。该实施例固态继电器导通,使相电压输入端TL和相电压输出端OUT之间短接,负载LOAD有电流通过。
[0038]自分断电路5中有熔断器F1,熔断器F1当电流超过规定值时,以本身产生的热量使熔体熔断,断开电路。从而起到过流保护的作用,保护电路的安全以及避免危险的发生。
[0039]固态继电器正常工作时,当控制电压输入端VC0N接收到控制信号时,逻辑控制电路2触发固态开关电路4导通,从而使相电压输入端TL和相电压输出端OUT之间短接,负载LOAD上电工作。电流经相电压输入端TL流入,经熔断器F1、负载LOAD到接电端,此时因串联在回路中的熔断器F1的熔断电流额定值大于固态继电器的额定电流值,熔断器F1处于正常不熔断的工作状态,电路正常工作。当控制电压输入端VCON没有接收到控制信号时,逻辑控制电路2使固态开关电路4关断,从而使相电压输入端TL和相电压输出端OUT断开,负载LOAD停止工作。
[0040]当控制电压输入端VC0N接收到控制信号,逻辑控制电路2控制固态开关电路4正常导通时,固态开关电路4的输出端的双向可控娃T1导通,相电压输入端TL和相电压输出端OUT之间短接,开关检测电路3的两个输入端的电压相同,此时开关检测电路3处于关断状态。当控制电压输入端VC0N无控制信号,固态开关电路4正常关断时,固态开关电路4的输出端的双向可控硅T1断开,相电压输入端TL和相电压输出端OUT之间断开,开关检测电路3的输入端正极通过负载LOAD接地端,输入端负极接相电压输入端TL ;负载为阻抗、容抗或感抗,可使开关检测电路3的输入端正极接地端,当相电压输入端TL电压处于负半周期时,即相电压输入端TL为负电压,开关检测电路3的输入端正极接地,输入端负极为负电压,此时开关检测电路3导通。当逻辑控制电路2接收到控制信号和开关检测电路3关断,则固态开关电路4正常导通,当逻辑控制电路2没有接收到控制信号,且开关检测电路3导通,此时固态开关电路4处于正常关断状态。当固态开关电路4输出端短路,即无控制信号时,而固态开关电路4的输出端仍导通,使负载处于工作状态,由于相电压输入端TL和相电压输出端OUT之间短接,开关检测电路3处于关断状态;逻辑控制电路2根据无控制信号输入而开关检测电路3处于关断状态,判断固态开关电路4输出短路。
[0041]当固态继电器发生输出端短路时,即逻辑控制电路2没有接收到控制信号,而固态开关电路4的输出端仍导通,负载LOAD继续工作,控制信号失效,无法关断固态开关电路4的输出端。这时开关检测电路3会检测到此时固态开关电路4出现短路,逻辑控制电路2根据无控制信号和开关监测电路关断得到固态开关电路4输出短路后,逻辑控制电路2经报警输出端FB输出报警信号。且逻辑控制电路2控制自分断电路5中光电耦合器P3导通,单向可控硅Q1的控制极经电阻R4接相电压输入端TL,单向可控硅Q1的阳极经电阻RL接相电压输出端0UT,单向可控硅Q1的阴极接接地端TN,当相电压处于正半周期,相电压为正电压,单向可控硅Q1的控制极和阳极均为正电压,故单向可控硅Q1导通。相电压输入端TL经熔断器F1和电阻RL与接地端TN构成回路,由于电阻RL的阻值远远小于负载LOAD阻值,此时流经熔断器F1的电流大于熔断器F1的额定熔断电流,瞬间使熔断器F1熔断,从而使相电压输入端TL和相电压输出端OUT断开,负载LOAD停止工作,实现固态继电器输出短路失效的自分断功能,从而防止灾难性后果的发生。
[0042]自分断电路5中的电阻RL起到限流作用,主要在自分断的
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