一种交流输出型固体继电器的制作方法

1.本实用新型属于固体继电器技术领域，具体地涉及一种交流输出型固体继电器。


背景技术：

2.目前常规的交流输出型固体继电器分为过零型和随机型两种，该类型的固体继电器是通过光耦和可控硅组合的电路来实现，其电路如图1所示，该方案的电路存在着不能快速接通和快速关断现象，如图2所示的工作时序，一般产品的接通时间分别为：过零型[1/2电压周期 1ms max(电路的最大导通时间)]，随机型[1ms max]；关断时间均为1/2电压周期 1ms max。
[0003]
在实际一些应用场合，需要固体继电器能够实现快速导通和快速关断，固体继电器的接通时间和关断时间一般要达到微秒级，如医用的温热磁疗仪上面为了能够达到精确的控温，就需要固体继电器能够实现快速导通和快速关断。


技术实现要素：

[0004]
本实用新型的目的在于提供一种交流输出型固体继电器用以解决上述存在的技术问题。
[0005]
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种交流输出型固体继电器，包括光耦、开关管t1、开关管t2、快速接通电路和快速关断电路，开关管t1和开关管t2为mos管或igbt管，开关管t1和开关管t2反向串联构成双向导通开关电路，串接在该交流输出型固体继电器的两输出端之间，开关管t1和开关管t2的控制端以及快速接通电路的控制端和快速关断电路的控制端分别接光耦的输出端，当光耦导通时，驱动快速接通电路、开关管t1和开关管t2导通，快速接通电路导通时，其内部的储能单元进行放电以增大流过开关管t1和开关管t2控制端的电流；当光耦不导通时，驱动快速关断电路导通，驱动开关管t1和开关管t2关断，快速关断电路用于对开关管t1和开关管t2的控制端的电流进行泄放。
[0006]
进一步的，所述快速接通电路采用npn三极管q2和电容c1构成，电容c1的第一端分别接该交流输出型固体继电器的两输出端，电容c1的第二端接开关管t1和开关管t2之间的节点，npn三极管q2的集电极接电容c1的第一端，npn三极管q2的发射极分别串联电阻r6和r7接开关管t1和开关管t2的控制端，同时三极管q2的基极与发射极之间并联电阻r5，npn三极管q2的基极接光耦的正输出端。
[0007]
更进一步的，还包括二极管d1和d2，电容c1的第一端分别反向串接二极管d1和d2后接该交流输出型固体继电器的两输出端。
[0008]
进一步的，所述快速关断电路采用pnp三极管q3构成。
[0009]
进一步的，所述光耦为光伏输出型光耦。
[0010]
进一步的，还包括脉冲电压抑制电路，脉冲电压抑制电路接在该交流输出型固体继电器的两输出端之间。
[0011]
更进一步的，所述脉冲电压抑制电路包括tvs管d5和d6，tvs管d5和d6串接后接在
该交流输出型固体继电器的两输出端之间。
[0012]
进一步的，所述开关管t1和开关管t2均为mos管，开关管t1和开关管t2的栅极和源极之间还接有稳压管d3。
[0013]
本实用新型的有益技术效果：
[0014]
本实用新型能够实现固体继电器快速导通和快速关断的功能，且电路结构简单，易于实现。
附图说明
[0015]
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]
图1为常规的交流输出型固体继电器的电路图；
[0017]
图2为常规的交流输出型固体继电器的工作时序图；
[0018]
图3为本实用新型具体实施例的电路图。
具体实施方式
[0019]
为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
[0020]
现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。
[0021]
如图3所示，一种交流输出型固体继电器，包括光耦a1、开关管t1、开关管t2、快速接通电路和快速关断电路，开关管t1和开关管t2为mos管，mos管t1和mos管t2反向串联构成双向导通开关电路，串接在该交流输出型固体继电器的两输出端1和2之间，mos管t1的栅极依次串接电阻r6和r5后接光耦a1的输出端，mos管t2的栅极依次串接电阻r7和r5接光耦a1的输出端，快速接通电路的控制端和快速关断电路的控制端分别接光耦a1的输出端，当光耦导通时，驱动快速接通电路、mos管t1和mos管t2导通，快速接通电路导通时，其内部的储能单元进行放电以增大流过mos管t1和mos管t2栅极的电流；当光耦不导通时，驱动快速关断电路导通，驱动mos管t1和mos管t2关断，快速关断电路用于对mos管t1和mos管t2的栅极的电流进行泄放。
[0022]
本具体实施例中，mos管t1和t2均优选为耗尽型的nmos管，易于实现，mos管t1的漏极接该交流输出型固体继电器的输出端1，mos管t1的源极接mos管t2的源极，mos管t2的漏极接该交流输出型固体继电器的输出端2，mos管t1的栅极依次串接电阻r6和r5后接光耦a1的输出端，mos管t2的栅极依次串接电阻r7和r5接光耦a1的输出端，但并不以此为限。在其它实施例中，开关管t1和开关管t2也可以采用其它mos管或igbt管来实现。
[0023]
本具体实施例中，光耦a1优选为光伏输出型光耦，耐压好，结构简单，光耦a1的正输入端依次串联电阻r3、r2和r1接控制信号正端3 ，光耦a1的负输入端接控制信号负端4
‑
，电阻r4接在光耦a1的正输入端和负输入端之间，光耦a1的负输出端接mos管t1和t2之间的
节点，但并不限于此，在一些实施例中，光耦a1也可以采用其它光耦来实现。
[0024]
本具体实施例中，快速接通电路采用npn三极管q2和电容c1构成，电容c1的第一端分别接该交流输出型固体继电器的两输出端1和2，电容c1的第二端接mos管t1和mos管t2之间的节点(即mos管t1和mos管t2的源极)，npn三极管q2的集电极接电容c1的第一端，npn三极管q2的发射极分别串联电阻r6和r7接mos管t1和mos管t2的栅极，同时三极管q2的基极与发射极之间并联电阻r5，npn三极管q2的基极接光耦a1的正输出端。采用该快速接通电路，电路结构简单，易于实现，成本低，但并不以此为限，在一些实施例中，快速接通电路也可以采用现有的其它储能电路和开关电路来实现。
[0025]
电阻r6和r7起限流保护作用，以对mos管t1和t2进行保护，提高安全性和可靠性。
[0026]
进一步的，本实施例中，还包括二极管d1和d2，电容c1的第一端分别接二极管d1和d2的阴极，二极管d1和d2的阳极分别接该交流输出型固体继电器的两输出端1和2，防止电容c1放电时，将电压施加在mos管t1和mos管t2上，从而起到保护mos管t1和mos管t2的作用，提高安全性和可靠性。
[0027]
本具体实施例中，所述快速关断优选采用pnp三极管q3构成，pnp三极管q3的发射极分别串联电阻r6和r7接mos管t1和mos管t2的栅极，同时三极管q3的发射极与基极之间并联电阻r5，三极管q3的基极接光耦a1的正输出端，pnp三极管q3的集电极接mos管t1和mos管t2之间的节点(即mos管t1和mos管t2的源极)。但并不限于此，在其它实施例中，快速关断也可以采用现有的其它开关电路开实现。
[0028]
本具有实施例中，mos管t1和mos管t2的栅极和源极之间还接有稳压管d3，提高mos管t1和mos管t2工作的稳定性并对其进行保护。
[0029]
本具体实施例中，光耦a1的正输出端和负输出端之间还接有稳压管d4，以对光耦a1输出端进行保护。
[0030]
进一步的，本实施例中，还包括脉冲电压抑制电路，脉冲电压抑制电路接在该交流输出型固体继电器的两输出端1和2之间。感性负载时，在关断时会有一个过压脉冲施加在该交流输出型固体继电器的两输出端1和2，脉冲电压抑制电路作用是当出现过压脉冲时，可以抑制过压脉冲的电压，从而防止过压脉冲击穿mos管t1和mos管t2，提高安全性和可靠性。
[0031]
本具体实施例中，所述脉冲电压抑制电路包括tvs管d5和d6，tvs管d5和d6串接后接在该交流输出型固体继电器的两输出端1和2之间，电路结构简单，抑制效果好，但并不以此为限。
[0032]
工作原理：
[0033]
快速接通工作原理为：当控制信号正端3 和负端4
‑
施加控制信号后，光耦a1导通，驱动npn三极管q2导通，电容c1通过npn三极管q2进行放电，增大流过mos管t1和mos管t2栅极的电流，加快了mos管t1和mos管t2达到导通所需阀值电压vgs的时间，从而加快mos管t1和mos管t2快速导通。
[0034]
快速关断工作原理为：当控制信号正端3 和负端4
‑
去掉控制信号后，光耦a1不导通，驱动pnp三极管q3导通，将mos管t1和mos管t2栅极的电流快速放掉，加快了mos管t1和mos管t2的栅极与源极之间电压降到0v的时间，从而加快mos管t1和mos管t2快速关断。
[0035]
本实用新型能够实现固体继电器快速导通和快速关断的功能，且电路结构简单，
易于实现。
[0036]
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。