带短路保护的直流固态继电器的制作方法

1.本实用新型属于继电器技术领域，具体涉及一种带短路保护的直流固态继电器。


背景技术：

2.随着现代化科技发展，各式各样新型机械装备和各式各样的新设备推陈出新。机械设备的控制显得尤为重要。尤其是固态继电器在开关控制方面有广泛应用。从1971年库顿(kudom)固态继电器技术诞生于英国以来交流和直流固态继电器经过原件和技术上的更新改进，性能以便的越来越好，但是整个的电路图方面没有大的改变。
3.相关技术中，固态继电器在使用过程中，如果负载一旦出现短路的情况，常见的固态继电器内部的mos管或可控硅就会过流、过压损坏，严重者可能会引起火灾，存在固态继电器使用安全得不到保障的问题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种带短路保护的直流固态继电器，以解决现有技术中固态继电器使用安全得不到保障的问题。
5.为实现以上目的，实用新型采用如下技术方案：一种带短路保护的直流固态继电器，包括：
6.电源模块，用于为所述固态继电器提供电能；
7.mos开关模块，用于控制mos管的开关；
8.切换模块，用于切换所述固态继电器的输出状态；
9.浪涌吸收模块，用于吸收在电路截止时源极和漏极产生的高浪涌电压；
10.所述电源模块与所述mos开关模块的一端连接，所述mos开关模块的另一端与所述浪涌吸收模块的一端连接，所述浪涌吸收模块的另一端与所述切换模块连接。
11.进一步的，所述电源模块，包括：
12.整流桥，用于将交流电转变为直流电；
13.稳压管，用于稳定电压；
14.电压比较器，用于将电压值与预设阈值进行比较，当所述电压值高于预设阈值时导通电路。
15.进一步的，所述切换模块，包括：
16.启动电路，用于启动正脉冲；
17.状态保持电路，用于保持高电平输出；
18.缓冲电路，用于将所述高电平经过电阻r3至缓冲电流放大后通过三极管构成图腾柱输出高电平；
19.故障检测电路，用于检测短路电流信号并根据所述短路电流信号控制所述状态保持电路输出低电平。
20.进一步的，所述浪涌吸收模块，包括：
21.吸收电路，用于吸收浪涌电压。
22.进一步的，所述mos开关模块包括两个mos管。
23.进一步的，所述启动电路包括：
24.电容c1、电阻r1和差分放大器u1d，所述电容c1的一端、电阻r1的一端与所述差分放大器u1d的正向输入端连接，所述电容c1的另一端连接电源模块的输入端，所述电阻r1的另一端接地，所述差分放大器u1d的输出端连接mos开关模块。
25.进一步的，所述故障检测电路包括：
26.差分放大器u1c。
27.进一步的，所述电源模块采用可充电电池。
28.本实用新型采用以上技术方案，能够达到的有益效果包括：
29.通过设置电源模块、mos开关模块、切换模块以及浪涌吸收模块，能够实现吸收电路截止时源极和漏极产生的高浪涌电压，避免mos管过流或过压损坏，实现固态继电器的自我保护。
附图说明
30.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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。
31.图1为本实用新型提供的电源模块的电子电路图；
32.图2为本实用新型提供的切换模块的电子电路图；
33.图3为本实用新型提供的浪涌吸收模块的电子电路图
34.图4为本实用新型提供的mos开关模块的电子电路图。
具体实施方式
35.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。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做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。
36.下面结合附图介绍本技术实施例中提供的一个具体的带短路保护的直流固态继电器。
37.本技术实施例中提供的带短路保护的直流固态继电器，包括；
38.电源模块，用于为所述固态继电器提供电能；
39.mos开关模块，用于控制mos管的开关；
40.切换模块，用于切换所述固态继电器的输出状态；
41.浪涌吸收模块，用于吸收在电路截止时源极和漏极产生的高浪涌电压；
42.所述电源模块与所述mos开关模块的一端连接，所述mos开关模块的另一端与所述浪涌吸收模块的一端连接，所述浪涌吸收模块的另一端与所述切换模块连接。
43.优选的，所述电源模块，包括：
44.整流桥，用于将交流电转变为直流电；
45.稳压管，用于稳定电压；
46.电压比较器，用于将电压值与预设阈值进行比较，当所述电压值高于预设阈值时导通电路。
47.如图1所示，电源模块是控制固态继电器的电源又是控制端口该电路可以在12
‑
100vac或dc范围内工作输出两路12v输出供主电路和第2路的开关电路供电。j1、j2输入12
‑
100vac或dc控制电源经过整流桥导向后给ca1充电当充电电压到11v以上时负极通过r15、d10(10v)稳压管有击穿电流至qa3基极导通电路启动。电压比较器将输入电压值与预设阈值进行比较，其中，预设阈值为11v，也就是说输入电压低于11v时工作状态不稳定。所以输入电压低于11v以下时开关电路不工作。
48.优选的，所述切换模块，包括：
49.启动电路，用于启动正脉冲；
50.状态保持电路，用于保持高电平输出；
51.缓冲电路，用于将所述高电平经过电阻r3至缓冲电流放大后通过三极管构成图腾柱输出高电平；
52.故障检测电路，用于检测短路电流信号并根据所述短路电流信号控制所述状态保持电路输出低电平。
53.如图2所示，c1、r1、u1d构成启动电路，电路加电u1d输出端输出一个1ms的启动正脉冲经d1至u1a、r8构成的状态保持电路的正向输入端使状态保持电路一直保持高电平输出。输出的高电平通过r3至缓冲电路，使得缓冲电流放大在经q3、q4构成图腾柱输出高电平驱动后经mos开关模块。u1c是故障检测电路，一旦输出开关部分出现强大的短路电流信号经过r14至u1c负向输入端使输出端输出负脉冲迫使状态保持电路部分输出低电平后经mos开关模块截止。
54.优选的，所述浪涌吸收模块，包括：
55.吸收电路，用于吸收浪涌电压。
56.如图3所示，后级mos开关模块u7和u8构成输出开关电路，电路在截止时u7先于u8截止，u7源极和漏极两端会产生较高的浪涌电压，这个电压甚至高于控制电压的几十倍这个电压可以直接击穿u7mos开关模块。为了防止这个浪涌电压过高增加吸收电路，吸收电路由d5、c3、c4构成。吸收电压能够吸收过高的浪涌电压，放置电路出现漏电的情况，保护电路安全。
57.优选的，所述mos开关模块包括两个mos管。
58.如图4所示，本技术中mos开关模块u7和u8构成串了开关电路等效右边k1k2电路。
59.综上所述，本实用新型提供一种带短路保护的直流固态继电器，本实用新型包括电源模块，用于为所述固态继电器提供电能；多个mos开关模块，用于控制mos管的开关；切换模块，用于切换所述固态继电器的输出状态；浪涌吸收模块，用于吸收在电路截止时源极和漏极产生的高浪涌电压；所述电源模块与所述mos开关模块的一端连接，所述mos开关模块的另一端与所述浪涌吸收模块的一端连接，所述浪涌吸收模块的另一端与所述切换模块连接；本实用新型提供的技术方案，能够吸收电路截止时源极和漏极产生的高浪涌电压，避免mos管过流或过压损坏，实现固态继电器的自我保护。
60.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。