低電壓觸發恆流源輸入固體繼電器的製作方法
2023-10-05 10:22:39
專利名稱：低電壓觸發恆流源輸入固體繼電器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種恆流源輸入固體繼電器，特別是低電壓觸發的恆流源輸入固體繼電器。
(2)背景技術現有的恆流源輸入固體繼電器由外殼、固體繼電器電路與印製板組件、底板組件以及緊固件組成，其中，固體繼電器電路由恆流源輸入電路、光電隔離控制電路和阻容吸收(濾波)電路組成，由於輸入電路的接通電壓較高，使電壓範圍一般為3～32Vd.c.或4～32Vd.c。若需獲取更低一點的接通電壓，則常常採取高靈敏型光電耦合器來實現，其成本較高。日本松下株式會社出產的AQK1211型固體繼電器就屬於這類產品。
(3)發明內容本發明的目的在於提供一種滿足低於3.0Vd.c.的電壓條件下可有效接通，且成本低的低電壓觸發恆流源輸入固體繼電器。
本發明的目的是通過改進恆流源輸入電路實現的。
本發明由外殼、固體繼電器電路與印製板組件、底板組件以及緊固件組成，其中，固體繼電器電路由恆流源輸入電路、光電隔離控制電路組成，所說的恆流源輸入電路包括反極性保護二極體、穩流三極體Q1與Q2、集電極限流電阻R1～R3和下偏置電阻R4，電阻R2、R3串聯，R3的另一端接Q1的集電極，反極性保護二極體的負極接電阻R2、R3的連接點，反極性保護二極體的正極與Q1的發射極連接，Q1的集電極接Q2的基極，Q1的基極分別接Q2的發射極和R4的一端，R4的另一端接Q1的發射極，R1的一端接R2的一端，R1的另一端和Q2的集電極分別接光電隔離控制電路的輸入端。光電隔離控制迴路由光電耦合器、可控矽、光耦輸出限流電阻、抗幹擾電阻組成。光電耦合器的輸出端分別接限流電阻和可控矽，抗幹擾電阻分別接光電耦合器的輸出端和可控矽。
所說的固體繼電器電路可由恆流源輸入電路、光電隔離控制電路和阻容吸收濾波電路組成，光電隔離控制電路的可控矽輸出端接阻容吸收濾波迴路的輸入端。阻容吸收濾波迴路可由電阻與電容串聯迴路組成。
由於在恆流源輸入電路設置的反極性保護二極體D1的負極接於集電極限流電阻R2與R3的連接點，D1的正極接於穩流三極體Q1的發射極，因此使繼電器的輸入接通電壓明顯降低，既實現低電壓觸發，又達到反極性保護的目的，大幅度降低了產品成本。實驗證明，當選用IFT＝10mA的光電耦合器時，可實現低電壓2.4V確保接通，不必選用價高的靈敏型光電耦合器。
(4)
圖1為本發明實施例的結構示意圖。
圖2為本發明實施例的電路原理圖。
(5)具體實施方式
圖1給出實施例的結構示意圖，它包括外殼3、蓋板4、固體繼電器電路與印製板組件5、底板組件9以及緊固件(半圓頭螺釘1與6、小壓線片2、大壓線片7等)，可適當採用環氧樹脂膠層8配合封裝。
參見圖2，固體繼電器電路由恆流源輸入電路、光電隔離控制電路和阻容吸收濾波電路組成，所說的恆流源輸入電路包括反極性保護二極體D1、穩流三極體Q1與Q2、集電極限流電阻R1～R3和下偏置電阻R4，電阻R2、R3串聯，R3的另一端接Q1的集電極，D1的負極接電阻R2、R3的連接點，D1的正極與Q1的發射極連接，Q1的集電極接Q2的基極，Q1的基極分別接Q2的發射極和R4的一端，R4的另一端接Q1的發射極，R1的一端接R2的一端，R1的另一端和Q2的集電極分別接光電隔離控制電路的輸入端。在圖2中，光電耦合器A1、可控矽A2、光耦輸出限流電阻R5、抗幹擾電阻R6組成光電隔離控制迴路。電阻R7和電容C1組成阻容吸收濾波迴路。其電路工作原理簡述如下當輸入端in不加信號或加上關斷信號時，光電耦合器A1不導通，可控矽A2不工作，繼電器輸出開路；當輸入信號達到接通電壓時，光電耦合器A1接通，從而可控矽A2被觸發導通，繼電器的輸出閉合。其中恆流部分的工作情況是當輸入端加上信號時，Q2先導通，於是R4就有電流流過，當R4上電壓大於0.5V左右時，Q1開始導通，從而Q2基極電位下降，因此就會阻礙Q2進一步導通，Q1、Q2構成一個負反饋，隨著輸入電壓的加大，Q1進入飽和區，於是流過Q2的電流就基本恆定，實現恆流的目的。
反極性保護原理是當輸入端加上反極性電壓時，電流就會從反極性保護二極體D1、限流電阻R2流回輸入電源的負極，由於R3遠大於R2，因此R2、Q2、A1構成的迴路基本沒有電流流過，從而起到反向保護的目的。
電路中in接輸入控制信號，out串聯接入負載和電源之間。
在圖2中的元器件型號參數為三極體Q1S9011型，Q2C1815型；二極體D11N 4148型；光電耦合器A1PC3SD12NTZA型；可控矽A2BTA41-600B型；電阻R151Ω，R22K，R310K，R447Ω，R527Ω，R6330Ω，R733Ω；電容C10.033μF。
權利要求
1.低電壓觸發恆流源輸入固體繼電器，其特徵在於由外殼、固體繼電器電路與印製板組件、底板組件以及緊固件組成，其中，固體繼電器電路由恆流源輸入電路、光電隔離控制電路組成，所說的恆流源輸入電路包括反極性保護二極體、穩流三極體Q1與Q2、集電極限流電阻R1～R3和下偏置電阻R4，電阻R2、R3串聯，R3的另一端接Q1的集電極，反極性保護二極體的負極接電阻R2、R3的連接點，反極性保護二極體的正極與Q1的發射極連接，Q1的集電極接Q2的基極，Q1的基極分別接Q2的發射極和R4的一端，R4的另一端接Q1的發射極，R1的一端接R2的一端，R1的另一端和Q2的集電極分別接光電隔離控制電路的輸入端。
2.如權利要求1所述的低電壓觸發恆流源輸入固體繼電器，其特徵在於光電隔離控制迴路由光電耦合器、可控矽、光耦輸出限流電阻、抗幹擾電阻組成，光電耦合器的輸出端分別接限流電阻和可控矽，抗幹擾電阻分別接光電耦合器的輸出端和可控矽。
3.如權利要求1所述的低電壓觸發恆流源輸入固體繼電器，其特徵在於所說的固體繼電器電路由恆流源輸入電路、光電隔離控制電路和阻容吸收濾波電路組成，光電隔離控制電路的可控矽輸出端接阻容吸收濾波迴路的輸入端。
4.如權利要求3所述的低電壓觸發恆流源輸入固體繼電器，其特徵在於阻容吸收濾波迴路由電阻與電容串聯迴路組成。
全文摘要
涉及低電壓觸發恆流源輸入固體繼電器。由外殼、繼電器電路與印製板組件、底板組件組成，繼電器電路設恆流源輸入電路、控制電路，輸入電路設反極性保護二極體、穩流三極體Q1與Q2、限流電阻R1～R3和偏置電阻R4，R2、R3串聯，R3另一端接Q1集電極。二極體負極接R2、R3接點，正極接Q1發射極，Q1集電極接Q2基極，Q1基極分別接Q2發射極和R4，R4另一端接Q1發射極，R1接R2，R1另一端和Q2集電極分別接控制電路輸入端。繼電器的輸入接通電壓明顯降低，既實現低電壓觸發，又達到反極性保護的目的，大幅度降低產品成本。可實現低電壓2.4V確保接通，不必選用價高的靈敏型光電耦合器。
文檔編號H03K17/79GK1455512SQ0313752
公開日2003年11月12日 申請日期2003年6月6日 優先權日2003年6月6日
發明者範結義 申請人:廈門宏發電聲有限公司