[发明专利]交直流过流保护固态继电器

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种固态继电器，特别是涉及一种具有过流保护功能的固态继电器。

【背景技术】

固态继电器与传统的机械继电器相比，具有体积小、无触点、切换速度快、切换时无电弧烧蚀的优点，因而广泛应用于工业及国民经济的其它领域。

公知的固态继电器存在的不足主要是：无过流保护功能或过流保护电路复杂，无法既对交流负载又对直流负载实现过流保护。

例如，中国专利申请号为200510021484.9，公开日为2007年2月14日，专利名称是“直流固态继电器”的申请案公开了一种固态继电器，其不足之处是，仅能对直流负载实现过流保护。

又如，中国专利申请号为99115129.1，公开日为2000年3月22日，专利名称是“新型万用交直流无源固态继电器”的申请案公开了一种固态继电器，其不足之处是，无负载过流保护功能。

又如，中国专利申请号为200520146647.1，授权公告日为2007年3月28日，专利名称是“固态继电器”的申请案公开了一种固态继电器，其不足之处是，仅能对交流负载实现过流保护且保护电路复杂。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题是，提供一种可对交、直流负载进行过流保护，负载电流过流消失后能自动恢复正常工作，且电路结构简单的固态继电器。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种与现有技术不同的解决方案是：1)在固态继电器的输出电路中设置整流单元、开关单元和电流取样单元，开关单元和电流取样单元接在整流单元的直流输出回路中，负载以及为负载供电的电源以串联方式接在整流单元的交流输入回路中。2)在逻辑控制电路中设置启动信号延时单元，周期性信号产生单元，组合逻辑单元，过流保护单元，电流取样单元的输出端与逻辑控制电路的输入端相连，为其提供负载电流值。逻辑控制电路的输出端与开关单元的控制端相连，用于切换开关单元的通断状态。

本发明的输出电路包括：整流单元、开关单元和电流取样单元。

整流单元由全波整流器构成，优选的整流单元是由低正向导通压降的二极管构成的桥式全波整流器。

开关单元由高速电子开关元件构成，可以是场效应管、双极型三极管或绝缘栅双极型晶体管。

电流取样单元由电流传感器构成，可以是电阻器，电流互感器。由于构成开关单元的电子开关元件可以等效为电阻器，故开关单元也可以兼做电流取样单元。

输出电路的功能是：1)将流入整流单元输入回路中的负载电流整流成整流单元输出回路中的直流，此直流流经开关单元和电流取样单元，切换开关单元的通、断即可切换负载电流的通、断。2)负载电流过流时，电流取样单元向逻辑控制电路发出过流信号，由逻辑控制电路将开关单元切断。因为开关单元由高速电子开关元件构成，位于整流单元的直流输出回路中，所以能实现快速过流保护。

本发明的逻辑控制电路包括：启动信号延时单元、周期性信号产生单元、组合逻辑单元和过流保护单元。

输入电路的输出信号、电流取样单元的输出信号是逻辑控制电路的输入信号，逻辑控制电路的输出信号送到开关单元的控制端。

逻辑控制电路的功能是：1)负载电流未过流时，依据输入电路的输出信号向开关单元发出通、断切换信号。2)负载电流过流时，定时向开关单元发出导通控制信号，以便在负载电流过流消失后，所述交直流过流保护固态继电器能自动恢复正常工作。

公知的交流固态继电器采用双向可控硅作为开关单元，直接对负载中的交流电流进行通、断切换。由于可控硅只能在电流过零时关断，无法实现过流情况下的快速关断。与公知的交流固态继电器相比，本发明具有过流保护及时的优点。

因为直流负载中的电流也能流经整流单元、开关单元和电流取样单元，所以本发明也可以对直流负载电流进行通、断切换和过流保护，这也是本发明的优点。

负载电流过流消失后，在逻辑控制电路的控制下，所述的交直流过流保护固态继电器可自动恢复正常工作，这也是本发明的优点。

本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。

【附图说明】

图1是本发明的电路方框图；

图2是本发明的输出电路方框图；

图3是本发明的第一种实施例的电路图；

图4是本发明的第二种实施例的电路图。

【具体实施方式】