[实用新型]能切合高压直流负载回路的复合继电器

说明书

技术领域

本实用新型涉及高压直流负载回路的通断控制技术领域，特别是涉及一种能切合高压直流负载回路的复合继电器。

背景技术

在工业控制领域的继电回路中通常采用电磁式继电器作为控制节点，例如，电力系统二次控制回路、化工PLC控制等应用中都是采用电磁式继电器。在一些功率负载回路中的功率电磁继电器经常要切合大电流，在切合时如果产生弧光，既对触点的寿命和可靠性有影响，也会产生较强的电磁干扰，对周围的电子电路或其他电子设备产生不可预测的影响。

尤其在直流负载回路中，在切断负载时，由于直流电流不具有过零点，直接用电磁继电器切断时会产生弧光。如果要切断的电流很大，在切断过程中的弧光会一直燃烧，即“拉弧”现象，燃烧的热量使得电磁继电器的触点熔化，触点之间出现粘连，使得电磁继电器损坏失效。另外，在一些电压较高的直流负载回路中，一般都有电容进行储能或滤波，这些回路中的电磁继电器在连通时，会产生很大的冲击电流从而损伤继电器的触点。因此，一般的电磁继电器只能用在低压小电流的直流负载回路中。

为了解决上述问题，出现了一些固态继电器和复合继电器。这两种继电器能很好的解决直流负载切合时的“拉弧”问题，但也有一些缺点。固态继电器一般采用半导体开关管作为开关节点，但高压半导体的导通电阻远远高于电磁继电器的触点电阻，因此，固态继电器导通时损耗大，需要进行散热处理，从而增大了体积；另外，半导体开关管的驱动也增加了其复杂性。目前已有的复合继电器，也是采用半导体开关管与电磁继电器触点并联，通过控制半导体开关管先于继电器导通、后于继电器关断来实现。但一般具有电路复杂，体积偏大的不足。例如，有的采用MCU来实现时序逻辑，有的需要外加隔离电源来提供半导体开关管的驱动电源。

实用新型内容

为了解决现有技术中常规电磁继电器在高压直流负载回路的应用中存在易损坏，体积较大，电路复杂，不能满足实际使用需要的问题，本实用新型提供了一种结构简单、体积小、使用方便、不易损坏、无需专门提供半导体开关管驱动电源的复合继电器。

本实用新型的工作原理如下：复合继电器的控制信号输入后，经过RC延时电路和普通的逻辑门器件，产生2路控制信号，一路用于半导体开关管的驱动控制，另外一路用于电磁继电器的线包电压控制。开通时，半导体开关管管的控制脉冲先于继电器线包的驱动脉冲Δt时间；断开时，半导体开关管管的控制脉冲滞后继电器线包的驱动脉冲Δt时间。半导体开关管管的驱动信号由其控制信号经光耦驱动器隔离后送至其控制端，实现控制回路与功率回路的隔离，且无需外部提供驱动电源。在继电器触点间并联压敏电阻用于过压防护。

为了解决上述问题，本实用新型所采取的技术方案是：

一种能切合高压直流负载回路的复合继电器，包括电磁继电器和半导体开关管，其特征在于：还包括RC延时电路、逻辑或门、逻辑与门和光耦驱动器，所述外部控制信号输出端与RC延时电路输入端相连接，所述逻辑或门的两个输入端分别与外部控制信号输出端和RC延时电路输出端相连接，所述逻辑与门的三个输入端分别连接外部控制信号输出端、逻辑或门的输出端、RC延时电路输入端；所述逻辑或门的输出端还与光耦驱动器相连接，所述半导体开关管与用于驱动其通断的光耦驱动器相连接，所述逻辑与门的输出端与电磁继电器相连接，所述电磁继电器的触点和半导体开关管相并联。

前述的一种能切合高压直流负载回路的复合继电器，其特征在于：所述电磁继电器的触点上还并联有起过压保护的压敏电阻。

前述的一种能切合高压直流负载回路的复合继电器，其特征在于：所述半导体开关管采用MOS或IGBT。

本实用新型的有益效果是：本实用新型将半导体开关管管与继电器触点并联使用，通过时序控制，使得复合继电器导通时，内部半导体开关管管先于电磁继电器触点Δt时间导通；断开时，内部半导体开关管管滞后电磁继电器触点Δt时间断开，以保证在高压直流负载应用场合时内部电磁继电器触点不会应为“拉弧”现象或冲击电流大而损坏。在触点间采用压敏电阻作为过压的防护，起到较好的防护效果。本实用新型的电路结构简单可靠，体积小；无需专门提供半导体开关管的驱动电源；能实现内部继电器触点断开时不拉弧、吸合时不承受冲击电流；适用于多种直流负载控制回路。

附图说明

图1是本实用新型复合继电器电路原理图；

图2是本实用新型外部控制信号和逻辑或门、逻辑与门输出信号的时序图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的描述。