[发明专利]固态继电器和负载驱动电路

说明书

技术领域

本发明的实施方式涉及一种固态继电器和一种包括该固态继电器的负载驱动电路。

背景技术

传统地，已知一种固态继电器，其包括将组成缓冲电路的电容器与电阻器的节点连接到三端双向可控硅开关元件（triac）的栅极端子（gateterminal）的第三连接线（例如，参照日本专利申请特开公开No.2009-60322）。

然而，传统的固态继电器具有一个问题在于，由于冲击等，可能在电容器中发生破裂，导致缓冲电路被烧坏；或是三端双向可控硅开关元件可能被断开，导致包括三端双向可控硅开关元件的控制电路被烧坏。

发明内容

本发明被设计为解决上述问题，并且这些实施方式的一个目的是提供一种固态继电器以及一种包括该固态继电器的负载驱动电路，其中固态继电器不仅具有简单且不昂贵的构造而且还具有即使缓冲电路（snubbercircuit）或者控制电路被损坏也能够适当地防止电子部件被烧坏的功能。

根据这些实施方式的一个方面，一种固态继电器包括：一对输入端子；发光元件，该发光元件位于一对输入端子之间；光接收元件，该光接收元件构造为在从发光元件输出的光上执行光电转换并构造为输出电流；一对输出端子，该一对输出端子构造为连接到交流电源和负载，这对输出端子对包括第一输出端子与第二输出端子；第一连接线，该第一连接线将光接收元件的第一端部连接到第一输出端子；第二连接线，该第二连接线将光接收元件的第二端部连接到第二输出端子；开关元件（switching element），该开关元件位于第一连接线与第二连接线之间并且构造为通过从光接收元件输出的电流接通；以及缓冲电路，该缓冲电路位于第一连接线与第二连接线之间并且包括电容器与电阻器，该电容器与电阻器串联连接，电阻器在光接收元件的第一端部与开关元件的一个端部之间位于第一连接线中，过电流保护元件在电阻器的第一端部和第二端部中的一个端部与开关元件的一个端部之间位于第一连接线中。

通过该构造，当缓冲电路的电容器短路时，由于输出端子经由缓冲电路和过电流保护元件相互连接，即使过电流在输出端子之间流动，因为过电流保护元件也防止了其他部件的燃烧。此外，当开关元件被断开时，由于输出端子经由光接收元件相互连接，即使过电流在输出端子之间流动，因为过电流保护元件也防止了其他部件的燃烧。通过这种方式，即使在缓冲电路与开关元件任一个中发生问题，也能够通过利用单个过电流保护元件防止其他部件烧坏。因此，能够通过简单且不昂贵的构造处理在缓冲电路以及开关元件中的任何故障。

优选的是缓冲电路的电阻器被设置在第一连接线中。

通过这种构造，当开关元件断开时能够通过利用缓冲电路的电阻器防止过电流流到光接收元件侧。

光接收元件可以是光敏可控硅耦合器（phototriac coupler），并且开关元件和电容器可以并联连接到光敏可控硅耦合器。

光接收元件可以是光敏晶体管耦合器（photo-transistor coupler），桥式全波整流电路以及用于接通/关闭桥式全波整流电路的晶闸管可以经由输出电路连接到光敏晶体管耦合器，开关元件和电容器可以并联连接，并且桥式全波整流电路的输出端子可以连接到开关元件。

根据这些实施方式的另一个方面，负载驱动电路包括上述固态继电器中的任一个，并且负载和电源串联连接到该固态继电器。

根据本实施方式，由于认真设计当电容器短路时以及当开关元件断开时缓冲电路的连接方法，因此通过利用单个电流保护元件能够防止由于过电流导致的其他电子部件被烧坏。为此，该构造被简化并且未增加成本。

附图说明

图1是示出根据第一实施方式的负载驱动电路的图；

图2是示出在图1的负载驱动电路中当缓冲电路的电容器短路时的通电路径的电路图；

图3是示出在图1的负载驱动电路中当三端双向可控硅开关元件断开时的通电路径的电路图；

图4是示出根据第二实施方式的负载驱动电路的图；

图5是示出在图4的负载驱动电路中当缓冲电路的电容器短路时的通电路径的电路图；以及

图6是示出在图4的负载驱动电路中当三端双向可控硅开关元件断开时的通电路径的电路图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述一些优选的实施方式。除非另外特别说明，否则“一个（a）”或“一个（an）”表示“一个或多个”。

（第一个实施方式）