[发明专利]一种交流固态继电器

说明书

本发明涉及固态继电器技术领域，特别地涉及一种具有短路保护的交流固态继电器。本发明公开了一种交流固态继电器，包括用于串联在负载回路的输出开关电路，所述输出开关电路包括二功率开关管、带短路保护的驱动电路和短路检测电路，所述功率开关管为IGBT管或MOS管，二功率开关管反向串联，串联后的两端作为该交流固态继电器的两输出端，所述驱动电路由电源电路供电，所述驱动电路的输入端接控制信号，根据控制信号相应地控制二功率开关管的通断，所述驱动电路同时通过短路检测电路检测负载是否短路，若是短路，则控制二功率开关管断开。本发明具有短路保护功能，安全性和可靠性高，使用寿命长。

技术领域

本发明属于固态继电器技术领域，具体地涉及一种具有短路保护的交流固态继电器。

背景技术

一般交流固态继电器由光耦和可控硅及其它电子元器件组成，如公开专利：CN205986812U，这种电路实现简单，成本低廉，广泛应用于电机控制、加热控制等场合。然而在实际的应用中，经常出现负载短路的现象，特别是加热控制场合。一旦负载发生短路，则整个回路会产生极大的短路电流，如果此时固态继电器无法自我关断保护，将导致固态继电器因过流而损坏，使得设备需停机维修，导致使用成本高。而可控硅是被动关断器件，一旦可控硅被光耦触发导通，它只有在回路电流为零时才能关断。导致当负载短路发生时，即使系统能检测到短路现象，及时去掉固态继电器的控制信号，往往也无法及时关断固态继电器：在可控硅关断(电流到达过零点)前，短路电流已经大到足以把可控硅等器件烧毁。因此，这种采用可控硅做的固态继电器是无法实现可靠的负载短路保护的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有短路保护的交流固态继电器用以解决上述存在的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种交流固态继电器，包括用于串联在负载回路的输出开关电路，所述输出开关电路包括二功率开关管、带短路保护的驱动电路和短路检测电路，所述功率开关管为IGBT管或MOS管，二功率开关管反向串联，串联后的两端作为该交流固态继电器的两输出端，所述驱动电路由电源电路供电，所述驱动电路的输入端接控制信号，根据控制信号相应地控制二功率开关管的通断，所述驱动电路同时通过短路检测电路检测负载是否短路，若是短路，则控制二功率开关管断开。

进一步的，所述二功率开关管为IGBT管T1和T2，所述驱动电路由两个带短路保护的IGBT驱动芯片IC1和IC2组成，IGBT驱动芯片IC1和IC2分别驱动IGBT管T1和T2。

更进一步的，所述IGBT驱动芯片IC1和IC2的型号均为IX2127，所述IGBT驱动芯片IC1的H0脚串联电阻接IGBT管T1的门极，所述IGBT驱动芯片IC2的H0脚串联电阻接IGBT管T2的门极，所述IGBT管T1和T2的发射极相互连接，所述IGBT管T1和T2的集电极分别作为该交流固态继电器的两输出端，用于串接在负载回路中。

更进一步的，所述短路检测电路由分压电路来实现，所述分压电路用于检测该交流固态继电器的两输出端的电压，所述分压电路的输出端分别与IGBT驱动芯片IC1和IC2的CS脚连接，IGBT驱动芯片IC1和IC2通过CS脚输入的电压高低来判断负载是否短路。

更进一步的，所述分压电路包括二极管D3、二极管D5、电阻R1、电阻R4、电阻R6、电阻R8、电阻R2和电阻R9，所述电阻R1的第一端正向串联二极管D3接IGBT管T1的集电极，所述电阻R1的第二端依次串联电阻R4和R5接信号地，所述电阻R1和R4之间的节点接IGBT驱动芯片IC1的CS脚，所述电阻R8的第一端正向串联二极管D5接IGBT管T2的集电极，所述电阻R8的第二端依次串联电阻R6和R5接信号地，所述电阻R8和R6之间的节点接IGBT驱动芯片IC2的CS脚,所述的电阻R2的第一端接二极管D3的正极，电阻R2的第二端接IGBT驱动芯片IC1的HO脚，所述的电阻R9第一端接二极管D5的正极，电阻R9的第二端接IGBT驱动芯片IC2的HO脚。