[发明专利]一种三相正反转组合型固态继电器

说明书

本发明提供了一种三相正反转组合型固态继电器，包括：输入模块、相序检测模块、信号处理模块、驱动模块、功率组件模块；输入模块，用于将所述外部电源转换为所述继电器内部需要的直流电源，并用于接入正反转控制，将该控制信号发送给信号处理模块；相序检测模块用于检测三相电源的相序送给信号处理模块；信号处理模块接收正反转控制信号和相序信号，经过处理后发送继电器驱动信号给驱动模块；驱动模块，用于对信号处理模块发送的控制信号进行处理后发送给功率组件模块；功率组件模块，用于接收驱动模块发送的信号，并通过所述信号去控制电机的正转和反转。

技术领域

本发明涉及固态继电器，具体涉及一种三相正反转组合型固态继电器。

背景技术

三相正反转固态继电器一般有输入模块、延时互锁模块、驱动模块、功率组件模块。输入模块将两个宽范围的输入电压信号转换成一个固定电压，该固定电压用于提供延时互锁逻辑模块、驱动模块的工作电源。外部控制信号直接控制或者间接通过输入模块控制延时互锁模块工作。延时互锁模块接收控制信号后延时一段时间再将控制信号传输给驱动模块，由驱动模块驱动功率组件模块工作。功率组件模块由多个功率组件和功率组件保护器件组成，功率组件电路的作用是连接电网与负载，通过控制功率组件的通断来实现控制电机的启动停止，通过控制不同的功率组件来改变加载在电机上的相序，实现控制电机正转或者反转。模块本身不带相序检测和缺相检测功能。

图1是现有的具有上电延时互锁功能的三相正反转固态继电器的结构框图，图2是可实现该功能的其中一种基本电路图

如图1所示，三相正反转固态继电器一般由四个部分组成，分别是输入模块、上电延时互锁模块、驱动模块、功率组件模块。输入的宽范围电压信号要求有一定的驱动能力，输入电路将一路输入的宽范围电压信号转换成一个固定的电压，为内部其他模块电路提供工作电源。上电延时互锁模块在接收到控制信号之后，对两路控制信号进行异或逻辑运算，当两路控制信号电平都为1时，相当于正反转信号同时加到模块上，异或电路输出为0，后面的RC延时电路输入为0，正转驱动和反转驱动信号都是0，此时驱动模块将不会接通，输出功率组件模块也不会导通，达到了互锁的目的。当只有一路控制信号时，异或运算电路输出将为1，经过RC延时后(按图中参数大约为80mS)，由异或门构成的同向缓冲器将输出1，两个与门的其中一个输入端将得到1，这样相应的控制端将输出1，驱动模块将相应的通道接通以驱动对应的功率组件，这样负载电机上就得到了对应的三相电开始运行。运行期间如果另外一路控制信号也变得有效时，第一个异或门将立即输出0，关断所有的输出，防止功率组件同时全部导通造成相间短路事故发生。从原理图可以看出，给模块的F端加控制信号时，输出端U、V、W将分别接通L1、L2、L3，给模块的R端加控制信号时，输出端U、V、W将分别接通L1、L3、L2，负载电机上得到了不同相序的三相电，实现了三相电机转动方向的控制。

虽然普通的具有上电延时互锁的正反转固态继电器能够实现负载相序切换，并且上电延时互锁的功能在一定程度上消除了外部控制信号切换时导致的负载相间短路的问题。但是实际产品在使用过程中会比价频繁发生相间短路现象，造成系统跳闸和输出可控硅损坏，特别是在电机启动瞬间。究其原因是因为负责驱动可控硅的光耦本身抗干扰能力较差和双向可控硅本身的dv/dt低，电机启动瞬间的大电流造成的干扰使得光耦和双向可控硅都会误触发造成相间短路的发生。当然现在一般都是采用具有高抗干扰能力的光耦做驱动模块和本身具有比较高的dv/dt的单向可控硅来做功率组件模块，使得产品的失效率大大降低了，但是成本很高，主要是具有高抗干扰能力的光耦成本高，还很难采购得到。

因此，如何解决三相正反转固态继电器的可靠性和成本高的问题已成为目前亟需解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种三相正反转组合型固态继电器。本发明的技术方案如下：

一种三相正反转组合型固态继电器，包括：输入模块、相序检测模块、信号处理模块、驱动模块、功率组件模块；