CN201804798U - 一种继电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种继电器，包括第一触点和第二触点，所述继电器还包括第一可控开关、第二可控开关、第一MOS管，所述第一可控开关、第一MOS管的源极与漏极串接在所述第一触点和第二触点之间形成第一支路，所述第二可控开关串接在所述第一触点和第二触点之间形成第二支路；所述继电器还包括一分别控制第一可控开关、第一MOS管及第二可控开关依次导通且控制第二可控开关、第一MOS管及第一可控开关依次关断的延时控制电路，所述延时控制电路分别与所述第一可控开关的控制端、第二可控开关的控制端及第一MOS管的栅极电连接。以上技术方案，有效增加继电器的通用性，同时有效避免了电弧的产生。

Description

一种继电器

技术领域

本实用新型涉及一种电路控制装置，尤其涉及一种控制电路的接通、关断的继电器。

背景技术

在现在照明***或者电器***中，有相当多的电子开关应用继电器或可控硅来实现电路接通与断开操作，以达到自动化控制的目的。

在应用继电器座开关器件的电子开关中，由于电路的布线及负载类型不同，常常使电路呈现容性或感性，使继电器在接通与关断的瞬间形成巨大的冲击电流，造成触点熔结并烧坏触点，使继电器的寿命大为缩短。一般的解决办法是：采用传统的消弧方法、或降低继电器触点容量的额定值进行使用以及在产品中注明不可带感性及容性负载，这样做的缺点是增加了电路安装于连接的复杂性(需要根据负载类型决定消弧电路，通用性差，成本高，而且需要专业人员对电路进行分析，以确定消弧电路类型)，且不能充分发挥继电器的性能。

发明内容

本实用新型为解决现有技术中继电器消弧电路不能通用的技术问题，提供一种通用性高的继电器，可适用于任何一种负载，并且该继电器采用半导体器件，有效降低了成本，降低了传统继电器消弧电路的复杂性，同时具有双向导通特性。

一种继电器，包括第一触点和第二触点，所述继电器还包括第一可控开关、第二可控开关、第一MOS管，所述第一可控开关、第一MOS管的源极与漏极串接在所述第一触点和第二触点之间形成第一支路，所述可控第二可控开关串接在所述第一触点和第二触点之间形成第二支路；

所述继电器还包括一分别控制第一可控开关、第一MOS管及第二可控开关依次导通且控制第二可控开关、第一MOS管及第一可控开关依次关断的延时控制电路，所述延时控制电路分别与所述第一可控开关的控制端、第二可控开关的控制端及第一MOS管的栅极电连接。

优选地，所述继电器还包括源极与漏极串联连接在第一支路中的与第一MOS管源极和漏极串接方向相反的第二MOS管，所述第二MOS管的栅极与所述延时控制电路电连接，且所述第二MOS管与所述第一MOS管同时导通或者关断，所述第一MOS管的源极与漏极之间反向并联连接有第一二极管，所述第二MOS管的源极与漏极之间反向并联连接有第二二极管。所述延时控制电路包括一可进行充、放电操作的电容，所述电容一端接地，另一端分别连接有可输出高、低电平信号的比较电压依次变大的第一比较器、第二比较器及第三比较器。

第一比较器的输出端与第一可控开关的控制端相连接，所述第二比较器的输出端分别与第一MOS管和第二MOS管的栅极相连接，所述第三比较器的输出端与第二可控开关的控制端相连接。

更优选地，所述延时控制电路还包括一与电源连接的充放电控制电路，所述充放电控制电路的输出端与所述电容连接比较器的一端相连接。

作为进一步改进，所述充放电控制电路与所述电容之间还串接有一电阻。

作为更进一步地改进，所述充放电控制电路具有一控制继电器导通与关断的控制端。

以上技术方案中，在继电器进行工作时，先控制第一可控开关导通，然后再控制第一MOS管导通，最后控制第二可控开关导通；在继电器关断时，先控制第二可控开关关断，然后再控制第一MOS管关断，最后控制第一可控开关关断，这样不但有效避免了电弧产生，更重要的是增加继电器开关的通用性，不论应用在何种类型的负载电路中，只需要控制几个开关的依次导通或者关断就能够控制负载电路的导通与关断，同时该继电器优选采用两个半导体器件，有效降低了传统继电器消弧电路的复杂性，同时具有双向导通特性。

附图说明

图1是本实用新型一种实施例的结构示意图；

图2是本实用新型第二种实施例的结构示意图；

图3是本实用新型第三种实施例的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，一种继电器，包括第一触点和第二触点，所述继电器还包括第一可控开关K1、第二可控开关K2、第一MOS管T1，所述第一可控开关K1、第一MOS管T1的源极与漏极串接在所述第一触点和第二触点之间形成第一支路，所述可控第二可控开关K2串接在所述第一触点和第二触点之间形成第二支路。

所述继电器还包括一延时控制电路2，所述延时控制电路2可控制第一可控开关、第一MOS管及第二可控开关依次导通，且控制第二可控开关、第一MOS管及第一可控开关依次关断，所述延时控制电路2分别与所述第一可控开关的控制端21、第二可控开关的控制端21及第一MOS管的栅极电连接。

第一可控开关K1及第二可控开关K2为通过电信号控制其关断或者导通的开关，如电控开关。即当第一可控开关K1和第二可控开关K2的控制端21接收到的信号为高电平信号时，第一可控开关K1和第二可控开关K2处于导通状态；当第一可可控开关K1和第二可控开关K2的控制端21接收到的信号为低电平信号时，第一可控开关K1和第二可控开关K2处于关断状态。

图1中所示，当第一MOS管的栅极端的信号为高电平信号时，所述第一MOS管的源极与漏极之间就会导通，电流就会从第一MOS管的漏极端流向源极端。在图1中，当本实用新型接入负载电路中，第一可控开关K1和第一MOS管都导通时，所述继电器就会导通，电流就会由第一触点流向第二触点，而不能从第二触点流向第一触点。

所述延时控制电路2可以为现有技术中各种类型的延时控制电路2，只要能够实现控制第一可控开关、第一MOS管及第二可控开关依次导通，且控制第二可控开关、第一MOS管及第一可控开关依次关断即可，本实用新型中所述延时控制电路2优选为带有电容器及比较器的延时控制电路2。如图3所示，所述延时控制电路2中包含一电容器C，所述电容C一端接地，另一端分别于电阻R、第一比较器A1、第二比较器A2及第三比较器A3相连接，所述电阻R的另一端还连接有一个充放电控制电路22，所述充放电控制电路22通过一电源1为其供电，所述充放电控制电路22还连接有一控制端21，通过该控制端21可控制对电容C进行充放电操作。

当所述控制端21发出的信号为高电平信号时，所述充放电控制电路22接收到该信号后控制所述电容C进行充电，即所述电容C进行储能，两端的电压就会越来越大，即所述电容C连接电阻R的一端的电势也就会慢慢变大；当所述控制端21发出的信号为低电平信号时，所述充放电控制电路22接收到该信号后控制所述电容C进行放电，电容C释放能量，两端的电压就会越来越小，即所述电容C连接电阻R的一端的电势也就会慢慢变小。

所述第一比较器A1、第二比较器A2、第三比较器A3的负极端的参考电压依次变大，假设对电容C进行充电稳定后，即电容C完全储能后的电压为V，则设置第一比较器A1的负极端的参考电压V1为V/3，第二比较器A2的负极端的参考电压V2为2V/3，第三比较器A3的负极端的参考电压V3为V；当第一比较器A1正极端的电压大于等于V/3时，第一比较器的输出端就会输出一个高电平信号，当第二比较器A2正极端的电压大于等于2V/3时，第二比较器的输出端就会输出一个高电平信号，当第三比较器A3正极端的电压大于等于V时，第三比较器的输出端就会输出一个高电平信号。当给所述电容C机型充电操作时，电容C两端的电压就会由零慢慢变大，电容C连接电阻的一端的电势也就会由零慢慢升高，该点的电势先达到V/3，此时第一比较器A1的正极端的电压达到参考电压V1，第一比较器输出端输出高电平信号，第一可控开关K1导通，随着对电容C的进一步充电，该点的电势又会达到2V/3，此时第二比较器A2的正极端的电压达到参考电压V2，第二比较器输出端就会输出高电平信号，第一MOS管就会导通，最后电容连接电阻一端的电势会到达V，此时第三比较器A3的正极端电压达到参考电压V3，第二可控开关K2就会导通。

当第一可控开关K1先导通，第一MOS管后导通时，第一触点与第二触点之间就会导通，而且由于第一可控开关K1先导通，第一MOS管后导通，有效消除了第一可控开关K1导通时产生的电弧，而且最后控制第二可控开关K2导通，也有效消除了第二可控开关K2导通时产生的电弧。

同理，当所述控制端21发出的信号为低电平信号时，所述充放电控制电路22接收到该信号后控制所述电容C进行放电，电容C释放能量，两端的电压就会越来越小，即所述电容C连接电阻R的一端的电势也就会慢慢变小。该端的电势就会由V慢慢减小到2V/3，进而再减小到V/3，最后减小到0。而当第三比较器A3正极端的电压小于V时，第三比较器的输出端就会输出一个低电平信号，此时第二可控开关K2就会被关断；当第二比较器A2正极端的电压小于2V/3时，第二比较器的输出端就会输出一个低电平信号，第一MOS管T1就会被控制关断；当第一比较器A1正极端的电压小于V/3时，第一比较器的输出端就会输出一个低电平信号，第一可控开关管K1就会被关断进而第一触点与第二触点之间的通路就会被关断。所述继电器断开。由于继电器停止工作时，控制第二可控开关K2先关断，再控制第一MOS管关断，最后控制第一可控开关K1关断，有效防止了第一可控开关K1和第二可控开关K2关断时由于电流或者电压突然变化产生的电弧现象。而且采用这种带有半导体材料的继电器，可是适用于各种类型的负载，不用再考虑针对不同类型的负载而做出的对继电器控制电路的调整和分析。

由于MOS管导通时电流的流向具有单向性，如图1所示，当继电器工作时，电流只能从第一触点流向第一触点，即在将该继电器接入电路中时，继电器的第一触点必须接外部电源的正极，继电器的第二触点必须接外部电源的负极。

结合图2和图3所示，作为一种优选技术方案，为了使继电器具有双向导通性，所述继电器还包括源极与漏极串联连接在第一支路中的与第一MOS管T1源极和漏极串接方向相反的第二MOS管T2，所述第二MOS管T2的栅极与所述延时控制电路2电连接，且所述第二MOS管T2与所述第一MOS管T1同时导通或者关断，所述第一MOS管T1的源极与漏极之间和所述第二MOS管T2的源极与漏极之间还分别反向并联连接有第一二极管Q1和第二二极管Q2。

第一MOS管T1源极与漏极的串接方式与第二MOS管T2的源极与漏极的串接方向相反，并且所述第二比较器A2的输出端分别与第一MOS管T1和第二MOS管T2的栅极相连接，第二比较器A2可以同时控制第一MOS管T1和第二MOS管T2的工作状态，使得第一MOS管T1与第二MOS管T2同时导通或者同时关断。所述第一MOS管T1的源极与漏极之间反向并联连接有第一二极管Q1，所述第二MOS管T2的源极与漏极之间反向并联连接有第二二极管Q2。

在需要控制上述实施例中的继电器导通时，充放电控制电路22就会控制对电容C进行充电，然后比较器会控制第一可控开关K1、第一MOS管T1和第二MOS管T2、第二可控开关K2依次导通，这样第一触点与第二触点就会导通，如果第一触点连接外部电源的正极，那么电流除了通过第二支路流向第二触点外，还会通过第一支路中的第一MOS管、第二MOS管T2两端的二极管、第一可控开关K1流向第二触点；如果第二触点连接外部电源的正极，那么电流除了通过第二支路流向第一触点外，还会通过第一支路中的第一可控开关K1第二MOS管、第一MOS管T1两端的二极管流向第一触点。因此不论继电器应用在何种类型的负载电路中，连接极性是怎样的，都不会影响该继电器的正常使用，同时，通过控制继电器中各种不同开关的依次导通或者依次关断，有效避免了继电器在导通或关断时因电信号突然变化而引起的电弧。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种继电器，其特征在于，所述继电器包括第一触点和第二触点，所述继电器还包括第一可控开关、第二可控开关、第一MOS管，所述第一可控开关、第一MOS管的源极与漏极串接在所述第一触点和第二触点之间形成第一支路，所述可控第二可控开关串接在所述第一触点和第二触点之间形成第二支路；

所述继电器还包括分别控制第一可控开关、第一MOS管及第二可控开关依次导通且控制第二可控开关、第一MOS管及第一可控开关依次关断的延时控制电路，所述延时控制电路分别与所述第一可控开关的控制端、第二可控开关的控制端及第一MOS管的栅极电连接。

2.根据权利要求1所述的继电器，其特征在于，所述继电器还包括源极与漏极串联连接在第一支路中的与第一MOS管源极和漏极串接方向相反的第二MOS管，所述第二MOS管的栅极与所述延时控制电路电连接，且所述第二MOS管与所述第一MOS管同时导通或者关断，所述第一MOS管的源极与漏极之间反向并联连接有第一二极管，所述第二MOS管的源极与漏极之间反向并联连接有第二二极管。

3.根据权利要求2所述的继电器，其特征在于，所述延时控制电路包括一可进行充、放电操作的电容，所述电容一端接地，另一端分别连接有可输出高、低电平信号的比较电压依次变大的第一比较器、第二比较器及第三比较器。

4.根据权利要求3所述的继电器，其特征在于，所述第一比较器的输出端与第一可控开关的控制端相连接，所述第二比较器的输出端分别与第一MOS管和第二MOS管的栅极相连接，所述第三比较器的输出端与第二可控开关的控制端相连接。

5.根据权利要求4所述的继电器，其特征在于，所述延时控制电路还包括与电源相连接的充放电控制电路，所述充放电控制电路的输出端与所述电容连接比较器的一端相连接。

6.根据权利要求4所述的继电器，其特征在于，所述充放电控制电路与所述电容之间还串接有一电阻。

7.根据权利要求5或6所述的继电器，其特征在于，所述充放电控制电路具有一控制继电器导通与关断的控制端。

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