CN208691212U - 一种固态继电器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种固态继电器，包括固态继电器电路及继电器封装结构；固态继电器电路为：一高压MOSFET管（Q1），栅极与漏极之间设有栅极保护电路、源极及漏极之间并联有由安规电容及压敏电阻并联组成的高压MOSFET管输出端极间保护电路、漏极与极间保护电路之间设有整流二极管；所述继电器封装结构为：PCB板外形尺寸应与欧式继电器一致，PCB的一面布置焊脚，焊脚位置与欧式继电器焊脚位置、功能定义一致；PCB的另一面布置固态继电器电路。本实用新型能快速替换目前电力***继保自动化领域中所广泛使用的欧式继电器，且能达到提高继电器动作回路动作时间，同时规避影响传统欧式继电器使用寿命的各种因素。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于电力***继保自动化领域的固态继电器。
背景技术
在电力***继保自动化设备中大量使用的传统欧式继电器，由于结构特点，致使其动作时间会出现数个毫秒级的延时情况；另外，传统欧式继电器由于为电磁机械结构，因此其加工工艺、材料控制、动作次数、动作触点拉弧等方面都会存在相对较高的失效率。而固态继电器的组态特点对传统欧式继电器的不足可以进行有效的改善。但现有的固态继电器由于封装、通用化设计等问题，不能直接对欧式继电器在现有PCB安装环境下进行直接替换。因此需要对固态继电器组态方式进行工程实用化重新设计，以满足实际需求。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题，就是提供一种固态继电器，其能快速替换目前电力***继保自动化领域中所广泛使用的欧式继电器，且能达到提高继电器动作回路动作时间，同时规避影响传统欧式继电器使用寿命的各种因素。
解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案如下：
一种固态继电器，其特征是：包括固态继电器电路及继电器封装结构；
所述的固态继电器电路为：一高压MOSFET管(Q1)，栅极与漏极之间设有栅极保护电路、源极及漏极之间并联有由安规电容及压敏电阻并联组成的高压 MOSFET管输出端极间保护电路、漏极与极间保护电路之间设有整流二极管；所述继电器封装结构为：PCB板外形尺寸应与欧式继电器一致，PCB的一面布置焊脚，焊脚位置与欧式继电器焊脚位置、功能定义一致；PCB的另一面布置固态继电器电路。
所述的栅极保护电路为栅极与漏极间并联有分压电阻R2、滤波电容C1和稳压管D2三条支路。
更详细的描述如下：
一高压MOSFET管Q1，其栅极经串联电阻R1输入控制信号CTL、源极接输出正极OUT+、漏极经两个并联的整流二极管D1后至输出负极OUT-；在栅极与漏极间并联有分压电阻R2、滤波电容C1和稳压管D2三条支路，漏极接控制信号地电位；源极与漏极之间并联有安规电容CX1和压敏电阻RV1两条支路；所述的整流二极管D1接在漏极与安规电容CX1和压敏电阻RV1两条支路之间。
栅极保护电路作用为对施加在高压MOSFET管栅极的动作电压信号进行过滤，防止高压MOSFET管栅极出现过高电压及反向过冲电压的出现；极间保护电路作用是防止在使用中，输出端即高压MOSFET管源极和漏极间由于外部引线上出现超出高压MOSFET管源极和漏极不能承受的瞬时有源及无源信号及干扰信号对本实用新型造成的损伤；整流二极管作用为防止反向电流由高压MOSFET管漏极流向高压MOSFET管源极。
有益效果：
1、本实用新型可对传统欧式继电器进行直接更换。
2、本实用新型由于采用固态电子元件，不存在电磁机械部件，因此相对于传统欧式继电器使用寿命长、故障率低、动作速度快、不存在触点拉弧问题，还可以根据工程实际使用环境通过对元器件参数的修改来实现参数变更。
附图说明
图1为本实用新型电路原理图；
图2为本实用新型PCB结构侧视图；
图3a为欧式继电器尺寸图之一；
图3b为欧式继电器尺寸图之二(图3a的左视图)。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细描述。
图1是本实用新型的电路原理图，控制信号CTL经串联电阻R1位置100Ω接至Q1位置MOSFET管IRF640栅极，Q1栅极与漏极间并联分压电阻R2位置10k Ω、滤波电容C1位置100nF、稳压管D2位置18V，漏极接控制信号地电位。Q1 漏极接D1位置型号为MBR20H200CT，整流二极管并连接至输出负极。Q1源极接 CX1位置安规电容至输出负极，RV1位置型号为S20K230压敏电阻与CX1位置并联。Q1源极接输出正。
图2是本实用新型的PCB结构立体示意图，参照TE公司RX444024C外形尺寸图3a和图3b进行PCB设计。封装中安装6针焊脚1安装于PCB 2底部，针焊脚空间位置与定义与RX444024C一致。PCB上部为电子元件布置层布置后高度应不超过RX444024C壳体空间包络范围。
Claims (2)
1.一种固态继电器，其特征是：包括固态继电器电路及继电器封装结构；
所述的固态继电器电路为：一高压MOSFET管（Q1），栅极与漏极之间设有栅极保护电路、源极及漏极之间并联有由安规电容及压敏电阻并联组成的高压MOSFET管输出端极间保护电路、漏极与极间保护电路之间设有整流二极管；所述继电器封装结构为：PCB板外形尺寸应与欧式继电器一致，PCB的一面布置焊脚，焊脚位置与欧式继电器焊脚位置、功能定义一致；PCB的另一面布置固态继电器电路。
2.根据权利要求1所述的固态继电器，其特征是：所述的栅极保护电路为栅极与漏极间并联有分压电阻（R2）、滤波电容（C1）和稳压管（D2）三条支路。
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