一种小型大功率密封直流固体继电器,由金属外壳、金属盖板、控制电路及功率输出电路构成,功率输出电路设置在金属外壳的底层,控制电路设置在金属外壳的顶层,金属盖板密封固定在金属外壳的顶部;金属外壳的后端面上密封安装有两个输入端子,前端面上密封安装有两个输出端子,且两个输入端子与控制电路的输入端连接,控制电路的输出端与功率输出电路的输入端连接,功率输出电路的输出端与两个输出端子连接。本实用新型专利技术采用两层结构设计,体积小、负载电流大,寿命长,环境适应性能好、可靠性高,泄漏率≤1×10-1Pa.cm3/s。(*该技术在2020年保护过期,可自由使用*)
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种小型大功率直流固体继电器。
技术介绍
固体继电器是继电器领域的一个重要分支,其内部全部由固体组件组成,与传统 电磁继电器相比,内部没有活动零部件,具有可靠性高、寿命长、耐振动、冲击性好的特点, 在可靠性要求高、环境恶劣的应用条件下大有替换电磁继电器的趋势。现有的固体继电器 主要为环氧树脂灌封结构产品,负载能力小,散热性能差,不能满足航空、航天、船舶、兵器、 核工业等领域的使用要求。且40A以上的小型大功率固体继电器目前也无密封型产品。
技术实现思路
本技术解决的技术问题设计一种小型大功率密封直流固体继电器,采用两 层结构设计,体积小、负载电流大,寿命长,环境适应性能好、可靠性高,泄漏率< 1 X IO-1Pa.3 /cm / s ο本技术的技术解决方案一种小型大功率密封直流固体继电器,所述继电器 由金属外壳、金属盖板、控制电路及功率输出电路构成,功率输出电路设置在金属外壳的底 层,控制电路设置在金属外壳的顶层,金属盖板密封固定在金属外壳的顶部;金属外壳的后 端面上密封安装有两个输入端子,前端面上密封安装有两个输出端子,且两个输入端子与 控制电路的输入端连接,控制电路的输出端与功率输出电路的输入端连接,功率输出电路 的输出端与两个输出端子连接。所述控制电路由输入回路、高频振荡回路、变压器隔离电路及输出控制回路组成; 输入回路的输入端分别与两个输入端子连接,输出端接高频振荡回路的输入端,高频振荡 回路的输出端接变压器隔离电路的输入端,变压器隔离电路的输出端接输出控制回路的输 入端,输出控制回路的输出端接功率输出电路的输入端,功率输出电路的输出端分别与两 个输出端子连接。所述金属盖板在氮气保护环境下采用熔焊密封封装方式固定在金属外壳的顶部。所述功率输出电路由功率场效应管V7、V8、V9、V10组成,且V7、V8反串联连接,V9、 VlO反串联连接,V7、V9并联连接,V8、V10并联连接。所述输入端子和输出端子均通过玻璃绝缘子固定在金属外壳的前后端面上。所述功率场效应管V7、V8、V9、VlO均通过陶瓷基板固定在金属外壳的底面上。本技术与现有技术相比具有的优点和效果1、本技术内部电路采用上下两层结构,生产调试方便,体积小, 80. 5mmX60mmX21. 5mm max。2、本技术金属外壳与金属盖板在氮气保护环境下采用熔焊密封封装方式,且 输入端子和输出端子均通过玻璃绝缘子烧结密封安装,可靠性高,耐恶劣环境能力强,密封 性好,泄漏率彡1 X IQ-1Pa. CmVs03、本技术功率场效应管均通过陶瓷基板焊接固定在金属外壳的底面上,通过 金属外壳传导散热,散热性能好,负载能力强。负载能力50VDC/50A。4、本技术采用两个功率场效应管V7、V9并联连接,并在V7、V9的S极上反向 串联两个同型号场效应管V8、VlO作为二极管使用,组成大电流单向输出电路结构,实现单 向导电性。附图说明图1为本技术的外形图,图2为本技术前端面结构示意图,图3为图1的A-A剖视图,图4为本技术的电路方框图,图5为本技术的电路原理图。具体实施方式结合附图1、2、3、4、5描述本技术的一种实施例。一种小型大功率密封直流固体继电器,由金属外壳1、金属盖板4、控制电路7及功 率输出电路8构成,功率输出电路8设置在金属外壳1的底层,控制电路7设置在金属外壳 1的顶层,金属盖板4在氮气保护环境下采用熔焊密封封装方式固定在金属外壳1的顶部, 使金属壳体内充满高纯度氮气。金属外壳1的后端面上通过玻璃绝缘子3烧结密封安装有 两个输入端子5,前端面上通过玻璃绝缘子3烧结密封安装有两个输出端子6。金属外壳1 的外部四角设置有四个安装孔9。控制电路7为由分立组件组成的印制板电路,由输入回路、高频振荡回路、变压器 隔离电路及输出控制回路组成;输入回路的输入端分别与两个输入端子5连接,输出端接 高频振荡回路的输入端,高频振荡回路的输出端接变压器隔离电路的输入端,变压器隔离 电路的输出端接输出控制回路的输入端,输出控制回路的输出端接功率输出电路8的输入 端,功率输出电路8的输出端分别与两个输出端子6连接。功率输出电路8由功率场效应管¥7、¥8、¥9、¥10组成,且¥7、¥8反串联连接,乂9、 VlO反串联连接,V7、V9并联连接,V8、VlO并联连接。功率场效应管V7、V8、V9、VlO均通过 陶瓷基板2焊接固定在金属外壳1的底面上。本技术为一组单向常开输出密封直流固体继电器,输出电流50A,具有单向输 出电路结构、负载电流大、体积小(80. 5X60X21. 5mm3)、环境适应性优良、可靠性高。工作原理输入端子5施加控制信号时,经输入回路输入的直流信号经高频振荡 回路产生高频信号,高频信号通过变压器隔离电路耦合后产生的交流信号再经过输出控制 回路整流提供稳定的驱动电压,驱动功率场效应管动作,输出端处于导通状态,带动负载运 行。本技术输出电流为50A,且为单向导电输出电路。为满足本技术在大电流下 可靠工作以及实现单向导电输出性能,本技术采用两个90A的功率场效应管V7、V9并 联连接,并在V7、V9的S极上反向串联两个同型号场效应管V8、VlO作为二极管使用,组成 大电流单向输出电路结构,实现单向导电性。本技术采用MOSFET管输出,由于MOSFET 管的S、D极为二极管特性,二极管电流参数和电压参数与MOSFET管参数相同,能与MOSFET管D、S正向导通时匹配使用,所以选用同型号MOSFET管作为二极管使用,实现单向导电的 要求。权利要求一种小型大功率密封直流固体继电器,其特征是所述继电器由金属外壳(1)、金属盖板(4)、控制电路(7)及功率输出电路(8)构成,功率输出电路(8)设置在金属外壳(1)的底层,控制电路(7)设置在金属外壳(1)的顶层,金属盖板(4)密封固定在金属外壳(1)的顶部;金属外壳(1)的后端面上密封安装有两个输入端子(5),前端面上密封安装有两个输出端子(6),且两个输入端子(5)与控制电路(7)的输入端连接,控制电路(7)的输出端与功率输出电路(8)的输入端连接,功率输出电路(8)的输出端与两个输出端子(6)连接。2.根据权利要求1所述的小型大功率密封直流固体继电器,其特征是所述控制电路 (7)由输入回路、高频振荡回路、变压器隔离电路及输出控制回路组成;输入回路的输入端 分别与两个输入端子(5)连接,输出端接高频振荡回路的输入端,高频振荡回路的输出端 接变压器隔离电路的输入端,变压器隔离电路的输出端接输出控制回路的输入端,输出控 制回路的输出端接功率输出电路(8)的输入端,功率输出电路(8)的输出端分别与两个输 出端子(6)连接。3.根据权利要求1所述的小型大功率密封直流固体继电器,其特征是所述金属盖板 (2)在氮气保护环境下采用熔焊密封封装方式固定在金属外壳(1)的顶部。4.根据权利要求1或2或3所述的小型大功率密封直流固体继电器,其特征是所述 功率输出电路⑶由功率场效应管¥7、¥8、¥9、¥10组成,且¥7、¥8反串联连接,¥9、¥10反 串联连接,V7.V9并联连接,V8、V10并联连接。5.根据权利要求1或2或本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种小型大功率密封直流固体继电器,其特征是:所述继电器由金属外壳(1)、金属盖板(4)、控制电路(7)及功率输出电路(8)构成,功率输出电路(8)设置在金属外壳(1)的底层,控制电路(7)设置在金属外壳(1)的顶层,金属盖板(4)密封固定在金属外壳(1)的顶部;金属外壳(1)的后端面上密封安装有两个输入端子(5),前端面上密封安装有两个输出端子(6),且两个输入端子(5)与控制电路(7)的输入端连接,控制电路(7)的输出端与功率输出电路(8)的输入端连接,功率输出电路(8)的输出端与两个输出端子(6)连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:梁海梅,陈向东,朱煜,
申请(专利权)人:陕西群力电工有限责任公司,
类型:实用新型
国别省市:61[中国|陕西]
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