一種固態繼電器監測電路的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種固態繼電器監測電路，在固態繼電器的觸發控制電路上，設兩個并聯電路，其第一并聯電路設繼電器K1的線圈；第二并聯電路由正極至負極的方向設置電阻和電容器；與電容器并聯設置一條電路，在該電路上串聯設置繼電器K1的常閉觸頭和繼電器K2的線圈；監測電路設置擊穿保護電路，在該電路上串聯設置繼電器K2的常開觸頭、各用電器繼電器的常開觸頭、保護繼電器的線圈；在接觸器的控制電路上，設置串聯連接的接觸器的輔助常開觸頭及保護繼電器的線圈。采用上述技術方案，將傳統器件和SSR組合，實現對SSR在線監測和保護，在SSR器件在擊穿失控后，能夠有效的將電氣回路可靠關斷，避免事故的發生。
【專利說明】一種固態繼電器監測電路
【技術領域】
[0001]本發明屬于工業電氣設備的【技術領域】，涉及固態繼電器的控制電路，更具體地說，本發明涉及一種固態繼電器監測電路。
【背景技術】
[0002]固態繼電器(英文名稱為Solid State Relay，簡稱SSR)也稱為無觸點開關。它是用半導體器件代替傳統有接點繼電器、接觸器，作為切換裝置中具有繼電器特性的無觸點開關器件。該器件目前已廣泛應用于計算機外圍接口裝置、電加熱恒溫系統、數控機械、工業自動化裝置等設備中。另外，在化工、煤礦等需防爆、防潮、防腐蝕場合中都有大量使用。
[0003]雖然固態繼電器具有無觸點、無火花、無噪音以及控制功率小等許多傳統器件無法比擬的優勢，但其過壓、過流能力差，對溫度敏感等弊病卻也不容忽視。特別是在大功率加熱回路中應用時，一旦器件發生擊穿或軟擊穿損壞時，整個電路將處于失控狀態。加熱元件在缺乏有效的保護時就會發生十分嚴重的后果。
[0004]例如在冶金鑄造行業中，砂型制造設備配套的三乙胺發生器中就大量使用了固態繼電器(SSR)。該設備中三乙胺液料加入反應罐內后要加熱到60攝氏度左右。但如果加熱失控，就會造成爆炸的危險。
【發明內容】
[0005]本發明提供一種固態繼電器監測電路，其目的是避免固態繼電器擊穿造成的危險。
[0006]為了實現上述目的，本發明采取的技術方案為:
[0007]本發明的固態繼電器監測電路，所述的固態繼電器設置于工業電氣設備的接觸器和用電器之間的電路上；
[0008]在所述的固態繼電器的觸發控制電路上，設兩個并聯電路，S卩:從電源端開始，依次為:第一并聯電路設繼電器Kl的線圈；第二并聯電路由正極至負極的方向設置電阻和電容器；
[0009]與電容器并聯設置一條電路，在該電路上串聯設置繼電器Kl的常閉觸頭和繼電器K2的線圈；
[0010]所述的監測電路設置擊穿保護電路，在該電路上串聯設置繼電器K2的常開觸頭、各用電器繼電器的常開觸頭、保護繼電器的線圈；
[0011]在所述的接觸器的控制電路上，設置串聯連接的所述的接觸器的輔助常開觸頭及保護繼電器的線圈。
[0012]所述的各用電器繼電器的常開觸頭并聯設置。
[0013]所述的各用電器繼電器的線圈分別各個所述的用電器并聯連接。
[0014]所述的用電器為電加熱器。
[0015]在所述的固態繼電器的觸發控制電路的正極電路上，設置二極管，位于第一并聯電路與第二并聯電路之間，其導通方向為從正極指向所述的固態繼電器。
[0016]在所述的固態繼電器的觸發控制電路的正極電路上，設置二極管，位于第二并聯電路與固態繼電器之間，其導通方向為從正極指向所述的固態繼電器。
[0017]在所述的接觸器的控制電路上，設置復位按鈕；所述的復位按鈕與接觸器的輔助常開觸頭及保護繼電器的線圈并聯。
[0018]所述的接觸器的控制電路為220V交流電路。
[0019]所述的固態繼電器的觸發控制電路為24V直流電路。
[0020]所述的擊穿保護電路為24V直流電路。
[0021]本發明采用上述技術方案，將傳統器件和SSR組合，實現對SSR在線監測和保護，在SSR器件在擊穿失控后，能夠有效的將電氣回路可靠關斷，避免事故的發生。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]下面對本說明書各幅附圖所表達的內容及圖中的標記作簡要說明:
[0023]圖1為本發明的主電路示意圖；
[0024]圖2為接觸器復位及關斷控制電路意圖；
[0025]圖3為SSR控制電路示意圖；
[0026]圖4為擊穿保護電路示意圖。
[0027]圖中標記為:
[0028]1、固態繼電器，2、接觸器，3、用電器，4、繼電器Kl，5、電阻，6、電容器，7、繼電器K2，8、用電器繼電器(Κ3)，9、用電器繼電器(Κ4)，10、用電器繼電器(Κ5)，11、保護繼電器，12、復位按鈕，13、二極管，14、二極管，15、熔斷器。
【具體實施方式】
[0029]下面對照附圖，通過對實施例的描述，對本發明的【具體實施方式】作進一步詳細的說明，以幫助本領域的技術人員對本發明的發明構思、技術方案有更完整、準確和深入的理解。
[0030]如圖1至圖4所示的電路，是本發明固態繼電器監測電路，所述的固態繼電器I (SSR)設置于工業電氣設備的接觸器2和用電器3之間的電路上，通過觸發信號，使主電路導通或判斷。在SSR上端加裝接觸器2 (KM)，用來在SSR擊穿時可靠關斷加熱主回路。
[0031]如圖1所示，在主電路上，還設有熔斷器15，實現短路保護。所述的熔斷器15是一種快速熔斷器。
[0032]為了解決現有技術存在的問題并克服其缺陷，實現避免固態繼電器擊穿造成的危險的發明目的，本發明采取的技術方案為:
[0033]如圖1至圖4所示，本發明的固態繼電器監測電路，是在所述的固態繼電器的觸發控制電路上，設兩個并聯電路，即:從電源端開始，依次為:第一并聯電路設繼電器Ki的線圈；第二并聯電路由正極至負極的方向設置電阻5和電容器6;與電容器6并聯設置一條電路，在該電路上串聯設置繼電器Kl的常閉觸頭和繼電器Κ2的線圈；所述的監測電路設置擊穿保護電路，在該電路上串聯設置繼電器Κ2的常開觸頭、各用電器繼電器(包括用電器繼電器8、用電器繼電器9、用電器繼電器10互相并聯連接，然后再串聯連接)的常開觸頭、保護繼電器11的線圈；在所述的接觸器的控制電路上，設置復位按鈕12 ;在所述的接觸器的控制電路上，設置串聯連接的所述的接觸器2的輔助常開觸頭及保護繼電器11的線圈。
[0034]所述繼電器Kl又稱SSR關斷感應繼電器；繼電器K2又稱充電感應繼電器。
[0035]本發明利用RC組成的延時放電回路與相關繼電器組成的邏輯電路實現SSR的擊穿檢測以及保護功能。如圖1-4所示，由繼電器K3-K5作為電壓檢測與KAO以及K1/K2共同組成完整的檢測保護電路，實現在線擊穿檢測和保護。
[0036]如圖3所示，在正常狀態下，每次當24VDC控制電壓關斷以后，SSR的輸出就應當消失。繼電器Kl的線圈失電,其常閉觸頭閉合，電容器6(圖中C)就會通過繼電器K2放電，使其短暫的動作一次，完成在線檢測功能。電容器6放電完畢，則檢測結束。
[0037]電阻5的作用限制了電容器6的過大的充電電流。同時，在電容器6放電時，限制其對觸發電路的影響。
[0038]此時，如果K3-K5有任意一個或多個保持吸合狀態，就表明SSR擊穿失控了。如果檢測到SSR擊穿失控了，此時，由繼電器K2和繼電器K3-K5組成的邏輯控制電路就驅動保護繼電器11 (圖中ΚΑ0)和接觸器2(圖中KM)關斷SSR的上級電源，避免加熱回路持續工作而造成嚴重的爆炸事故。
[0039]SSR通過光電感應，實現光電隔離。
[0040]如圖4所示，所述的各用電器繼電器，包括用電器繼電器8、用電器繼電器9、用電器繼電器10的常開觸頭并聯設置。
[0041]即當用電器繼電器8、用電器繼電器9、用電器繼電器10的任意一個常開觸頭閉合，都會使保護繼電器11的線圈得電，進行保護動作。
[0042]如圖1所示，所述的用電器繼電器8、用電器繼電器9、用電器繼電器10的線圈與所述的用電器3并聯連接。
[0043]用電器繼電器8、用電器繼電器9、用電器繼電器10的線圈用以檢測三個用電器的是否通電。如果在SSR關斷后，仍然通電，則表明出現故障。
[0044]所述的用電器為電加熱器。
[0045]如【背景技術】中指出的:
[0046]在冶金鑄造行業中，砂型制造設備配套的三乙胺發生器中就大量使用了固態繼電器(SSR)。該設備中三乙胺液料加入反應罐內后要加熱到60攝氏度左右。但如果加熱失控，就會造成爆炸的危險。本發明將傳統器件和SSR組合，并加上在線監測和保護電路的配合，實現器件在擊穿失控后，能夠有效的把加熱回路可靠關斷，避免爆炸事故的發生。
[0047]如圖3所示，在所述的固態繼電器的觸發控制電路的正極電路上，設置二極管13(圖中的VDl)，位于第一并聯電路與第二并聯電路之間，其導通方向為從正極指向所述的固態繼電器I。
[0048]二極管13的作用是:在電容放電時，只會對繼電器K2起作用。
[0049]如圖3所示，在所述的固態繼電器的觸發控制電路的正極電路上，設置二極管14(圖中的VD2)，位于第二并聯電路與固態繼電器之間，其導通方向為從正極指向所述的固態繼電器I。
[0050]二極管14的作用是:限制反向電流。
[0051]在所述的接觸器的控制電路上，設置復位按鈕12 (即圖2中的RESET按鈕)；所述的復位按鈕12與接觸器2的輔助常開觸頭及保護繼電器11的線圈并聯。
[0052]RESET按鈕用來復位，在消除故障以后，解除故障的控制回路的保護作用。
[0053]如圖2所示，所述的接觸器的控制電路為220V交流電路。
[0054]如圖3所示，所述的固態繼電器的觸發控制電路為24V直流電路。
[0055]如圖4所示，所述的擊穿保護電路為24V直流電路。
[0056]上面結合附圖對本發明進行了示例性描述，顯然本發明具體實現并不受上述方式的限制，只要采用了本發明的方法構思和技術方案進行的各種非實質性的改進，或未經改進將本發明的構思和技術方案直接應用于其它場合的，均在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種固態繼電器監測電路，所述的固態繼電器(I)設置于工業電氣設備的接觸器(2)和用電器(3)之間的電路上，其特征在于: 在所述的固態繼電器的觸發控制電路上，設兩個并聯電路，即:從電源端開始，依次為:第一并聯電路設繼電器Kl (4)的線圈；第二并聯電路由正極至負極的方向設置電阻(5)和電容器(6)； 與電容器出)并聯設置一條電路，在該電路上串聯設置繼電器Kl (4)的常閉觸頭和繼電器K2(7)的線圈； 所述的監測電路設置擊穿保護電路，在該電路上串聯設置繼電器Κ2 (7)的常開觸頭、各用電器繼電器(8、9、10)的常開觸頭、保護繼電器(11)的線圈； 在所述的接觸器的控制電路上，設置串聯連接的所述的接觸器(2)的輔助常開觸頭及保護繼電器(11)的線圈。
2.按照權利要求1所述的固態繼電器監測電路，其特征在于:所述的各用電器繼電器(8、9、10)的常開觸頭并聯設置。
3.按照權利要求1所述的固態繼電器監測電路，其特征在于:所述的各用電器繼電器(8、9、10)的線圈分別與各個用電器(3)并聯連接。
4.按照權利要求1所述的固態繼電器監測電路，其特征在于:所述的用電器為電加熱器。
5.按照權利要求1所述的固態繼電器監測電路，其特征在于:在所述的固態繼電器的觸發控制電路的正極電路上，設置二極管(13)，位于第一并聯電路與第二并聯電路之間，其導通方向為從正極指向所述的固態繼電器(I)。
6.按照權利要求1所述的固態繼電器監測電路，其特征在于:在所述的固態繼電器的觸發控制電路的正極電路上，設置二極管(14)，位于第二并聯電路與固態繼電器之間，其導通方向為從正極指向所述的固態繼電器(I)。
7.按照權利要求1所述的固態繼電器監測電路，其特征在于:在所述的接觸器的控制電路上，設置復位按鈕(12);所述的復位按鈕(12)與接觸器(2)的輔助常開觸頭及保護繼電器(11)的線圈并聯。
8.按照權利要求1所述的固態繼電器監測電路，其特征在于:所述的接觸器的控制電路為220V交流電路。
9.按照權利要求1所述的固態繼電器監測電路，其特征在于:所述的固態繼電器的觸發控制電路為24V直流電路。
10.按照權利要求1所述的固態繼電器監測電路，其特征在于:所述的擊穿保護電路為24V直流電路。
【文檔編號】H03K17/00GK104378091SQ201410624504
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年11月7日 優先權日:2014年11月7日
【發明者】程金國 申請人:蕪湖新興鑄管有限責任公司