本技術(shù)屬于繼電器,特別是涉及一種無觸點電子繼電器及其安置外殼。
背景技術(shù):
1、目前,在自動化設(shè)備中如直流電機電動推桿、電磁抱閘系統(tǒng)等諸多產(chǎn)品中仍然使用傳統(tǒng)的機械觸點式繼電器實現(xiàn)控制,并通過控制繼電器觸點的通斷實現(xiàn)電動推桿的直流電源極性換向或?qū)崿F(xiàn)電磁抱閘的制動控制。
2、在實際應(yīng)用中,基于傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng),通常存在繼電器的機械觸點通斷時產(chǎn)生拉弧灼燒使觸點粘連而導(dǎo)致直流電機無法換向、機械電磁抱閘閘瓦抱死,或因觸點氧化造成控制線路接觸不良而導(dǎo)致抱閘失靈等故障,且繼電器的機械觸點有使用次數(shù)限制的缺點,因此,需要一種方案去解決上述問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本實用新型的目的在于提供一種無觸點電子繼電器及其安置外殼,以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。
2、為實現(xiàn)上述目的,本實用新型采用的一個技術(shù)方案是:一種無觸點電子繼電器,包括電壓輸入模塊、控制信號輸入模塊、常開模塊和常閉模塊;
3、所述電壓輸入模塊接入電路電源引腳vdd以用于輸入電壓信號;
4、所述控制信號輸入模塊包括一個隔離光耦g1,所述隔離光耦g1的輸入端二極管的正負(fù)極分別接入控制信號輸入引腳in+和in-,所述隔離光耦g1的輸出端分別與常開模塊和常閉模塊相連;
5、所述常開模塊包括pnp三極管q4、npn三極管q7、p-mos管q5、n-mos管q9、二極管d2、常開通路負(fù)載連接引腳no和常開通路負(fù)載接地引腳no_gnd,所述三極管q4的發(fā)射極接引腳vdd,三極管q4的基極接隔離光耦g1的集電極端,三極管q4的集電極接三極管q7的基極,三極管q7的集電極接p-mos管q5的柵極,三極管q7的發(fā)射極接地;所述p-mos管q5的漏極接引腳no,p-mos管q5的源極接引腳vdd,所述n-mos管q9的漏極接引腳no_gnd,n-mos管q9的柵極接三極管q4的集電極,n-mos管q9的源極接地,所述二極管d2接入在常閉通路負(fù)載連接引腳no和常閉通路負(fù)載接地引腳no_gnd之間且引腳no_gnd與二極管d2的正極相連,引腳no與二極管d2的負(fù)極相連;
6、所述常閉模塊包括npn三極管q3、npn三極管q8、p-mos管q6、n-mos管q10、二極管d3、常閉通路負(fù)載連接引腳nc和常閉通路負(fù)載接地引腳nc_gnd,所述npn三極管q3的集電極接引腳vdd,三極管q3的基極接入隔離光耦g1的發(fā)射極端,三極管q3的發(fā)射極接地,所述npn三極管q8的基極與npn三極管q3的集電極相連,npn三極管q8的集電極與p-mos管q6的柵極相連,npn三極管q8的發(fā)射極接地;所述p-mos管q6的源極接引腳vdd,所述p-mos管q6的漏極與常閉通路負(fù)載連接引腳nc相連,同時,所述n-mos管q10的柵極接引腳vdd,n-mos管q10的源極接地,n-mos管q10的漏極連接引腳nc_gnd;所述二極管d3接入在常閉通路負(fù)載連接引腳nc和常閉通路負(fù)載接地引腳nc_gnd之間且引腳nc_gnd與二極管d3的正極相連,引腳nc與二極管d3的負(fù)極相連;
7、當(dāng)所述控制信號輸入模塊無控制信號時,q4截止,三極管q7、p-mos管q5和n-mos管q9均關(guān)斷,常開模塊的引腳no、no_gnd之間處于斷開狀態(tài),同時,q3截止,三極管q8、mos管q6和mos管q10分別導(dǎo)通,使常閉模塊形成閉合狀態(tài),電源端vdd、p-mos管q6、n-mos管q10、外接負(fù)載、和接地端gnd形成閉合回路,并以此控制負(fù)載響應(yīng);當(dāng)控制信號輸入模塊輸入控制信號時,三極管q3導(dǎo)通,三極管q8截止、p-mos管q6和n-mos管q10均反偏截止,常閉模塊的引腳nc、nc_gnd之間處于斷開狀態(tài),同時,三極管q4導(dǎo)通,三極管q4導(dǎo)通后實現(xiàn)三極管q7和p-mos管q5的導(dǎo)通,進(jìn)而n-mos管q9導(dǎo)通,使常開模塊形成閉合狀態(tài),電源端vdd、p-mos管q5、n-mos管q9、外接負(fù)載以及接地端gnd形成閉合回路,并以此控制負(fù)載響應(yīng);二極管d2、d3分別為外接感性負(fù)載提供續(xù)流通道。
8、優(yōu)選的,所述常開模塊還包括電阻r4、r6、r7、r9、r10、r13和r15,所述電阻r4接入三極管q4基極和隔離光耦g1輸出端之間,所述三極管q4的集電極通過相互串聯(lián)的電阻r6、r10后接地,所述電阻r7的一端接入引腳vdd,其另一端串聯(lián)一個電阻r13后接入三極管q7的集電極,三極管q7的發(fā)射極與電阻r10接地的一端相連,所述mos管q9的源極接入電阻r10接地的一端,mos管q9的柵極接入電阻r6和r10之間,所述電阻r15一端接入到二極管d2的正極,電阻r15另一端接入到引腳no_gnd和mos管q9的漏極之間;mos管q5的柵極接入電阻r7和電阻r13之間,mos管q5的源極接入電阻r7與引腳vdd相連的一端。
9、優(yōu)選的,所述常閉模塊還包括電阻r5、r8、r11、r12、r14和r16,所述電阻r5的一端接入引腳vdd,其另一端同時接入三極管q3的集電極、電阻r11的一端、電阻r12的一端和mos管q10的柵極,所述電阻r11的另一端接入三極管q8的基極,所述電阻r12的另一端接入三極管q8的發(fā)射極,所述電阻r8的一端接入引腳vdd,其另一端串聯(lián)一個電阻r14后接入三極管q8的集電極,mos管q6的柵極接入電阻r8和電阻r14之間,mos管q6的源極接入電阻r8與引腳vdd相連的一端,所述電阻r16一端接入到二極管d3的正極,電阻r16另一端接入到引腳nc_gnd和mos管q10的漏極之間。
10、優(yōu)選的,所述電壓輸入模塊還包括接地引腳gnd和一個防反與欠壓保護(hù)電路,所述防反與欠壓保護(hù)電路包括瞬態(tài)電壓抑制器tvs1、pnp三極管q2、穩(wěn)壓二極管wd2、電阻r3以及電容c1、c2、c3,所述瞬態(tài)電壓抑制器tvs1的正極接地、負(fù)極接電路電源vdd,所述電容c1和電容c2并聯(lián)后的一端接地,另一端接入引腳vdd和三極管q2的發(fā)射極之間,三極管q2的基極經(jīng)電阻r3與穩(wěn)壓二極管wd2的負(fù)極相連,穩(wěn)壓二極管wd2的正極連接電容c3與接地相連的引腳,電容c3另一端接入三極管q2的集電極、三極管q4的發(fā)射極和電阻r5相連端。
11、優(yōu)選的,所述控制信號輸入模塊還包括一個防反、欠壓與隔離保護(hù)電路,所述防反、欠壓與隔離保護(hù)電路包括三極管q1、二極管d1、穩(wěn)壓二極管wd1、電阻r1和電阻r2,所述二極管d1的正極接入引腳in+,二極管d1的負(fù)極接入三極管q1的發(fā)射極,所述三極管q1的集電極通過電阻r2后接入隔離光耦g1輸入端二極管的正極,所述穩(wěn)壓二極管wd1的正極接入引腳in-和隔離光耦g1輸入端二極管的負(fù)極,穩(wěn)壓二極管wd1的負(fù)極通過電阻r1后接入三極管q1的基極。
12、優(yōu)選的,所述常開模塊和常閉模塊中還分別連接有用于指示電路運行狀態(tài)的發(fā)光二極管,所述發(fā)光二極管接入常開模塊和常閉模塊的方式布置包括:
13、(1)發(fā)光二極管包括發(fā)光二極管led1和發(fā)光二極管led2,發(fā)光二極管led1的正極接入引腳no,發(fā)光二極管led1的負(fù)極通一個電阻r17后接入引腳no_gnd,發(fā)光二極管led2的正極接入引腳nc,發(fā)光二極管led2的負(fù)極通一個電阻r18后接入引腳nc_gnd;
14、(2)發(fā)光二極管為一個三引腳雙色發(fā)光二極管led,三引腳發(fā)光二極管的兩個正極引腳分別與no引腳、nc引腳相連,三引腳雙色發(fā)光二極管led的公共陰極通過一個電阻r17后分別通過一個二極管d4和一個二極管d5接入到引腳no_gnd和引腳nc_gnd上。
15、優(yōu)選的,安置外殼包括一個中空殼體,所述無觸點電子繼電器設(shè)置在中空殼體內(nèi),所述中空殼體上設(shè)置有多個接線部,每個所述接線部分別與無觸點電子繼電器上電路電源引腳vdd、接地引腳gnd、控制信號輸入引腳in+和in-、常開通路負(fù)載連接引腳no、常開通路負(fù)載接地引腳no_gnd、常閉通路負(fù)載連接引腳nc和常閉通路負(fù)載接地引腳nc_gnd中的一個引腳相連。
16、優(yōu)選的,所述中空殼體上開設(shè)有用于無觸點電子繼電器進(jìn)入的開口,所述中空殼體的開口處可拆卸連接有一個底蓋或頂蓋。
17、優(yōu)選的,所述中空殼體或底蓋上設(shè)置有卡扣結(jié)構(gòu)。
18、優(yōu)選的,所述中空殼體或頂蓋上開設(shè)有用于安置發(fā)光二極管的安裝孔。
19、本實用新型的有益效果:本方案通過設(shè)置電壓輸入模塊、控制信號輸入模塊、常開模塊和常閉模塊實現(xiàn)了繼電器的常開觸點或常閉觸點的功能,同時,由于本方案中的電子繼電器開關(guān)器件通過采用成本低、開關(guān)速度快、通態(tài)壓降小的mos管和三極管之間的相互配合,實現(xiàn)了繼電器對負(fù)載電路的工作和停止的控制,降低了電子繼電器成本和功耗,且不再需要機械觸點,有效的避免了拉弧灼燒導(dǎo)致觸點粘連或氧化接觸不良等電路故障,且杜絕了機械觸點式繼電器使用次數(shù)局限性的影響,提高了繼電器的使用壽命;
20、其中,通過選用合適規(guī)格的多個電阻,實現(xiàn)了常開模塊和常閉模塊中各點位電壓的控制,保證了電路的順利運行;通過在電壓輸入模塊、控制信號輸入模塊中分別接入防反與欠壓保護(hù)電路、防反、欠壓與隔離保護(hù)電路,有效的增強了控制系統(tǒng)各部分電路的穩(wěn)定性。
21、其中,通過設(shè)置發(fā)光二極管并將其接入到常開模塊和常閉模塊中,且通過發(fā)光二極管分別指示繼電器常開模塊、常閉模塊的通斷工作情況,以方便工作人員了解當(dāng)前繼電器的工作狀態(tài)、以及確定繼電器的好壞;
22、其中,本方案中所提及到的電子繼電器的安置外殼通過設(shè)置接線部,方便了繼電器各引腳與外部連接,同時,通過在中空殼體上設(shè)置一個可拆卸連接的底蓋或頂蓋,用于繼電器裝配與維護(hù),并且,通過在中空殼體或底蓋上設(shè)置有卡扣結(jié)構(gòu),使其可以配合當(dāng)前繼電器控制柜的使用,由于本方案中電子繼電器的組成結(jié)構(gòu)簡單,可以有效控制繼電器整體的大小,因此,通過調(diào)整中空殼體及其上卡扣結(jié)構(gòu)等的規(guī)格,以滿足不同控制柜的需要,這樣,可以不改變原控制系統(tǒng)實現(xiàn)對機械觸點式繼電器進(jìn)行一對一直接更換。