CN220400493U - 一种带温控保护的固态继电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带温控保护的固态继电器，包括壳体、控制电路板、输入控制端和输出负载端，以及设置在控制电路板上的光电耦合器和晶体闸流管，输出负载端与晶体闸流管电连接，输入控制端与光电耦合器电连接用于传递输入信号，并在控制电路板上设置有用于检测固态继电器的工作温度的温度保护器，该温度保护器在工作温度达到设定值时断开输入控制端与光电耦合器之间的输入电路，这时的晶体闸流管也就关闭了，从而起到控制固态继电器关闭的作用，这种固态继电器通过温度保护器可以切断输入控制端的输入信号，以防止发生过载故障，保证固态继电器的运行以达到理想温度及节能效果，使用安全性能得到大幅提升。

Description

一种带温控保护的固态继电器

技术领域

本实用新型涉及低压电器技术领域，具体涉及一种带温控保护的固态继电器。

背景技术

固态继电器是一种新型的无触点开关器件，利用开关三极管、耦合器、可控硅等半导体器件的开关特性，可达到无触点、无火花地接通和断开电路，由于具有控制功率小、可靠性高、寿命长、灵敏度高等优点，因而得到了广泛的应用。现有固态继电器集成了可控硅等诸多电气元件，根据固态继电器连接的负载过大时会导致其工作温度升高较大，当固态继电器的工作温度超过安全范围时，固态继电器的安全性就会降低，甚至会引起过载故障，这样就会损坏可控硅等电气元件，缩短产品使用寿命。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的固态继电器的负载过大时会导致其工作温度升高较大，使得继电器的安全性降低，甚至会引起过载故障，缩短产品使用寿命的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种带温控保护的固态继电器，包括壳体、控制电路板、输入控制端和输出负载端，所述控制电路板上设置有光电耦合器和晶体闸流管，所述输出负载端与晶体闸流管电连接，所述输入控制端与光电耦合器电连接用于传递输入信号，并控制所述晶体闸流管的导通或关断，所述控制电路板上设置有用于检测固态继电器的工作温度的温度保护器，所述温度保护器电连接在所述输入控制端与光电耦合器之间，并在工作温度达到设定值时切断所述输入控制端与光电耦合器之间传递的输入信号。

上述的固态继电器中，所述温度保护器具有感温的双金属片，所述双金属片在工位温度达到其动作温度时驱动所述温度保护器的触点打开。

上述的固态继电器中，所述输入控制端包括可插拔设置在所述壳体顶部且与所述控制电路板相连的输入接线插件，所述输入接线插件具有两个插线孔。

上述的固态继电器中，所述输出负载端包括分别设置在所述壳体两端的接线孔中的两个输出接线端子，所述输出接线端子由接线框和紧固螺丝组成，所述接线框内固定穿设有连接所述控制电路板的导电板。

上述的固态继电器中，所述壳体具有适合安装所述控制电路板的安装腔，所述控制电路板将所述安装腔分隔成上腔室和下腔室，所述晶体闸流管容纳在所述下腔室，所述壳体包括与晶体闸流管接触可传递热量的散热底板。

上述的固态继电器中，还包括设置在所述壳体底部且与所述散热底板贴合相连的散热器结构。

上述的固态继电器中，所述散热器结构包括固定在散热底板下侧且呈“工字型”的散热主体，和间隔设置在所述散热主体两侧侧壁上的多个散热排，所述散热主体和散热排为铝材结构一体成型。

上述的固态继电器中，所述散热排的两侧侧面上成型有若干波纹凸起。

上述的固态继电器中，所述散热主体的底部设置有安装滑槽，所述安装滑槽中设置有固定架，所述固定架两侧设置有相对的两个定位卡钩。

本实用新型技术方案相比于现有技术具有如下优点：

1.本实用新型提供带温控保护的固态继电器中，通过在控制电路板上设置有连接在输入控制端与光电耦合器之间的温度保护器，该温度保护器可以检测固态继电器的工作温度，在产品使用过程中，一旦负载过大会导致产品温度升高，当工作温度达到设定值时，该温度保护器就会断开输入控制端与光电耦合器之间的输入电路，这样就切断了光电耦合器接收传递输入信号，这时的晶体闸流管也就关闭了，从而实现控制固态继电器在温度过高时关闭，且在温度恢复正常后可以正常开启的作用，采用本技术方案的固态继电器通过温度保护器可以切断输入控制端的输入信号，能够做到毫安级电流要求，以防止固态继电器发生过载故障，保证固态继电器的运行以达到理想温度及节能效果，使产品安全性能得到大幅提升，有利于提升产品使用寿命。

2.本实用新型提供带温控保护的固态继电器中，这种温度保护器是用双金属片作为感温组件的温控开关，并连接在输入控制端与光电耦合器之间的输入电路上，继电器正常工作时,双金属片处于自由状态,这时温度保护器的触点处于闭合状态,使输入控制端与光电耦合器之间的输入电路导通，当继电器的工作温度达到双金属片的动作温度时,双金属片受热产生内应力而迅速动作,并驱动触点打开以达到切断输入电路，也就断开了输入控制端的电源，使光电耦合器无法接收输入信号，从而起到控温作用，这种双金属片在继电器冷却温度后会自动复位，使温度保护器的触点也自动复位闭合以恢复正常工作状态。

3.本实用新型提供带温控保护的固态继电器中，由于晶体闸流管的功率高，在工作过程中产生的热量大，为了有效对晶体闸流管进行可靠散热，根据晶体闸流管与体底部的散热底板相接触，并将散热器结构贴合连接在散热底板上，这种散热器结构由铝制结构的散热主体和多个散热排组成，这些散热排是沿散热主体高度方向间隔设置在散热主体的两侧侧壁上，该晶体闸流管产生的热量通过散热底板传导致散热器结构上，通过散热排可以增大散热面积，提高散热效率，从而可靠提升固态继电器的散热性能，保证固态继电器使用的稳定性和安全性。

4.本实用新型提供带温控保护的固态继电器中，通过在散热排的两侧侧面上成型有若干波纹凸起，通过若干波纹凸起既可以增加散热排的散热面积，也可以加强散热排的结构强度，从而提高散热效率，散热效果更佳。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本实用新型提供的固态继电器的立体结构示意图；

图2为本实用新型的固态继电器的剖面结构示意图；

图3为本实用新型的散热器结构的局部放大结构示意图；

图4为本实用新型的固态继电器的电路工作原理图；

附图标记说明：1、壳体；11、散热底板；2、控制电路板；3、输入控制端；31、输入接线插件；4、输出负载端；41、输出接线端子；42、导电板；5、光电耦合器；6、晶体闸流管；7、温度保护器；8、散热器结构；81、散热主体；82、散热排；83、波纹凸起；9、固定架；91、定位卡钩。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

下面结合附图对本实施例进行具体说明：

本实施例提供如图1-4所示的一种带温控保护的固态继电器，包括壳体1、控制电路板2、输入控制端3和输出负载端4，所述控制电路板2上设置有光电耦合器5和晶体闸流管6，所述控制电路板2是安装在壳体1中，所述输出负载端4与晶体闸流管6电连接，所述输入控制端3与光电耦合器5电连接用于传递输入信号，并控制所述晶体闸流管6的导通或关断，所述光电耦合器5与晶体闸流管6电路连接，所述控制电路板2上设置有用于检测固态继电器的工作温度的温度保护器7，所述温度保护器7电连接在所述输入控制端3与光电耦合器5之间，并在工作温度达到设定值时切断所述输入控制端3与光电耦合器5之间传递的输入信号。

上述实施方式中，通过在所述控制电路板2上设置有连接在输入控制端3与光电耦合器5之间的温度保护器7，该温度保护器7可以检测固态继电器的工作温度，在产品使用过程中，一旦负载过大会导致产品温度升高，当工作温度达到设定值时，该温度保护器7就会断开输入控制端3与光电耦合器5之间的输入电路，这样就切断了光电耦合器5接收传递输入信号，这时的晶体闸流管也就关闭了，从而实现控制固态继电器在温度过高时关闭，且在温度恢复正常后可以正常开启的作用，采用本技术方案的固态继电器通过温度保护器7可以切断所述输入控制端的输入信号，能够做到毫安级电流要求，以防止固态继电器发生过载故障，保证固态继电器的运行以达到理想温度及节能效果，使产品安全性能得到大幅提升，有利于提升产品使用寿命。

作为一种优选实施方式，所述温度保护器7具有感温的双金属片，所述双金属片在工位温度达到其动作温度时驱动所述温度保护器的触点打开。由此可见，这种温度保护器7是用双金属片作为感温元件的温控开关，并连接在输入控制端3与光电耦合器5之间的输入电路上，参考图4所示固态继电器的电路工作原理图，在固态继电器正常工作时,双金属片处于自由状态,这时温度保护器7的触点处于闭合状态,使输入控制端3与光电耦合器5之间的输入电路导通，当固态继电器的工作温度达到双金属片的动作温度时,双金属片受热产生内应力而迅速动作,并驱动触点打开以达到切断输入电路，也就断开了输入控制端3的输入信号及电源，使光电耦合器无法接收输入信号，从而起到控温保护作用。这种双金属片在继电器冷却温度后会自动复位，使温度保护器的触点也自动复位闭合以恢复正常工作状态。

下面结合图2和图4对输入控制端和输出负载端的设置方式进行说明：

所述输入控制端3包括可插拔设置在所述壳体1顶部且与所述控制电路板2相连的输入接线插件31，所述输入接线插件31具有两个插线孔，两个插线孔具有快速压紧导线的弹性锁块，连接控制端电源的导线插入到插线孔中被弹性锁块锁紧实现快速安装接线，从而为固态继电器提供工作的电压源。参考图4所述固态继电器的电路原理图，所述输入控制端3还包括连接所述光电耦合器5的输入电路，通过输入电路向光电耦合器5传递输送的输入信号可以是电压或电流信号，并且，所述光电耦合器5与晶体闸流管6之间是通过驱动电路连接，使所述光电耦合器5根据输入信号来控制驱动所述晶体闸流管6的导通或关断，也就实现了固态继电器的开启或关闭工作。

进一步优选设置的，所述输出负载端4包括分别设置在所述壳体1两端的接线孔中的两个输出接线端子41，所述输出接线端子41由接线框和紧固螺丝组成，所述接线框内固定穿设有连接所述控制电路板2的导电板42，所述输出负载端4还包括连接晶体闸流管6和输出接线端子41的输出电路，将连接负载的导线紧固连接在所述输出接线端子41中实现负载与固态继电器之间的连接，所述晶体闸流管6在导通状态下可以选择性地从输入控制端3的电压源向负载提供电力，以及在关断状态下是不再向负载提供电力。

在本实施例中，如图2-3所示，所述壳体1具有适合安装所述控制电路板2的安装腔，所述控制电路板2将所述安装腔分隔成上腔室和下腔室，所述晶体闸流管6容纳在所述下腔室，根据晶体闸流管6是一种由硅制成的单向半导体器件，也叫可控硅，这种晶体闸流管6的功率高，在工作过程中产生的热量大，为了有效对晶体闸流管6进行可靠散热，所述壳体1底部设有与晶体闸流管6接触可传递热量的散热底板11，所述固态继电器还包括设置在所述壳体1底部且与所述散热底板11贴合相连的散热器结构8，作为一种具体结构设置，所述散热器结构8包括固定在散热底板11下侧且呈“工字型”的散热主体81，和间隔设置在所述散热主体81两侧侧壁上的多个散热排82，所述散热主体81和散热排82为铝材结构一体成型，这样结构设置，该晶体闸流管6产生的热量通过散热底板11传导致散热器结构8上，通过散热排82可以增大散热面积，提高散热效率，从而可靠提升固态继电器的散热性能，保证固态继电器使用的稳定性和安全性。

如图3所示，所述散热排82的两侧侧面上成型有若干波纹凸起83，通过若干波纹凸起83既可以增加散热排82的散热面积，也可以加强散热排82的结构强度，从而提高散热效率，散热效果更佳。

为了将固态继电器可靠稳定安装在固定位置上，所述散热主体81的底部设置有安装滑槽，所述安装滑槽中设置有固定架9，所述固定架9两侧设置有相对的两个定位卡钩91，并在所述固定架9两端设置有固定孔，通过螺丝穿过固定孔将所述固定架9安装在卡轨或柜体等固定位置上，实现固态继电器的安装稳定。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种带温控保护的固态继电器，包括壳体(1)、控制电路板(2)、输入控制端(3)和输出负载端(4)，所述控制电路板(2)上设置有光电耦合器(5)和晶体闸流管(6)，所述输出负载端(4)与晶体闸流管(6)电连接，所述输入控制端(3)与光电耦合器(5)电连接用于传递输入信号，并控制所述晶体闸流管(6)的导通或关断，其特征在于:所述控制电路板(2)上设置有用于检测固态继电器的工作温度的温度保护器(7)，所述温度保护器(7)电连接在所述输入控制端(3)与光电耦合器(5)之间，并在工作温度达到设定值时切断所述输入控制端(3)与光电耦合器(5)之间传递的输入信号。

2.根据权利要求1所述带温控保护的固态继电器，其特征在于：所述温度保护器(7)具有感温的双金属片，所述双金属片在工位温度达到其动作温度时驱动所述温度保护器的触点打开。

3.根据权利要求2所述带温控保护的固态继电器，其特征在于：所述输入控制端(3)包括可插拔设置在所述壳体(1)顶部且与所述控制电路板(2)相连的输入接线插件(31)，所述输入接线插件(31)具有两个插线孔。

4.根据权利要求3所述带温控保护的固态继电器，其特征在于：所述输出负载端(4)包括分别设置在所述壳体(1)两端的接线孔中的两个输出接线端子(41)，所述输出接线端子(41)由接线框和紧固螺丝组成，所述接线框内固定穿设有连接所述控制电路板(2)的导电板(42)。

5.根据权利要求1-4中任一项所述带温控保护的固态继电器，其特征在于：所述壳体(1)具有适合安装所述控制电路板(2)的安装腔，所述控制电路板(2)将所述安装腔分隔成上腔室和下腔室，所述晶体闸流管(6)容纳在所述下腔室，所述壳体(1)包括与晶体闸流管(6)接触可传递热量的散热底板(11)。

6.根据权利要求5所述带温控保护的固态继电器，其特征在于：还包括设置在所述壳体(1)底部且与所述散热底板(11)贴合相连的散热器结构(8)。

7.根据权利要求6所述带温控保护的固态继电器，其特征在于：所述散热器结构(8)包括固定在散热底板(11)下侧且呈“工字型”的散热主体(81)，和间隔设置在所述散热主体(81)两侧侧壁上的多个散热排(82)，所述散热主体(81)和散热排(82)为铝材结构一体成型。

8.根据权利要求7所述带温控保护的固态继电器，其特征在于：所述散热排(82)的两侧侧面上成型有若干波纹凸起(83)。

9.根据权利要求8所述带温控保护的固态继电器，其特征在于：所述散热主体(81)的底部设置有安装滑槽，所述安装滑槽中设置有固定架(9)，所述固定架(9)两侧设置有相对的两个定位卡钩(91)。