一種光伏隔離式5ms上電延時型直流固體繼電器的制作方法

本發明涉及一種光伏隔離式5ms上電延時型直流固體繼電器，特別是一種光伏隔離式5ms上電延時型直流固體繼電器。

背景技術：

上電延時固體繼電器是自動控制、通訊、電力系統二次回路繼電保護等領域的基礎控制元件之一，能夠實現通訊和自動控制領域中時序控制、互鎖、防抖、點火控制等功能，繼承了固體繼電器的無觸點、耐振動、抗沖擊、壽命長等優點，在航空、航天、地面點火控制、兵器等領域得到廣泛應用。目前國內現有的延時型固體繼電器大多都采用單片機或RC型振蕩器實現，在-40°C 或 125°C 的極端溫度下這些振蕩器和單片機無法正常工作，且單片機上電復位至少需要28ms的時間，最短延時都在28ms以上，無法實現10ms以下的上電延時接通功能，但許多實際應用場合需要實現10ms以下精確的上電延時接通控制、時序邏輯控制，只能通過提前讓單片機控制器處于工作狀態，再使用內部定時器或指令延時的實現方式，若在繼電器設計生產時就能實現5ms～10ms上電延時接通，可明顯降低整機系統的待機功耗，縮短整機研發周期和成本。

技術實現要素：

本發明的目的在于，提供一種光伏隔離式5ms上電延時型直流固體繼電器。本發明具有上電延時時間短的特點，此外，還具有負載電流大、溫度范圍寬、可靠性高、功耗低、能滿足特殊使用電路的特點。

本發明的技術方案：一種光伏隔離式5ms上電延時型直流固體繼電器，包括有底板，底板上連接有罩殼，罩殼內的底板上連接有MOS管，MOS管的上方設有延時控制電路，延時控制電路的輸入端上分別連接有一根輸入型引出端，延時控制電路的輸出端分別與MOS管的柵極和源極連接，大功率MOS管的柵極和源極上分別連接有一根輸出型引出端；所述輸入型引出端和輸出型引出端穿出底板。

前述的光伏隔離式5ms上電延時型直流固體繼電器，所述延時控制電路的輸入端的正負極之間串聯有第四電阻和穩壓二極管，穩壓二極管靠近電源負極，穩壓二極管的導通方向是從電源負極流向正極，穩壓二極管的兩端并聯有可編程延時模塊，可編程延時模塊的IN端連接在第四電阻和穩壓二極管之間，可編程延時模塊的GND端接地，可編程延時模塊的SET端串聯第三電阻后連接在電源負極，可編程延時模塊的IN端依次串聯第一電阻和第二電阻后連接在電源負極，可編程延時模塊的V+端連接在第一電阻上遠離第二電阻的一端，可編程延時模塊的DIV端連接在第一電阻和第二電阻之間，可編程延時模塊的V+端和電源負極的兩端并聯有電容；所述可編程延時模塊的OUT端串聯第六電阻后接至光伏驅動型隔離器件的第4引腳，光伏驅動型隔離器件的第3引腳連接電源負極，IC2的第5引腳和第6引腳之間并聯有第五電阻，第五電阻的一端和IC2的第5引腳之間連接有三極管，并連接在三極管的基極，三極管的基極與發射極的兩端并聯有二極管，二極管的導通方向是從三極管的基極流向發射極，三極管的發射極連接在所述大功率MOS管的柵極，三極管的集電極與第五電阻的另一端和IC2的第6引腳連接后連接在大功率MOS管的源極上。

前述的光伏隔離式5ms上電延時型直流固體繼電器，所述第一電阻的規格為0.1W、1000KΩ，第二電阻的規格為0.1W、392KΩ，第三電阻的規格為0.1W、442KΩ，第四電阻的規格為0.25W、3.6KΩ，第五電阻的規格為0.25W、1KΩ，第六電阻的規格為0.1W、1KΩ，穩壓二極管的規格為5.1V，電容的規格為50V、0.1μF。

前述的光伏隔離式5ms上電延時型直流固體繼電器，所述大功率MOS管為IRF2907型MOS管。

前述的光伏隔離式5ms上電延時型直流固體繼電器，所述可編程延時模塊為LTC6994HS6-1#TRMPBF型模塊。

前述的光伏隔離式5ms上電延時型直流固體繼電器，所述光伏驅動型隔離器件為VO1263AAC型隔離器件。

前述的光伏隔離式5ms上電延時型直流固體繼電器，所述三極管為MMBTA56型三極管。

前述的光伏隔離式5ms上電延時型直流固體繼電器，所述輸入型引出端和輸出型引出端穿出底板時，輸入型引出端和輸出型引出端與底板之間設有玻璃絕緣子。

前述的光伏隔離式5ms上電延時型直流固體繼電器，所述大功率MOS管的散熱基片貼在底板上進行安裝。

本發明的有益效果：

1、本發明能夠在-40℃至125℃范圍內可靠工作，實現了既滿足特殊使用電路，又能降低繼電器設計開發成本，填補10ms以下短延時上電接通固體繼電器的空白，達到了5ms上電延時。

2、本發明的延時控制電路通過集成LTC6994固態定時器件（IC1），其相比于傳統的電阻器/電容器型振蕩器和單片機延時電路而言，產品可在高加速度、振動和溫度極端條件下工作，定時精準度和穩定性更高、功耗更低、啟動時間更短。

3、本發明的延時控制電路IC1具有20mA的電流輸出供應能力，能夠直接驅動后級電路的光伏驅動型隔離器件IC2，無需添加任何驅動或放大電路，工作方式簡單可靠。

4、所述大功率MOS管的散熱基片直接貼底板安裝，散熱效率高，負載能力15A/28Vd.c.。

附圖說明

附圖1為本發明的結構示意圖；

附圖2為附圖1的仰視圖；

附圖3為延時控制電路的結構示意圖。

附圖標記說明：1-底板，2-罩殼，3-玻璃絕緣子，4-延時控制電路，5-輸入型引出端，6-輸出型引出端，Q1-大功率MOS管，Z1-穩壓二極管，R1-第一電阻，R2-第二電阻，R3-第三電阻，R4-第四電阻，R5-第五電阻，R6-第六電阻，IC1-可編程延時模塊，IC2-光伏驅動型隔離器件，T1-三極管，C1-電容，D1-二極管。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的說明，但并不作為對本發明限制的依據。

本發明的實施例：一種光伏隔離式5ms上電延時型直流固體繼電器，如附圖1-3所示，包括有底板1，底板1上連接有罩殼2，罩殼2內的底板1上連接有MOS管Q1，MOS管Q1的上方設有延時控制電路4，延時控制電路4的輸入端上分別連接有一根輸入型引出端5，延時控制電路4的輸出端分別與MOS管Q1的柵極和源極連接，大功率MOS管Q1的柵極和源極上分別連接有一根輸出型引出端6；所述輸入型引出端5和輸出型引出端6穿出底板1。

所述延時控制電路4的輸入端的正負極之間串聯有第四電阻R4和穩壓二極管Z1，穩壓二極管Z1靠近電源負極，穩壓二極管Z1的導通方向是從電源負極流向正極，穩壓二極管Z1的兩端并聯有可編程延時模塊IC1，可編程延時模塊IC1的IN端連接在第四電阻R4和穩壓二極管Z1之間，可編程延時模塊IC1的GND端接地，可編程延時模塊IC1的SET端串聯第三電阻R3后連接在電源負極，可編程延時模塊IC1的IN端依次串聯第一電阻R1和第二電阻R2后連接在電源負極，可編程延時模塊IC1的V+端連接在第一電阻R1上遠離第二電阻R2的一端，可編程延時模塊IC1的DIV端連接在第一電阻R1和第二電阻R2之間，可編程延時模塊IC1的V+端和電源負極的兩端并聯有電容C1；所述可編程延時模塊IC1的OUT端串聯第六電阻R6后接至光伏驅動型隔離器件IC2的第4引腳，光伏驅動型隔離器件IC2的第3引腳連接電源負極，IC2的第5引腳和第6引腳之間并聯有第五電阻R5，第五電阻R5的一端和IC2的第5引腳之間連接有三極管T1，并連接在三極管T1的基極，三極管T1的基極與發射極的兩端并聯有二極管D1，二極管D1的導通方向是從三極管T1的基極流向發射極，三極管T1的發射極連接在所述大功率MOS管Q1的柵極，三極管T1的集電極與第五電阻R5的另一端和IC2的第6引腳連接后連接在大功率MOS管Q1的源極上。

所述第一電阻R1的規格為0.1W、1000KΩ，第二電阻R2的規格為0.1W、392KΩ，第三電阻R3的規格為0.1W、442KΩ，第四電阻R4的規格為0.25W、3.6KΩ，第五電阻R5的規格為0.25W、1KΩ，第六電阻R6的規格為0.1W、1KΩ，穩壓二極管Z1的規格為5.1V，電容C1的規格為50V、0.1μF。

所述大功率MOS管Q1為IRF2907型MOS管。

所述可編程延時模塊IC1為LTC6994HS6-1#TRMPBF型模塊。

所述光伏驅動型隔離器件IC2為VO1263AAC型隔離器件。

所述三極管T1為MMBTA56型三極管。

所述輸入型引出端5和輸出型引出端6穿出底板1時，輸入型引出端5和輸出型引出端6與底板之間設有玻璃絕緣子7。

所述大功率MOS管Q1的散熱基片貼在底板1上進行安裝。

工作原理：輸入型引出端5施加27Vd.c.階躍電壓信號，經輸入穩壓電路（由R4和Z1組成）變換為5V電壓信號后輸入到IC1的信號輸入端IN端，IC1經過設定的延時時間后在IC1的OUT端輸出5V、20mA的高電平信號，光伏驅動型隔離器件IC2的發光二極管陣列發光，在光伏驅動型隔離器件IC2輸出產生約14V的電壓，此電壓施加在大功率MOS管Q1的GS之間，驅動大功率MOS管Q1導通，實現上電延時接通功能；當輸入型引出端5的輸入電壓撤消時，大功率MOS管Q1的GS間能量通過由PNP三極管T1、二極管D1、電阻R5組成的泄放電路快速釋放，使大功率MOS管Q1迅速關斷，切斷負載。