一种基于三绕组变压器的隔离固体继电器电路

技术领域

本发明属于航空固体继电器领域，尤其涉及一种基于三绕组变压器的隔离固体继电器电路。

背景技术

近年来，变压器合理固体继电器由于可靠性高、开关频率高、延迟小、隔离性能高和抗老化性能好等优点，应用较为广泛。现有的应用于变压器的隔离固体继电器电路如图1所示，主要包括振荡电路、驱动电路和功率输出电路三个部分，其中振荡电路主要包括二极管D1、三极管Q1和变压器，所述变压器设置有输入绕组和输出绕组，所述输出绕组两端分别作为所述振荡电路输出端1和振荡电路输出端2，并且其连接所述驱动电路后再与所述功率输出电路连接，所述振荡电路输入端正极依次串联连接二极管D1、电阻R1后接入三极管Q1的基极，电阻R1两端并联连接有电容C1，振荡电路输入端负极串联连接电阻R3后接入三极管Q1的发射极，振荡电路输入端负极与三极管Q1的基极之间还桥接有电阻R2,三极管Q1基极与三极管Q1发射极之间还并联有电容C2，三极管Q1发射极与三极管Q1集电极之间还并联有电容C3，该电路中，由于三极管Q1采用了共射极连接方式，使变压器输出电压增益较大，然而电路中采用了较多的电阻器和电容器，电路容易受到外界环境中电磁信号的干扰，影响整个电路的稳定输出，并且在振荡电路初始运行时，大多数电容器处于需要储存能量的状态，而不是释放能量使电路进入振荡的状态，从而延长了振荡电路的起振时间，据测算，该振荡电路的起振时间一般需要数十微秒至数百微秒不等。若需要减少起振时间，则需要增大输入电流，进而会增加整个电路的功耗，影响了变压器的运行效率。另外，组成振荡电路的元器件较多，可靠性较差，影响变压器隔离固体继电器的可靠性、重量和体积。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于三绕组变压器的隔离固体继电器电路。

本发明通过以下技术方案得以实现。

本发明提供一种基于三绕组变压器的隔离固体继电器电路，包括振荡电路、驱动电路和功率输出电路，所述振荡电路包括二极管D1、电阻R1、电阻R2、三极管Q1和变压器，所述变压器设置有第一输入绕组、第二输入绕组和输出绕组，所述输出绕组作为所述振荡电路的输出端，经过所述驱动电路后再与所述功率输出电路连接，所述振荡电路输入端正极串联连接二极管D1后再与所述第一输入绕组串联连接后接入所述三极管Q1的集电极，所述振荡电路输入端正极还在串联连接二极管D1后再串联连接电阻R1后再与所述第二输入绕组串联连接后接入所述三极管Q1的基极，所述三极管Q1的发射极与所述振荡电路输入端负极连接，所述三极管Q1的发射极与电阻R1之间还连接有电阻R2，所述电阻R2两端还并联连接有电容C1。

所述驱动电路包括三极管Q2，所述振荡电路输出端1串联连接二极管D2后接入三极管Q2的基极，所述振荡电路输出端1还在串联连接二极管D2后再串联连接二极管D3后再接入三极管Q2的发射极，三极管Q2的集电极串联连接电阻R4后作为所述驱动电路输出端负极并且与所述振荡电路输出端2连接，三极管Q2基极与所述振荡电路输出端2之间还桥接有电阻R3，三极管Q2发射极串联连接电阻R5后作为所述驱动电路输出端正极，所述驱动电路输出端正极与驱动电路输出端负极之间还桥接有稳压二极管TVS。

所述稳压二极管TVS的规格型号为：1N4745A，额定工作电压为：16V，额定工作电流为15mA。

所述二极管D1、二极管D2或二极管D3的规格型号为：2CK74，正向平均电流为100mA。

所述三极管Q1的规格型号为：3DG5550。

所述三极管Q2的规格型号为：MMBT4403LT1G。

所述电容C1的容值为10nF。

所述功率输出电路包括MOS场效应管，MOS场效应管源极与所述驱动电路输出端负极连接，MOS场效应管栅极与所述驱动电路输出端正极连接，MOS场效应管漏极作为所述功率输出电路输出端正极，MOS场效应管源极作为所述功率输出电路输出端负极。

所述MOS场效应管的规格型号为CYC320。

本发明的有益效果在于：采用本发明的技术方案，通过改变传统振荡电路的连接结构，减少了至少一个电容器和至少一个电阻器，简化了振荡电路结构，减少了电子元器件数量，起到了缩短振荡电路起振时间的目的。本发明提供的隔离固体继电器电路具有起振时间短、功耗低、可靠性高和采用电子元器件数量少等特点。

附图说明

图1是现有技术中变压器的隔离固体继电器电路。

图2是本发明的电路连接示意图。

具体实施方式

下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。在原理不变的情况下，本领域其他技术人员对本电路器件参数及型号的改变所形成的所有电路以及所有集成电路，均属于本发明的保护范围。

本发明提供一种基于三绕组变压器的隔离固体继电器电路，如图2所示，包括振荡电路、驱动电路和功率输出电路，振荡电路包括二极管D1、电阻R1、电阻R2、三极管Q1和变压器，变压器设置有第一输入绕组、第二输入绕组和输出绕组，输出绕组两端所述振荡电路的输出端，并且其连接驱动电路后再与功率输出电路连接，振荡电路输入端正极串联连接二极管D1后再与第一输入绕组串联连接后接入三极管Q1的集电极，振荡电路输入端正极还在串联连接二极管D1后再串联连接电阻R1后再与第二输入绕组串联连接后接入三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极与振荡电路输入端负极连接，三极管Q1的发射极与电阻R1之间还连接有电阻R2，电阻R2两端还并联连接有电容C1。

进一步地，驱动电路包括三极管Q2，振荡电路输出端1串联连接二极管D2后接入三极管Q2的基极，振荡电路输出端1还在串联连接二极管D2后再串联连接二极管D3后再接入三极管Q2的发射极，三极管Q2的集电极串联连接电阻R4后作为驱动电路输出端负极并且与振荡电路输出端2连接，三极管Q2基极与振荡电路输出端2之间还桥接有电阻R3，三极管Q2发射极串联连接电阻R5后作为驱动电路输出端正极，驱动电路输出端正极与驱动电路输出端负极之间还桥接有稳压二极管TVS。

优选稳压二极管TVS的规格型号为：1N4745A，额定工作电压为：16V，额定工作电流为15mA。电阻R5的阻值为47Ω。二极管D1、二极管D2或二极管D3的规格型号为：2CK74，正向平均电流为100mA。三极管Q1的规格型号为：3DG5550。三极管Q2的规格型号为：MMBT4403LT1G。电阻R1、电阻R2或电阻R4的阻值为1kΩ。电阻R3的阻值为2MΩ。电容C1的容量为10nF。

另外，第一输入绕组、第二输入绕组和输入绕组的额定变压比为：2:5:10。功率输出电路包括MOS场效应管，MOS场效应管源极与驱动电路输出端负极连接，MOS场效应管栅极与驱动电路输出端正极连接，MOS场效应管漏极作为功率输出电路输出端正极，MOS场效应管源极作为功率输出电路输出端负极。优选MOS场效应管的规格型号为CYC320。

采用本发明的技术方案，通过改变传统振荡电路的连接结构，减少了至少一个电容器和至少一个电阻器，简化了振荡电路结构，减少了电子元器件数量，起到了缩短振荡电路起振时间的目的。本发明提供的隔离固体继电器电路具有起振时间短、功耗低、可靠性高和采用电子元器件数量少等特点。