[发明专利]超低发射固态继电器

说明书

本公开涉及超低发射固态继电器。根据一个实施例，公开了一种具有超低发射的固态继电器。固态继电器包括用于接收控制信号的一个或多个输入，用于处理所接收的控制信号的输入电路。输出电路响应于控制信号来闭合固态继电器，使得电力可以从电源输送到电负载。输入电路可以包括过零功能，其被配置为使得固态继电器未导通，直到AC源信号从负值跨到正值或从正值跨到负值。过零功能可以包括具有过零功能的光耦合器。输入电路还可以包括低发射驱动器部分，其用于在初始启动之后的部分期间减少发射。

技术领域

本公开涉及电子电路。更具体地，本公开涉及具有超低发射的固态继电器。

背景技术

存在各种已知的用于接通和断开电信号的方法。存在机械开关，例如，灯开关，其中设备被手动操作以连接或断开从电源到负载的电力。存在继电器，其是电力操作的开关，例如使用电磁铁、线圈、弹簧或机械触点来机械地操作开关的继电器。

固态继电器是一种没有移动部件的电子开关器件，其依赖于固态半导体的电学和光学属性来执行开关功能。典型的固态继电器在小控制电压被是施加到其控制端子时接通和断开。固态继电器可用于控制提供给负载的交流电(AC)或直流电(DC)。此外，与机电开关或继电器相比，固态继电器提供了更高的性能和/或可靠性。在许多情况下，诸如可控硅整流器、TRIAC、栅极可关断晶闸管、功率晶体管等之类的基于集成电路的开关可以用作固态继电器内的输出开关。在许多情况下，这些基于IC的开关可以从外部控制电路控制，其中控制信号可以通过使用光耦合器、变压器或其他这样的光学器件而与开关电路隔离。该隔离可用于减少传导电发射被引入到低压DC控制电路。然而，由于基于半导体的器件的性质(例如，导通电压、阈值电压等)，固态开关可能引起AC电源线上的瞬态干扰。瞬态干扰可能引起射频(RF)干扰(例如，传导发射)，其可能被引入到AC电源线上。进而，这些可能会干扰使用同一AC电源线的其他设备的操作。

为了最小化传导发射的影响，可以安装外部过滤器。然而，安装外部过滤器可能会增加在其上安装固态继电器的设备的尺寸和/或成本。

发明内容

根据一个实施例，公开了一种具有超低发射的固态继电器。固态继电器包括：用于接收控制信号的一个或多个输入，用于处理所接收的控制信号的输入电路。输出电路响应于控制信号来闭合固态继电器，使得电力可以从电源输送到电负载。输入电路可以包括过零功能，其被配置为使得固态继电器未导通，直到AC源信号从负值跨到正值或从正值跨到负值。过零功能可以包括具有过零功能的光耦合器。输入电路还可以包括低发射驱动器部分，其用于在初始启动之后的部分期间减少发射。

在另一实施例中，公开了一种用于控制从交流电源到负载的功率输送的系统。该系统包括固态开关，该固态开关包括电耦合到控制电路的多个输入。在实施例中，控制电路提供触发固态开关闭合的命令。该系统还包括电耦合在电源和负载之间并且耦合到多个输入的多个输出。触发固态开关闭合的命令产生从电源到负载的电力输送。在该实施例中，固态开关被配置为在接收到触发固态开关闭合的命令之后，在第一过零之后闭合。

本发明的前述和其他目的、特征和优点将从如附图中所示的本发明的示例性实施例的以下更具体描述中变得明显，在附图中，相同的附图标记通常表示本发明的示例性实施例的相同部分。

附图说明

为了使得所公开的技术所属领域的普通技术人员将更容易理解如何制造和使用所公开的技术，可以参考以下附图。

图1示出了使用光耦合器将控制线与固态开关的输出开关器件隔离的固态开关的说明性电路图；

图2示出了包括用于控制输出开关器件的功率晶体管的说明性固态开关的电路图；

图3示出了包括用于控制输出开关器件的功率晶体管的说明性固态开关的电路图；

图4示出了根据本公开的各方面的包括过零感测特征的说明性固态开关的电路图；