CN115166317A

CN115166317A - 一种直插固态继电器老化座装置

Info

Publication number: CN115166317A
Application number: CN202211060600.8A
Authority: CN
Inventors: 牛姜枫; 王臣; 李涛; 兰金国
Original assignee: Beijing Jinghanyu Electronic Engineering Technology Co ltd
Current assignee: Beijing Jinghanyu Electronic Engineering Technology Co ltd
Priority date: 2022-09-01
Filing date: 2022-09-01
Publication date: 2022-10-11

Abstract

本发明公开了一种直插固态继电器老化座装置，包括设有通孔和老化座管脚的老化座，设置在该老化座上的PCB电路板，设置在PCB电路板上的自锁件以及设置在PCB电路板上的固态继电器测试座等部件。本发明的老化座装置结构新颖，制作方法简单灵活，能适用于不同封装、不同尺寸、不同管脚数量的固态继电器的检测，其制作周期短、成本低廉。同时，本发明在PCB电路板中集成了老化测试电路，通过该电路的运行，能简化检测方法，不需要再使用其他辅助仪表，其操作简单、性价比高。

Description

一种直插固态继电器老化座装置

技术领域

本发明涉及固态继电器的检测领域，具体是指一种直插固态继电器老化座装置。

背景技术

固态继电器是用分离的电子元器件、集成电路（或芯片）及混合微电路技术结合发展起来的一种具有继电特性的无触点式电子开关。具有寿命长、可靠性高、开关速度快、电磁干扰小、无噪声、无火花等特点。广泛应用于航空、航天、航海、家电、机床、通讯、化工、煤矿等工业自动化领域。应用领域都为重要场景，对其可靠性要求也比较高，在一些重要应用场景中需要做负载条件试验以及老化试验，验证其可靠性。

由于固态继电器封装体积较大，电流比较大，因此其老化装置均是采用定制或开模方式进行制作，以满足其对电流和封装体积的要求，其制作周期比较长，成本昂贵。同时，固态继电器的工作电流比较大，一般为几安培到几十安培，传统的老化方式或装置只能监测其稳态老化状态，而对于动态或者负载条件试验则无法进行有效监测。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提出了一种直插固态继电器老化座装置。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种直插固态继电器老化座装置，包括设有通孔和老化座管脚的老化座，设置在该老化座上的PCB电路板，设置在PCB电路板上的自锁件以及设置在PCB电路板上的固态继电器测试座；所述自锁件设有安装孔，在该安装孔的侧壁上设有安装腔，且在该安装腔的内部固定设有复位弹簧和自锁夹件；所述老化座管脚穿过自锁件的安装孔并与自锁夹件贴合固定，固态继电器测试座则穿过老化座的通孔而位于老化座的端面上，在该固态继电器测试座的端面上设有第一插接腔和第二插接腔，且该第一插接腔和第二插接腔的内部均通过接线端子与在PCB电路板电连接。

进一步地，所述自锁夹件的侧面为弧形设置，并与老化座管脚的形状相匹配。

所述PCB电路板中集成有老化测试电路，该老化测试电路由驱动单元、与该驱动单元相连接的第一测试单元和第二测试单元，以及与驱动单元、第一测试单元和第二测试单元均耦合相连的耦合开关构成，所述第一测试单元通过接线端子与第一插接腔中的接线端子相连接，第二测试单元通过接线端子与第二插接腔中的接线端子相连接。

所述驱动单元由直流稳压电源、驱动继电器JE、时间定时器T、三极管Q及二极管D1组成，所述三极管Q的基极与时间定时器T的信号输出端相连接、其发射极接地、其集电极经驱动继电器JE的信号控制端后外接24V电压；所述二极管D1与驱动继电器JE的信号控制端并联，驱动继电器JE的常开输出管脚与耦合开关的控制端相连接。

所述第一测试单元由二极管D2、熔断器FU1、可调电阻R1、电阻R2及发光二极管LED1构成，二极管D2与所述的第一插接腔并联，该第一插接腔的1号管脚接地、其2号管脚与耦合开关的常开触点相连接，熔断器FU1的一端经第一插接腔的常开触点后与直流稳压电源相连接、其另一端则经可调电阻R1后接地；电阻R2与发光二极管LED1串接后再与可调电阻R1相并联；

所述第二测试单元由二极管D3、熔断器FU2、可调电阻R3、电阻R4及发光二极管LED2构成，二极管D3与所述的第二插接腔并联，该第二插接腔的1号管脚接地、其2号管脚与耦合开关的常开触点相连接，熔断器FU2的一端经第二插接腔的常开触点后与直流稳压电源相连接、其另一端则经可调电阻R3后接地；电阻R4与发光二极管LED2串接后再与可调电阻R3相并联。

为确保本发明的测试效果，所述时间定时器T发出的是方波信号，其间隔周期为1.5～2s。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

1、本发明的老化座装置结构新颖，制作方法简单灵活，能适用于不同封装、不同尺寸、不同管脚数量的固态继电器的检测，其制作周期短、成本低廉。

2、本发明在PCB电路板中集成了老化测试电路，通过该电路的运行，能简化检测方法，不需要再使用其他辅助仪表，其操作简单、性价比高。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的图1的A处放大结构示意图；

图3为本发明集成在PCB板中的老化测试电路原理图。

其中附图中的附图标记分别为：1—老化座、2—通孔、3—固体继电器测试座、4—自锁件、5—PCB电路板、6—老化座管脚、7—安装腔、8—复位弹簧、9—自锁夹件、10—安装孔、11—第一插接腔、12—第二插接腔。

具体实施方式

以下将参考附图来详细描述本发明新型的优选实施例，本领域中的技术人员将领会的是，这些描述仅为描述性的、示例性的，并且不应被解释为限定了本发明的保护范围。

实施例

如图1～3所示，本发明的老化座装置包括老化座1，设置在该老化座1上的PCB电路板5，固定设置在PCB电路板5上的自锁件4以及设置在PCB电路板5端面上的固态继电器测试座3。

其中，在老化座1上设有通孔2和老化座管脚6，PCB电路板5通过自锁件4与该老化座管脚6滑动连接。固态继电器测试座3的端面上设有第一插接腔11和第二插接腔12，该第一插接腔11和第二插接腔12均用于安装或插接需要进行检测的固态继电器。整个固态继电器测试座3穿过老化座1的通孔2而位于老化座1的端面上。

所述自锁件4用于相对固定PCB电路板5在老化座1上的位置，通过该自锁件4的作用，操作者可以根据需要随时调节固态继电器测试座3从通孔2中露出的高度，以确保操作者能更好的操作。

所述自锁件4上设有安装孔10，且在该安装孔10的侧壁上设有数量为一个以上的安装腔7。在每个安装腔7的内部都固定设有一个复位弹簧8和一片自锁夹件9。安装时，老化座管脚6穿过自锁件4的安装孔10，而自锁件4的自锁夹件9则在复位弹簧8的作用下紧紧的贴合在老化座管脚6的侧壁上，以便当用力向上或向下移动PCB电路板5时，该自锁夹件9能跟随老化座管脚6的形状变化而变化，确保自锁夹件9与老化座管脚6之间始终保持有足够的摩擦力，从而达到可以任意调节PCB电路板5在老化座1上位置的目的。

自锁夹件9的侧面优先设置为弧形，且该弧形的弧度优先与老化座管脚6的形状相匹配，以确保该自锁夹件9能与老化座管脚6的表面最大程度的接触。

由于自锁件4的安装腔7可以设置成多个，因此，当设置多个安装腔7时，这些安装腔7优先围绕该安装孔10的周边设置，以确保能从多个方向来共同对老化座管脚6进行固定夹持。

如图3所示，本发明所述的PCB电路板5中设有老化测试电路，该老化测试电路由驱动单元，与该驱动单元相连接的第一测试单元和第二测试单元，以及与驱动单元、第一测试单元和第二测试单元耦合相连的耦合开关构成。同时，该第一测试单元和第二测试单元都设有接线端子，且该第一测试单元通过接线端子与第一插接腔11中的接线端子相连接，第二测试单元通过接线端子与第二插接腔12中的接线端子相连接，从而确保插接在第一插接腔11和第二插接腔12中的待测固态继电器的触点能与第一测试单元和第二测试单元中的接线端子电连接。

所述驱动单元由直流稳压电源、驱动继电器JE、时间定时器T、三极管Q及二极管D1组成。连接时，该三极管Q的基极与时间定时器T的信号输出端相连接、其发射极接地、其集电极经驱动继电器JE的信号控制端后外接24V电压。同时，所述二极管D1与驱动继电器JE的信号控制端并联，驱动继电器JE的常开输出管脚与耦合开关的控制端相连接

时间定时器T输出的脉冲信号为方波信号，可自由设定时间，如从0.1秒～999小时。本实施例中的驱动继电器JE为常开继电器，该驱动继电器JE具有信号控制端和常开触点。该驱动继电器JE的常开触点与耦合开关进行耦合连接，以作为该耦合开关的信号控制端，为第一测试单元和第二测试单元提供开关功能。

所述驱动继电器JE的信号控制端具有两个管脚，即1号管脚和2号管脚，该驱动继电器JE的信号控制端的1号管脚与三级管Q的集电极相连接，其2号管脚则外接+24V电压。所述二极管D1为限流二极管，其与驱动继电器JE的信号控制端并联，当加载在驱动继电器JE上的电流或电压超过其额定电流或电压后，该二极管D1则便会被导通，使得驱动继电器JE被短路，以达到保护驱动继电器JE的目的。

第一测试单元由二极管D2、熔断器FU1、可调电阻R1、电阻R2及发光二极管LED1构成。其中，所述二极管D2与第一插接腔11中的1号管脚和2号管脚并联，同时，该第一插接腔11的1号管脚接地、其2号管脚与耦合控开关的输出端的常开触点相连接，熔断器FU1的一端经第一插接腔11的常开触点后与直流稳压电源相连接、其另一端则经可调电阻R1后接地；电阻R2与发光二极管LED1串接后再与可调电阻R1相并联。

第二测试单元由二极管D3、熔断器FU2、可调电阻R3、电阻R4及显示灯LED2构成。所述二极管D3与第二插接腔12并联，该第二插接腔12的1号管脚接地、其2号管脚与耦合开关的输出端的常开触点相连接，熔断器FU2的一端经第二插接腔12的常开触点后与直流稳压电源相连接、其另一端则经可调电阻R3后接地；电阻R4与发光二极管LED2串接后再与可调电阻R3相并联。

其中，二极管D2和二极管D3作为第一插接腔11和第二插接腔12的保护二极管，当外部输入电流和电压大于待检测的固态继电器的额定电压和电流时，该二极管D2和二极管D3便会被导通，从而使得待检测的固态继电器被短路，以达到保护待检测的固态继电器不被损坏的目的。

所述可调电阻R2和可调电阻R4优先采用可调水泥电阻来实现。当该可调电阻R2或可调电阻R3调到超过熔断器FU1或FU2的电流时，熔断器FU1或熔断器FU2便会自动开路，此时发光二极管LED1和发光二极管LED2应当熄灭，否则，该PCB电路板5中的老化测试电路便存在故障，便于操作者进行电路自检；当可调电阻R2或可调电阻R3调到熔断器FU1或FU2的额定电流时，观察待检测的固态继电器在老化时间内是否会出现断开，如发光二极管LED1或发光二极管LED2熄灭，则为正常，如持续点亮，则为异常。

运行时，先将需要被检测的固态继电器插接在第一插接腔11或第二插接腔12中。当时间定时器T发出负半周信号时，三极管Q处于截止状态，驱动继电器JE不工作，其常开端的触点3和触点4断开，整个耦合开关均处于断开状态。此时，第一插接腔11和第二插接腔12均未被导通，其常开触点处于断开状态，发光二极管LED1和发光二极管LED2均熄灭。

当时间定时器T发出正半周信号时，三极管Q处于饱合导通状态，驱动继电器JE被导通，其常开端的触点3和触点4闭合，进而驱动耦合开关的所有常开触点闭合，使得第一插接腔11和第二插接腔12均同时被导通。此时，第一插接腔11和第二插接腔12均被导通，其常开触点处于闭合状态，发光二极管LED1和发光二极管LED2均被点亮。

通过该设计，便可以明确得出插入在第一插接腔11或第二插接腔12中的待测固态继电器是否被损坏。如该待测固态继电器被损坏，则相应的发光二极管LED1或发光二极管LED2均不会被点亮。同时，通过该发光二极管LED1或发光二极管LED2的亮度也可以判断待测固态继电器的老化程度。

同时，本发明还可以直接用待测固态继电器与合格的标准固态继电器进行对比，即将待测固态继电器插入到第一插接腔11中，将标准固态继电器插入到第二插接腔12中，然后在一定时间内（如在30分钟内）通过时间定时器T发出的脉冲信号来观察待测固态继电器和标准固态继电器的动作状态和亮度，从而判定待测固态继电器是否达到相应的标准。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之 “上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims

1.一种直插固态继电器老化座装置，其特征在于，包括设有通孔（2）和老化座管脚（6）的老化座（1），设置在该老化座（1）上的PCB电路板（5），设置在PCB电路板（5）上的自锁件（4）以及设置在PCB电路板（5）上的固态继电器测试座（3）；所述自锁件（4）设有安装孔（10），在该安装孔（10）的侧壁上设有安装腔（7），且在该安装腔（7）的内部固定设有复位弹簧（8）和自锁夹件（9）；所述老化座管脚（6）穿过自锁件（4）的安装孔（10）并与自锁夹件（9）贴合固定，固态继电器测试座（3）则穿过老化座（1）的通孔（2）而位于老化座（1）的端面上，在该固态继电器测试座（3）的端面上设有第一插接腔（11）和第二插接腔（12），且该第一插接腔（11）和第二插接腔（12）的内部均通过接线端子与在PCB电路板（5）电连接。

2.根据权利要求1所述的一种直插固态继电器老化座装置，其特征在于：所述自锁夹件（9）的侧面为弧形设置，并与老化座管脚（6）的形状相匹配。

3.根据权利要求1或2所述的一种直插固态继电器老化座装置，其特征在于：所述PCB电路板（5）中集成有老化测试电路，该老化测试电路由驱动单元、与该驱动单元相连接的第一测试单元和第二测试单元，以及与驱动单元、第一测试单元和第二测试单元均耦合相连的耦合开关构成，所述第一测试单元通过接线端子与第一插接腔（11）中的接线端子相连接，第二测试单元通过接线端子与第二插接腔（12）中的接线端子相连接。

4.根据权利要求3所述的一种直插固态继电器老化座装置，其特征在于：所述驱动单元由直流稳压电源、驱动继电器JE、时间定时器T、三极管Q及二极管D1组成，所述三极管Q的基极与时间定时器T的信号输出端相连接、其发射极接地、其集电极经驱动继电器JE的信号控制端后外接24V电压；所述二极管D1与驱动继电器JE的信号控制端并联，驱动继电器JE的常开输出管脚与耦合开关的控制端相连接。

5.根据权利要求4所述的一种直插固态继电器老化座装置，其特征在于：所述第一测试单元由二极管D2、熔断器FU1、可调电阻R1、电阻R2及发光二极管LED1构成，二极管D2与所述的第一插接腔（11）并联，该第一插接腔（11）的1号管脚接地、其2号管脚与耦合开关的常开触点相连接，熔断器FU1的一端经第一插接腔（11）的常开触点后与直流稳压电源相连接、其另一端则经可调电阻R1后接地；电阻R2与发光二极管LED1串接后再与可调电阻R1相并联；

所述第二测试单元由二极管D3、熔断器FU2、可调电阻R3、电阻R4及发光二极管LED2构成，二极管D3与所述的第二插接腔（12）并联，该第二插接腔（12）的1号管脚接地、其2号管脚与耦合开关的常开触点相连接，熔断器FU2的一端经第二插接腔（12）的常开触点后与直流稳压电源相连接、其另一端则经可调电阻R3后接地；电阻R4与发光二极管LED2串接后再与可调电阻R3相并联。

6.根据权利要求4或5所述的一种直插固态继电器老化座装置，其特征在于：所述时间定时器T发出的是方波信号，其间隔周期为1.5～2s。