一种基于微机电系统器件的功率继电器的制作方法

本技术涉及一种继电器装置，尤其涉及一种基于微机电系统器件的功率继电器，属于电控器件领域。

背景技术：

1、继电器是具有隔离功能的自动开关元件，广泛应用于遥控、遥测、通讯、自动控制、机电一体化及电力电子设备中，是最重要的控制元件之一，目前常见的有电磁继电器、固态继电器和微机电继电器，其中，电磁继电器的导通电阻较低，但由于采用机械结构，存在接触不良和机械磨损问题，此外，体积较大的感应线圈导致em继电器的尺寸难以减小，功耗难以降低。而固态继电器利用半导体器件作为输出级，实现了更紧凑的尺寸，但其导通电阻和漏电流更大。微机电系统（mems,micro-electro-mechanical-system）技术融合了机械连接结构和电压控制半导体技术，常用于精确测量、医疗器械和射频通信等应用。但在应用于大功率场合时，开关转换期间的功耗会对微机电系统器件造成损害，这限制了mems开关的使用。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本实用新型提出了一种基于微机电系统器件的功率继电器装置，其技术方案如下：

2、一种基于微机电系统器件的功率继电器，包括控制部分和电源部分，电源部分包括mems开关和mossfet， mems开关与mosfet并联，将开关过程中的损耗从mems开关迁移到了mosfet，mosfet在mems开关的导通和关断转换期间导通，使mems开关电压为零电压；控制部分用于控制mems开关和mossfet的导通和关断操作；所述控制部分还设置有隔离器与电源部分隔离。

3、控制部分设置有5v辅助电压输入。

4、隔离器包括功率隔离器和信号隔离器。

5、信号隔离器通过控制器与电源连接。

6、功率隔离器与电源部分连接。

7、电源部分还包括有5v电源、10v电源和100v电源，所述5v电源用来驱动控制器实现通断控制逻辑，所述10v电源用来驱动mosfet，所述100v电源来驱动mems开关。

8、与现有技术相比，本实用新型的优点及有益效果在于：与传统的ssr和esr相比，本实用新型使用mems开关,基于独特的结构，微机电系统的机械接触减小了通态电阻，并能够实现物理隔离；电压源栅极控制功能则避免了笨重的线圈，减小了体积，能够同时实现小型化的尺寸和理想的开关性能。应用时，频率最大为10khz，并且在大多数情况下它不会在开关模式下工作，mosfet的开关损耗很低，可以被忽略。本实用新型结合了mosfet和mems开关的优点，解决了开关能量问题，减少并转移开关能量损耗以保护微机电器件，使得微机电技术可以用于功率继电器应用。

技术特征：

1.一种基于微机电系统器件的功率继电器，其特征在于包括控制部分和电源部分，所述电源部分包括mems开关和mosfet，所述mems开关与mosfet并联，将开关过程中的损耗从mems开关迁移到了mosfet，所述mosfet在mems开关的导通和关断转换期间导通，使mems开关电压为零电压；所述控制部分用于控制mems开关和mosfet的导通和关断操作；所述控制部分还设置有隔离器与电源部分隔离。

2.根据权利要求1所述的一种基于微机电系统器件的功率继电器，其特征在于所述控制部分设置有5v辅助电压输入。

3.根据权利要求1所述的一种基于微机电系统器件的功率继电器，其特征在于所述隔离器包括功率隔离器和信号隔离器。

4.根据权利要求3所述的一种基于微机电系统器件的功率继电器，其特征在于所述信号隔离器通过控制器与电源3连接。

5.根据权利要求3所述的一种基于微机电系统器件的功率继电器，其特征在于所述功率隔离器与电源部分连接。

6.根据权利要求1所述的一种基于微机电系统器件的功率继电器，其特征在于电源部分还包括有5v电源、10v电源和100v电源，所述5v电源用来驱动控制器实现通断控制逻辑，所述10v电源用来驱动mosfet，所述100v电源来驱动mems开关。

技术总结一种基于微机电系统器件的功率继电器，包括控制部分和电源部分，电源部分包括MEMS开关和MOSSFET，MEMS开关与MOSFET并联，将开关过程中的损耗从MEMS开关迁移到了MOSFET，MOSFET在MEMS开关的导通和关断转换期间导通，使MEMS开关电压为零电压；控制部分用于控制MEMS开关和MOSSFET的导通和关断操作；控制部分还设置有隔离器与电源部分隔离。与传统的SSR和ESR相比，本技术使用MEMS开关,基于独特的结构，MEMS的机械接触减小了通态电阻，并能够实现物理隔离；电压源栅极控制功能则避免了笨重的线圈，减小了体积，能够同时实现小型化的尺寸和理想的开关性能，结合了MOSFET和MEMS开关的优点，解决了开关能量问题，使得微机电技术可以用于功率继电器应用。技术研发人员：张原铭,王世涛,牟明,许峥,孙敏超,宁忠立,温雅卓,翟金睿受保护的技术使用者：国网新源控股有限公司技术研发日：20221113技术公布日：2024/1/12