一种矿用防爆变频器多路驱动信号转接电路及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及防爆变频器技术领域，尤其涉及一种矿用防爆变频器多路驱动信号转接电路及方法。
【背景技术】
[0002]针对井下特殊场合，当前使用的电压等级主要是660V/1140V，然而井下提升机、皮带机、刮板机的传动电机也趋于大功率化，大功率、低电压，势必导致大电流，然而开关管单管所允许的工作电流是有限的，根据电路原理一一并联电路总电流等于各个并联支路电流之和，开关管并联构筑单相电路就成为解决上述问题的一种可行性方案。然而，如何保证并联开关管能够同时导通、关断，就又成了另一个亟待解决的问题，目前已有的矿用变频器多路驱动信号转接电路板普遍采用分立式元器件，并且信号收集不够全面，这样不但增加了成本，还降低了整体性能的可靠性。容易导致开关管发生故障，造成重大经济损失。
【发明内容】
[0003]为了克服现有的矿用变频器多路驱动信号转接电路板存在可靠性不高，成本高的问题，本发明提出了一种矿用变频器多路驱动信号转接电路及方法，采用集成芯片来代替分立式元器件，并增加开关管故障信号通道，可以有效地提高系统的性能。
[0004]本发明解决其技术问题，所采用的技术方案是:
一种矿用防爆变频器多路驱动信号转接电路，包括:第一上下桥臂光电转换器1、第二上下桥臂光电转换器2、逻辑互锁电路3、指示显示电路4、多路并联信号处理接口电路5，连接上位机控制器6的第一上下桥臂光电转换器I通过逻辑互锁电路2与多路并联信号处理接口电路5相连，多路并联信号处理接口电路5的驱动输出端、信号输入端分别与全控型开关元件7相连；多路并联信号处理接口电路5的信号输出端通过指示显示电路4、第二上下桥臂光电转换器2与上位机控制器6相连；其中，第一上下桥臂光电转换器I输出端与指示显示电路4相连。
[0005]—种矿用防爆变频器多路驱动信号转接电路，所述逻辑互锁电路3，包括:非门电路8、电容充放电电路9、与门电路10，所述非门电路通过电容充放电电路9与与门电路10电连接；所述非门电路8为六反相斯密特触发器，所述与门电路10为四组两输入端与门电路(1)0
[0006]—种矿用防爆变频器多路驱动信号转接方法，其步骤如下:
I )、上位机/控制器(6)的两路驱动光信号经过光电转换器(I)得到相对应的电模拟信号，
2)、再经过逻辑互锁电路(3)对其电模拟信号进行相应的逻辑处理，得到I路具有死区特性的互补信号，
3)、再经过多路并联信号处理接口电路(5)处理，若单相桥臂需要η个单管开关管并联，则将2路具有死区特性的互补信号扩展为η/2路互补信号， 4)、最后将多路并联信号处理接口电路(5)得到的η/2路互补驱动信号通过排线传送给全控型开关元器件(7 )，驱动变频器主电路开关管的导通与关断。
[0007]5)、并且全控型开关元器件(7)的驱动板检测到的故障信号通过多路并联信号处理接口电路(5)反馈到指示显示电路(4)，同时，由光电转换器(I)得到的驱动信号也传送给指示显示电路(4)，如此指示显示电路(4)既可以显示驱动信号是否正常，又能显示是否有故障出现，
6)、最后指不显不电路(4)输出故障信号给光电转换器(2)，将电信号转换为光信号反馈给上位机/控制器(6 )。
[0008]—种矿用防爆变频器多路驱动信号转接方法，所述光电转换器(I)输出的电信号，首先传送给六反相斯密特触发器(8)，对其进行取反处理，然后通过电容充放电电路(9)将互补的信号增加死区时间，最后经过四组两输入端与门电路(10)的处理得到所需的具有死区特性的互补的驱动信号。
[0009]由于采用如上所述的技术方案，本发明的具有如下优越性:
一种矿用变频器多路驱动信号转接电路及方法，采用集成芯片来代替分立式元器件，并增加开关管故障信号通道，可以有效地提高系统的性能。在精确地处理多路并联驱动信号的同时，模块化、功能化设计思路，增强了系统的可扩展性，具有很强的通用性。
【附图说明】
[0010]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0011]图1是多路驱动信号转接电路方框图。
[0012]图2是逻辑互锁电路方框图。
[0013]图中1、驱动信号光电转换器，2、故障信号光电转换器，3、逻辑互锁电路，4、指示显示电路，5、多路并联信号处理接口电路，6、上位机/控制器，7、全控型开关元器件，8、六反相斯密特触发器，9、电容充放电电路，10、四组两输入端与门电路。
【具体实施方式】
[0014]如图1、2所示，一种矿用防爆变频器多路驱动信号转接电路，包括:第一上下桥臂光电转换器1、第二上下桥臂光电转换器2、逻辑互锁电路3、指示显示电路4、多路并联信号处理接口电路5，连接上位机控制器6的第一上下桥臂光电转换器I通过逻辑互锁电路2与多路并联信号处理接口电路5相连，多路并联信号处理接口电路5的驱动输出端、信号输入端分别与全控型开关元件7相连；多路并联信号处理接口电路5的信号输出端通过指示显示电路4、第二上下桥臂光电转换器2与上位机控制器6相连；其中，第一上下桥臂光电转换器I输出端与指示显示电路4相连。
[0015]所述逻辑互锁电路3，包括:非门电路8、电容充放电电路9、与门电路10，所述非门电路通过电容充放电电路9与与门电路10电连接；所述非门电路8为六反相斯密特触发器，所述与门电路10为四组两输入端与门电路。
[0016]在图1中，上位机/控制器(6)的两路驱动光信号经过光电转换器(I)得到相对应的电模拟信号，之后经过逻辑互锁电路(3)对其进行相应的逻辑处理，得到I路具有死区特性的互补信号，再经过多路并联信号处理接口电路(5)处理，若单相桥臂需要η个单管开关管并联，则将2路具有死区特性的互补信号扩展为η/2路互补信号，最后将多路并联信号处理接口电路(5)得到的η/2路互补驱动信号通过排线传送给全控型开关元器件(7)，驱动变频器主电路开关管的导通与关断。另外，全控型开关元器件(7)的驱动板检测到的故障信号通过多路并联信号处理接口电路(5)反馈到指示显示电路(4)，同时，由光电转换器
(I)得到的驱动信号也传送给指示显示电路(4)，如此指示显示电路(4)既可以显示驱动信号是否正常，又可以显示是否有故障出现，最后指示显示电路(4)输出故障信号给光电转换器(2)，将电信号转换为光信号反馈给上位机/控制器(6)。
[0017]在图2中，光电转换器(I)输出的电信号首先传送给六反相斯密特触发器(8)，对其进行取反处理，然后通过电容充放电电路(9)将互补的信号增加死区时间，最后经过四组两输入端与门电路(10)的处理得到所需的具有死区特性的互补的驱动信号。
【主权项】
1.一种矿用防爆变频器多路驱动信号转接电路，其特征是:包括:第一上下桥臂光电转换器1、第二上下桥臂光电转换器2、逻辑互锁电路3、指示显示电路4、多路并联信号处理接口电路5，连接上位机控制器6的第一上下桥臂光电转换器I通过逻辑互锁电路2与多路并联信号处理接口电路5相连，多路并联信号处理接口电路5的驱动输出端、信号输入端分别与全控型开关元件7相连；多路并联信号处理接口电路5的信号输出端通过指示显示电路4、第二上下桥臂光电转换器2与上位机控制器6相连；其中，第一上下桥臂光电转换器I输出端与指示显示电路4相连。2.根据权利要求1所述的一种矿用防爆变频器多路驱动信号转接电路，其特征是:所述逻辑互锁电路3，包括:非门电路8、电容充放电电路9、与门电路10，所述非门电路通过电容充放电电路9与与门电路10电连接；所述非门电路8为六反相斯密特触发器，所述与门电路10为四组两输入端与门电路(10)。3.采用权利要求1所述一种矿用防爆变频器多路驱动信号电路的转接方法，其特征是:其步骤如下: I )、上位机/控制器(6)的两路驱动光信号经过光电转换器(I)得到相对应的电模拟信号， 2)、再经过逻辑互锁电路(3)对其电模拟信号进行相应的逻辑处理，得到I路具有死区特性的互补信号， 3)、再经过多路并联信号处理接口电路(5)处理，若单相桥臂需要η个单管开关管并联，则将2路具有死区特性的互补信号扩展为η/2路互补信号， 4)、最后将多路并联信号处理接口电路(5)得到的η/2路互补驱动信号通过排线传送给全控型开关元器件(7)，驱动变频器主电路开关管的导通与关断， 5)、并且全控型开关元器件(7)的驱动板检测到的故障信号通过多路并联信号处理接口电路(5)反馈到指示显示电路(4)，同时，由光电转换器(I)得到的驱动信号也传送给指示显示电路(4)，如此指示显示电路(4)既可以显示驱动信号是否正常，又能显示是否有故障出现， 6)、最后指不显不电路(4)输出故障信号给光电转换器(2)，将电信号转换为光信号反馈给上位机/控制器(6 )。4.根据权利要求3所述的一种矿用防爆变频器多路驱动信号转接方法，其特征是:所述光电转换器(I)输出的电信号，首先传送给六反相斯密特触发器(8)，对其进行取反处理，然后通过电容充放电电路(9)将互补的信号增加死区时间，最后经过四组两输入端与门电路(10)的处理得到所需的具有死区特性的互补的驱动信号。
【专利摘要】本发明涉及防爆变频器技术领域，公开的一种矿用防爆变频器多路驱动信号转接电路及转接方法，具有连接上位机控制器6的第一上下桥臂光电转换器1通过逻辑互锁电路2与多路并联信号处理接口电路5相连，多路并联信号处理接口电路5的驱动输出端、信号输入端分别与全控型开关元件7相连；多路并联信号处理接口电路5的信号输出端通过指示显示电路4、第二上下桥臂光电转换器2与上位机控制器6相连；其中，第一上下桥臂光电转换器1输出端与指示显示电路4相连。本发明能够有效地提高系统的性能。在精确地处理多路并联驱动信号的同时，模块化、功能化设计思路，增强了系统的可扩展性，具有很强的通用性。
【IPC分类】H02M1/092
【公开号】CN105119469
【申请号】CN201510538425
【发明人】程明锋, 曹志斌, 汪威, 王健, 张海波, 赵伟刚
【申请人】洛阳中重自动化工程有限责任公司
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年8月28日