Sto控制电路及系统的制作方法_3

文档序号:9813521阅读:来源:国知局
电路输出低电平有效的使能控制信号,以使可调速电动设备的IGBT正常工作,不影响可调速电动设备正常工作。
[0097]在本申请中,在可调速电动设备的STO功能未被触发时,第一STO功能触发信号为高电平信号,第一光耦电路12接收到第二窄脉冲信号和高电平的第一 STO功能触发信号,第一光耦电路12导通,输出第二安全输入信号,第二安全输入信号经第一整形电路13,第一整形电路13输出更加规则的第二安全输入信号至可调速电动设备的控制模块,可调速电动设备的控制模块若检测到第二安全输入信号中的窄脉冲信号,说明STO控制电路无故障,控制模块若检测不到第二安全输入信号中的窄脉冲信号,说明STO控制电路存在故障,实现了对STO控制电路的自检;第一RC滤波电路14滤除第二安全输入信号中的窄脉冲信号,输出低电平信号至可调速电动设备的使能控制电路,使可调速电动设备的使能控制电路输出低电平有效的使能控制信号,以使可调速电动设备的IGBT正常工作,不影响可调速电动设备正常工作。
[0098]在可调速电动设备的STO功能被触发需求时,第一光耦电路12的第二输入端悬空无信号输入,即第一STO功能触发信号断开,第一光耦电路12仅接收到第二窄脉冲信号,第一光耦电路12不导通,第一光耦电路12输出持续的高电平信号,第一光耦电路12输出的高电平信号经第一整形电路13后输出至可调速电动设备的控制模块,可调速电动设备的控制模块检测不到窄脉冲信号,第一RC滤波电路14输出的第三安全输入信号也为高电平信号,使可调速电动设备的使能控制电路输出高电平的使能控制信号,以控制可调速电动设备的IGBT不导通,达到STO功能。
[0099]请参见图2,在本实施例中,信号转换电路11可以包括:第三隔离光耦PC2、第七电阻Rt2、第八电阻RT1、第九电阻Rt3、第十电阻Rt4、第^^一电阻Rt5、第五电容Ct I,第一三极管Ql和第三稳压二极管Z2,。
[0100]第一光耦电路12包括:第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容Cl、第二电容C2和第一隔离光耦PCl。
[0101]在本实施例中,第一RC滤波电路14包括:第十二电阻R12和第六电容C6。
[0102]所述第七电阻Rt2的第一端作为所述信号转换电路11的输入端,所述第七电阻Rt2的第二端分别与所述第八电阻RTl的第一端和所述第三隔离光耦PC2的第二输入端相连,所述第八电阻RTl的第二端分别与第一电源和所述第三隔离光耦PC2的第一输入端相连;
[0103]所述第三隔离光耦PC2的第一输出端分别与所述第一三极管Ql的集电极和所述第十电阻Rt4的第一端相连,所述第三隔离光耦PC2的第二输出端分别与所述第五电容Ctl的第一端、所述第九电阻Rt3的第一端和所述第一三极管Ql的基极相连,所述第五电容Ctl的第二端接地,所述第九电阻Rt3的第二端接地,所述第一三极管Ql的发射极接地;
[0104]所述第十电阻Rt4的第二端作为所述信号转换电路11的输出端,所述第十一电阻Rt5的第一端与所述第十电阻Rt4的第二端相连,所述第十一电阻Rt5的第二端与第二电源相连,所述第三稳压二极管Z2的阴极与所述第十电阻Rt4的第二端相连,所述第三稳压二极管Z2的阳极接地。
[0105]所述第一电阻Rl的第一端作为所述第一光親电路12的第一输入端,所述第一电阻Rl的第二端分别与所述第一电容Cl的第二端和所述第一隔离光耦PCl的第二输入端相连,所述第一电容的第一端与所述第一隔离光親PCl的第一输入端相连且作为所述第一光親电路12的第二输入端。
[0106]所述第一隔离光耦PCl的第一输出端分别与所述第二电阻R2的第一端和所述第三电阻R3的第一端相连,所述第二电阻R2的第二端与第一电源相连,所述第三电阻R3的第二端与所述第二电容C2的第一端相连作为所述第一光親电路12的输出端,所述第二电容C2的第二端接地,所述第一隔离光耦PCl的第二输出端接地。
[0107]所述第十二电阻R12的第一端作为所述第一RC滤波电路14的输入端,所述第十二电阻Rl 2的第二端与所述第六电容C6的第一端相连并作为所述第一 RC滤波电路14的输出端,所述第六电容C6的第二端接地。
[0108]在本实施例中,第一整形电路13具体可以包括:第一非门Ul-A和第二非门U1-C,如图3所示。
[0109]第一非门Ul-A的输入端作为第一整形电路13的输入端,第一非门Ul-A的输出端与第二非门Ul-C的输入端相连,第二非门Ul-C的输出端作为第一整形电路13的输出端。
[0110]在本实施例中,图2示出的第一光耦电路12还可以包括:第一稳压二极管Zl,所述第一稳压二极管Zl的阳极与所述第一电阻的第二端相连,所述第一稳压二极管Zl的阴极与所述第一隔离光耦PCl的第二输入端相连,如图4所示。
[0111]在本实施例中,增加第一稳压二极管Zl,提高了第一光耦电路12的抗干扰能力。
[0112]在本实施例中,图4示出的第一光耦电路12还可以包括:第一二极管Dl和第四二极管D4,如图5所示。
[0113]所述第一二极管Dl的阳极与所述第一电容Cl的第一端相连,所述第一二极管Dl的阴极与所述第一隔离光耦PCl的第一输入端相连。
[0114]所述第四二极管D4的阴极与所述第一电容Cl的第二端相连,所述第四二极管D4的阳极与所述第一稳压二极管Zl的阳极相连。
[0115]在前述和本实施例中,第一隔离光耦PCl的第一输入端和第二输入端需分别与第一 STO功能触发信号ST0_PW及第二窄脉冲信号Self_Test对应相连,不能反接;增加第一二极管Dl和第四二极管D4可以防止第一隔离光耦PCl的第一输入端和第二输入端反接造成的电路故障。
[0116]在本实施例中,图5示出的第一光耦电路12还可以包括:第二二极管D2和第三二极管D3,如图6所示。
[0117]所述第二二极管D2的阴极与所述第一电容Cl的第一端相连,所述第二二极管D2的阳极与所述第一稳压二极管Zl的阳极相连。
[0118]所述第三二极管D3的阳极与所述第一电阻Rl的第二端相连,所述第三二极管D3的阴极与所述第一隔离光耦PCl的第一输入端相连。
[0119]在本实施例中,在图6示出的第一光耦电路12的基础上增加第二二极管D2和第三二极管D3,使第一隔离光耦PCl的第一输入端和第二输入端的接线方式不再受限制,无论第一输入端和第二输入端如何与外部的第一 STO功能触发信号ST0_PW及第二窄脉冲信号Self_Test连接,均能保证第一隔离光耦PCl正常工作,提高了电路的安全性。
[0120]实施例二
[0121 ]在本实施例中,在实施例一示出的STO控制电路的基础上扩展出另外一种STO控制电路,请参见图7,在实施例一示出的STO控制电路的基础上还包括:与所述第一光耦电路12结构相同的第二光耦电路15;与所述第一整形电路13结构相同的第二整形电路16;与所述第一 RC滤波电路14结构相同的第二 RC滤波电路17。
[0122]所述第二光耦电路15的第一输入端与所述信号转换电路11的输出端相连,所述第二光耦电路15的第二输入端用于接收所述第一STO功能触发信号,所述第二光耦电路15的输出端与所述第二整形电路16的输入端相连,所述第二整形电路16的输出端与所述第二 RC滤波电路17的输入端相连。
[0123]所述第二光耦电路15,用于对所述第二窄脉冲信号和所述第一STO功能触发信号进行隔离和比较处理,得到第四安全输入信号。
[0124]所述第二整形电路16,用于对所述第四安全输入信号进行整形,得到第五安全输入信号,并输出所述第五安全输入信号;
[0125]所述第二RC滤波电路17,用于对所述第五安全输入信号进行滤波,得到第六安全输入信号,并输出所述第六安全输入信号。
[0126]在本实施例中,第二光耦电路15、第二整形电路16和第二RC滤波电路17、信号转换电路11形成的支路的工作原理与实施例一示出的STO控制电路的工作原理相同,在此不再赘述。具体的工作原理示意图可以参见图7。
[0127]在本实施例中,第二光耦电路15具体包括:第四电阻Rrl、第五电阻Rr2、第六电阻Rr3、第三电容Cd、第四电容Cc2、和第二隔离光耦PCcl。
[0128]第二 RC滤波电路17具体包括:第十三电阻R13和第七电容C7。
[0129]所述第四电阻Rrl的第一端作为第二光耦电路15的第一输入端,所述第四电阻Rrl的第二端分别与所述第三电容Ccl的第二端和所述第二隔离光耦PCcl的第二输入端相连,所述第三电容Ccl的第一端与所述第二隔离光耦PCcl的第一输入端相连且作为所述第二光耦电路15的第二输入端。
[0130]所述第二隔离光耦PCcl的第一输出端分别与所述第五电阻Rr2的第一端和所述第六电阻Rr3的第一端相连,所述第五电阻Rr2的第二端与所述第一电源相连,所述第六电阻Rr3的第二端与所述第三电容Ccl的第一端相连且所述第二光耦电路15的输出端,所述第四电容Cc2的第二端接地,所述第二隔离光耦PCc I的第二输出端接地。
[0131]所述第十三电阻R13的第一端作为所述第二RC滤波电路17的输入端,所述第十三电阻R13的第二端与所述第七电容C7的第一端相连并作为所述第二 RC滤波电路17的输出端,所述第七电容C7的第二端接地。
[0132]在本实施例中,采用第一光耦电路12、第一整形电路13、第一RC滤波电路14组成的一条支路和第二光耦电路15、第二整形电路16、第二 RC滤波电路17组成的一条支路的两路硬件冗余设计,在其中一条支路发生故障后,可以使用另一条支路进行STO控制,增强了 STO控制电路控制的可靠性。
[0133]在本实施例中,上述第二光耦电路15还可以包括:第二稳压二极管ZzI,所述第二稳压二极管Zzl的阳极与所述第四电阻Rrl的第二端相连,所述第二稳压二极管Zzl的阴极与所述第二隔离光耦PCcl的第二输入端相连。
[0134]在本实施例中,上述第二光耦电路15还可以包括:第五二极管Ddl和第八二极管Dd40
[0135]所述第五二极管Ddl的阳极与所述第三电容Ccl的第一端相连,所述第五二极管Ddl的阴极与所述第二隔离光耦PCcl的第一输入端相连。
[0136]所述第八二极管Dd4的阴极与所述第三电容Ccl的第二端相连,所述第八二极管Dd4的阳极与所述第二稳压二极管Zzl
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