Sto控制电路及系统的制作方法_5

文档序号:9813521阅读:来源:国知局
系统上扩展出另外一种STO控制系统,请参见图11,在图10示出的STO控制系统的基础上还可以包括:第二使能控制电路1513、第二三态缓冲器U3和第二上拉电阻组。
[0171]所述第二使能控制电路1513,用于接收所述STO控制电路输出的第六安全输入信号和所述第二 STO功能触发信号,并对所述第六安全输入信号和所述第二 STO功能触发信号进行与运算,输出相应的第二使能控制信号至所述第二三态缓冲器U3;
[0172]所述第二三态缓冲器U3,用于在所述第二使能控制信号有效时,输出驱动信号至所述电动设备的驱动电路1516;
[0173]所述第二上拉电阻组与所述第二三态缓冲器U3的输出端相连。
[0174]所述第二使能控制电路1513包括:第^^一二极管Dll、第十二二极管D12和第二十七电阻R27。
[0175]所述第二上拉电阻组包括:第二十电阻R20、第二十一电阻R21、第二十二电阻R22、第二十三电阻R23、第二十四电阻R24和第二十五电阻R25。
[0176]第十一二极管Dll的阴极与所述第二RC滤波电路17的输出端相连,所述第十一二极管Dll的阳极分别与所述第十二二极管D12的阳极、所述第二十七电阻R27的第一端分别与所述第一三态缓冲器的第二使能端和所述第二三态缓冲器U3的第一使能端相连,所述第二十七电阻R27的第二端与所述第一电源相连;
[0177]所述第二三态缓冲器U3的第二使能端与所述第九二极管的阳极相连;
[0178]所述第一三态缓冲器U2的第一输出端与所述第二三态缓冲器U3的第一输入端相连,所述第一三态缓冲器U2的第二输出端与所述第二三态缓冲器U3的第二输入端相连,所述第一三态缓冲器U2的第三输出端与所述第二三态缓冲器U3的第三输入端相连,所述第一三态缓冲器U2的第四输出端与所述第二三态缓冲器U3的第四输入端相连,所述第一三态缓冲器U2的第五输出端与所述第二三态缓冲器U3的第五输入端相连,所述第一三态缓冲器U2的第六输出端与所述第二三态缓冲器U3的第六输入端相连;
[0179]所述第二三态缓冲器U3的第一输出端、第二输出端、第三输出端、第四输出端、第五输出端和第六输出端均与所述驱动电路1516的输入端相连;
[0180]所述第二十电阻R20的第一端与所述第二三态缓冲器U3的第一输出端相连,所述第二 i^一电阻R21的第一端与所述第二三态缓冲器U3的第二输出端相连,所述第二十二电阻R22的第一端与所述第二三态缓冲器U3的第三输出端相连,所述第二十三电阻R23的第一端与所述第二三态缓冲器U3的第四输出端相连,所述第二十四电阻R24的第一端与所诉第二三态缓冲器U3的第五输出端相连,所述第二十五电阻R25的第一端与所述第二三态缓冲器U3的第六输出端相连;
[0181]所述第二十电阻R20的第二端、所述第二十一电阻R21的第二端、所述第二十二电阻R22的第二端、所述第二十三电阻R23的第二端、第二十四电阻R24的第二端和所述第二十五电阻R25的第二端均与所述第一电源相连。
[0182]在本实施例中,请参见图11,对STO控制系统的工作原理进行说明,其中,STO控制电路152的工作原理请参见实施例二中示出的STO控制电路152工作原理,在此不再赘述,STO控制系统的工作原理具体如下:
[0183]控制模块1511输出第一窄脉冲信号Self_Ts至STO控制电路152,ST0控制电路152输出第二安全输入信号STOl和第五安全输入信号ST02至控制模块1511,并输出第三安全输入信号ST0_HIGH_CTR至第一使能控制电路1512,输出第六安全输入信号ST0_L0W_CTR至第二使能控制电路1513,第三安全输入信号ST0_HIGH_CTR与控制模块1511输出的第二 STO功能触发信号ST0_EN经第一使能控制电路1512进行逻辑与运算后得到第一使能控制信号HIGH_DRV_EN,第六安全输入信号ST0_L0W_CTR与控制模块1511输出的第二 STO功能触发信号ST0_EN经第二使能控制电路1513进行逻辑与运算后得到第二使能控制信号L0W_DRV_EN。
[0184]控制模块1511输出第一 PffM驱动信号EPWM1A、第二 PffM驱动信号EPWM2A、第三PffM驱动信号EPWM3A、第四PWM驱动信号EPWM1B、第五PWM驱动信号EPWM2B和第六PWM驱动信号EPWM3B至第一三态缓冲器U2,其中第一三态缓冲器U2的使能端为低电平有效,处于工作状态,使能端为高电平时停止工作。
[0185]当不使用STO控制电路152时,控制模块1511输出的第二STO功能触发信号ST0_EN=0,无论STO控制电路152输出的第三安全输入信号ST0_HIGH_CTR的电平是高还是低,第一使能控制电路1512输出的第一使能控制信号HIGH_DRV_EN始终为低电平,第二使能控制电路1513输出的第二使能控制信号L0W_DRV_EN始终为低电平,第一使能控制信号HIGH_DRV_EN和第二使能控制信号L0W_DRV_EN通过交叉方式控制第一三态缓冲器U2和第二三态缓冲器U3,使第一三态缓冲器U2和第二三态缓冲器U3可以正常工作,第二三态缓冲器U3输出第一驱动信号U+、第二驱动信号V+、第三驱动信号W+、第四驱动信号U-、第五驱动信号V-和第六驱动信号W-至驱动电路1516,驱动电路1516则分别按照第一驱动信号U+、第二驱动信号V+、第三驱动信号W+、第四驱动信号U-、第五驱动信号V-和第六驱动信号W-驱动电动设备中的三相全桥逆变电路中相应的IGBT工作。需要说明的是,第一使能控制信号HIGH_DRV_EN和第二使能控制信号LOW_DRV_EN通过交叉方式控制第一三态缓冲器U2和第二三态缓冲器U3的目的是减少因第一三态缓冲器U2和第二三态缓冲器U3中某单元使能失效导致用于控制驱动电路1516的信号不可控的机率。以及,第一三态缓冲器U2和第二三态缓冲器U3实现冗余,提高了硬件电路安全完整性等级。
[0186]其中,第二三态缓冲器U3的使能端为低电平有效,处于工作状态,使能端为高电平时停止工作。
[0187]当有STO需求需要使用STO控制电路152时,控制模块1511输出的第二STO功能触发信号ST0_EN=1。第一使能控制电路1512输出的第一使能控制信号HIGH_DRV_EN和第二使能控制电路1513输出的第二使能控制信号L0W_DRV_EN均与STO控制电路152输出的第三安全输入信号ST0_HIGH_CTR的电平高低有关,当第三安全输入信号ST0_HIGH_CTR为低电平时第一使能控制信号HIGH_DRV_EN为低电平且第二使能控制信号L0W_DRV_EN为低电平,当第三安全输入信号ST0_HIGH_CTR为高电平时第一使能控制信号HIGH_DRV_EN为高电平且第二使能控制信号L0W_DRV_EN为高电平。并且首先要保证STO控制电路152能够正常工作,因此需要判断STO控制电路152是否发生故障。在判断STO控制电路152是否发生故障时,保证急停开关SWl处于闭合状态,由控制模块1511输出第一窄脉冲信号Self_Ts至STO控制电路152,控制模块1511在检测到第二安全输入信号STOl中的窄脉冲信号和第五安全输入信号ST02中的窄脉冲信号时,说明STO控制电路152无故障,可以正常使用;控制模块1511在检测不到第二安全输入信号STOl中的窄脉冲信号和第五安全输入信号ST02中的安全输入信号时,说明STO控制电路152发生故障,控制模块1511提示STO控制电路152发生故障,以使工作人员及时排除故障。
[0188]在检测STO控制电路152无故障时,为了触发STO功能,将急停开关SWl断开,第三安全输入信号ST0_HIGH_CTR和第六安全输入信号ST0_L0W_CTR均为高电平,第三安全输入信号ST0_HIGH_CTR与ST0_EN合成,得到高电平的第一使能控制信号HIGH_DRV_EN,第六安全输入信号ST0_L0W_CTR和ST0_EN合成,得到高电平的第二使能控制信号L0W_DRV_EN,从而截止第一三态缓冲器U2和第二三态缓冲器U3,以控制第一PffM驱动信号EPWM1A、第二PWM驱动信号EPWM2A、第三PffM驱动信号EPWM3A、第四PffM驱动信号EPWM1B、第五PffM驱动信号EPWM2B和第六PffM驱动信号EPWM3B无法输出从而实现STO功能。
[0189]在检测STO控制电路152无故障时,且未触发STO功能时,急停开关SWl为闭合状态,STO控制电路152输出的第三安全输入信号ST0_HIGH_CTR为低电平,第一使能控制信号HIGH_DRV_EN和第二使能控制信号也为低电平,第一三态缓冲器U2和第二三态缓冲器U3正常工作。
[0190]最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0191]以上对本申请所提供的一种STO控制电路及系统进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本申请的思想,在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
【主权项】
1.一种STO控制电路,其特征在于,包括:信号转换电路、第一光耦电路、第一整形电路和第一 RC滤波电路; 所述信号转换电路的输入端,用于接收第一窄脉冲信号; 所述第一光耦电路的第一输入端与所述信号转换电路的输出端相连,所述第一光耦电路的第二输入端用于接收第一STO功能触发信号,所述第一光耦电路的输出端与所述第一整形电路的输入端相连,所述第一整形电路的输出端与所述第一 RC滤波电路的输入端相连; 所述信号转换电路,用于将所述第一窄脉冲信号转换为所述第一光耦电路能识别的第二窄脉冲信号; 所述第一光耦电路,用于对所述第二窄脉冲信号和所述第一 STO功能触发
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