功率输出开关电路的制作方法

文档序号:7525364阅读:166来源:国知局
专利名称:功率输出开关电路的制作方法
技术领域
本发明涉及笔芯装配机的开关模块领域,尤其是一种功率输出开关电路。
背景技术
目前,笔芯装配机中配合可编程逻辑控制器(PLC)输出的具有32组回路同时输出 的无触点功率开关模块在国内尚无先例,在国外,只有韩国采用小型继电器组成的功率开 关装置。而公知的继电器由于具有机械触点,虽然可以承受较大电流,但其开关速度(频 率)和使用寿命却受金属材料限制,非常有限,较好的寿命大约在开关100万次左右。而按 照目前我司机器的实际产能,5-7天继电器即告疲劳报废。

发明内容
为了克服上述缺陷,本发明提供了一种功率输出开关电路,不仅能解决寿命短暂 的问题,而且可大幅度降低了维修成本,同时可减少停机时间。本发明所采用的技术方案是一种功率输出开关电路,包括可编程逻辑控制器输出接口连接器、负载接线端连 接器和若干组开关回路,所述可编程逻辑控制器输出接口连接器的两个使能端并联形成芯 片工作电压接收端,负载接线端连接器的两个使能端并联形成芯片工作电压发送端,二极 管的正极串连芯片工作电压发送端,二极管的负极串连芯片工作电压接收端,所述对应串 联的芯片工作电压发送端、二极管和芯片工作电压接收端构成电源极性保护电路;所述可编程逻辑控制器输出接口连接器的两个地端并联形成地线接收端,负载接 线端连接器的两个地端并联形成地线发送端,地线接收端与地线发送端串联;电源指示发 光二极管的负极与电源指示电阻一端串连,电源指示发光二极管的正极连接于二极管的正 极和芯片工作电压发送端之间,电源指示电阻另一端连接于地线发送端和地线接收端之 间,所述对应串联的芯片工作电压接收端、电源指示发光二极管、电源指示电阻和地线接收 端构成电源指示电路;所述负载接线端连接器的若干个连接点一一对应串连若干开关回路的一端,所 述可编程逻辑控制器输出接口连接器的若干个连接端一一对应串连若干开关回路的另一 端;续流二极管的负极并连电源指示发光二极管的正极,续流二极管的正极并连开关 回路的一端;所述开关回路由显示电阻、驱动电阻、回路发光二极管和场效应管组成,所述回路 发光二极管的正极并接电源指示发光二极管的正极,回路发光二极管的负极与显示电阻一 端串联,显示电阻另一端为开关回路的另一端;驱动电阻一端与场效应管的栅极串联,驱动 电阻另一端并连于显示电阻另一端,场效应管的漏极连接于电源指示电阻另一端和地线发 送端之间,场效应管的源极为开关回路的一端;所述场效应管为P沟道结型场效应管。
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使用时,可编程逻辑控制器输出接口连接器连接PLC输出接口,负载接线端连接 器连接负载电磁阀。芯片工作电压和地线来自负载接线端连接器,芯片工作电压一路经二极管后驱动 可编程逻辑控制器输出接口连接器工作而接通PLC控制信号;地线经可编程逻辑控制器输出接口连接器供给各开关回路的另一端;芯片工作电压另一路经电源指示发光二极管和电源指示电阻之后分为两支路,一 支路流入地线而完成点亮电源指示发光二极管以指示电源接通,另一支路经各开关回路的 回路发光二极管和显示电阻后又分为两部分,一部分流入供给开关回路另一端的地线而完 成点亮各回路发光二极管以指示回路接通,另一部分经各开关回路的驱动电阻流入场效应 管的栅极,场效应管的源极连接负载接线端连接器的对应连接点,从而在场效应管的栅极 和源极形成正向的栅源极电压,场效应管的漏极连接地线,从而在场效应管的漏极和源极 形成负向的漏源极电压,从而满足P沟道结型场效应管的工作条件,使场效应管导通而使 PLC控制信号作用至负载接线端连接器的对应连接点,从而完成一次负载电磁阀的动作;由于电磁阀是电感性负载,在电源断开后会产生一个与电源方向相反的电动势, 从而对场效应管造成损害,因此设置续流二极管对该反向电动势进行续流,以保护场效应 管,从而保证功率输出开关电路工作稳定。所述开关回路的组数范围是1 32组。最好设有32组开关回路。本发明的有益效果是用大功率场效应管组成快速电子开关电路,用以取代有机 械触点的继电器电路,更好地适应笔芯机用PLC输出接口的特性,并更好地结合实际负载 要求(电感性、大功率和快速度),由于为无触点的快速电子开关电路,没有机械损耗,不仅 能解决寿命短暂的问题,而且可大幅度降低了维修成本,同时可减少停机时间。


图1为本发明的部分电路原理示意图;图2为本发明的使用原理框架示意图。
具体实施例方式实施例一种功率输出开关电路,包括可编程逻辑控制器(PLC)输出接口连接器 JP0、负载接线端连接器JP1和若干组开关回路1,所述PLC输出接口连接器JP0的两个使能 端并联形成芯片工作电压(VDD)接收端,负载接线端连接器JP1的两个使能端并联形成芯 片工作电压(VDD)发送端,二极管D01的正极串连VDD发送端,二极管D01的负极串连VDD 接收端,所述对应串联的VDD发送端、二极管D01和VDD接收端构成电源极性保护电路;所述PLC输出接口连接器JP0的两个地端并联形成地线(VSS)接收端,负载接线 端连接器JP1的两个地端并联形成地线(VSS)发送端,VSS接收端与VSS发送端串联;电源 指示发光二极管D00的负极与电源指示电阻R00 —端串连,电源指示发光二极管D00的正 极连接于二极管D01的正极和VDD发送端之间,电源指示电阻R00另一端连接于VSS发送 端和VSS接收端之间,所述对应串联的VDD接收端、电源指示发光二极管D00、电源指示电阻 R00和VSS接收端构成电源指示电路;
所述负载接线端连接器JP1的若干个连接点一一对应串连若干开关回路1的一 端,所述PLC输出接口连接器JP0的若干个连接端一一对应串连若干开关回路1的另一端;续流二极管D40的负极并连电源指示发光二极管D00的正极,续流二极管D40的 正极并连开关回路1的一端;所述开关回路由显示电阻R0、驱动电阻R1、回路发光二极管DO和场效应管Q组 成,所述回路发光二极管DO的正极并接电源指示发光二极管D00的正极,回路发光二极管 DO的负极与显示电阻R0 —端串联,显示电阻R0另一端为开关回路1的另一端;驱动电阻 R1 一端与场效应管Q的栅极(G端)串联,驱动电阻R1另一端并连于显示电阻R0另一端, 场效应管Q的漏极(D端)连接于电源指示电阻R00另一端和地线VSS发送端之间,场效应 管Q的源极(S端)为开关回路1的一端;所述场效应管Q为P沟道结型场效应管。具体实施时,PLC输出接口连接器JP0连接PLC输出接口,负载接线端连接器JP1 连接负载电磁阀。芯片工作电压(VDD)和地线(VSS)来自负载接线端连接器JP1,VDD—路经二极管 D01后驱动PLC输出接口连接器JP0工作而接通PLC控制信号;VSS经PLC输出接口连接器JP0供给各开关回路1的另一端;VDD另一路经电源指示发光二极管D00和电源指示电阻R00之后分为两支路,一 支路流入地线而完成点亮电源指示发光二极管D00以指示电源接通,另一支路经各开关回 路1的回路发光二极管DO和显示电阻R0后又分为两部分,一部分流入供给开关回路1另 一端的地线而完成点亮各回路发光二极管DO以指示回路接通,另一部分经各开关回路1的 驱动电阻R1流入场效应管Q的栅极(G端),场效应管Q的源极(S端)连接负载接线端连 接器JP1的对应连接点,从而在场效应管Q的栅极(G端)和源极(S端)形成正向的栅源 极电压(UJ,场效应管Q的漏极(D端)连接地线(VSS),从而在场效应管Q的漏极(D端) 和源极(S端)形成负向的漏源极电压(UDS),从而满足P沟道结型场效应管的工作条件,使 场效应管Q导通而使PLC控制信号作用至负载接线端连接器JP1的对应连接点,从而完成 一次负载电磁阀的动作;由于电磁阀是电感性负载,在电源断开后会产生一个与电源方向相反的电动势, 从而对场效应管Q造成损害,因此设置续流二极管D40对该反向电动势进行续流,以保护场 效应管Q,从而保证功率输出开关电路工作稳定。所述开关回路1的组数范围是1 32组。最好设有32组开关回路1。所述PLC输出接口连接器JP0和负载接线端连接器JP1是规格为HEADER20X2的
连接器。该功率输出开关电路可用于笔芯机的输出模块。
权利要求
一种功率输出开关电路,其特征在于包括可编程逻辑控制器输出接口连接器(JP0)、负载接线端连接器(JP1)和若干组开关回路(1),所述可编程逻辑控制器输出接口连接器(JP0)的两个使能端并联形成芯片工作电压接收端,负载接线端连接器(JP1)的两个使能端并联形成芯片工作电压发送端,二极管(D01)的正极串连芯片工作电压发送端,二极管(D01)的负极串连芯片工作电压接收端;所述可编程逻辑控制器输出接口连接器(JP0)的两个地端并联形成地线接收端,负载接线端连接器(JP1)的两个地端并联形成地线发送端,地线接收端与地线发送端串联;电源指示发光二极管(D00)的负极与电源指示电阻(R00)一端串连,电源指示发光二极管(D00)的正极连接于二极管(D01)的正极和芯片工作电压发送端之间,电源指示电阻(R00)另一端连接于地线发送端和地线接收端之间;所述负载接线端连接器(JP1)的若干个连接点一一对应串连若干开关回路(1)的一端,所述可编程逻辑控制器输出接口连接器(JP0)的若干个连接端一一对应串连若干开关回路(1)的另一端;续流二极管(D40)的负极并连电源指示发光二极管(D00)的正极,续流二极管(D40)的正极并连开关回路(1)的一端;所述开关回路由显示电阻(R0)、驱动电阻(R1)、回路发光二极管(D0)和场效应管(Q)组成,所述回路发光二极管(D0)的正极并接电源指示发光二极管(D00)的正极,回路发光二极管(D0)的负极与显示电阻(R0)一端串联,显示电阻(R0)另一端为开关回路(1)的另一端;驱动电阻(R1)一端与场效应管(Q)的栅极串联,驱动电阻(R1)另一端并连于显示电阻(R0)另一端,场效应管(Q)的漏极连接于电源指示电阻(R00)另一端和地线发送端之间,场效应管(Q)的源极为开关回路(1)的一端;所述场效应管(Q)为P沟道结型场效应管。
2.根据权利要求1所述的功率输出开关电路,其特征在于所述开关回路(1)的组数 范围是1 32组。
3.根据权利要求2所述的功率输出开关电路,其特征在于设有32组开关回路(1)。
全文摘要
本发明公开了一种功率输出开关电路,PLC输出接口连接器的两个使能端并联形成芯片工作电压接收端,负载接线端连接器的两个使能端并联形成芯片工作电压发送端,PLC输出接口连接器与负载接线端连接器的各回路间由开关回路导通和断开;该开关回路用大功率场效应管组成快速电子开关电路,用以取代有机械触点的继电器电路,更好地适应笔芯机用PLC输出接口的特性,并更好地结合实际负载要求(电感性、大功率和快速度),由于为无触点的快速电子开关电路,没有机械损耗,不仅能解决寿命短暂的问题,而且可大幅度降低了维修成本,同时可减少停机时间。
文档编号H03K17/687GK101867360SQ20091003057
公开日2010年10月20日 申请日期2009年4月15日 优先权日2009年4月15日
发明者董松俊, 黄小喜 申请人:昆山乐美文具有限公司
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