非隔离式的自动化设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及变频器、伺服控制器、运动控制器等工业自动化设备，公开了一种非隔离式的自动化设备，包括线路板和设置在线路板上的编码器接口电路，线路板上设有AM26C32芯片，AM26C32芯片上设有信号输入引脚，编码器接口电路包括编码器反馈信号接口，编码器反馈信号接口通过信号线与信号输入引脚连接，编码器反馈信号接口与信号输入引脚之间串联有稳压二极管，信号输入引脚上连接有上拉电阻。本实用新型只是增加了价格比较低廉的稳压二极管、二极管和电阻及电容，性能即可满足实际使用需求，相对于光耦隔离方案和在12路信号上增加TVS的方案，具有很大的成本上的优势。
【专利说明】
非隔离式的自动化设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及变频器、伺服控制器、运动控制器等工业自动化设备，尤其涉及了一种非隔尚式的自动化设备。
【背景技术】
[0002]自动化设备中，例如运动控制设备，在工业级民用领域用量都比较大，所以设计时经常要考虑在性能满足要求的前提下，尽量的降低生产成本。而目前现有的自动化设备中的编码器为长线型输出，信号线达到12根线，在进行抗雷击等设计时，最可靠的办法是用高速光耦进行隔离，但是高速光耦价格较高，单套设备需要12个，成本上升太多，设备成本相对较高，因此研究一种可靠性较佳而又能降低生产成本的编码器接口电路就显得尤为重要。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种编码器接口设计为非隔离式的自动化设备。
[0004]为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决:
[0005]非隔离式的自动化设备，包括线路板和设置在线路板上的编码器接口电路，线路板上设有AM26C32芯片，AM26C32芯片上设有信号输入引脚，编码器接口电路包括编码器反馈信号接口，编码器反馈信号接口通过信号线与信号输入引脚连接，编码器反馈信号接口与信号输入引脚之间串联有稳压二极管，稳压二极管的正极连接信号输入引脚，稳压二极管连接编码器反馈信号接口，信号输入引脚上连接有上拉电阻。编码器接口电路设计为非隔尚式。
[0006]采用稳压二极管和上拉电阻的配合，不会改变信号的逻辑:当输入为高电平时，稳压二极管截止，信号经过上拉电阻上拉仍然为高电平；当输入为低电平时，稳压二极管导通，信号则被拉低。
[0007]上拉电阻的作用是利用稳压二极管的单向导电性将信号线上耦合的高压隔离AM26C32芯片外，AM26C32为TTL芯片，TTL芯片的输入管脚为三极管的发射极，对于三级管的Vebo (发射极一基极击穿电压)来说一般都是6V左右,相对于雷击稱合产生的上千伏高压来说相当的脆弱，因此利用稳压二极管将雷击耦合干扰隔离在芯片外面，从而避免雷击损坏AM26C32芯片。
[0008]作为优选，稳压二极管为肖特基二极管。肖特基二极管在小电流时，管压降为0.1V左右，不会对低电平产生影响。
[0009]作为优选，还包括机壳，机壳上设有导线，导线上串联有二极管和电容，二极管和电容串联后构成支路A，支路A两端并联有电阻，支路A与电阻并联后构成电路A，电路A —端接线路板的信号地端，电路A另一端与机壳上的导线连接。
[0010]作为优选，机壳通过电路A与线路板连接。
[0011]线路板的上的接地端不直接与机壳相连，这样能保证设备在接地不良的环境下能正常工作。具体设计为设备的机壳接地，线路板通过电路A与机壳连接，这样机壳起到屏蔽作用，抗干扰能力强，并且机壳与保护地连接，能将感应电荷全部泄放到大地，安全可靠。
[0012]电路A中的电容的作用是将线路板上数字电路产生的共模噪声通过电容泄放到保护地上，避免由于共模噪声导致的数字电路逻辑出现错误。
[0013]电阻的作用是将信号地与保护地通过电阻连接，消除浮地设备的电位变动(浮地设计中，浮地设计中电路易受寄生电容的影响，使电路的地电位变动，对模拟电路会产生很大干扰)，同时此电阻能释放线路板所积累的电荷，注意控制释放电阻的阻抗。
[0014]二极管的作用是利用二极管的单向导电性，能发挥电容应有的作用，并且在接地不好的场合，将雷击产生的地电位反击抑制住，不让高压能量通过电容耦合到线路板，需要注意的是二极管需选取耐压比较高的二极管。
[0015]该浮地设计方案均能通过群脉冲、静电放电、雷击浪涌的试验。
[0016]作为优选，还包括电源VCC，AM26C32芯片上还设有电源端引脚和电源地端引脚，电源端引脚与电源VCC连接，电源地端引脚接电源地端。
[0017]本实用新型只是增加了价格比较低廉的稳压二极管、二极管和电阻及电容，性能即可满足实际使用需求，相对于光耦隔离方案和在12路信号上增加TVS的方案，具有很大的成本上的优势。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型的电路设计图。
[0019]附图中各数字标号所指代的部位名称如下:其中I一机壳、2 —AM26C32芯片、3—MCU芯片、4一信号输入引脚、5—上拉电阻、6一信号线、7—稳压二极管、8—二极管、9一信号输出引脚、10—导线、11一电容、12—电阻、13—电源端引脚、14一电源地端引脚、15—编码器反馈信号接口。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步详细描述。
[0021]实施例1
[0022]非隔离式的自动化设备，如图1所示，包括线路板、设置在线路板上的编码器接口电路和自动化设备的机壳1，线路板上设有AM26C32芯片2和MCU芯片3，AM26C32芯片2上设有信号输入引脚4，编码器接口电路包括编码器反馈信号接口 15，编码器反馈信号接口15通过信号线6与信号输入引脚4连接，编码器反馈信号接口 15与信号输入引脚4之间串联有稳压二极管7，稳压二极管7的正极连接信号输入引脚4，稳压二极管7连接编码器反馈信号接口 15，信号输入引脚4上连接有上拉电阻5。还包括电源VCC，上拉电阻5与电源VCC连接。AM26C32芯片2上还设有信号输出引脚9，信号输出引脚9与MCU芯片3的信号输入端连接。上拉电阻5采用4.7ΚΩ的电阻。稳压二极管7为肖特基二极管。
[0023]机壳I上设有导线10，导线10上串联有二极管8和电容11，二极管8和电容11串联后构成支路A，支路A两端并联有电阻12，支路A与电阻12并联后构成电路A，电路A一端接线路板的信号地端，电路A另一端与机壳I上的导线10连接。机壳I通过电路A与线路板连接。
[0024]AM26C32芯片2上还设有电源端引脚13和电源地端引脚14，电源端引脚13与电源VCC连接，电源地端引脚14接电源地端。
[0025]AM26C32芯片2为TTL芯片。TTL芯片的输入管脚为三极管的发射极，对于三级管的Vebo (发射极一基极击穿电压)来说一般都是6V左右,相对于雷击稱合产生的上千伏高压来说相当的脆弱，因此利用二极管8将雷击耦合干扰隔离在芯片外面，从而避免雷击损坏AM26C32芯片2。
[0026]编码器接口电路为长线型输出，信号线6达到12根线，在本实施例中，包括两块AM26C32芯片2，编码器反馈信号接口 15为12个，设置有12根信号线6，每根信号线6上均串联有稳压二极管7，每块AM26C32芯片2上设有6根信号输入引脚4和3个信号输出引脚9，MCU芯片3上设有六个信号输入端，每个输出信号引脚分别与信号输入端连接。
[0027]总之，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本实用新型专利的涵盖范围。
【权利要求】
1.非隔离式的自动化设备，包括线路板和设置在线路板上的编码器接口电路，其特征在于:线路板上设有AM26C32芯片(2)，AM26C32芯片(2)上设有信号输入引脚(4)，编码器接口电路包括编码器反馈信号接口(15)，编码器反馈信号接口(15)通过信号线(6)与信号输入引脚⑷连接，编码器反馈信号接口(15)与信号输入引脚⑷之间串联有稳压二极管(7)，稳压二极管(7)的正极连接信号输入引脚(4)，稳压二极管(7)连接编码器反馈信号接口(15)，信号输入引脚(4)上连接有上拉电阻(5)。
2.根据权利要求1所述的非隔离式的自动化设备，其特征在于:稳压二极管(7)为肖特基~■极管。
3.根据权利要求1所述的非隔离式的自动化设备，其特征在于:还包括机壳(1)，机壳(I)上设有导线(10)，导线(10)上串联有二极管⑶和电容(11)，二极管⑶和电容(11)串联后构成支路A，支路A两端并联有电阻(12)，支路A与电阻(12)并联后构成电路A，电路A—端接线路板的信号地端，电路A另一端与机壳(I)上的导线(10)连接。
4.根据权利要求3所述的非隔离式的自动化设备，其特征在于:机壳⑴通过电路A与线路板连接。
5.根据权利要求1所述的非隔离式的自动化设备，其特征在于:还包括电源VCC，AM26C32芯片(2)上还设有电源端引脚(13)和电源地端引脚(14)，电源端引脚(13)与电源VCC连接，电源地端引脚(14)接电源地端。
【文档编号】H03K19/0175GK203984390SQ201420316852
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年6月13日 优先权日:2014年6月13日
【发明者】卢玲胜, 胡觉远, 罗欣, 吕晓东 申请人:杭州日鼎控制技术有限公司