一种电力推进船舶用车钟信号调理电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及电力推进船舶技术，具体是一种电力推进船舶用车钟信号调理电路，该电路包括采集电路、整形电路、隔离电路、输出电压调节电路。车钟的电流信号在电阻R1和电容C1上形成电压信号进入运算放大器U1A的同相输入端，运算放大器U1A的输出端经过电阻R2连接运算放大器U1B的反相输入端和线性光电耦合器U2的反馈接收集电极管脚，运算放大器U1B的输出端连接线性光电耦合器U2的输入光电二极管阴极，线性光电耦合器U2的输出光电管集电极连接运算放大器U3A的反相输入端，运算放大器U3A的输出端经过电阻R5、电阻R6连接运算放大器U3B的同相输入端，运算放大器U3B的输出端通过稳压后送入控制芯片。本实用新型适用于电力推进船舶车钟调理电路。
【专利说明】—种电力推进船舶用车钟信号调理电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及船舶电力推进系统中车钟信号转换电路，具体为一种电力推进船舶用车钟信号调理电路。
【背景技术】
[0002]目前，传统船舶的主推进系统普遍采用柴油机+齿轮箱+螺旋桨的机械推进方式，船舶电力推进系统同传统的机械推进方式相比，采用电力推进系统的船舶在机动性、应急能力、动力性能、经济性、振动噪声、船舶操纵、布置和安全可靠性等方面具有明显优点。而车钟是船舶电力推进系统中的无级调速控制器，驾驶员在驾驶室发出档位指令(车钟信号)，主控单元接收车钟信号并驱动推进电机执行前进、后退、牵引、制动、加速、减速、停车等动作。因此车钟信号传至主控单元的准确度和精度至关重要，影响到电力推进船舶的机动性、应急能力、动力性能等。需要一个稳定可靠、转换精度很高的调理电路，将车钟信号转为合适的信号给主控单元用来驱动推进电机。
【发明内容】
[0003]本实用新型为了解决现在没有将车钟信号稳定、精确传输到主控单元的调理电路的问题，提供了一种电力推进船舶用车钟信号调理电路。
[0004]本实用新型是采用如下的技术方案实现的:一种电力推进船舶用车钟信号调理电路，包括采集电路、整形电路、隔离电路和输出电压调节电路；
[0005]采集电路包括第一电阻Rl和第一电容Cl ；
[0006]整形电路包括第一运算放大器UlA和第二运算放大器UlB ;第一运算放大器UlA的同相输入端和第一电容Cl的一端连接,第一电容Cl的另一端接地,第一电阻Rl并联在第一电容Cl两端，第一运算放大器UlA的反相输入端和第一运算放大器UlA的输出端连接，第一运算放大器UlA的输出端通过第二电阻R2和第二运算放大器UlB的同相输入端连接，第二运算放大器UlB的反相输入端接地；
[0007]隔离电路包括线性光电耦合器U2 ;线性光电耦合器U2的输入光电二极管阴极和第二运算放大器UlB的输出端连接，线性光电耦合器U2的输入光电二极管阳极通过第三电阻R3和电源连接，线性光电耦合器U2的反馈接收光电管集电极和第二运算放大器UlB的同相输入端连接，线性光电耦合器U2的反馈接收光电管基极接地；线性光电耦合器U2的输出光电管基极接地，
[0008]输出电压调节电路包括第三运算放大器U3A、第四运算放大器U3B和稳压管Zl ；第三运算放大器U3A的同相输入端和线性光电耦合器U2的输出光电管基极连接，第三运算放大器U3A的反相输入端和线性光电稱合器U2的输出光电管集电极连接,第三运算放大器U3A的反相输入端还通过第四电阻R4和第三运算放大器U3A的输出端连接，第三运算放大器U3A的输出端通过第五电阻R5和第六电阻R6和第四运算放大器U3B的同相输入端连接，第四运算放大器U3B的同相输入端通过第六电容C6接地，第四运算放大器U3B的反相输入端和第四连接运算放大器U3B的输出端连接，并通过第五电容C5连接在第五电阻R5和第六电阻R6之间，第四运算放大器U3B的输出端作为调理电路的输出端，并通过稳压管Zl接地，稳压管Zl两端还并联有第八电容C8、第九电容C9、第七电阻R7和第十电容C1。
[0009]工作时，车钟信号通过车钟信号调理电路由电流信号变为电压信号，并被送入主控单元的控制芯片，控制单元控制船舶前进、后退、加速、减速、牵引、制动等动作。具体工作过程如下:车钟信号为电流信号，通过采集电路、整形电路、隔离电路、输出电压调节电路后将该信号隔离并转换成电压信号，送入主控单元中的控制芯片来控制电力推进船舶运行状态。在此过程中，采集电路将电流信号转为的第一电压信号，整形电路的作用如下:第一电压信号通过第一运算放大器UlA提高输入阻抗，再经过第二运算放大器UlB输出到线性光电率禹合器U2的输入光电二极管，同时第一运算放大器UlA输出的信号送入线性光电稱合器U2的反馈接收光电管，来调节线性光电耦合器U2输入光电二极管的线性化，隔离电路采用线性光电耦合器U2，将反馈接收光电管和输出光电管接入不同的“地”，起到了信号隔离的作用；输出电压调节电路作用如下:将隔离输出的信号通过第三运算放大器U3A变为第二电压信号，第二电压信号通过第四运算放大器U3B、电容CS、电容C9、电阻R7、稳压管Z1、电容ClO整形滤波后送入控制芯片。
[0010]本实用新型提供了一种电力推进船舶用车钟信号调理电路，该调理电路采用了线性光电耦合器U2，它使用高匹配晶体管使伺服反馈接收光电管回路和输出光电管回路达到非常好的匹配，提高了车钟信号的稳定性和精确性，线性光电耦合器U2提供了高的传输线性度和宽范围的输入信号变化，这些特性使车钟信号传输线性度非常好。本实用新型有效解决了电力推进船舶车钟信号调理的问题，并已在电力推进拖网渔船、电力推进内河运输船、电力推进灯光围网船上成功应用，取得了良好的社会效益和经济效益。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型的电路原理图。
【具体实施方式】
[0012]一种电力推进船舶用车钟信号调理电路，包括采集电路、整形电路、隔离电路和输出电压调节电路；
[0013]采集电路包括第一电阻Rl和第一电容Cl ；
[0014]整形电路包括第一运算放大器UlA和第二运算放大器UlB ;第一运算放大器UlA的同相输入端和第一电容Cl的一端连接,第一电容Cl的另一端接地,第一电阻Rl并联在第一电容Cl两端，第一运算放大器UlA的反相输入端和第一运算放大器UlA的输出端连接，第一运算放大器UlA的输出端通过第二电阻R2和第二运算放大器UlB的同相输入端连接，第二运算放大器UlB的反相输入端接地；
[0015]隔离电路包括线性光电耦合器U2 ;线性光电耦合器U2的输入光电二极管阴极和第二运算放大器UlB的输出端连接，线性光电耦合器U2的输入光电二极管阳极通过第三电阻R3和电源连接，线性光电耦合器U2的反馈接收光电管集电极和第二运算放大器UlB的同相输入端连接，线性光电耦合器U2的反馈接收光电管基极接地；线性光电耦合器U2的输出光电管基极接地，
[0016]输出电压调节电路包括第三运算放大器U3A、第四运算放大器U3B和稳压管Zl ；第三运算放大器U3A的同相输入端和线性光电耦合器U2的输出光电管基极连接，第三运算放大器U3A的反相输入端和线性光电稱合器U2的输出光电管集电极连接,第三运算放大器U3A的反相输入端还通过第四电阻R4和第三运算放大器U3A的输出端连接，第三运算放大器U3A的输出端通过第五电阻R5和第六电阻R6和第四运算放大器U3B的同相输入端连接，第四运算放大器U3B的同相输入端通过第六电容C6接地，第四运算放大器U3B的反相输入端和第四连接运算放大器U3B的输出端连接，并通过第五电容C5连接在第五电阻R5和第六电阻R6之间，第四运算放大器U3B的输出端作为调理电路的输出端，并通过稳压管Zl接地，稳压管Zl两端还并联有第八电容C8、第九电容C9、第七电阻R7和第十电容C10。
[0017]具体实施时，线性光电耦合器U2的输入光电二极管的阳极和24V电源连接，线性光电稱合器U2的输出光电管集电极米用15V电源供电。
【权利要求】
1.一种电力推进船舶用车钟信号调理电路，其特征在于包括采集电路、整形电路、隔离电路和输出电压调节电路； 采集电路包括第一电阻Rl和第一电容Cl ； 整形电路包括第一运算放大器UlA和第二运算放大器UlB ;第一运算放大器UlA的同相输入端和第一电容Cl的一端连接,第一电容Cl的另一端接地,第一电阻Rl并联在第一电容Cl两端，第一运算放大器UlA的反相输入端和第一运算放大器UlA的输出端连接，第一运算放大器UlA的输出端通过第二电阻R2和第二运算放大器UlB的同相输入端连接，第二运算放大器UlB的反相输入端接地； 隔离电路包括线性光电耦合器U2 ;线性光电耦合器U2的输入光电二极管阴极和第二运算放大器UlB的输出端连接，线性光电耦合器U2的输入光电二极管阳极通过第三电阻R3和电源连接，线性光电耦合器U2的反馈接收光电管集电极和第二运算放大器UlB的同相输入端连接，线性光电耦合器U2的反馈接收光电管基极接地；线性光电耦合器U2的输出光电管基极接地， 输出电压调节电路包括第三运算放大器U3A、第四运算放大器U3B和稳压管Zl ;第三运算放大器U3A的同相输入端和线性光电耦合器U2的输出光电管基极连接，第三运算放大器U3A的反相输入端和线性光电稱合器U2的输出光电管集电极连接,第三运算放大器U3A的反相输入端还通过第四电阻R4和第三运算放大器U3A的输出端连接，第三运算放大器U3A的输出端通过第五电阻R5和第六电阻R6和第四运算放大器U3B的同相输入端连接，第四运算放大器U3B的同相输入端通过第六电容C6接地，第四运算放大器U3B的反相输入端和第四连接运算放大器U3B的输出端连接，并通过第五电容C5连接在第五电阻R5和第六电阻R6之间，第四运算放大器U3B的输出端作为调理电路的输出端，并通过稳压管Zl接地，稳压管Zl两端还并联有第八电容C8、第九电容C9、第七电阻R7和第十电容C1。
【文档编号】H03K19/14GK204068928SQ201420556420
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年9月26日 优先权日:2014年9月26日
【发明者】余华, 李岩, 詹哲军, 李国锋, 荆跃鹏, 黄俊平, 王锐, 高锦慧, 张利娟 申请人:永济新时速电机电器有限责任公司