一种舵机离合器吸合/断开状态控制电路的制作方法

本发明属于舵机控制器设计技术，涉及对舵机控制器离合器吸合/断开状态控制电路的改进。

背景技术：

目前的一种舵机控制器离合器吸合/断开状态控制电路参见图1。包括离合器线圈2、第1常开电子开关K1、第2常开电子开关K2和开关电路1；第1常开电子开关K1的输入端K1a与+28V电源连接，第1常开电子开关K1的控制端K1c与舵机控制器的离合器线圈高端控制信号输出端IN1连接，第1常开电子开关K1的输出端K1b与离合器线圈2的高端连接；第2常开电子开关K2的输入端K2a与+28V电源地连接，第2常开电子开关K2的控制端K2c与舵机控制器的离合器线圈低端控制信号输出端IN2连接，第2常开电子开关K2的输出端K2b与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端与离合器线圈2的低端连接；所述的开关电路1由PNP三极管G1、NPN三极管G2和电阻R1至电阻R3组成；PNP三极管G1的集电极与离合器状态监控信号输出端OUT1连接，PNP三极管G1的发射极与+28V电源连接，电阻R1接在PNP三极管G1的基极与发射极之间，电阻R2的一端与PNP三极管G1的基极连接，电阻R2的另一端与NPN三极管G2的集电极连接，NPN三极管G2的发射极接地，电阻R3的一端与NPN三极管G2的基极连接，电阻R3的另一端与离合器线圈2的低端连接。

其工作原理是：当第1常开电子开关K1控制端K1c接地时，第1常开电子开关导通，第1常开电子开关K1控制端K1c接+28V电源时，第1常开电子开关截止；当第2常开电子开关K2控制端K2c接+15V电源时，第2常开电子开关导通，第2常开电子开关K2控制端K2c接地时，第2常开电子开关截止。

当需要舵机离合器吸合时，控制舵机控制器的离合器线圈高端控制信号输出端IN1接地，第1常开电子开关导通，离合器线圈2的高端接+28V电源；同时控制舵机控制器的离合器线圈低端控制信号输出端IN2接+15V电源，第2常开电子开关K2导通，第2常开电子开关的输出端K2b接地；此时在离合器线圈2和电阻R4上产生28V电压差，离合器线圈2上通过电流，产生磁场控制舵机离合器吸合；同时，形成的电流在电阻R4上产生电压差，控制NPN三极管G2和PNP三极管G1导通，离合器状态监控信号输出端OUT1输出28V逻辑。

当需要舵机离合器断开时，控制舵机控制器的离合器线圈高端控制信号输出端IN1接+28V电源，第1常开电子开关截止，离合器线圈2的高端开路；同时控制舵机控制器的离合器线圈低端控制信号输出端IN2接地，第2常开电子开关K2截止，第2常开电子开关的输出端K2b开路；此时在离合器线圈2和电阻R4上无电流，舵机离合器断开；同时，电阻R4上无电压差，NPN三极管G2和PNP三极管G1截止，离合器状态监控信号输出端OUT1输出开路逻辑。

其缺点是：舵机离合器是当自动飞行控制系统出现故障时，保证脱开自动驾驶仪转为人工驾驶的最后一个环节，舵机离合器接通/断开采取了高低端同时控制的余度控制策略，当第1常开电子开关K1或第2常开电子开关K2出现短路故障时，上述监控电路就不能及时告警，导致离合器断开控制安全性余度降级，造成安全隐患。

技术实现要素：

本发明的目的是：提出一种改进的舵机控制器离合器吸合/断开状态控制电路，以便避免当第1常开电子开关K1或第2常开电子开关K2出现短路故障时导致离合器断开控制安全性余度降级，消除安全隐患。

本发明的技术方案是：一种舵机离合器吸合/断开状态控制电路，包括离合器线圈2、第1常开电子开关K1、第2常开电子开关K2和开关电路1；第1常开电子开关K1的输入端K1a与+28V电源连接，第1常开电子开关K1的控制端K1c与舵机控制器的离合器线圈高端控制信号输出端IN1连接；第2常开电子开关K2的输入端K2a与+28V电源地连接，第2常开电子开关K2的控制端K2c与舵机控制器的离合器线圈低端控制信号输出端IN2连接，第2常开电子开关K2的输出端K2b与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端与离合器线圈2的低端连接；所述的开关电路1由PNP三极管G1、NPN三极管G2和电阻R1至电阻R3组成；PNP三极管G1的集电极与离合器状态监控信号输出端OUT1连接，PNP三极管G1的发射极与+28V电源连接，电阻R1接在PNP三极管G1的基极与发射极之间，电阻R2的一端与PNP三极管G1的基极连接，电阻R2的另一端与NPN三极管G2的集电极连接，NPN三极管G2的发射极接地，电阻R3的一端与NPN三极管G2的基极连接，电阻R3的另一端与离合器线圈2的低端连接；其特征在于：

在第1常开电子开关K1的输出端K1b与离合器线圈2的高端之间有一个二极管D1，第1常开电子开关K1的输出端K1b与二极管D1正极连接；

在第1常开电子开关K1的输出端K1b与控制端K1c之间有一个第1监控电路3,第1监控电路3由电压转换电路(4)、第1非门U1、第1异或门U2、第2非门U3组成；电压转换电路4的第1输入端与第1常开电子开关K1的输出端K1b连接，电压转换电路4的第2输入端与第1常开电子开关K1的控制端K1c连接，电压转换电路4的第1输出端与第1非门U1的输入端连接，电压转换电路4的第2输出端与第1异或门U2的第2输入端连接；第1非门U1的输出端与第1异或门U2的第1输入端连接，第1异或门U2的输出端与第2非门U3的输入端连接，第2非门U3的输出端与离合器线圈高端监控信号输出端OUT2连接；

在第2常开电子开关K2的控制端K2c与离合器线圈2的低端之间有一个第2监控电路5，第2监控电路5由电阻R5、二极管D2、第3非门U4、第2异或门U5和第4非门U6组成；电阻R5的一端与+15V电源连接，电阻R5的另一端分别与二极管D2的正极和第2异或门U5的第1输入端连接；二极管D2的负极与离合器线圈2的低端连接；第3非门U4的输入端与第2常开电子开关K2的控制端K2c连接，第3非门U4的输出端与第2异或门U5的第2输入端连接；第2异或门U5的输出端与第4非门U6的输入端连接；第4非门U6的输出端与离合器线圈低端监控信号输出端OUT3连接。

本发明的优点是：提出了一种改进的舵机控制器离合器吸合/断开状态控制电路，能避免当第1常开电子开关K1或第2常开电子开关K2出现短路故障时导致离合器断开控制安全性余度降级，消除了安全隐患。

附图说明

图1是目前的一种舵机控制器离合器吸合/断开状态控制电路的原理图。

图2是本发明的电路原理图。

具体实施方式

下面对本发明做进一步详细说明。参见图2，一种舵机离合器吸合/断开状态控制电路，包括离合器线圈2、第1常开电子开关K1、第2常开电子开关K2和开关电路1；第1常开电子开关K1的输入端K1a与+28V电源连接，第1常开电子开关K1的控制端K1c与舵机控制器的离合器线圈高端控制信号输出端IN1连接；第2常开电子开关K2的输入端K2a与+28V电源地连接，第2常开电子开关K2的控制端K2c与舵机控制器的离合器线圈低端控制信号输出端IN2连接，第2常开电子开关K2的输出端K2b与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端与离合器线圈2的低端连接；所述的开关电路1由PNP三极管G1、NPN三极管G2和电阻R1至电阻R3组成；PNP三极管G1的集电极与离合器状态监控信号输出端OUT1连接，PNP三极管G1的发射极与+28V电源连接，电阻R1接在PNP三极管G1的基极与发射极之间，电阻R2的一端与PNP三极管G1的基极连接，电阻R2的另一端与NPN三极管G2的集电极连接，NPN三极管G2的发射极接地，电阻R3的一端与NPN三极管G2的基极连接，电阻R3的另一端与离合器线圈2的低端连接；其特征在于：

在第1常开电子开关K1的输出端K1b与离合器线圈2的高端之间有一个二极管D1，第1常开电子开关K1的输出端K1b与二极管D1正极连接；

在第1常开电子开关K1的输出端K1b与控制端K1c之间有一个第1监控电路3,第1监控电路3由电压转换电路(4)、第1非门U1、第1异或门U2、第2非门U3组成；电压转换电路4的第1输入端与第1常开电子开关K1的输出端K1b连接，电压转换电路4的第2输入端与第1常开电子开关K1的控制端K1c连接，电压转换电路4的第1输出端与第1非门U1的输入端连接，电压转换电路4的第2输出端与第1异或门U2的第2输入端连接；第1非门U1的输出端与第1异或门U2的第1输入端连接，第1异或门U2的输出端与第2非门U3的输入端连接，第2非门U3的输出端与离合器线圈高端监控信号输出端OUT2连接；

在第2常开电子开关K2的控制端K2c与离合器线圈2的低端之间有一个第2监控电路5，第2监控电路5由电阻R5、二极管D2、第3非门U4、第2异或门U5和第4非门U6组成；电阻R5的一端与+15V电源连接，电阻R5的另一端分别与二极管D2的正极和第2异或门U5的第1输入端连接；二极管D2的负极与离合器线圈2的低端连接；第3非门U4的输入端与第2常开电子开关K2的控制端K2c连接，第3非门U4的输出端与第2异或门U5的第2输入端连接；第2异或门U5的输出端与第4非门U6的输入端连接；第4非门U6的输出端与离合器线圈低端监控信号输出端OUT3连接。

本发明的工作原理是：当需要舵机离合器断开而第1常开电子开关K1短路时，舵机控制器的离合器线圈高端控制信号输出端IN1接+28V电源，经电压转换电路4转换后在第1异或门U2的第2输入端为15V逻辑；第1常开电子开关K1的输出端K1b输出为28V，经电压转换电路4转换后，再经第1非门U1反向在第1异或门U2的第1输入端为0逻辑，再经第1异或门U1进行处理在第1异或门U2的输出端为15V逻辑，经第2非门U3反向后离合器线圈高端监控信号输出端OUT2输出0逻辑，故障告警；

当需要舵机离合器断开而第2常开电子开关K2短路时，舵机控制器的离合器线圈低端控制信号输出端IN2接地，经第3非门U4反向后在第2异或门U5的第2输入端为15V逻辑；第2常开电子开关K2的输出端K2b输出为地信号，此时第2异或门U5的第1输入为逻辑0，再经第2异或门U5进行处理在第2异或门U5的输出端为15V逻辑，经第4非门U6反向后离合器线圈低端监控信号输出端OUT3输出0逻辑，故障告警；

二极管D1的作用是防止第2监控电路5的+15V电源经过电阻R5、二极管D2、离合器线圈2影响第1监控电路3的正常工作；二极管D2的作用防止在第1常开电子开关K1导通时，+28V电源经过二极管D1、离合器线圈2、电阻R5影响第2监控电路5的正常工作。

本发明的一个实施例，第1常开电子开关K1选用FH008达林顿管，第2常开电子开关K2选用FH007达林顿管，第1异或门U2和第2异或门U5选用CD4070，PNP三极管G1选用2N2907，NPN三极管G2选用2N2222。