一种基于输入钳制的列车常开电磁阀电源驱动电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及轨道列车电力系统，具体涉及一种基于输入钳制的列车常开电磁阀电源驱动电路。
【背景技术】
[0002]现有轨道列车的各类电磁阀驱动电路，输入级控制信号是PWM脉冲信号，其脉冲电压值在5V左右，而驱动级中使用100V左右的电压值区间，如果在驱动级产生干扰噪声或电子元件短时失效，噪声或短路电流极有可能掩盖输入级控制信号，导致控制失效，进一步造成系统失效，从而引发可能的重大安全事故并承受经济损失；传统滤波电路存在增益衰减，对基准电压很低的控制信号不是有效的解决方案；驱动级缺乏有效的放电回路，影响系统的工作稳定性；输出级缺乏隔离器件、放电回路和电流引导，电路工作响应时间较长。因此，设计安全、稳定、可靠且响应时间短的驱动电路或防滑阀电源控制电路是很有必要的。
【发明内容】
[0003]针对上述现有技术，本发明目的在于提供一种基于输入钳制的列车常开电磁阀电源驱动电路，其旨在解决现有轨道列车的各类电磁阀驱动电路，缺乏短路保护，存在放电时间长，控制信号脉冲频率受限，控制失效、稳定性差且可靠性低等技术问题。
[0004]为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下:
[0005]—种基于输入钳制的列车常开电磁阀电源驱动电路，包括电源，进一步包括脉宽调制信号发生器:连接电源；输入钳制电路:接收脉宽调制信号发生器输出的脉冲信号；隔离单元:包括变压器，与变压器T1并联的第一电容，接收脉宽调制信号发生器输出的脉冲信号；输出驱动电路:接收隔离单元的输出电压；稳压放电回路:其中包括电磁阀，通过输出驱动电路获得开闭信号；隔尚单兀:还接收输入钳制电路输出的钳制电压。
[0006]上述方案中，所述的输入钳制电路，包括第一三极管:栅极连接电源，源极和漏极相连；第二三极管:栅极连接第一三极管的源极且漏极也连接第一三极管的源极；第三三极管:漏极连接第二三极管的源极，源极接地；第一反相器:输入端连接第二三极管的栅极；第二反相器:输入端连接第一反相器的输出端；第四三极管:栅极连接第二反相器的输出端，源极接地；第五三极管:栅极连接第二反相器的输出端，源极连接第四三极管的漏极，其漏极连接至脉宽调制信号发生器。第六三极管:栅极连接第五三极管的源极，其源极接地且漏极连接至隔离单元。正常工作时，不会产生漏电；为控制脉冲信号提供了同步升压，显著提高了电路噪声最高容纳值；实质地增加可靠性、稳定性和电路抗噪声能力；降低控制失效发生率。
[0007]上述方案中，所述的隔离单元，包括变压器，与变压器并联的第一电容。
[0008]上述方案中，所述的输出驱动电路，包括第七三极管:栅极连接隔离单元，源极接地；上拉电源:连接第七三极管的漏极；达林顿管:基极连接第七三极管的漏极；第一二极管:正极连接达林顿管的发射极且负极连接达林顿管的集电极；第二二极管:正极连接第一二极管的正极，负极接地。
[0009]上述方案中，所述的稳压放电回路，还包括第二电容:隔离输出驱动电路和稳压放电回路；第三二极管:正极连接第二电容；第一齐纳二极管:正极接地，负极连接第三二极管的负极；第三电容:一端连接第三二极管的负极；第三电容另一端还连接有第四二极管和第二齐纳二极管；第四二极管的负极连接第三二极管的正极，第二齐纳二极管的负极连接第三二极管的负极；电磁阀并联第三电容。提供了限流，导流和放电回路，提升了电路响应时间和稳定性；提供了回路隔离保护。
[0010]上述方案中，优选地，所述的上拉电源，选用电压100V的直流电，通过限流电阻连接第七三极管的漏极。
[0011]上述方案中，优选地，所述的电源，选用电压5V的直流源。
[0012]上述方案中，优选地，所述的三极管，选用N沟道和/或P沟道双极型绝缘栅场效应晶体管。
[0013]上述方案中，优选地，所述的反相器，包括N沟道双极型绝缘栅场效应晶体管和P沟道双极型绝缘栅场效应晶体管，P沟道双极型绝缘栅场效应晶体管的漏极连接有供电电压 VCC。
[0014]上述方案中，优选地，所述的输入钳制电路，将脉宽调制信号发生器(100)的脉冲信号基准电压钳制至7V左右，即基准电压同步升压至7V左右。提升了抗干扰性。
[0015]与现有技术相比，本发明有益效果:提高了电路承受故障或干扰噪声的可容纳值，电路失效或故障发生率显著降低，显著地并实质地增加了电源驱动的稳定性、安全可靠性和抗干扰能力；显著地并实质地降低电路响应时间，扩大控制信号工作频率范围。
【附图说明】
[0016]图1为本发明的具体实施例的电路元件连接原理图；
[0017]图中:VDD_IC-电源，VDD-上拉电源，100-脉宽调制信号发生器，200-输入钳制电路，300-隔尚单兀，400-输出驱动电路，500-稳压放电回路，600-负载，Qx、Dx_晶体管，A-控制电压节点，Ux-反相器，T1-变压器，Cx-电容，Rx-电阻，S1-电磁阀，x=l, 2，3......。
【具体实施方式】
[0018]本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
[0019]下面结合附图对本发明做进一步说明:
[0020]图1为本发明的具体实施例电路元件连接原理图，脉宽调制信号发生器100:连接电源VDD_IC ;输入钳制电路200:接收脉宽调制信号发生器100输出的脉冲信号；隔离单元300:接收脉宽调制信号发生器100输出的脉冲信号；输出驱动电路400:接收隔离单元300的输出电压；稳压放电回路500:其中包括电磁阀S1，通过驱动电路400获得开闭信号；隔离单元300:还接收输入钳制电路200输出的钳制电压。
[0021]实施例1
[0022]所述的输出驱动电路400，包括第七三极管Q7:栅极连接隔离单元300，源极接地；上拉电源VDD:连接第七三极管Q7的漏极；达林顿管Q8:基极连接第七三极管Q7的漏极；第一二极管D1:正极连接达林顿管D8的发射极且负极连接达林顿管Q8的集电极；第二二极管D2:正极连接第一二极管D1的正极，负极接地。
[0023]实施例2
[0024]在输入级中，断路放电过程，所述的第二三极管Q2和第三三极管Q3，充当检测电路中的电阻，维持第六三极管Q6导通半微秒左右，从而有效地泄放回路静电。有利于提高电路的稳定性和可靠性。
[0025]实施例3
[0026]对于驱动级和输出级，当输出驱动电路400接收到高电平的脉冲信号，第七三极管导通，达林顿管Q8的基极处于低电平状态，达林顿管Q8将截止；反之，在输出驱动电路400接受到低电平的脉冲信号时，达林顿管Q8将导通，第二电容C2获得充电；当达林顿管Q8再次截止时，第二电容C2放电，电磁阀S1获得充电，产生电磁感应，开关获得吸合。
[0027]实施例4
[0028]在输入级中，控制电压节点A，可对第一三极管Q1基区电压偏置，控制输入钳制电路200的导通和截止，从而对最适合基准电压值进行调试。
[0029]实施例5
[0030]在输出级中，齐纳二极管主要起到导流作用，增加一定的电路响应时间，并在电路关闭是，引导电容中静电进行释放；其次，电路中出现短路电压、电流时，第一齐纳二极管D3将获得击穿，释放非正常短路电压、电流，防止进一步对负载600电路产生破坏。
[0031]硬件出现未知的异变，技术的进步只是选用标准的参考。但是出于改劣发明，或者成本考量，仅仅从实用性的技术方案选择。
[0032]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于输入钳制的列车常开电磁阀电源驱动电路，包括电源VDD_IC，其特征在于，进一步包括 脉宽调制信号发生器(100):连接电源VDD_IC ； 输入钳制电路(200):接收脉宽调制信号发生器(100)输出的脉冲信号； 隔离单元(300):包括变压器T1，与变压器T1并联的第一电容C1，接收脉宽调制信号发生器(100)输出的脉冲信号； 输出驱动电路(400):接收隔呙单兀(300)的输出电压； 稳压放电回路(500):其中包括电磁阀S1，通过输出驱动电路(400)获得开闭信号； 隔离单元(300):还接收输入钳制电路(200)输出的钳制电压。2.根据权利要求1所述的一种基于输入钳制的列车常开电磁阀电源驱动电路，其特征在于，所述的输入钳制电路(200 )，包括 第一三极管Q1:栅极连接电源VDD_IC，源极和漏极相连； 第二三极管Q2:栅极连接第一三极管Q1的源极且漏极也连接第一三极管Q1的源极； 第三三极管Q3:漏极连接第二三极管Q2的源极，源极接地； 第一反相器U1:输入端连接第二三极管Q2的栅极； 第二反相器U2:输入端连接第一反相器U1的输出端； 第四三极管Q4:栅极连接第二反相器U2的输出端，源极接地； 第五三极管Q5:栅极连接第二反相器U2的输出端，源极连接第四三极管Q4的漏极，其漏极连接至脉宽调制信号发生器(100); 第六三极管Q6:栅极连接第五三极管Q5的源极，其源极接地且漏极连接至隔离单元(300)o3.根据权利要求1所述的一种基于输入钳制的列车常开电磁阀电源驱动电路，其特征在于，所述的输出驱动电路(400 )，包括 第七三极管Q7:栅极连接隔离单元(300)，源极接地； 上拉电源VDD:连接第七三极管Q7的漏极； 达林顿管Q8:基极连接第七三极管Q7的漏极； 第一二极管D1:正极连接达林顿管Q8的发射极且负极连接达林顿管Q8的集电极； 第二二极管D2:正极连接第一二极管D1的正极，负极接地。4.根据权利要求3所述的一种基于输入钳制的列车常开电磁阀电源驱动电路，其特征在于，所述的上拉电源VDD，选用电压100V的直流电，通过限流电阻R4连接第七三极管Q7的漏极。
【专利摘要】一种基于输入钳制的列车常开电磁阀电源驱动电路，本实用新型涉及轨道列车电力系统，其旨在解决现有轨道列车的各类电磁阀驱动电路，缺乏短路保护，存在放电时间长，控制信号脉冲频率受限，控制失效、稳定性差且可靠性低等技术问题。该发明结构特征包括脉宽调制信号发生器：连接电源；输入钳制电路：接收脉宽调制信号发生器输出的脉冲信号；隔离单元；输出驱动电路：接收隔离单元的输出电压；稳压放电回路：其中包括电磁阀，通过输出驱动电路获得开闭信号；隔离单元：还接收输入钳制电路输出的钳制电压。本实用新型用于驱动轨道列车各类电磁阀。
【IPC分类】H02M1/08, F16K31/06
【公开号】CN205141981
【申请号】CN201520855261
【发明人】陈辉
【申请人】四川广正科技有限公司
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年10月29日