输出电路以及伺服驱动器的制作方法

本实用新型涉及电路输出领域，具体而言，涉及一种输出电路以及伺服驱动器。

背景技术：

现有的输出电路包括两种，其一是直接使用光耦进行输出，使用光耦直接进行输出时，其输出极性固定，并且无法进行选择，难以兼容不同极性的输出设备。再者是使用继电器进行输出，但使用继电器输出的信号是不分极性的。

技术实现要素：

鉴于上述问题，本实用新型提供了一种输出电路以及伺服驱动器，以减少电气干扰，增强电路的负载能力，并且可以选择预设的输出极性，以兼容不同极性的输出设备。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：

一种输出电路，包括依次连接的信号隔离模块、信号放大模块以及换向电路模块；

所述信号隔离模块用于连接伺服驱动器控制引脚，接收所述伺服驱动器输出的状态信号，并将所述状态信号经电气隔离后传输至所述信号放大模块；

所述信号放大模块用于将所述状态信号进行信号放大处理；

所述换向电路模块用于自动调整所述状态信号的电流方向，使信号放大后的所述状态信号按照预设输出极性进行输出。

优选地，所述的输出电路中，所述信号隔离模块包括第一电阻以及光耦；

所述光耦的发射端正极用于通过所述第一电阻连接至所述伺服驱动器的供电端，所述光耦的发射端负极用于连接至所述伺服驱动器的控制引脚；

或，所述光耦的发射端正极用于连接至所述伺服驱动器的供电端，所述光耦的发射端负极用于通过所述第一电阻连接至所述伺服驱动器的控制引脚。

优选地，所述的输出电路中，所述信号放大模块包括第二电阻以及三极管；

所述三极管的基极用于连接所述光耦的接收端发射极；

所述三极管的集电极用于连接所述光耦的接收端集电极；

所述第二电阻的一端连接所述三极管的基极，另一端连接所述三极管的发射极。

优选地，所述的输出电路中，所述换向电路模块包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、公共端引脚、输出端引脚；

所述第一二极管的负极连接至所述三极管的集电极，所述第一二极管的正极连接至所述第二二极管的负极；

所述第二二极管的正极连接至所述三极管的发射极；

所述第三二极管的负极连接至所述三极管的集电极，所述第三二极管的正极连接至所述第四二极管的负极；

所述第四二极管的正极连接至所述三极管的发射极；

所述公共端引脚连接至所述第四二极管的负极；

所述输出端引脚连接至所述第二二极管的负极。

优选地，所述的输出电路中，所述预设输出极性包括pnp型输出和npn型输出。

优选地，所述的输出电路中，所述预设输出极性为pnp型输出，所述公共端引脚连接至外部驱动电压，所述输出端引脚与负载高端连接，所述负载低端接地。

优选地，所述的输出电路中，所述预设输出极性为npn型输出，所述公共端引脚接地，所述输出端引脚与负载低端连接，所述负载高端连接至外部驱动电压。

优选地，所述的输出电路中，还包括钳位模块；

所述钳位模块一端连接所述信号放大模块，另一端连接所述换向电路模块，用于对所述信号隔离模块以及所述信号放大模块进行过压保护。

优选地，所述的输出电路中，所述钳位模块包括齐纳二极管、esd静电保护二极管或瞬态二极管；

所述齐纳二极管的负极连接至所述三极管的集电极，所述齐纳二极管的正极连接至所述三极管的发射极。

本实用新型还提供一种伺服驱动器，包括一个所述的输出电路，或多个并联的述的输出电路，或多个串联的所述的输出电路。

本实用新型提供一种输出电路，该输出电路包括依次连接的信号隔离模块、信号放大模块以及换向电路模块；所述信号隔离模块用于连接伺服驱动器控制引脚，接收所述伺服驱动器输出的状态信号，并将所述状态信号经电气隔离后传输至所述信号放大模块；所述信号放大模块用于将所述状态信号进行信号放大处理；所述换向电路模块用于自动调整所述状态信号的电流方向，使信号放大后的所述状态信号按照预设输出极性进行输出。本实用新型的输出电路，经电气隔离可以减少在获取状态信号时对伺服驱动器的电气干扰，经信号放大处理后可以增强电路的负载能力，并且可以选择预设的输出极性，以兼容不同极性的输出设备。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对本实用新型保护范围的限定。在各个附图中，类似的构成部分采用类似的编号。

图1是本实用新型实施例1提供的一种输出电路的结构示意图；

图2是本实用新型实施例2提供的一种输出电路的电路结构图；

图3是本实用新型实施例3提供的一种输出电路的电路结构图；

图4是本实用新型实施例3提供的另一种输出电路的电路结构图；

图5是本实用新型实施例3提供的一种串联输出电路的电路结构图。

主要元件符号说明：

100-输出电路；110-信号隔离模块；120-信号放大模块；130-换向电路模块；

200-输出电路；210-信号隔离模块；220-信号放大模块；230-换向电路模块；211-第一电阻；212-光耦；221-第二电阻；222-三极管；231-第一二极管；232-第二二极管；233-第三二极管；234-第四二极管；235-公共端引脚；236-输出端引脚；240-钳位模块；241-齐纳二极管；

300-输出电路；310-信号隔离模块；320-信号放大模块；330-换向电路模块；331-第一二极管；332-第二二极管；333-第三二极管；334-第四二极管；335-公共端引脚；336-输出端引脚；337-负载；340-钳位模块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在下文中，可在本实用新型的各种实施例中使用的术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本实用新型的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本实用新型的各种实施例中被清楚地限定。

实施例1

图1是本实用新型实施例1提供的一种输出电路的结构示意图。

该输出电路100包括信号隔离模块110、连接所述信号隔离模块110的信号放大模块120，以及连接所述信号放大模块120的换向电路模块130；

所述信号隔离模块110用于连接伺服驱动器控制引脚，接收所述伺服驱动器输出的状态信号，并将所述状态信号经电气隔离后传输至所述信号放大模块120；

本实用新型实施例中，伺服驱动器是用来控制伺服电机的一种控制器，其作用类似于变频器作用于普通交流马达，属于伺服系统的一部分，主要应用于高精度的定位系统。一般是通过位置、速度和力矩三种方式对伺服电机进行控制，实现高精度的传动系统定位。而伺服驱动器在运行的过程中需要进行运行转态的指示，这时将会通过控制器引脚以及与控制器引脚连接的输出电路进行状态信息的输出，而输出电路的末端可以连接至各种指示设备中进行伺服器驱动器的状态指示。其中，上述指示设备包括指示灯，以及计算机设备等电子设备，这里不做限定。

本实用新型实施例中，该伺服器输出电路包括有信号隔离模块110、信号放大模块120以及换向电路模块130。其中，该信号隔离模块110连接至伺服驱动器的控制引脚，以电气隔离的方式接收伺服驱动器的控制引脚输入的状态信号，以达到输出电路100与伺服驱动器电气隔离的目的，使输出电路100与伺服驱动器电器之间互不干扰，形成相互独立的电路系统。

本实用新型实施例中，可以利用光耦来实现电气隔离，例如在信号隔离模块110设置有光耦来进行伺服器驱动器与伺服器驱动器输出电路的隔离，或者还可以利用变压器、继电器以及接触器等实现伺服器驱动器与伺服器驱动器输出电路之间的电气隔离，这里不做限定。

所述信号放大模块120用于将所述状态信号进行信号放大处理；

本实用新型实施例中，在经过电气隔离获得伺服驱动器的状态信号后，将对该状态信号进行放大处理。状态信号在进行电气隔离后信号会响应的产生衰减，经过信号放大处理后可以减弱这种衰减，并且还可以增加输出电路100的负载能。

所述换向电路模块130用于自动调整所述状态信号的电流方向，使信号放大后的所述状态信号按照预设输出极性进行输出。

本实用新型实施例中，该伺服器输出电路还包括有换向电路模块130，该换向电路模块130可以对状态信号进行自动的极性筛选，也即可以根据外部驱动电压在不同端点输入时，改变伺服器输出电路的最终输出信号的极性，例如该换向电路模块130最终可以输出pnp型信号或者npn型信号等，这里不做限定。具体地，为筛选状态信号的极性，可以在换向电路模块130中设置有多个二极管来进行极性筛选。

本实用新型实施例的输出电路100，经电气隔离可以减少在获取状态信号时对伺服驱动器的电气干扰，经信号放大处理后可以增强电路的负载能力，并且可以选择预设的输出极性，以兼容不同极性的输出设备。

实施例2

图2是本实用新型实施例2提供的一种输出电路的电路结构图。

该输出电路200包括：信号隔离模块210、连接所述信号隔离模块210的信号放大模块220，以及连接所述信号放大模块220的换向电路模块230；

所述信号隔离模块210用于连接伺服驱动器控制引脚，接收所述伺服驱动器输出的状态信号，并将所述状态信号经电气隔离后传输至所述信号放大模块220；

所述信号放大模块220用于将所述状态信号进行信号放大处理；

所述换向电路模块230用于自动调整所述状态信号的电流方向，使信号放大后的所述状态信号按照预设输出极性进行输出。

本实用新型实施例中，所述信号隔离模块210包括第一电阻211以及光耦212；所述光耦212的发射端正极用于通过所述第一电阻211连接至所述伺服驱动器的供电端；所述光耦212的发射端负极用于连接至所述伺服驱动器的控制引脚。或，所述光耦212的发射端正极用于连接至所述伺服驱动器的供电端，所述光耦的发射端负极用于通过所述第一电阻211连接至所述伺服驱动器的控制引脚。

其中，该信号隔离模块210中光耦212的发射端正极也即为光耦212内部发光二极管的正极，连接至伺服驱动器的供电端，例如可以连接至伺服驱动器的cpu电压供电端，以接收供电端3v的电压进行驱动。而光耦212的发射端负极也即为光耦212内部发光二极管的负极，连接至伺服驱动器的控制引脚，在伺服驱动器的控制引脚输入高电平至发光二极管的负极时，该光耦212的发光二极管不导通，光耦212不工作相当于一个断开的开关。在伺服驱动器的控制引脚输入低电平至二极管的负极时，该发光二极管导通，光耦212开始工作并接收伺服驱动器的控制引脚的状态信息转换为发光二极管的光能，从而实现电气隔离传输信号。其中该第一电阻211用于分压。

本实用新型实施例中，所述信号放大模块220包括第二电阻221以及三极管222；所述三极管222的基极用于连接所述光耦212的接收端发射极；所述三极管222的集电极用于连接所述光耦212的接收端集电极；所述第二电阻221的一端连接所述三极管222的基极，另一端连接所述三极管222的发射极。

本实用新型实施例中，信号放大模块220中三极管222的集电极连接至光耦212的接收端集电极，并且还可以连接至外部的驱动电源，而三极管222的基极直接连接至管欧的接收端发射极，三极管222的集电极通过一个电阻连接至基极。三极管222在接收外部驱动电压后，集电极电压大于基极电压，三极管222开始工作，使三极管222可以从光耦212的光探测器中接收状态信号，并经过外部的驱动电源进行信号的放大处理。其中，第二电阻221用于分压，确保三极管222的基极电压高于发射极电压，确保三极管222的正常运作。

本实用新型实施例中，所述换向电路模块230包括第一二极管231、第二二极管232、第三二极管233、第四二极管234、公共端引脚235、输出端引脚236；所述第一二极管231的负极连接至所述三极管222的集电极，所述第一二极管231的正极连接至所述第二二极管232的负极；所述第二二极管232的正极连接至所述三极管222的发射极；所述第三二极管233的负极连接至所述三极管222的集电极，所述第三二极管233的正极连接至所述第四二极管234的负极；所述第四二极管234的正极连接至所述三极管222的发射极；所述公共端引脚235连接至所述第四二极管234的负极；所述输出端引脚236连接至所述第二二极管232的负极。

本实用新型实施例中，换向电路模块230中的二极管通过接入外部的驱动电压，可以限制公共端引脚235与输出端引脚236之间电流的方向，例如，在公共端引脚235接入外部驱动电压，而输出端引脚236接地，这时的电流是从公共端引脚235流经三极管222的集电极，再由三极管222的发射极流经输出端引脚236，从而使放大处理后的状态信号以pnp极性输出。

本实用新型实施例中，该输出电路200还包括钳位模块；所述钳位模块一端连接所述信号放大模块220，另一端连接所述换向电路模块230，用于对所述信号隔离模块210以及所述信号放大模块220进行过压保护。

本实用新型实施例中，为防止接入外部驱动电压后公共端引脚235与输出端引脚236之间的电压过高，从而造成输出电路200的损坏，还将在输出电路200中设置有钳位模块240，以进行过压保护。

本实用新型实施例中，所述钳位模块240包括齐纳二极管241；所述齐纳二极管241的负极连接至所述三极管222的集电极，所述齐纳二极管241的正极连接至所述三极管222的发射极。

本实用新型实施例中，通过齐纳二极管的钳位保护，使三极管222的集电极电压大于发射极的电压，从而防止三极管222的发射极电压大于集电极电压而击穿三极管222，从而防止造成整个输出电路200的损坏。

实施例3

图3是本实用新型实施例3提供的一种输出电路的电路结构图。

该输出电路300包括：信号隔离模块310、连接所述信号隔离模块310的信号放大模块320，以及连接所述信号放大模块320的换向电路模块330；

所述信号隔离模块310用于连接伺服驱动器控制引脚，接收所述伺服驱动器输出的状态信号，并将所述状态信号经电气隔离后传输至所述信号放大模块320；

所述信号放大模块320用于将所述状态信号进行信号放大处理；

所述换向电路模块330用于自动调整所述状态信号的电流方向，使信号放大后的所述状态信号按照预设输出极性进行输出。

钳位模块340一端连接所述信号放大模块320，另一端连接所述换向电路模块330，用于对所述信号隔离模块310以及所述信号放大模块320进行过压保护。

本实用新型实施例中，所述换向电路模块330包括第一二极管331、第二二极管332、第三二极管333、第四二极管334、公共端引脚335、输出端引脚336；所述第一二极管331的负极连接至所述三极管的集电极，所述第一二极管331的正极连接至所述第二二极管332的负极；所述第二二极管332的正极连接至所述三极管的发射极；所述第三二极管333的负极连接至所述三极管的集电极，所述第三二极管333的正极连接至所述第四二极管334的负极；所述第四二极管334的正极连接至所述三极管的发射极；所述公共端引脚335连接至所述第四二极管334的负极；所述输出端引脚336连接至所述第二二极管332的负极。

本实用新型实施例中，所述预设输出极性包括pnp型输出和npn型输出。所述预设输出极性为pnp型输出，所述公共端引脚335连接至外部驱动电压，所述输出端引脚336与负载337高端连接，所述负载337低端接地。

本实用新型实施例中，在公共端引脚335接入外部驱动电压，而输出端引脚336接地，这时的电流是从公共端引脚335流经三极管的集电极，再由三极管的发射极流经输出端引脚336，从而使放大处理后的状态信号以pnp极性输出。

图4是本实用新型实施例3提供的另一种输出电路的电路结构图。

本实用新型实施例中，所述预设输出极性为npn型输出，所述公共端引脚335接地，所述输出端引脚336与负载337低端连接，所述负载337高端连接至外部驱动电压。

本实用新型实施例中，在公共端引脚335接地，而输出端引脚336连接至外部驱动电压，这时的电流是从输出端引脚336流经三极管的集电极，再由三极管的发射极流经公共端引脚335，从而使放大处理后的状态信号以npn极性输出。

本实用新型还提供一种伺服驱动器，包括一个所述的输出电路，或多个并联的述的输出电路，或多个串联的所述的输出电路。

图5是本实用新型实施例3提供的一种串联输出电路的电路结构图。

其中一级输出电路的输出端引脚与二级输出电路的公共端引脚连接，二级输出电路的输出端引脚与三级输出电路的公共端引脚连接。依次类推，n+1级串联输出电路中，n级输出电路的输出端引脚与n+1级输出电路的公共端引脚连接。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。