一种新型电磁锁开关控制及检测电路的制作方法

本发明属于电路设计，特别涉及一种适用于航天伺服系统作动器的新型电磁锁开关控制及检测电路。

背景技术：

1、航天伺服系统中电磁锁开关控制电路普遍采用隔离电源模块来控制伺服系统作动器电磁锁的开关，该方法中隔离电源模块具有体积大、费用高、装配复杂、工作效率低、电磁兼容性差的缺点。

2、为此，有必要提供一种新型电磁锁开关控制及检测电路，要求电路具有体积小、费用低、装配简单、工作效率高的优点。

技术实现思路

1、为了克服现有技术中的不足，本发明人进行了锐意研究，提供了一种应用于伺服系统的电磁锁开关控制及检测电路，利用电路设计缩小电磁锁开关电路的体积，降低电路成本，优化装配操作工作。

2、本发明提供的技术方案如下：

3、第一方面，一种新型电磁锁开关控制及检测电路，包括：开落锁控制电路和开落锁检测电路；所述开落锁控制电路包括隔离光耦u7、快恢复二极管d4、续流二极管d1、稳压二极管d5、分压电阻r182、栅极电阻r183和mos管q4；所述开落锁检测电路包括检测光耦u333；

4、所述隔离光耦u7的输入端接收伺服作动器中控制芯片发出的开锁信号，隔离光耦u7的输出端经分压电阻r182接稳压二极管d5与栅极电阻r183的一端，栅极电阻r183的另一端接mos管q4的栅极，稳压二极管d5的另一端接mos管q4的源极和接地；mos管q4的漏极接电磁锁输出负端、续流二极管d1正端和检测光耦u333的输入负端；快恢复二极管d4的负端连接隔离光耦u7的输出端，正端连接栅极电阻r183的一端，在电磁锁关锁时泄放mos管q4的栅极电压；mos管q4的栅极电压稳定在开通电压时，mos管q4导通，电磁锁开锁；mos管q4的栅极电压下降到关断电压时，mos管q4关断，电磁锁关锁；

5、续流二极管d1负端接电磁锁输出正端，并通过第一限流电阻接检测光耦u333的输入正端，通过第二限流电阻接输入电源；检测光耦u333的输出正端接电磁锁开关信号采集端，输出负端接地，完成电磁锁开关信号的采集，并将采集的信号反馈至控制芯片，实时监测电磁锁开关状态。

6、第二方面，一种新型电磁锁开关控制及检测方法，包括：

7、在控制驱动器上电后，开锁信号oplokout1初始化保持低电平，驱动隔离光耦u7输出低电平，mos管q4关断，此时开落锁控制电路的正端和负端之间压差为0v，电磁锁处于落锁状态；此时检测光耦u333输入信号为0，输出信号lok1fk为高电平；

8、当控制芯片收到起控指令后，发出开锁信号oplokout1置高，驱动隔离光耦u7输出高电平，通过分压电阻r182对mos管q4结电容充电，当mos管q4的栅极电压达到开通电压时，稳压二极管d5反向稳压导通并保持，mos管q4的栅极电压稳定在开通电压时，mos管q4维持导通状态，q4的源极和漏极连接，开落锁控制电路的输出正端和负端之间压差为电子锁额定电压，开锁电流建立，电磁锁开锁；此时检测光耦u333检测到高电平，输出信号lok1fk为低电平；

9、当控制芯片收到关锁指令后，发出关锁信号oplokout1置低，驱动光耦u7输出低电平，mos管q4结电容通过快恢复二极管d4迅速放电，当mos管q4的栅极电压下降到关断电压时，mosfet管q4关断，此时开落锁控制电路的输出正端和负端之间压差为0v，开锁电流为0，作动器电磁锁关锁。

10、根据本发明提供的一种新型电磁锁开关控制及检测电路，具有以下有益效果：

11、(1)本发明提供的一种新型电磁锁开关控制及检测电路，包括开落锁控制电路和开落锁检测电路，开落锁控制电路接收控制芯片的起控/关锁指令，控制电磁锁开锁和关锁；开落锁检测电路完成电磁锁开关信号的采集，并将采集的信号反馈至控制芯片，实时监测电磁锁开关状态，提高开关锁可靠性；

12、(2)本发明提供的一种新型电磁锁开关控制及检测电路，不采用额外的电源模块，电磁兼容性好，现有电路中采用的电源模块工作频率是300～500k，该频率在ce102(10khz～10mhz)和re102(10khz～18ghz)的频段内，影响伺服产品的电磁兼容性；

13、(3)本发明提供的一种新型电磁锁开关控制及检测电路，该电路中所有器件发热量低，布局时器件可放在电路板顶层，方便拆装；

14、(4)本发明提供的一种新型电磁锁开关控制及检测电路，体积小，可将成本降低到用电路模块控制电磁锁开关电路体积的1/2；成本低，可将成本降低到用电路模块控制电磁锁开关成本的1/4。

技术特征：

1.一种新型电磁锁开关控制及检测电路，其特征在于，包括：开落锁控制电路和开落锁检测电路；所述开落锁控制电路包括隔离光耦u7、快恢复二极管d4、续流二极管d1、稳压二极管d5、分压电阻r182、栅极电阻r183和mos管q4；所述开落锁检测电路包括检测光耦u333；

2.根据权利要求1所述的新型电磁锁开关控制及检测电路，其特征在于，所述开关控制及检测电路还包括滤波电容c351，滤波电容c351的一端连接检测光耦u333的输入负端，另一端经第一限流电阻连接至检测光耦u333的输入正端，对检测光耦u333的输入信号滤波。

3.根据权利要求1所述的新型电磁锁开关控制及检测电路，其特征在于，所述开关控制及检测电路还包括滤波电容c93，两端分别连接隔离光耦u7的供电正负端，对供电滤波。

4.根据权利要求1所述的新型电磁锁开关控制及检测电路，其特征在于，所述开关控制及检测电路还包括限流电阻r185，限流电阻r185的一端连接隔离光耦u7的供电正端，另一端连接第二限流电阻，对隔离光耦u7的供电限流。

5.根据权利要求1所述的新型电磁锁开关控制及检测电路，其特征在于，开关控制及检测电路还包括分压电阻r189，分压电阻r189一端连接快恢复二极管d4的正端和栅极电阻r183的一端，另一端接地gnd28v1，用于降低栅极电阻r183的电压。

6.根据权利要求1所述的新型电磁锁开关控制及检测电路，其特征在于，所述第一限流电阻为并联的电阻r186和r187，阻值均为5～10欧姆。

7.根据权利要求1所述的新型电磁锁开关控制及检测电路，其特征在于，所述第二限流电阻为并联的电阻r190和r191，阻值均为5.0～5.5千欧姆。

8.一种新型电磁锁开关控制及检测方法，包括：

技术总结
本发明提供了一种新型电磁锁开关控制及检测电路，包括开落锁控制电路和开落锁检测电路，开落锁控制电路接收控制芯片的起控/关锁指令，控制电磁锁开锁和关锁；开落锁检测电路完成电磁锁开关信号的采集，并将采集的信号反馈至控制芯片，实时监测电磁锁开关状态，提高开关锁可靠性。本发明电路具有体积小、费用低、装配简单、工作效率高的优点。

技术研发人员：田冠枝,曹英健,徐志书,苗世亮,郑志鹏
受保护的技术使用者：北京精密机电控制设备研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4