CN105262351B - 一种多电平驱动电路 - Google Patents
一种多电平驱动电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105262351B CN105262351B CN201510536953.4A CN201510536953A CN105262351B CN 105262351 B CN105262351 B CN 105262351B CN 201510536953 A CN201510536953 A CN 201510536953A CN 105262351 B CN105262351 B CN 105262351B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- circuit
- voltage
- control
- level
- isolation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims abstract description 31
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 9
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 9
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 9
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 8
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 8
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Voltage And Current In General (AREA)
- Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
Abstract
本发明涉及一种多电平驱动电路，包括至少两条驱动控制支路，电压电流调整电路连接隔离控制电路构成所述驱动控制支路；所述电压电流调整电路作为输入端用于连接对应的多电平电源；所述隔离控制电路作为输出端并联后接入所述电压电流控制回路。通过整流电路依次连接滤波电路、电压电流调整电路和隔离控制电路构成驱动控制支路；并通过多条驱动控制支路实现多种电平同时驱动一种电平，从而满足工业控制及自动化和工业测量系统中的应用需求。
Description
技术领域
本发明涉及一种多电平驱动电路。
背景技术
在工业控制及自动化系统中，有些高电压大电流开关的断开和闭合无法直接由人操作，需要由低电压小电流的控制器去控制高电压大电流的开关；同时，在工业测量系统中，需要将测量系统和控制、显示系统进行电气隔离，前后级电路隔离电压高，隔离芯片相对于数字信号的传输是透明的，隔离对系统的测量精度和线性度均没有影响。
目前,常用的工业控制及自动化、测量系统中经常用到进行电平转换的驱动电路：将低电平转换为高电平的驱动电路、将高电平转换为低电平的驱动电路。应用比较广泛的电平转换的驱动方式是用继电器实现由低电平到高电平的转换，用低电压、小电流控制回路驱动高电压、大电流回路。这种电平转换的优势在于：实现了用低电平、小电流来控制大电流、高电平；同时，通过光电隔离实现了高低电平之间的电隔离，减少了电磁干扰。
然而，现有技术中的电平转换驱动电路也存在着不足：输入端驱动电平只有一种，不能实现多种电平驱动同一种电平，无法满足现在复杂共同控制的需要。而且，现有技术中的电平转换驱动电路只能是由低电平驱动高电平，无法实现高电平驱动低电平。
发明内容
本发明的目的是提供一种多电平驱动电路，用以解决现有技术中的电平转换驱动电路不能实现多种电平驱动同一种电平的问题。
为实现上述目的，本发明的方案包括：
一种多电平驱动电路，包括至少两条驱动控制支路，电压电流调整电路连接隔离控制电路构成所述驱动控制支路；所述电压电流调整电路作为输入端用于连接对应的多电平电源；所述隔离控制电路作为输出端并联后接入所述电压电流控制回路。
所述电压电流控制回路包括继电器，所述继电器线圈的一端接入正向电压，所述继电器线圈的另一端串联驱动控制支路的输出端接地。
所述驱动控制支路还包括整流电路和滤波电路；整流电路依次滤波电路、电压电流调整电路和隔离控制电路构成驱动控制支路；所述整流电路作为输入端用于连接对应的多电平交流电源。
所述隔离控制电路为光耦隔离电路。
所述电压电流调整电路为三个串联的电阻R1、R2、R3。
所述整流电路为全桥整流电路。
所述滤波电路为LC滤波电路，所述无源滤波电路包括并联的电容C1～C3和串联的电感L。
本发明的有益效果是：通过整流电路依次连接滤波电路、电压电流调整电路和隔离控制电路构成驱动控制支路；并通过多条驱动控制支路实现多种电平同时驱动一种电平，从而满足工业控制及自动化和工业测量系统中的应用需求。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图；
图2是本发明实施例的整流电路的电路图；
图3是本发明实施例的滤波电路的电路图；
图4是本发明实施例的电压电流调整电路的电路图；
图5是本发明实施例的隔离控制电路的电路图；
图6是本发明实施例的电压电流控制电路的电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
如图1所示，本发明实施例的多电平驱动电路包括n(n≥2)条驱动控制支路，电压电流调整电路连接隔离控制电路构成驱动控制支路；电压电流调整电路作为输入端连接对应的多电平电源；隔离控制电路作为输出端并联后接入所述电压电流控制回路。
当对应的输入电源为交流电源时，所述驱动控制支路还包括整流电路和滤波电路；整流电路依次滤波电路、电压电流调整电路和隔离控制电路构成驱动控制支路；整流电路作为输入端连接对应的多电平交流电源。
整流电路的作用是把输入的交流电转换成直流电，其具体电路图如图2所示，通过4个二极管D1、D2、D3、D4组成全桥整流电路。当输入电流Vin为正半周期时，对二极管D1、D4施加正向电压，二极管Dl，D4导通；对二极管D2、D3加反向电压，二极管D2、D3截止；电路中构成Vin、Dl、负载、D4的通电回路，在后级负载回路上形成上正下负的半波整形电压。当Vin为负半周期时，对二极管D2、D3施加正向电压，二极管D2，D3导通；对二极管D1、D4加反向电压，二极管D1、D4截止；电路中构成Vin、D2、负载、D3的通电回路，同样在后级负载回路上形成上正下负的半波整形电压。
整流后的直流电压进入滤波回路，滤波电路的作用是滤除电流中的纹波和外部引入的高频干扰。如果输入电源为直流电压则直接进入滤波回路；如果输入电源为交流电压，则整流回路对交流电压进行整流，整流后的直流电压进入滤波回路，滤波回路滤除交流电压整流后输出的直流电压中叠加的纹波。同时，滤波电路还能滤除外部引入的各种中高频干扰信号，从而保证不会引起隔离控制回路的误动作。
滤波电路采用无源滤波电路，其具体电路图如图3所示，通过并联的电容C1～C3和串联的电感L组成低通滤波电路。当并联的电容C1～C3在输入电压升高时，给电容器充电，把部分能量存储在电容器中；当输入电压降低时，电容两端电压以指数规律放电，把存储的能量释放出来，向负载电路放电，通过电容C1～C3的充放电过程使得负载电路上得到的输出电压比较平滑，因此起到了平波作用。采用电感滤波，当输入电压增高时，与负载串联的电感L中的电流增加，因此电感L将存储部分磁场能量，当电流减小时，又将能量释放出来，使负载电流变得平滑，因此，电感L同样起到了平波作用。
电压电流调整回路用于对滤波后的电压信号进行电压分压、电流限流，保证隔离控制回路能够正常工作。其具体电路图如图4所示，通过串联的电阻R1、R2、R3进行分压限流。根据分压原理可知：根据后级隔离控制电路的性能可知Vout始终为1.1V左右。当不同电平输入时，根据公式可以选择不同的电阻阻值，从而实现分压限流的功能。分压电路出来的电平施加于隔离控制电路。
隔离控制电路的具体电路图如图5所示，光电耦合器U1通过光介质实现前端控制电路和后级功率主电路的隔离、前级电路对后级电路的控制，后级功率主回路随着前级控制电路的电平有无而闭合或断开。当隔离控制电路用于控制系统时，后级电路不会随着前级电路的输入电平的变化而进行线性的改变，仅实现断开或闭合功能。当隔离控制电路用于测量系统时，后级电路的输出随前级电路的输入的变化而线性改变，从而实现测量功能。如果光电耦合器U1使用线性光耦，同时增加相关反馈回路，并且将线性光耦的副边输出接入AD转换芯片，由于线性光耦的输出是输入的变化而线性变化的，因此可以实现对模拟量的测量，即此驱动电路就可以应用于测量系统中。
电压电流控制回路属于功率回路，其具体电路图如图6所示。每条驱动控制支路均串联继电器J1A的常开触点，同时，各驱动控制支路均接入继电器J1A的线圈构成回路。当任意一条驱动控制支路有控制信号输入时，均可以驱动电压电路控制回路，进而控制功率回路。
下面通过具体例子对上述实施例进行说明。；例如，输入端包括5路输入电压：一路交流220V输入，直流110V、24V、12V、5V输入各一路。各路电平驱动回路之间相互隔离，任意一路电路损坏不影响其它各电平回路的正常工作。通过调整各路电压电流调整回路的电阻值，对滤波后的电压信号进行电压分压、电流限流，保证隔离控制回路能够正常工作。用于模拟量测量时，需要将各电平回路使用的普通光耦更换为线性光耦，同时去掉电压、流路控制回路，将各电平回路的光耦副边输出接入AD转换芯片，实现模拟量的测量。
在上述实施例中，所述隔离控制电路是光耦隔离电路；作为其他实施方式，所述隔离控制电路是其他类型的隔离控制电路。
在上述实施例中，所述电压电流调整电路包括串联的电阻R1、R2、R3。作为其他实施方式，所述电压电流调整电路包括依次串联的三个电阻R1、R2和R3；所述电阻R1和R3的两端分别并联电阻R2和R4。
在上述实施例中，所述整流电路是全桥整流电路，作为其他实施方式，所述整流电路是全波整流电路。
在上述实施例中，所述无源滤波电路包括三个并联的电容C1～C3和串联的电感L。作为其他实施方式，所述无源滤波电路为其他形式的滤波电路。
Claims (6)
1.一种多电平驱动电路，其特征在于：包括至少两条驱动控制支路，电压电流调整电路连接隔离控制电路构成所述驱动控制支路；所述电压电流调整电路作为输入端用于连接对应的多电平电源；所述隔离控制电路作为输出端并联后接入所述电压电流控制回路；
所述电压电流控制回路包括继电器，所述继电器线圈的一端接入正向电压，所述继电器线圈的另一端串联驱动控制支路的输出端接地；每条驱动控制支路均串联继电器的常开触点；当任意一条驱动控制支路有控制信号输入时，均可以驱动电压电路控制回路，进而控制功率回路；实现多种电平同时驱动同一种电平。
2.根据权利要求1所述的多电平驱动电路，其特征在于：所述驱动控制支路还包括整流电路和滤波电路；整流电路依次滤波电路、电压电流调整电路和隔离控制电路构成驱动控制支路；所述整流电路作为输入端用于连接对应的多电平交流电源。
3.根据权利要求1所述的多电平驱动电路，其特征在于：所述隔离控制电路为光耦隔离电路。
4.根据权利要求1所述的多电平驱动电路，其特征在于：所述电压电流调整电路为三个串联的电阻R1、R2、R3。
5.根据权利要求2所述的多电平驱动电路，其特征在于：所述整流电路为全桥整流电路。
6.根据权利要求2所述的多电平驱动电路，其特征在于：所述滤波电路为无源滤波电路，所述无源滤波电路包括并联的电容C1~C3和串联的电感L。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510536953.4A CN105262351B (zh) | 2015-08-27 | 2015-08-27 | 一种多电平驱动电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510536953.4A CN105262351B (zh) | 2015-08-27 | 2015-08-27 | 一种多电平驱动电路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105262351A CN105262351A (zh) | 2016-01-20 |
| CN105262351B true CN105262351B (zh) | 2019-07-19 |
Family
ID=55101897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510536953.4A Active CN105262351B (zh) | 2015-08-27 | 2015-08-27 | 一种多电平驱动电路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105262351B (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0071284A1 (en) * | 1981-07-23 | 1983-02-09 | Hollandse Signaalapparaten B.V. | Energy converter |
| JPH11266550A (ja) * | 1998-03-16 | 1999-09-28 | Takuma Co Ltd | 無停電電源装置 |
| CN201213222Y (zh) * | 2008-06-10 | 2009-03-25 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种双路电源供电系统的后级工作电路保护装置 |
| CN101399451A (zh) * | 2007-11-06 | 2009-04-01 | 中国科学院电工研究所 | 太阳自动跟踪系统停电保护装置 |
| CN101674025A (zh) * | 2009-10-12 | 2010-03-17 | 佛山市柏克电力设备有限公司 | 一种市电和电池双路供电的多路输出辅助开关电源 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2619414Y (zh) * | 2003-05-26 | 2004-06-02 | 广东美的集团股份有限公司 | 一种用于饮水设备的光控节能控制器 |
| CN203705873U (zh) * | 2014-02-12 | 2014-07-09 | 美的集团股份有限公司 | 驱动控制电路及电压力锅 |
-
2015
- 2015-08-27 CN CN201510536953.4A patent/CN105262351B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0071284A1 (en) * | 1981-07-23 | 1983-02-09 | Hollandse Signaalapparaten B.V. | Energy converter |
| JPH11266550A (ja) * | 1998-03-16 | 1999-09-28 | Takuma Co Ltd | 無停電電源装置 |
| CN101399451A (zh) * | 2007-11-06 | 2009-04-01 | 中国科学院电工研究所 | 太阳自动跟踪系统停电保护装置 |
| CN201213222Y (zh) * | 2008-06-10 | 2009-03-25 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种双路电源供电系统的后级工作电路保护装置 |
| CN101674025A (zh) * | 2009-10-12 | 2010-03-17 | 佛山市柏克电力设备有限公司 | 一种市电和电池双路供电的多路输出辅助开关电源 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105262351A (zh) | 2016-01-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104300810B (zh) | 功率因数校正转换器与控制方法 | |
| CN103227575A (zh) | 三相软切换pfc整流器 | |
| CN107394864A (zh) | 一种电动汽车蓄电池充放电状态监控系统 | |
| US20130207626A1 (en) | Switching Power Supply Circuit | |
| CN106685242B (zh) | 单级交流至直流转换器 | |
| CN201887660U (zh) | 低功耗开关电源电路及具有所述电路的空调器 | |
| CN103765754B (zh) | 具有耦合电感的逆变器 | |
| CN206389350U (zh) | 一种光耦隔离通讯电路 | |
| CN205596216U (zh) | 开关电源和电视机 | |
| CN209447016U (zh) | 一种开关电源电路及变频空调室外机 | |
| CN105262351B (zh) | 一种多电平驱动电路 | |
| CN101707392B (zh) | 不间断电源的交直流隔离控制方法及电路 | |
| CN208015596U (zh) | 一种dc恒压输出变换器 | |
| CN106602850A (zh) | 一种自耦合的电源纹波抑制电路和方法 | |
| CN202663316U (zh) | 高压交流与低压交流和低压直流三电源共地的电路 | |
| CN202889180U (zh) | 一种交流和直流输入自适应电路 | |
| CN204145294U (zh) | 开关电源隔离电路 | |
| CN207022247U (zh) | 一种led面板灯中多路均流输出电路 | |
| CN205792257U (zh) | 背光驱动电路和电视机 | |
| CN205070792U (zh) | 开关电源的自供电电路 | |
| CN103312161A (zh) | 一种并网光伏逆变器Boost电路 | |
| CN210780540U (zh) | 一种并联交错pfc电源用功率电路 | |
| CN209057112U (zh) | 一种新型隔离电源电路 | |
| CN105792474A (zh) | 一种用于led电源的宽电压交流驱动电路 | |
| CN202837873U (zh) | 零功率待机电路及相应电子产品 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |