CN105280439A - 高可靠性安全回路 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种高可靠性安全回路，简单高效避免触点接触不良，它包括直流电源(1)、开关模块、多个安全回路检测模块，开关模块包括多个开关(2)，从第二安全回路检测模块起，后级安全回路检测模块的各触发开关(3)中的第一个的输入端与前级安全回路检测模块的直流降压单元的输入端连接，各安全回路检测模块的负极端与直流电源(1)的负极连接；各安全回路检测模块均包括光耦(4)，在第一安全回路检测模块中，第一安全回路检测模块的输入端、直流降压单元、光耦(4)、负极端依序串联，在其它安全回路检测模块中，其输入端、各触发开关(3)、直流降压单元、光耦(4)、负极端依序串联。

Description

高可靠性安全回路

技术领域

本发明涉及电路技术领域，具体讲是一种高可靠性安全回路。

背景技术

在一些使用环境中，由于环境长期阴暗潮湿，所以导致电路触点易发生接触不良，比如电梯，它设有许多的安全回路，以保证各动作执行正确，对可靠性要求非常高，然而，在长期使用中，偶发性故障依然存在，这其中原因之一，就极可能是作为开关的继电器或接触器等触点氧化导致的接触不良，因此，如何简单高效地解决上述问题，成为行业内研究重点之一。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺陷，提供一种简单高效避免触点接触不良的高可靠性安全回路。

为解决上述技术问题，本发明提出一种高可靠性安全回路，它包括直流电源、开关模块、多个安全回路检测模块，开关模块包括多个开关，多个开关分别为第一开关至第M开关，各开关依序串联，多个安全回路检测模块分别为第一安全回路检测模块至第N安全回路检测模块，各安全回路检测模块并联，所述的M、N均为自然数，且M等于或大于一，N等于或大于二；第一开关与直流电源的正极连接，第M开关与第一安全回路检测模块的直流降压单元的输入端连接，除第一安全回路检测模块外的其它安全回路检测模块的输入端至少串联有一个触发开关，从第二安全回路检测模块起，后级安全回路检测模块的各触发开关中的第一个的输入端与前级安全回路检测模块的直流降压单元的输入端连接，各安全回路检测模块的负极端与直流电源的负极连接；各安全回路检测模块均包括光耦，在第一安全回路检测模块中，第一安全回路检测模块的输入端、直流降压单元、光耦、负极端依序串联，在其它安全回路检测模块中，其输入端、各触发开关、直流降压单元、光耦、负极端依序串联。

本发明工作原理是，在导通下，通过光耦输出各安全回路检测模块的信号，光耦具有隔离作用，抗干扰性能强，可靠性高，只有当各安全回路检测模块的信号均正常时，装有本发明的设备才会启动，比如电梯，因此，只有保持有效地导通，才能够维持电梯长时间的正常工作，可靠性要求高。

采用上述结构后，与现有技术相比，本发明具有以下优点：由于具有直流降压单元，所以直流电源可以采用高压直流电，比如110V、220V直流电等，采用高压直流电，一方面电路容易导通，不容易断，尤其是触点处，极大地避免了故障，另一方面，开关等通过触点实现通断的元器件其触点上的氧化层在高压下易产生火花而被烧蚀掉，使触点接触导通部分历久弥新，进一步保障导通，避免接触不良，本发明整体结构简单，具有自维护的特点，无需额外增加过多元器件以避免接触不良，综合上述，本发明具有简单高效避免触点接触不良、高可靠性的优点。

作为改进，各安全回路检测模块均包括若干稳压二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容、第二电容、防接反二极管，若干稳压二极管依序串联形成所述的直流降压单元，第一电阻的一端与直流降压单元连接，第二电阻的一端、第一电容的一端分别与第一电阻的另一端连接，第三电阻的一端、光耦输入端的正极分别与第二电阻的另一端连接，第三电阻的另一端、光耦输入端的负极分别与防接反二极管的正端连接，防接反二极管的负端、第一电容的另一端连接形成所述的负极端，第二电容的一端与光耦输出端的正极连接，第二电容的另一端与光耦输出端的负极连接，这样，元器件少，结构简单高效，且防接反二极管能够保证在连接时防止接反，从而保护其他元器件，此外，在调试时能够利用防接反二极管的半波整流作用，从而简化调试过程。

作为改进，负极端串联发光二极管后再与直流电源的负极连接，这样，能够简单高效地指示安全回路检测模块的导通状态，更加便于后期检修维护。

作为改进，各安全回路检测模块均包括陶瓷板，在陶瓷板的同一表面内设置所述的若干稳压二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容、第二电容、防接反二极管、光耦，若干稳压二极管位于陶瓷板的左侧，并自下而上依序分布，光耦位于陶瓷板的右侧，第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容、防接反二极管均位于若干稳压二极管和光耦之间，第一电阻、第一电容、第二电阻自左向右依序分布，且第一电阻、第一电容、第二电阻所在区域为位于若干稳压二极管右上侧，防接反二极管位于若干稳压二极管右下侧，第三电阻位于光耦左侧，第二电容位于光耦上侧；陶瓷板下侧位于稳压二极管下方设有第一针脚、第二针脚，陶瓷板下侧位于光耦下方设有第三针脚、第四针脚，陶瓷板下侧位于第三针脚左侧设有第五针脚、第六针脚，第一针脚为直流降压单元的输入端，第二针脚为负极端，第三针脚、第四针脚分别为光耦输出端的正负极；第一针脚、第二针脚、若干稳压二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容、第二电容、防接反二极管、光耦、第三针脚、第四针脚这些元器件之间的电性连接经陶瓷板上的镀铜形成的铜线进行连接，这样，由于直流电从高压降为低压，产生的热量需要及时导出，否则易造成故障，陶瓷板不仅强度高，绝缘性好，而且散热效果也好，所以更有利于提高本发明的可靠性及稳定性，同时，各元器件的分布合理，更加紧凑同时相互干扰少，镀铜形成的铜线的线路简短，经陶瓷板承载后，安全回路检测模块的主要部分被做成了片状插件，安全回路检测模块的数量增减更加灵活和方便，更加便于设计和生产，具有模块化特点，更有利于降低设计和生产成本，提高生产效率和产品质量。

作为改进，各稳压二极管均为贴片稳压管，第一电阻、第二电阻、第三电阻均为碳膜电阻，第一电容为电解电容，这样，更加便于安装在陶瓷板上，提高生产效率，降低生产成本，同时，贴片稳压管、碳膜电阻、电解电容在成本和所需求的稳定性、耐久性之间达到平衡。

作为改进，陶瓷板外表面设有将所述的若干稳压二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容、第二电容、防接反二极管、光耦覆盖的电子级环氧树脂，这样，一方面对各元器件加强保护和固定，另一方面提高绝缘性，比如各元器件之间的绝缘性，该改进更加有利于提高耐久性、稳定性和可靠性。

作为改进，第一针脚、第二针脚、第三针脚、第四针脚、第五针脚、第六针脚均为镀锡的钢针，这样，各针脚强度和韧性高，能够可靠稳定地支撑陶瓷板，更加有利于提高本发明的耐久性、稳定性和可靠性。

作为改进，第一针脚与第二针脚之间的间距大于第三针脚与第四针脚之间的间距，第三针脚、第四针脚、第五针脚、第六针脚之间的间距相等，第二针脚与第五针脚之间的间距至少大于8毫米，这样，由于第五针脚、第六针脚其实是空脚，不存在电性连接，第五针脚、第六针脚的作用在于对陶瓷板提供加强支撑，而第三针脚、第四针脚为弱电输出，所以第五针脚、第六针脚设置在第三针脚、第四针脚左侧更为合理安全，结构更为紧凑，而第二针脚与第五针脚之间的间距至少大于8毫米，能够有效进行隔离，防止第一针脚、第二针脚的强电部分影响位于右侧的弱电部分，第一针脚、第二针脚间距大的目的也在于第一针脚、第二针脚之间加强隔离，尽可能避免相互影响，上述结构在保障结构紧凑简单同时，重点进行了加强支撑和隔离设计，从而更加有利于提高本发明的耐久性、稳定性和可靠性。

附图说明

图1为本发明高可靠性安全回路的电路原理示意图。

图2为本发明高可靠性安全回路的陶瓷板部分结构示意图。

图中所示，1、直流电源，2、开关，3、触发开关，4、光耦，5、稳压二极管，6、第一电阻，7、第二电阻，8、第三电阻，9、第一电容，10、第二电容，11、防接反二极管，12、发光二极管，13、第一针脚，14、第二针脚，15、第三针脚，16、第四针脚，17、第五针脚，18、第六针脚。

具体实施方式

下面对本发明作进一步详细的说明：

本发明高可靠性安全回路，它包括直流电源1、开关模块、多个安全回路检测模块，开关模块包括多个开关2，多个开关2分别为第一开关至第M开关，各开关2依序串联，多个安全回路检测模块分别为第一安全回路检测模块至第N安全回路检测模块，各安全回路检测模块并联，所述的M、N均为自然数，且M等于或大于一，N等于或大于二；第一开关与直流电源1的正极连接，第M开关与第一安全回路检测模块的直流降压单元的输入端连接，除第一安全回路检测模块外的其它安全回路检测模块的输入端至少串联有一个触发开关3，从第二安全回路检测模块起，后级安全回路检测模块的各触发开关3中的第一个的输入端与前级安全回路检测模块的直流降压单元的输入端连接，即第二安全回路检测模块的各触发开关3中的第一个的输入端与第一安全回路检测模块的直流降压单元的输入端连接，第三安全回路检测模块的各触发开关3中的第一个的输入端与第二安全回路检测模块的直流降压单元的输入端连接，依次类推，最终，第N安全回路检测模块的各触发开关3中的第一个的输入端与第N-1安全回路检测模块的直流降压单元的输入端连接，各安全回路检测模块的负极端与直流电源1的负极连接；各安全回路检测模块均包括光耦4，在第一安全回路检测模块中，第一安全回路检测模块的输入端、直流降压单元、光耦4、负极端依序串联，在其它安全回路检测模块中，其输入端、各触发开关3、直流降压单元、光耦4、负极端依序串联。

各安全回路检测模块均包括若干稳压二极管5、第一电阻6、第二电阻7、第三电阻8、第一电容9、第二电容10、防接反二极管11，若干稳压二极管5依序串联形成所述的直流降压单元，第一电阻6的一端与直流降压单元连接，第二电阻7的一端、第一电容9的一端分别与第一电阻6的另一端连接，第三电阻8的一端、光耦4输入端的正极分别与第二电阻7的另一端连接，第三电阻8的另一端、光耦4输入端的负极分别与防接反二极管11的正端连接，防接反二极管11的负端、第一电容9的另一端连接形成所述的负极端，第二电容10的一端与光耦4输出端的正极连接，第二电容10的另一端与光耦4输出端的负极连接。

负极端串联发光二极管12后再与直流电源1的负极连接。

各安全回路检测模块均包括陶瓷板，在陶瓷板的同一表面内设置所述的若干稳压二极管5、第一电阻6、第二电阻7、第三电阻8、第一电容9、第二电容10、防接反二极管11、光耦4，若干稳压二极管5位于陶瓷板的左侧，并自下而上依序分布，光耦4位于陶瓷板的右侧，第一电阻6、第二电阻7、第三电阻8、第一电容9、防接反二极管11均位于若干稳压二极管5和光耦4之间，第一电阻6、第一电容9、第二电阻7自左向右依序分布，且第一电阻6、第一电容9、第二电阻7所在区域为位于若干稳压二极管5右上侧，防接反二极管11位于若干稳压二极管5右下侧，第三电阻8位于光耦4左侧，第二电容10位于光耦4上侧；陶瓷板下侧位于稳压二极管5下方设有第一针脚13、第二针脚14，陶瓷板下侧位于光耦4下方设有第三针脚15、第四针脚16，陶瓷板下侧位于第三针脚15左侧设有第五针脚17、第六针脚18，第一针脚13为直流降压单元的输入端，第二针脚14为负极端，第三针脚15、第四针脚16分别为光耦4输出端的正负极；第一针脚13、第二针脚14、若干稳压二极管5、第一电阻6、第二电阻7、第三电阻8、第一电容9、第二电容10、防接反二极管11、光耦4、第三针脚15、第四针脚16这些元器件之间的电性连接经陶瓷板上的镀铜形成的铜线进行连接。

各稳压二极管5均为贴片稳压管，第一电阻6、第二电阻7、第三电阻8均为碳膜电阻，第一电容9为电解电容。

陶瓷板外表面设有将所述的若干稳压二极管5、第一电阻6、第二电阻7、第三电阻8、第一电容9、第二电容10、防接反二极管11、光耦4覆盖的电子级环氧树脂。

第一针脚13、第二针脚14、第三针脚15、第四针脚16、第五针脚17、第六针脚18均为镀锡的钢针。

第一针脚13与第二针脚14之间的间距大于第三针脚15与第四针脚16之间的间距，第三针脚15、第四针脚16、第五针脚17、第六针脚18之间的间距相等，第二针脚14与第五针脚17之间的间距至少大于8毫米。

本例中，直流电源1的输出为对市用220V交流电经全桥整流后得到的具有脉动特征的220V直流电，不仅结构简单，效率高，而且对氧化层的烧蚀效果好；开关模块为六个串联的开关2，即M为六，每个开关2可被作为一个安全点；安全回路检测模块为三个，即N为三，第二安全回路检测模块的输入端串联有一个用于判断电梯轿门是否关闭的触发开关3，即行业内所称的轿门门锁，第三安全回路检测模块的输入端串联有两个用于判断电梯楼厅门是否关闭的触发开关3，即行业内所称的楼厅门门锁；针对220V直流电，一个安全回路检测模块中设有四个稳压二极管5，若直流电源1的输出为110V直流电，那么只需要二个稳压二极管5即可。

以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (8)

1.一种高可靠性安全回路，其特征在于，它包括直流电源(1)、开关模块、多个安全回路检测模块，开关模块包括多个开关(2)，多个开关(2)分别为第一开关至第M开关，各开关(2)依序串联，多个安全回路检测模块分别为第一安全回路检测模块至第N安全回路检测模块，各安全回路检测模块并联，所述的M、N均为自然数，且M等于或大于一，N等于或大于二；第一开关与直流电源(1)的正极连接，第M开关与第一安全回路检测模块的直流降压单元的输入端连接，除第一安全回路检测模块外的其它安全回路检测模块的输入端至少串联有一个触发开关(3)，从第二安全回路检测模块起，后级安全回路检测模块的各触发开关(3)中的第一个的输入端与前级安全回路检测模块的直流降压单元的输入端连接，各安全回路检测模块的负极端与直流电源(1)的负极连接；各安全回路检测模块均包括光耦(4)，在第一安全回路检测模块中，第一安全回路检测模块的输入端、直流降压单元、光耦(4)、负极端依序串联，在其它安全回路检测模块中，其输入端、各触发开关(3)、直流降压单元、光耦(4)、负极端依序串联。

2.根据权利要求1所述的高可靠性安全回路，其特征在于，各安全回路检测模块均包括若干稳压二极管(5)、第一电阻(6)、第二电阻(7)、第三电阻(8)、第一电容(9)、第二电容(10)、防接反二极管(11)，若干稳压二极管(5)依序串联形成所述的直流降压单元，第一电阻(6)的一端与直流降压单元连接，第二电阻(7)的一端、第一电容(9)的一端分别与第一电阻(6)的另一端连接，第三电阻(8)的一端、光耦(4)输入端的正极分别与第二电阻(7)的另一端连接，第三电阻(8)的另一端、光耦(4)输入端的负极分别与防接反二极管(11)的正端连接，防接反二极管(11)的负端、第一电容(9)的另一端连接形成所述的负极端，第二电容(10)的一端与光耦(4)输出端的正极连接，第二电容(10)的另一端与光耦(4)输出端的负极连接。

3.根据权利要求2所述的高可靠性安全回路，其特征在于，负极端串联发光二极管(12)后再与直流电源(1)的负极连接。

4.根据权利要求2所述的高可靠性安全回路，其特征在于，各安全回路检测模块均包括陶瓷板，在陶瓷板的同一表面内设置所述的若干稳压二极管(5)、第一电阻(6)、第二电阻(7)、第三电阻(8)、第一电容(9)、第二电容(10)、防接反二极管(11)、光耦(4)，若干稳压二极管(5)位于陶瓷板的左侧，并自下而上依序分布，光耦(4)位于陶瓷板的右侧，第一电阻(6)、第二电阻(7)、第三电阻(8)、第一电容(9)、防接反二极管(11)均位于若干稳压二极管(5)和光耦(4)之间，第一电阻(6)、第一电容(9)、第二电阻(7)自左向右依序分布，且第一电阻(6)、第一电容(9)、第二电阻(7)所在区域为位于若干稳压二极管(5)右上侧，防接反二极管(11)位于若干稳压二极管(5)右下侧，第三电阻(8)位于光耦(4)左侧，第二电容(10)位于光耦(4)上侧；陶瓷板下侧位于稳压二极管(5)下方设有第一针脚(13)、第二针脚(14)，陶瓷板下侧位于光耦(4)下方设有第三针脚(15)、第四针脚(16)，陶瓷板下侧位于第三针脚(15)左侧设有第五针脚(17)、第六针脚(18)，第一针脚(13)为直流降压单元的输入端，第二针脚(14)为负极端，第三针脚(15)、第四针脚(16)分别为光耦(4)输出端的正负极；第一针脚(13)、第二针脚(14)、若干稳压二极管(5)、第一电阻(6)、第二电阻(7)、第三电阻(8)、第一电容(9)、第二电容(10)、防接反二极管(11)、光耦(4)、第三针脚(15)、第四针脚(16)这些元器件之间的电性连接经陶瓷板上的镀铜形成的铜线进行连接。

5.根据权利要求4所述的高可靠性安全回路，其特征在于，各稳压二极管(5)均为贴片稳压管，第一电阻(6)、第二电阻(7)、第三电阻(8)均为碳膜电阻，第一电容(9)为电解电容。

6.根据权利要求4所述的高可靠性安全回路，其特征在于，陶瓷板外表面设有将所述的若干稳压二极管(5)、第一电阻(6)、第二电阻(7)、第三电阻(8)、第一电容(9)、第二电容(10)、防接反二极管(11)、光耦(4)覆盖的电子级环氧树脂。

7.根据权利要求4所述的高可靠性安全回路，其特征在于，第一针脚(13)、第二针脚(14)、第三针脚(15)、第四针脚(16)、第五针脚(17)、第六针脚(18)均为镀锡的钢针。

8.根据权利要求4所述的高可靠性安全回路，其特征在于，第一针脚(13)与第二针脚(14)之间的间距大于第三针脚(15)与第四针脚(16)之间的间距，第三针脚(15)、第四针脚(16)、第五针脚(17)、第六针脚(18)之间的间距相等，第二针脚(14)与第五针脚(17)之间的间距至少大于8毫米。