CN106597897B - 一种恒流源多路控制互锁电路 - Google Patents

一种恒流源多路控制互锁电路 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种恒流源多路控制互锁电路，包括一个或多个串联的设备连接器，所述设备连接器的一个接口连接有恒流源电路，设备连接器的另一个接口连接有控制电路，所述控制电路连接外部互锁电路。本发明利用互锁的基本功能，将其使用进行了技术扩展；利用互锁电路，传送一路恒流源信号，实现多路控制。本专利是互锁的功能与资源创新，既实现了多路控制，又不需要增加CPU或MCU的I/O Port；既简化了设计与控制电路，又降低了成本。

Description

一种恒流源多路控制互锁电路
技术领域
本发明属于电子领域，本发明涉及一种恒流源多路控制互锁电路。
背景技术
目前对于设备中的多路控制，需要使用CPU(中央控制处理器件)或者MCU(单片机)的多个I/O Port(输入/输出接口)。这样增加了成本(如选择功能强大的CPU或MCU)，也增加了电路设计的难度，尤其是增加PCB Layout(印刷电路板电路走线设计)的难度，增大PCB的面积与成本，有时还会影响产品整体外壳的尺寸大小。
在电路控制中，有一些电路在功能上，是数字电路里面“与”的关系也即只要有一个接口出现问题(也即不预期)，整个控制电路便失去功能。目前的互锁电路结构简单，功能单一。互锁是一种互相连通的功能，但仅仅将互锁电路仅仅理解为互相连通的串联，则显得过于表面化、过于肤浅；互锁也是一种资源，对于电路有监视、控制的作用，通常的做法未考虑其功能的扩展；因此本发明提出一种利用恒流源信号实现多路控制功能的互锁电路。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用恒流源信号实现多路控制功能的互锁电路。
为实现上述发明目的，本发明的技术方案是：
一种恒流源多路控制互锁电路，包括一个或多个串联的设备连接器，其特征在于，所述设备连接器的一个接口连接有恒流源电路，设备连接器的另一个接口连接有两个或两个以上的控制电路以及稳压电路，稳压电路连接到外部互锁电路；
所述恒流源电路包括运算放大器，运算放大器连接有三极管，三极管通过一个二极管连接设备连接器的接口，三极管和连接器的接口之间还设有滤波电容；所述恒流源电路中还包括电阻；
所述控制电路为继电器控制电路、光耦控制电路或开关量信号控制电路。
进一步的改进，所述继电器控制电路包括继电器，继电器与设备连接器的接口连接，所述继电器并联有保护二极管。
进一步的改进，所述光耦控制电路包括光电耦合模块，光电耦合模块通过电阻与设备连接器的接口连接。
进一步的改进，所述开关量信号控制电路包括开关三极管，开关三极管的集电极连接到受控电路。
进一步的改进，所述设备连接器为3pin连接器。
本发明的有益效果是：
对于互锁，提出一种新的认识：互锁既是电路，也是功能，更是资源。利用互锁的基本功能，将其使用进行了技术扩展；利用互锁电路，传送一路恒流源信号，实现多路控制。
本发明充分利用互锁这一资源，为具体实际应用，为设备的多路控制开了一个先河。因为为了实现多路控制，需要CPU(中央控制处理器件)或MCU(单片机)的多个I/O Port(输入/输出接口)，就必须增加成本(如选择功能强大的CPU或MCU)、增加电路设计的难度，尤其是增加PCB Layout(印刷电路板电路走线设计)的难度，增大PCB的面积与成本，有时还会影响产品整体外壳的尺寸大小；本专利是互锁的功能与资源创新，既实现了多路控制，又不需要增加CPU或MCU的I/O Port；既简化了设计与控制电路，又降低了成本。
附图说明
图1为本发明的原理示意图；
图2为本发明的电路示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。本发明的原理如图1所示，恒流源电路产生一个电流一定的电压信号，经过互锁电路，此电压被送到互锁状态、继电器控制电路、光耦控制电路、开关量控制电路等等，实现多路控制。
如图2所示，运算放大器U1，三极管Q1和电阻R1、R2、R3、R4组成一个恒流源电路(图中的虚线框)，电容C1、C2起滤波作用，二极管D1起恒流源的定向传送和反向隔离作用。P5、P6、P7、P8是四个相互串联的3pin连接器，3pin连接器用于与设备中的短路冒、相应的开关等等相连接(比如在使用水冷的设备中，如果水路不通，散热器中无水循环，对应的连接器断开，设备不能正常的运行；当水路正常流通后，连接器短路，设备正常运行。)。其中继电器K1和二极管D2组成继电器电路，D2起保护作用，电容C3起滤波作用，滤除恒流源电压信号中的杂散干扰。电阻R5、三极管Q2、电阻R6组成开关量信号电路。电阻R7、光电耦合模块U2组成光耦电路。连接器和外部互锁电路之间还设有稳压电路，稳压电路由稳压二极管D3和电阻R8组成。这里的多路控制，只举例了继电器控制、光耦控制、开关量信号控制，具体使用时，视需要可多可少。元器件规格如表1所示。
表1元器件规格
工作原理
恒流源电路输出电压信号，如果P5、P6、P7、P8四个连接器中，有一个连接器未连接好，恒流源的电压信号传送不过来，互锁状态的高电平“1”取不到，系统会立即提示“互锁失败”。各个控制电路均不工作。
只有在P5、P6、P7、P8全部连接完好的情况下，互锁状态的高电平“1”才可以取到，系统也才会正常的工作。这时，各个控制电路开始工作，继电器K1动作，触点从常闭转到常开，后续的相关电路开始发挥作用；光耦电路U2也开始工作，相关的控制电路也跟随开始工作；开关量信号，从高电平“1”转换成低电平“0”，去控制其它电路的翻转或动作。
所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (5)

1.一种恒流源多路控制互锁电路，包括一个或多个串联的设备连接器，其特征在于，每个设备连接器均与设备中的控制器件连接，串联的设备连接器的一端连接有恒流源电路，另一端连接有两个或两个以上的控制电路以及稳压电路，稳压电路连接到外部互锁电路；
所述恒流源电路包括运算放大器，运算放大器连接有三极管，三极管通过一个二极管连接设备连接器的接口，三极管和连接器的接口之间还设有滤波电容；所述恒流源电路中还包括电阻；
所述控制电路为继电器控制电路、光耦控制电路或开关量信号控制电路；
各个设备正常工作时，恒流源电路发出的电信号依次经过各个设备连接器进入各个控制电路，并使外部互锁电路处于高电平状态；任意设备不能正常工作，则该设备对应的设备连接器断路，各个控制电路无法通电，并使外部互锁电路处于低电平状态。
2.如权利要求1所述的一种恒流源多路控制互锁电路，其特征在于，所述继电器控制电路包括继电器，继电器与设备连接器的接口连接，所述继电器并联有保护二极管。
3.如权利要求1所述的一种恒流源多路控制互锁电路，其特征在于，所述光耦控制电路包括光电耦合模块，光电耦合模块通过电阻与设备连接器的接口连接。
4.如权利要求1所述的一种恒流源多路控制互锁电路，其特征在于，所述开关量信号控制电路包括开关三极管，开关三极管的集电极连接到受控电路。
5.如权利要求1-4任一所述的一种恒流源多路控制互锁电路，其特征在于，所述设备连接器为3pin连接器。
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