CN109309488A - 一种软硬件控制高可靠开关机电路 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及软硬件控制高可靠开关机电路，包括接触器J1、继电器J2、AAP开关、软件保持开关K1，场效应晶体管V1、光电耦合器P1、光电耦合器P2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、二极管D1，AAP开关的一端接地，另一端经二级管D1连接继电器J2，继电器J2的一端经接触器J1连接场效应晶体管V1的漏极，另一端经电阻R1连接场效应晶体管V1的栅极，电阻R2的一端连接场效应晶体管V1的栅极，另一端与场效应晶体管V1的源极接地，光电耦合器P2的一端连接AAP开关，另一端经电阻R3连接继电器J2，软件保持开关K1经电阻R8连接光电耦合器P1，光电耦合器P1连接继电器J2。为保障设备可靠供电，通过微控制器发出软件互锁信号，软硬件双重保证接触器触点可靠吸合。

Description

一种软硬件控制高可靠开关机电路
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种软硬件控制高可靠开关机电路。
背景技术
随着计算机技术的不断发展，电气设备多数采用微处理器进行控制，电气设备的供电控制一般有两种方式。一种采用交流电或直流电直接加在开关上，通过开关的接通和切断给设备加电，主路电流流经开关，需要开关的耐电流能力耐电压能力高。一种采用交流电或直流电加在继电器或接触器的触点，加电开关与继电器或接触器的线包相连，通过加电开关的接通和切断，使继电器或接触器触点闭合和断开，给设备加电，主路电流不流经开关，主路电流流经继电器或接触器，也就是用小电流信号控制大电流的通断。目前大功率电气设备的开关机控制，多数都是通过小电流控制大电流，由计算机或微控制器发出开机或关机指令，给继电器或接触器的线包加电或断电，控制继电器或接触器的触点接通和切断，从而给电气设备加电或断电。
但在设备的实际使用中，环境条件恶劣，如出现振动、电磁干扰，就会发生加电开关受到抖动接触不良或微处理器受到干扰死机的现象，从而影响设备的正常开关机。
发明内容
本发明的目的在于提供一种软硬件双重作用的高可靠开关机电路，电气设备的开机，不会由于加电开关的抖动发生误关机动作；电气设备的关机，不会由于微控制器受到干扰，电气设备不能安全关机，双重控制，电路简单，可靠性高，关机信号发出到设备安全关机时间可控，留有足够的时间确保电气设备存储有用信息。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种软硬件控制高可靠开关机电路，包括接触器J1、继电器J2、AAP开关、软件保持开关K1，场效应晶体管V1、光电耦合器P1、光电耦合器P2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4和二极管D1，所述AAP开关的一端接地，另一端经二级管D1连接继电器J2，继电器J2的一端经接触器J1连接场效应晶体管V1的漏极，另一端经电阻R1连接场效应晶体管V1的栅极，电阻R2的一端连接场效应晶体管V1的栅极，电阻R2的另一端与场效应晶体管V1的源极接地，光电耦合器P2的一端连接AAP开关，另一端经电阻R3连接继电器J2，软件保持开关K1经电阻R8连接光电耦合器P1中发光二极管,光电耦合器P1中光敏三极管的集电极连接二极管D1的正极，光电耦合器P1中光敏三极管的发射极接地。
上述方案中，还包括延时可调关机电路，所述延时可调关机电路包括555定时器、光电耦合器P3、二极管D2、二极管D3、三极管Q1、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电容C1和电容C2，所述二极管D2的负极连接二极管D1的负极，二极管D2的正极分别连接电阻R4的一端和光电耦合器P3中发光二极管的正极，光电耦合器P3中发光二极管的负极接地，光电耦合器P3中光敏三极管的集电极和电阻R4的另一端连接继电器J2，光电耦合器P3中光敏三极管的发射极分别连接555定时器的电源端、复位端、电容C1和电阻R6的一端，电容C1的另一端分别连接555定时器的阈值端、触发端、二极管D3的负极和电阻R7的一端，电阻R5的一端连接555定时器的输出端，另一端连接三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极连接继电器J2，电容C2的一端连接555定时器的控制端，电阻R6的另一端、二极管D3的正极、电阻R7的另一端、电容C2的另一端、三极管Q1的发射极接地。
上述方案中，还包括一微控制器，所述微控制器连接软件保持开关K1，用于给软件保持开关发送反馈控制信号。
本发明的软硬件双重作用的高可靠开关机电路，为保障设备可靠供电，通过微控制器发出软件互锁信号，软硬件双重保证接触器触点可靠吸合。大功率设备在得到关机信号后，由于设备开机是软硬件双重控制，如果软件受到干扰等原因发生死机现象，设备不能安全断电。同时设备收到关机指令后，一般都需要适当延时关机，保存关机信息。因此，为了保证设备安全关机，设计了时间可控的强制关机电路。
附图说明
图1是本发明软硬件控制高可靠开关机电路的电路图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的详细说明。
结合图1，本发明的软硬件控制高可靠开关机电路，包括接触器J1、继电器J2、AAP开关、软件保持开关K1，场效应晶体管V1、光电耦合器P1、光电耦合器P2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、二极管D1，AAP开关的一端接地，另一端经二级管D1连接继电器J2，继电器J2的一端经接触器J1连接场效应晶体管V1的漏极，另一端经电阻R1连接场效应晶体管V1的栅极，电阻R2的一端连接场效应晶体管V1的栅极，另一端与场效应晶体管V1的源极接地，光电耦合器P2的一端连接AAP开关，另一端经电阻R3连接继电器J2，软件保持开关K1经电阻R8连接光电耦合器P1中发光二极管,光电耦合器P1中光敏三极管的集电极连接二极管D1的正极，光电耦合器P1中光敏三极管的发射极接地。微控制器连接软件保持开关K1，微控制器为单片机或计算机，用于给软件保持开关K1发送反馈控制信号。
其中，还包括延时可调关机电路，包括555定时器、光电耦合器P3、二极管D2、二极管D3、三极管Q1、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电容C1、电容C2，二极管D2的负极连接二极管D1的负极，二极管D2的正极分别连接电阻R4的一端和光电耦合器P3中发光二极管的正极，光电耦合器P3中发光二极管的负极接地，光电耦合器P3中光敏三极管的集电极和电阻R4的另一端连接继电器J2，光电耦合器P3中光敏三极管的发射极分别连接555定时器的电源端、复位端、电容C1和电阻R6的一端，电容C1的另一端分别连接555定时器的阈值端、触发端、二极管D3的负极和电阻R7的一端，电阻R5的一端连接555定时器的输出端，另一端连接三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极连接继电器J2，电容C2的一端连接555定时器的控制端，电阻R6的另一端、二极管D3的正极、电阻R7的另一端、电容C2的另一端、三极管Q1的发射极接地。
当AAP开关接通后，继电器J2的触点接通，辅助源VCC给场效应晶体管V1供电，导致场效应晶体管V1接通，接触器J1闭合，大功率设备加电。同时光电耦合器P2导通，供电状态信号INT为高电平。微控制器收到INT信号后，发出高电平的反馈控制信号，经软件保持开关K1并放大后，使光电耦合器P1导通，给继电器J2的线包供电，即使AAP由于抖动断开，软件保持开关K1能够保持J2处于导通状态。
当AAP开关断开后，由于软件保持开关K1接收的反馈控制信号维持高电平，继电器J2保持接通，接触器J1保持闭合，大功率设备保持加电。由于AAP开关断开使得供电状态信号INT为低电平，微控制器设有延时时间，待保存好数据后，发送低电平的反馈控制信号，使光电耦合器P1关断，继电器J2的线包断电，实现大功率设备断电，同时确保数据信息的安全保存。
通常，大功率设备大多运行在强电磁场环境中，微控制器易受干扰，当因某种原因干扰后，使得微控制收到供电状态信号INT后发生死机现象，反馈控制信号维持高电平，光电耦合器P1维持导通，整个大功率设备不能安全关机。为此，增加延时可调关机电路，当收到关机信号后，光电耦合器P1虽然维持导通，但光电耦合器P3导通，延时可调关机电路稳定工作，Q1输出低电平，发出强制关机信号，接触器J1关断，设备强行关电，与控制器发出的反馈控制信号的状态无关。
本发明的软硬件控制高可靠开关机电路，关机延时时间可控，在成本变化不大的情况下，确保大功率设备的可靠供电。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种软硬件控制高可靠开关机电路，其特征在于：包括接触器J1、继电器J2、AAP开关、软件保持开关K1，场效应晶体管V1、光电耦合器P1、光电耦合器P2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4和二极管D1，所述AAP开关的一端接地，另一端经二级管D1连接继电器J2，继电器J2的一端经接触器J1连接场效应晶体管V1的漏极，另一端经电阻R1连接场效应晶体管V1的栅极，电阻R2的一端连接场效应晶体管V1的栅极，电阻R2的另一端与场效应晶体管V1的源极接地，光电耦合器P2的一端连接AAP开关，另一端经电阻R3连接继电器J2，软件保持开关K1经电阻R8连接光电耦合器P1中发光二极管,光电耦合器P1中光敏三极管的集电极连接二极管D1的正极，光电耦合器P1中光敏三极管的发射极接地。
2.根据权利要求1所述的软硬件控制高可靠开关机电路，其特征在于：还包括延时可调关机电路，所述延时可调关机电路包括555定时器、光电耦合器P3、二极管D2、二极管D3、三极管Q1、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电容C1和电容C2，所述二极管D2的负极连接二极管D1的负极，二极管D2的正极分别连接电阻R4的一端和光电耦合器P3中发光二极管的正极，光电耦合器P3中发光二极管的负极接地，光电耦合器P3中光敏三极管的集电极和电阻R4的另一端连接继电器J2，光电耦合器P3中光敏三极管的发射极分别连接555定时器的电源端、复位端、电容C1和电阻R6的一端，电容C1的另一端分别连接555定时器的阈值端、触发端、二极管D3的负极和电阻R7的一端，电阻R5的一端连接555定时器的输出端，另一端连接三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极连接继电器J2，电容C2的一端连接555定时器的控制端，电阻R6的另一端、二极管D3的正极、电阻R7的另一端、电容C2的另一端、三极管Q1的发射极接地。
3.根据权利要求1所述的软硬件控制高可靠开关机电路，其特征在于：还包括一微控制器，所述微控制器连接软件保持开关K1，用于给软件保持开关发送反馈控制信号。
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