CN112327984B - 安全回路电压调节电路 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种安全回路电压调节电路，包括电源调节芯片、与电源调节芯片相连通的安全回路及接触器，所述安全回路内设置有若干个安全开关；所述安全回路的始端与电源调节芯片的电源端相连接、末端通过接触器连接至电源调节芯片的接地端；所述电源调节芯片还包括反馈端，所述反馈端连接至安全回路的末端。电源调节芯片可根据反馈端输入的电压信号对电源调节芯片的电源端电压进行调整，从而可确保安全回路的末端电压可以达到接触器的工作电压，确保接触器稳定工作，从而也进一步保证了安全回路及电梯系统的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及电梯领域，特别是一种安全回路电压调节电路。
背景技术
现有技术中，电梯的安全回路内安装有安全开关和一个接触器，且所有安全开关均串联，在安全开关均接通的情况下，接触器才吸合，电梯才可以持续运行。接触器分为直流和交流两种，针对不同的接触器，安全回路的供电通常采用220VAC、110VAC、24VDC这三种方式。而交流供电的接触器由于电抗小，启动电流大，因此不适合频繁吸合和分断的场合，并且工作时存在涡流和磁滞损耗从而导致铁芯过热，线圈匝数少，一旦被卡住极易烧毁线圈。与此相比，直流接触器电流小，适合频繁吸合和分断的场合，并且由于采用直流供电，因而没有电磁铁产生的震动和噪声。随着高楼层电梯的需求增加和电梯静音等舒适性要求的提高，直流接触器逐渐取代了交流接触器。
但是，安全回路中所采用的直流接触器的供电电压较交流接触器偏低，当高楼层电梯系统中安全开关数量增多，或者由于电梯长时间运行导致的安全开关接触点阻抗变大时，安全回路上压降变大，导致安全回路末端电压不足以驱动安全接触器，电梯不能正常运行。
因此，必须设计一种可以调节电压的用于电梯的安全回路电压调节电路。
发明内容
为解决上述问题之一，本发明提供了一种安全回路电压调节电路，包括电源调节芯片、与电源调节芯片相连通的安全回路及接触器，所述安全回路内设置有若干个安全开关；所述安全回路的始端与电源调节芯片的电源端相连接、末端通过接触器连接至电源调节芯片的接地端；所述电源调节芯片还包括反馈端，所述反馈端连接至安全回路的末端。
作为本发明的进一步改进，所述安全回路电压调节电路还包括分压支路，所述安全回路的末端通过分压支路连接至反馈端。
作为本发明的进一步改进，所述分压支路包括串联的第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的另一端连接至安全回路的末端，第二电阻的另一端连接至电源调节芯片的接地端；所述反馈端连接至第一电阻和第二电阻之间。
作为本发明的进一步改进，所述安全回路电压调节电路还包括自适应调节支路，所述自适应调节支路连接于安全回路末端和反馈端之间。
作为本发明的进一步改进，所述自适应调节支路包括相互串联的电压采样器、MCU控制器，所述电压采样器与安全回路末端相连接。
作为本发明的进一步改进，所述安全回路电压调节电路还包括与自适应调节支路串联的第三电阻，所述自适应调节支路通过第三电阻连接至反馈端。
作为本发明的进一步改进，所述安全回路的末端电压VS满足以下公式：
其中，VFB为反馈端的电压，VM为自适应调节支路的输出端的电压。
作为本发明的进一步改进，所述自适应调节支路还包括电压跟随器，所述电压跟随器串联于所述MCU控制器的输出端和第三电阻之间。
作为本发明的进一步改进，所述安全回路电压调节电路包括隔离支路，所述隔离支路设有两个且分别设置于所述自适应调节支路的输出端和输入端。
作为本发明的进一步改进，所述隔离支路为线性光耦。
与现有技术相比，本发明中，电源调节芯片可根据反馈端输入的电压信号对电源调节芯片的电源端电压进行调整，从而可确保安全回路的末端电压可以达到接触器的工作电压，确保接触器稳定工作，从而也进一步保证了安全回路及电梯系统的稳定性。
附图说明
图1为本发明安全回路电压调节电路的电路图；
图2为本发明安全回路电压调节电路另一种实施方式的电路图。
具体实施例
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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，都应当属于本发明保护的范围。
如图1和图2所示，本发明提供了一种安全回路电压调节电路，包括电源调节芯片1、与电源调节芯片1相连通的安全回路2及接触器KM，所述安全回路2内设置有若干个安全开关S1、S2至S(n)；所述接触器KM为直流接触器且设有一个，所述安全开关均串联。所述电源调节芯片1为DC/DC调节芯片，该DC/DC调节芯片接收输入电压，且其电源端SVCC和接地端SGND与安全回路2相连通并向安全回路2提供直流电。具体的，所述安全回路2的始端与电源调节芯片1的电源端SVCC相连接、末端通过接触器KM连接至电源调节芯片1的接地端SGND。从而，形成完整的安全回路2的供电回路。
所述电源调节芯片1还包括反馈端FB，所述反馈端FB连接至安全回路2的末端。
由于，在通常的现有设计中，所述电源调节芯片1的反馈端FB通常接入电源调节芯片1的电源端SVCC，对安全回路2来说则相当于安全回路2的始端，这种方式在安全回路2的初始端获得反馈电压，进而调整安全回路2的始端电压。但是，这种情况下，由于安全回路2上存在压降，所以无法控制安全回路2的末端即接触器KM侧的电压，导致安全回路2末端的电压较低，可能低于接触器KM的工作电压，从而导致接触器KM无法工作。
因此，本发明中，将电源调节芯片1的反馈端FB连接至安全回路2的末端，从而，安全回路2的末端电压的电压信号反馈至电源调节芯片1，电源调节芯片1再可根据反馈端FB输入的电压信号对电源调节芯片1的电源端SVCC电压进行调整，从而可确保安全回路2的末端电压可以达到接触器KM的工作电压，确保接触器KM稳定工作，从而也进一步保证了安全回路2及电梯系统的稳定性。
如图1所示，所述安全回路电压调节电路还包括分压支路，所述安全回路2的末端通过分压支路连接至反馈端FB。由于安全回路2的末端电压可能较大，不符合电源调节芯片1的反馈端FB的输入电压范围，因而需要采用分压支路对安全回路2的末端电压进行分压。
具体的，所述分压支路包括串联的第一电阻R1和第二电阻R2，所述第一电阻R1的另一端连接至安全回路2的末端，第二电阻R2的另一端连接至电源调节芯片1的接地端SGND；所述反馈端FB连接至第一电阻R1和第二电阻R2之间。
所述电源调节芯片1的接地端SGND与接触器KM相连接，因而，所述第二电阻R2的另一端相当于也连接至接触器KM的一侧，而第一电阻R1的另一端相当于连接至接触器KM的另一侧。设安全回路2的末端电压为Vs，电源调节芯片1的反馈端FB电压为VFB，则经过第一电阻R1和第二电阻R2的分压，满足以下公式：
当然，随着电路的持续运行，本发明中可通过反馈端FB电压VFB输入至电源调节芯片1内，从而电源调节芯片1可根据反馈端FB电压VFB调整其电源端电压SVCC，进而使得其电源端电压SVCC及安全回路2末端电压VS均趋于稳定，从而反馈端FB电压VFB也趋于稳定。
以上，介绍了通过反馈端FB电压VFB输入至电源调节芯片1内从而使得电源调节芯片1自适应调整其电源端电压SVCC的方法，本发明中，还提供了另一种方式，同样也可以对电源调节芯片1的电源端电压SVCC进行自适应调整。
所述安全回路电压调节电路还包括自适应调节支路3，所述自适应调节支路3连接于安全回路2末端和反馈端FB之间。所述自适应调节支路3连接于安全回路2末端和反馈端FB之间，则相当于与第一电阻R1相并联。因而，该自适应调节支路3同样也可获得安全回路2的末端电压VS，并可将自适应调节支路3的调节结果输入至电源调节芯片1内。
具体的，所述自适应调节支路3包括相互串联的电压采样器31、MCU控制器32，所述电压采样器31与安全回路2末端相连接。所述电压采样器31连接至安全回路2末端，因而可直接对安全回路2的末端电压VS进行采样，并发送给MCU控制器32进行分析。MCU控制器32对安全回路2的末端电压VS采样分析后，MCU控制器32的输出端输出电压分析结果，并反馈给电源调节芯片1。从而，电源调节芯片1根据MCU控制器32的输出端的电压分析结果自适应修改电源调节芯片1的电源端电压SVCC。
并且，所述安全回路电压调节电路还包括与自适应调节支路3串联的第三电阻R3，所述自适应调节支路3通过第三电阻R3连接至反馈端FB。预设自适应调节支路3的输出端的电压为VM，则根据电路流向和等效电路，第二电阻R2上的电流等于第一电阻R1上的电流及第三电阻R3上的电流之和。
因而，所述安全回路2的末端电压VS满足以下公式：
由于，经过长时间的电路运行，使得电源调节芯片1的电源端电压SVCC可自适应调整，从而反馈端FB的电压VFB也逐渐趋于稳定。因此，根据上述公式可以看出，在本具体实施方式中，若要调整安全回路2的末端电压VS，使其更加满足接触器KM的要求，则只需要调整自适应调节支路3的输出端的电压VM即可。而自适应调节支路3的输出端的电压VM可通过MCU控制器32进行改变。具体的，若要升高VS，则只需要调整VM降低，反之亦然，在此不再赘述。
另外，本发明中，所述自适应调节支路3还包括电压跟随器33，所述电压跟随器33用以对MCU控制器32输出的电压进行稳定跟随。具体的，所述电压跟随器33串联于所述MCU控制器32的输出端和第三电阻R3之间。因而，所述自适应调节支路3的输出端电压VM即为电压跟随器33的输出端电压。
并且，在另一种实施方式中，如图2所示，MCU控制器32和安全回路2及电源调节芯片1不在同一个电源系统中，因而需要在MCU控制器32附近增加隔离支路34。具体的，所述隔离支路34设有两个且分别设置于所述自适应调节支路3的输出端和输入端。在本具体实施方式中，所述隔离支路34设置于电压采样器31的输入端和电压跟随器33的输出端，所述隔离支路34为线性光耦，从而，可确保电压采样器31的末端采样电压和电压跟随器33的跟随输出电压在隔离前后的线性度。
因此，综上所述，本发明中，将电源调节芯片1的反馈端FB连接至安全回路2的末端，从而，安全回路2的末端电压的电压信号反馈至电源调节芯片1，电源调节芯片1再可根据反馈端FB输入的电压信号对电源调节芯片1的电源端电压SVCC进行调整，从而可确保安全回路2的末端电压可以达到接触器KM的工作电压，确保接触器KM稳定工作，从而也进一步保证了安全回路2及电梯系统的稳定性。
并且，通过在电源调节芯片1的反馈端FB接收反馈电压VFB及自适应调节支路3的输出端电压VM，自适应修改电源调节芯片1的电源端的电压SVCC，使得该电压也趋于稳定。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种安全回路电压调节电路，包括电源调节芯片、与电源调节芯片相连通的安全回路及接触器，所述安全回路内设置有若干个安全开关；所述安全回路的始端与电源调节芯片的电源端相连接、末端通过接触器连接至电源调节芯片的接地端；其特征在于，所述电源调节芯片还包括反馈端，所述反馈端连接至安全回路的末端，所述电源调节芯片根据所述反馈端输入的电压信号对所述电源调节芯片的电源端电压进行调整；所述安全回路电压调节电路还包括自适应调节支路，所述自适应调节支路连接于安全回路末端和反馈端之间；所述自适应调节支路获得所述安全回路的末端电压，并将所述自适应调节支路的调节结果输入至所述电源调节芯片内。
2.根据权利要求1所述的安全回路电压调节电路，其特征在于，所述安全回路电压调节电路还包括分压支路，所述安全回路的末端通过分压支路连接至反馈端。
3.根据权利要求2所述的安全回路电压调节电路，其特征在于，所述分压支路包括串联的第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的另一端连接至安全回路的末端，第二电阻的另一端连接至电源调节芯片的接地端；所述反馈端连接至第一电阻和第二电阻之间。
4.根据权利要求3所述的安全回路电压调节电路，其特征在于，所述自适应调节支路包括相互串联的电压采样器、MCU控制器，所述电压采样器与安全回路末端相连接。
5.根据权利要求4所述的安全回路电压调节电路，其特征在于，所述安全回路电压调节电路还包括与自适应调节支路串联的第三电阻，所述自适应调节支路通过第三电阻连接至反馈端。
6.根据权利要求5所述的安全回路电压调节电路，其特征在于，所述安全回路的末端电压VS满足以下公式：
其中，VFB为反馈端的电压，VM为自适应调节支路的输出端的电压，R1为所述第一电阻的阻值，R2为所述第二电阻的阻值，R3为所述第三电阻的阻值。
7.根据权利要求5所述的安全回路电压调节电路，其特征在于，所述自适应调节支路还包括电压跟随器，所述电压跟随器串联于所述MCU控制器的输出端和第三电阻之间。
8.根据权利要求5所述的安全回路电压调节电路，其特征在于，所述安全回路电压调节电路包括隔离支路，所述隔离支路设有两个且分别设置于所述自适应调节支路的输出端和输入端。
9.根据权利要求8所述的安全回路电压调节电路，其特征在于，所述隔离支路为线性光耦。
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