CN116388747B - 驱动与信号检测的隔离防爆电路 - Google Patents

驱动与信号检测的隔离防爆电路 Download PDF

Info

Publication number
CN116388747B
CN116388747B CN202310438421.1A CN202310438421A CN116388747B CN 116388747 B CN116388747 B CN 116388747B CN 202310438421 A CN202310438421 A CN 202310438421A CN 116388747 B CN116388747 B CN 116388747B
Authority
CN
China
Prior art keywords
module
path
optical coupler
main control
light emitting
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
Application number
CN202310438421.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN116388747A (zh
Inventor
卢秋红
王文纪
黄波君
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Heshi Security Technology Co ltd
Original Assignee
Shanghai Heshi Security Technology Co ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Heshi Security Technology Co ltd filed Critical Shanghai Heshi Security Technology Co ltd
Priority to CN202310438421.1A priority Critical patent/CN116388747B/zh
Publication of CN116388747A publication Critical patent/CN116388747A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN116388747B publication Critical patent/CN116388747B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/0175—Coupling arrangements; Interface arrangements
    • H03K19/017509—Interface arrangements
    • H03K19/017536—Interface arrangements using opto-electronic devices
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/003—Modifications for increasing the reliability for protection
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/30—Semiconductor lamps, e.g. solid state lamps [SSL] light emitting diodes [LED] or organic LED [OLED]

Abstract

本发明公开了一种驱动与信号检测的隔离防爆电路，涉及隔离电路技术领域。所述防爆电路包括主控模块，所述主控模块的一个控制信号输出端与第一光耦模块的控制信号输入端连接，所述第一光耦模块的信号输出端与开关模块的控制信号输入端连接，所述开关模块的信号输出端分为两路，第一路与负载连接，第二路与检测反馈模块的信号输入端连接，所述检测反馈模块的信号输出端与第二光耦模块的信号输入端连接，所述第二光耦模块的信号输出端与所述主控模块的一个信号输入端连接。所述隔离防爆电路具有结构简单，稳定性高，安全性高等特点。

Description

驱动与信号检测的隔离防爆电路
技术领域
本发明涉及隔离电路技术领域，尤其涉及一种驱动与信号检测的隔离防爆电路。
背景技术
在一些化工等一些危险环境领域中，复杂多变的环境往往伴随着各种危险，本设计主要针对电路的驱动与检测均进行隔离，可以在危急环境中保护机器的核心部分不受影响。危险环境造成的机器损害，必然引起庞大的资金损失以及爆炸造成的二次伤害，所以对内部电路进行分区处理，最大程度保护机器人不被危险物品摧毁，同时根据电路原理对主控进行反馈，规避了传统传感器的误差，稳定性更高，提高机器的安全性，维护财产安全与生命安全。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是如何提供一种成本低、可靠性高的隔离防爆电路。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种驱动与信号检测的隔离防爆电路，包括主控模块，所述主控模块的一个控制信号输出端与第一光耦模块的控制信号输入端连接，所述第一光耦模块的信号输出端与开关模块的控制信号输入端连接，所述开关模块的信号输出端分为两路，第一路与负载连接，第二路与检测反馈模块的信号输入端连接，所述检测反馈模块的信号输出端与第二光耦模块的信号输入端连接，所述第二光耦模块的信号输出端与所述主控模块的一个信号输入端连接；所述负载与开关模块之间的结点为节点A，通过主控模块控制开关模块的开断，进而使节点A存在电势差驱动负载；检测反馈模块用于检测节点A的电势差，控制第二光耦模块的关断，反馈给主控模块，形成闭环。
进一步的技术方案在于：所述电路包括光耦U1，所述光耦U1中三极管的发射极接地，所述光耦U1中三极管的集电极分为两路，第一路与主控模块的SIGNALCTR1信号输入端连接，第二路经电阻R1与3.3V电源连接，所述光耦U1中发光二极管的正极经电阻R2与12V电源连接，所述光耦U1中发光二极管的负极分为三路，第一路与场效应管Q1的源极连接，第二路与电阻R3的一端连接，第三路与负载连接；电阻R3的另一端与发光二极管D1的负极连接，发光二极管D1的正极分为四路，第一路与场效应管Q1的漏极连接，第二路与电阻R5的一端连接，第三路与电容C1的一端连接，第四路与12V电源连接，所述场效应管Q1的栅极分为三路，第一路与电阻R5的另一端连接，第二路与电容C1的另一端连接，第三路与光耦U2中三极管的集电极连接，光耦U2中三极管的发射极接地，光耦U2中发光二极管的正极与3.3V电源连接，光耦U2中发光二极管的负极与主控模块的SIGNALCTR2信号输出端连接；所述电阻R3与负载之间的结点为节点A。
进一步的技术方案在于：通过控制SIGNALCTR2信号输出端输出的高低电平，控制场效应管Q1的关断，形成节点A处的电势差，驱动负载。
进一步的技术方案在于：根据光耦U2以及发光二极管D1的通断，来控制SIGNALCTR1呈现处高低电平状态，用于主控模块进行检测。
进一步的技术方案在于：限流电阻R2和限流电阻R3的阻值相等，发光二极管D1和光耦U1中发光二极管的阻值相等，保证在SIGNALCTR2呈现高电平状态时，节点A呈现等电势的状态。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本申请所述电路安全控制侧和非安全侧采取不共地的方式进行安全隔离，在危险侧出现问题是并不会影响安全控制侧，降低风险，提高对成本的保护。本申请根据电势差的变化通过光耦进行反馈，可靠性更高，成本更低。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明实施例所述防爆电路的原理框图；
图2是本发明实施例所述防爆电路的原理图。
具体实施方式
下面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的一部分实施例，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。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
如图1所示，本发明实施例公开了一种驱动与信号检测的隔离防爆电路，包括主控模块、开关模块、第一光耦模块以及第二光耦模块，优选的，所述开关模块为P_MOS管开关模块。所述主控模块的一个控制信号输出端与第一光耦模块的控制信号输入端连接，所述第一光耦模块的信号输出端与开关模块的控制信号输入端连接，所述开关模块的信号输出端分为两路，第一路与负载连接，第二路与检测反馈模块的信号输入端连接，所述检测反馈模块的信号输出端与第二光耦模块的信号输入端连接，所述第二光耦模块的信号输出端与所述主控模块的一个信号输入端连接；所述负载与开关模块之间的结点为节点A，通过主控模块控制开关模块的开断，进而使节点A存在电势差驱动负载。
所述主控模块用于输出控制信号并接收反馈信号，主控模块控制第一光耦模块的P_MOS管开关模块一侧连接第一光耦模块，另一侧连接负载，通过电路设计控制P_MOS管的开断，进而使节点A存在电势差驱动负载；检测反馈模块主要是检测节点A的电势差，控制第二光耦模块的关断，反馈给主控模块，形成闭环，这种利用电路原理的检测方式区别于传统的传感器检测，可靠性更高。整体的电路结构上，通过光耦模块的隔离，实现安全侧与非安全侧的地信号完完全全隔离开，使之两侧不存在直接的电气关系。此发明具有结构简单，稳定性高，安全性高等特点。
进一步的，如图2所示，所述电路包括光耦U1，所述光耦U1中三极管的发射极接地，所述光耦U1中三极管的集电极分为两路，第一路与主控模块的SIGNALCTR1信号输入端连接，第二路经电阻R1与3.3V电源连接，所述光耦U1中发光二极管的正极经电阻R2与12V电源连接，所述光耦U1中发光二极管的负极分为三路，第一路与场效应管Q1的源极连接，第二路与电阻R3的一端连接，第三路与负载连接；电阻R3的另一端与发光二极管D1的负极连接，发光二极管D1的正极分为四路，第一路与场效应管Q1的漏极连接，第二路与电阻R5的一端连接，第三路与电容C1的一端连接，第四路与12V电源连接，所述场效应管Q1的栅极分为三路，第一路与电阻R5的另一端连接，第二路与电容C1的另一端连接，第三路与光耦U2中三极管的集电极连接，光耦U2中三极管的发射极接地，光耦U2中发光二极管的正极与3.3V电源连接，光耦U2中发光二极管的负极与主控模块的SIGNALCTR2信号输出端连接；所述电阻R3与负载之间的结点为节点A。
所述第一光耦模块和第二光耦模块连接到主控模块控制，构成安全控制侧。通过控制SIGNALCTR2输入端的高低电平，控制P_MOS场效应管Q1的关断，形成节点A处的电势差，驱动负载。低压侧和高压侧构成两个回路，并且不共地，达到控制但安全侧与非安全侧相互不影响的目的。根据光耦元U1发光二极管D1的通断，来控制SIGNALCTR1输出端呈现处高低电平状态，可在上位机进行检测。保证限流电阻R2和限流电阻R3相等，并且发光二极管D1和光耦元U1中发光二极管阻值相同，保证在SIGNALCTR2输出端呈现高电平状态时，节点A呈现等电势的状态。
当SIGNALCTR2信号输出端进行拉高处理时，此时光耦中光电二极管未能导通，其右侧的场效应管Q1是打开的状态，此时12V_ISO电压经过限流电阻R5对P_MOS管的栅极进行拉高处理，此时P_MOS管的源极与漏极处于截断状态。需要注意的是图2中上方和下方的12V_ISO是同一电源供电，其经过相同的限流电阻R2、限流电阻R3以及相同阻值的发光二极管，在节点A处形成等电动势，导致电流触发负载P1处于未触发状态。由于光耦U1右侧未能导通，其左侧也处于断开的状态，SIGNALCTR1被上拉电阻R1拉高，处于高电平的状态，此时在上位机可以根据SIGNALCTR1反应负载P1的工作状态。
当SIGNALCTR2信号输出端进行拉低处理时，此时光电耦合器U2左侧的发光二极管处于导通状态，其右侧也处于导通的状态，此时12V_ISO经过限流电阻R5和稳压滤波电容C1到达其左侧的GND_ISO，此时场效应管Q1的栅极被短接呈现低电平的状态，源极和漏极处于导通状态，此时图2上方的12V_ISO电流在场效应管Q1导通，在节点A处出现电势差，负载P1导通工作，光耦U1的发光二极管导通，其左侧的三极管导通，SIGNALCTR1被短接，呈现低电平的状态，芯片采样电平状态，达到对负载P1进行检测的目的。

Claims (4)

1.一种驱动与信号检测的隔离防爆电路，其特征在于：包括主控模块，所述主控模块的一个控制信号输出端与第一光耦模块的控制信号输入端连接，所述第一光耦模块的信号输出端与开关模块的控制信号输入端连接，所述开关模块的信号输出端分为两路，第一路与负载连接，第二路与检测反馈模块的信号输入端连接，所述检测反馈模块的信号输出端与第二光耦模块的信号输入端连接，所述第二光耦模块的信号输出端与所述主控模块的一个信号输入端连接；所述负载与开关模块之间的结点为节点A，通过主控模块控制开关模块的开断，进而使节点A存在电势差驱动负载；检测反馈模块用于检测节点A的电势差，控制第二光耦模块的关断，反馈给主控模块，形成闭环；所述开关模块为P_MOS管开关模块；所述电路包括光耦U1，所述光耦U1中三极管的发射极接地，所述光耦U1中三极管的集电极分为两路，第一路与主控模块的SIGNALCTR1信号输入端连接，第二路经电阻R1与3.3V电源连接，所述光耦U1中发光二极管的正极经电阻R2与12V电源连接，所述光耦U1中发光二极管的负极分为三路，第一路与场效应管Q1的源极连接，第二路与电阻R3的一端连接，第三路与负载连接；电阻R3的另一端与发光二极管D1的负极连接，发光二极管D1的正极分为四路，第一路与场效应管Q1的漏极连接，第二路与电阻R5的一端连接，第三路与电容C1的一端连接，第四路与12V电源连接，所述场效应管Q1的栅极分为三路，第一路与电阻R5的另一端连接，第二路与电容C1的另一端连接，第三路与光耦U2中三极管的集电极连接，光耦U2中三极管的发射极接地，光耦U2中发光二极管的正极与3.3V电源连接，光耦U2中发光二极管的负极与主控模块的SIGNALCTR2信号输出端连接；所述电阻R3与负载之间的结点为节点A；所述光耦U1和光耦U2连接到主控模块，构成安全控制侧。
2.如权利要求1所述的驱动与信号检测的隔离防爆电路，其特征在于：通过控制SIGNALCTR2信号输出端输出的高低电平，控制场效应管Q1的关断，形成节点A处的电势差，驱动负载。
3.如权利要求1所述的驱动与信号检测的隔离防爆电路，其特征在于：根据光耦U1以及发光二极管D1的通断，来控制SIGNALCTR1呈现处高低电平状态，用于主控模块进行检测。
4.如权利要求1所述的驱动与信号检测的隔离防爆电路，其特征在于：限流电阻R2和限流电阻R3的阻值相等，发光二极管D1和光耦U1中发光二极管的阻值相等，保证在SIGNALCTR2呈现高电平状态时，节点A呈现等电势的状态。
CN202310438421.1A 2023-04-23 2023-04-23 驱动与信号检测的隔离防爆电路 Active CN116388747B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310438421.1A CN116388747B (zh) 2023-04-23 2023-04-23 驱动与信号检测的隔离防爆电路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310438421.1A CN116388747B (zh) 2023-04-23 2023-04-23 驱动与信号检测的隔离防爆电路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN116388747A CN116388747A (zh) 2023-07-04
CN116388747B true CN116388747B (zh) 2023-09-12

Family

ID=86965631

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310438421.1A Active CN116388747B (zh) 2023-04-23 2023-04-23 驱动与信号检测的隔离防爆电路

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116388747B (zh)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009130544A (ja) * 2007-11-21 2009-06-11 Panasonic Corp クロック信号発生回路
CN102035472A (zh) * 2010-10-29 2011-04-27 中国兵器工业集团第二一四研究所苏州研发中心 可编程数字倍频器
WO2012129956A1 (zh) * 2011-03-31 2012-10-04 山东华芯半导体有限公司 防止延迟锁相环错误锁定的方法及系统
US10039167B1 (en) * 2017-03-29 2018-07-31 Zhuhai Shengchang Electronics Co., Ltd. Phase-cut dimming circuit with wide input voltage
WO2019174197A1 (zh) * 2018-03-13 2019-09-19 南京欧陆电气股份有限公司 一种基于自助学习技术的智能风机控制系统及其方法
CN113708756A (zh) * 2020-05-22 2021-11-26 无锡有容微电子有限公司 任意整数分频器及其分频方法
CN114625059A (zh) * 2022-05-16 2022-06-14 深圳众城卓越科技有限公司 具有反馈及信号封锁复位功能的集成控制电路
CN114745224A (zh) * 2022-05-20 2022-07-12 淮安威灵电机制造有限公司 家电设备的隔离异步通讯电路、方法和家电设备
WO2022155918A1 (zh) * 2021-01-22 2022-07-28 华为技术有限公司 一种电子器件、光电接收机、光模块及网络设备
CN114879594A (zh) * 2022-05-10 2022-08-09 成都天核科技有限公司 一种核电厂安全级plc系统的数字量输出诊断方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009130544A (ja) * 2007-11-21 2009-06-11 Panasonic Corp クロック信号発生回路
CN102035472A (zh) * 2010-10-29 2011-04-27 中国兵器工业集团第二一四研究所苏州研发中心 可编程数字倍频器
WO2012129956A1 (zh) * 2011-03-31 2012-10-04 山东华芯半导体有限公司 防止延迟锁相环错误锁定的方法及系统
US10039167B1 (en) * 2017-03-29 2018-07-31 Zhuhai Shengchang Electronics Co., Ltd. Phase-cut dimming circuit with wide input voltage
WO2019174197A1 (zh) * 2018-03-13 2019-09-19 南京欧陆电气股份有限公司 一种基于自助学习技术的智能风机控制系统及其方法
CN113708756A (zh) * 2020-05-22 2021-11-26 无锡有容微电子有限公司 任意整数分频器及其分频方法
WO2022155918A1 (zh) * 2021-01-22 2022-07-28 华为技术有限公司 一种电子器件、光电接收机、光模块及网络设备
CN114879594A (zh) * 2022-05-10 2022-08-09 成都天核科技有限公司 一种核电厂安全级plc系统的数字量输出诊断方法
CN114625059A (zh) * 2022-05-16 2022-06-14 深圳众城卓越科技有限公司 具有反馈及信号封锁复位功能的集成控制电路
CN114745224A (zh) * 2022-05-20 2022-07-12 淮安威灵电机制造有限公司 家电设备的隔离异步通讯电路、方法和家电设备

Also Published As

Publication number Publication date
CN116388747A (zh) 2023-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106026621B (zh) 一种带避免短路保护盲区的igbt驱动电路及检测方法
CN205829455U (zh) 一种带避免短路保护盲区的igbt驱动电路
CN204119014U (zh) 一种用于三电平的igbt驱动和保护电路
CN116388747B (zh) 驱动与信号检测的隔离防爆电路
CN102185286A (zh) 大功率igbt冗余驱动保护电路
CN210954770U (zh) 一种带限流保护的线性恒流源电路
CN212012500U (zh) 安全转矩关断电路
CN112510742A (zh) 一种储能系统的高电压穿越模块及其控制方法
CN103457464A (zh) 基于开关电源的限流电路
CN203278624U (zh) 一种带保护延时的igbt驱动电路
CN205753352U (zh) 伺服驱动器双电源低压同步检测电路
CN102931631B (zh) 一种高压直流电源系统的输出漏电保护装置
CN213846532U (zh) 一种基于光耦隔离的mosfet/igbt驱动芯片双重保护电路
CN211830191U (zh) 一种欠压锁定电路
CN104659756A (zh) 一种igbt驱动保护系统
CN207801885U (zh) 放电mos管的驱动检测装置及放电加工装置
CN209571817U (zh) Ic芯片保护电路
CN219144998U (zh) 一种短路保护电路及开关电源
CN218570218U (zh) 一种可控制上拉电平的一线通电路
CN216590193U (zh) 电磁阀节能控制电路及单细胞文库制备系统
CN116111713B (zh) 一种死锁解除电路、电源切换电路及电子设备
CN213547475U (zh) 一种基于mos管电流检测的集成电路
CN211554778U (zh) 一种变频器驱动控制电路
CN104660018B (zh) 半导体器件驱动电源电路
CN204696663U (zh) 一种高效输出短路保护电路

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant