CN201266919Y - 接近开关的供电电路 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开一种接近开关的供电电路，包括整流模块、可控硅、控制模块和截止供电模块；整流模块的输入端与外界交流电源连接，输出端连接至可控硅的阳极；可控硅的阴极接地，控制极与控制模块的信号输出端连接；整流模块的输出端还经由截止供电模块与控制模块的电源输入端连接；还包括一过零供电模块，此过零供电模块的输入端与整流模块的输出端连接，输出端与控制模块的电源输入端相连，而过零供电模块的触发端与可控硅的控制极反相连接。此电路结构接线简单，使用方便，稳定性高，使用成本低。

Description

接近开关的供电电路
技术领域
本实用新型涉及接近开关，特别涉及一种可持续对整机进行供电的供电电路。
背景技术
接近开关作为一种非接触位置检测装置，在机械控制领域有着广泛的应用，用来对各种移动设备进行限位控制和往复运动频率检测，也可作为金属探测传感器。当有金属物进入接近开关感应动作范围时，接近开关会在无接触的情况下发出检测信号，并将信号送入设备的控制模块，以供显示设备的运动状况或控制设备动作。
目前在使用接近开关时，一般采用如图1所示的供电电路为控制模块30供电，从而控制接近开关动作，该供电电路主要包括整流模块10、可控硅20、控制模块30和截止供电模块40，其中，整流模块10的输入端与外界交流电源连接，输出端连接到可控硅20的阳极，可控硅20的阴极接地，而控制极经由一电阻R10连接至控制模块30的信号输出端Q；截止供电模块40的主要作用是在可控硅20截止时，为控制模块30提供电源，其主要由场效应管Q11、二极管D4、二极管D5、三极管Q10和电阻R6组成，其中，场效应管Q11为共漏极连接，且漏极还与整流模块10的输出端相连，而场效应管Q11的源极与二极管D4的阳极连接，而二极管D4的阴极经由二极管D5连接到三极管Q10的基极，三极管Q10的集电极与场效应管Q11的栅极连接，三极管Q10的发射极通过一电阻R6连接至三极管Q10的基极，且三极管Q10的发射极还通过电阻R7与控制模块30的电源输入端VS连接。
此供电电路的工作原理为：外界电源电压经整流模块10(此处使用整流桥MB6S)整流成为直流后加在可控硅20的阳极；当未检测到金属物时，控制模块30的Q端为低电平(即反相对应的控制端/Q端为高电平)，则与之连接的可控硅20的控制极也为低电平，不能触发可控硅20，此时可控硅20截止，经整流桥MB6S整流后的直流电压经由场效应管Q11、二极管D4、二极管D5、三极管Q10及电阻R6对控制模块30(此处使用漏流传感器TC355)供电(即VDD)；当检测到金属物后，控制模块30的Q端为高电平(易知/Q端为低电平)，可控硅20的控制极也为高电平，触发可控硅20导通，使得可控硅20的阳极电位变为0，则场效应管Q11的漏极输入为0，使得场效应管Q11处于截止状态，无法对控制模块30进行供电，接近开关不再起作用。
在实际使用时，若接近开关不能工作，则无法对移动设备进行持续控制，造成不可估量的损失，因而，必须保证当可控硅20导通时，控制模块30也能够获得电源而工作，目前的技术中，大都是在控制模块30的电源输入端VS端另外增加连接一直流电源(DC)作为辅助电源，参考图2所示，其中的负载起着分压降流的作用，保护控制模块30不会因开关瞬间电压过高而烧坏，则当检测到金属物而导致可控硅20导通时，直流电源开始对控制模块30进行供电，保证控制模块30不会因可控硅20导通而断电；然而，这种方案也有其弊端存在：由于此方案是在控制模块30的VS端增加设置一直流电源，因此使得整体需要引出三条线，安装时接线复杂，使用不便，电路稳定性差；且需另外配备直流电源，增加使用成本。
鉴于上述缺陷，本发明人对接近开关的供电线路进行潜心研究，本案由此产生。
实用新型内容
本实用新型的主要目的，在于提供一种接近开关的供电电路，其接线简单，使用方便，稳定性高，使用成本低。
为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：
一种接近开关的供电电路，包括整流模块、可控硅、控制模块和截止供电模块；整流模块的输入端与外界交流电源连接，输出端连接至可控硅的阳极；可控硅的阴极接地，控制极与控制模块的信号输出端连接；整流模块的输出端还经由截止供电模块与控制模块的电源输入端连接；还包括一过零供电模块，此过零供电模块的输入端与整流模块的输出端连接，输出端与控制模块的电源输入端相连，而过零供电模块的触发端与可控硅的控制极反相连接；当可控硅的控制极为低电平时，可控硅截止，则过零供电模块的触发端为高电平，此时过零供电模块不工作；当可控硅的控制极为高电平时，可控硅导通，此时过零供电模块的触发端为低电平，过零供电模块开始工作，向控制模块的电源输入端供电。
上述过零供电模块包括一二极管、一电阻、一三极管和一电容，二极管的阴极与可控硅的控制极反相连接，阳极经过电阻连接到三极管的基极；三极管的发射极与整流模块的输出端连接，集电极与电容的正极连接，且电容的正极还与控制模块的电源输入端相连；电容的负极接地。
上述过零供电模块还包括一反相器，连接在二极管的阴极与可控硅的控制极之间。
上述控制模块具有与信号输出端反相的控制端，二极管的阴极连接在该控制端上。
采用上述方案后，本实用新型通过在控制模块的电源输入端增加连接一过零供电模块，当可控硅截止时，截止供电模块开始工作，利用外界交流电源为控制模块供电，使接近开关工作，由于此时可控硅的控制极为低电平，与之反相连接的过零供电模块的触发端为高电平，由于过零供电模块为低电平有效，而使得过零供电模块也不会工作；而当可控硅导通时，截止供电模块不再工作，此时由于可控硅的控制极为高电平，使得过零供电模块的触发端为低电平，在交流电过零时，可控硅自动关断，此时可控硅阳极电压上升，由过零供电模块开始为控制模块供电，保证接近开关的持续工作；此处使用过零供电模块取代传统技术中的直流电源，使得整体仅需两条引线，与外界交流电源连接，接线简单，工作稳定性高；且通过小型电子元器件连接成电路，体积小，成本大大降低。
附图说明
图1是现有供电电路的电路连接图；
图2是现有供电电路的电路框图；
图3是本实用新型的电路连接图；
图4是本实用新型的电路框图；
图5是本实用新型的波形示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本实用新型作详细说明。
如图3所示，是本实用新型一种接近开关的供电电路的一个较佳实施例，包括整流模块1、可控硅2、控制模块3和截止供电模块4。
整流模块1的输入端与外界交流电源连接，输出端连接至可控硅2的阳极；可控硅2的阴极接地，控制极与控制模块3(此处使用漏流传感器TC355)的信号输出端连接；整流模块1的输出端还经由截止供电模块4与控制模块3的电源输入端连接，此处截止供电模块4主要由场效应管Q11、二极管D4、二极管D5、三极管Q10和电阻R6组成，各元器件的连接关系如前所述，均为公知技术，故不再赘述。
本实用新型的改进点在于：电路中还包括一过零供电模块5，在本实施例中，过零供电模块5包括二极管D3、电阻R4、三极管Q9和电容C4。
二极管D3的阴极与可控硅2的控制极反相连接，作为过零供电模块5的触发端，此处可以是借助在二极管D3的阴极与可控硅2的控制极之间连接一反相器来实现反相，也可以采用其它可以使二极管D3的阴极信号与可控硅2的控制极信号相反的方式，在本实施例中，由于控制模块3采用TC355，而与可控硅2的控制极连接的信号输出端Q具有与其反相的引脚——控制端/Q，则可以将二极管D3的阴极直接与控制模块3的控制端/Q连接，以减少元器件数量，提高信号稳定性；二极管D3的阳极经过电阻R4连接到三极管Q9的基极。
三极管Q9选用PNP型，其发射极与整流模块1的输出端连接，具体连接在二极管D4与D5之间，作为过零供电模块5的输入端，而三极管Q9的集电极与电容C4的正极连接。
电容C4的正极还与控制模块3的电源输入端相连，负极接地。
本实用新型工作时，请同时参考图3与图5所示，当未检测到金属物时，控制模块3的信号输出端Q为低电平，使得可控硅2截止；另外由于控制端/Q为高电平，二极管D3截止，过零供电模块5也不会工作；此时外界交流电压经整流模块1整流后经由截止供电模块4加载在控制模块3的电源输入端；此时由于过零供电模块5中电容C4的阳极直接与控制模块3的电源输入端相连，因而截止供电模块4还同时为电容C4充电。
当检测到金属物时，控制模块3的信号输出端Q输出高电平，促使可控硅2导通，使得可控硅2的阳极电位为0，则截止供电模块4中的场效应管Q11截止，截止供电模块4不再为控制模块3供电；此时由于控制模块3的控制端/Q为低电平，使得二极管D3导通，三极管Q9导通，电容C4开始将储存的电量送入控制模块3的电源输入端，使得接近开关继续工作；电容C4中储存的电量有限，然而当交流电过零后，可控硅2会自动截止，可控硅2的阳极电压开始上升，使得整流后的电源电压通过三极管Q9继续对电容C4充电，进而为控制模块3供电，即图5中的阴影部分。
通过以上的分析可以看出，本实用新型由于增加了过零供电模块5，在可控硅2导通时，取代现有技术中附加的直流电源，而利用电容C4储存的电量对控制模块3供电，可减少一根与直流电源的连线，如图4所示，整体只需要两条引线连接外界交流电源即可，减少引线数目，使得接线简单，使用方便，且不会因连接过多而发生短路等故障，电路工作稳定性优异；另外，过零供电模块5只需要几个电子元器件连接组成电路，体积小，成本低。以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型保护范围之内。

Claims (4)

1、一种接近开关的供电电路，包括整流模块、可控硅、控制模块和截止供电模块；整流模块的输入端与外界交流电源连接，输出端连接至可控硅的阳极；可控硅的阴极接地，控制极与控制模块的信号输出端连接；整流模块的输出端还经由截止供电模块与控制模块的电源输入端连接；其特征在于：还包括一过零供电模块，此过零供电模块的输入端与整流模块的输出端连接，输出端与控制模块的电源输入端相连，而过零供电模块的触发端与可控硅的控制极反相连接；当可控硅的控制极为低电平时，可控硅截止，则过零供电模块的触发端为高电平，此时过零供电模块不工作；当可控硅的控制极为高电平时，可控硅导通，此时过零供电模块的触发端为低电平，过零供电模块开始工作，向控制模块的电源输入端供电。
2、如权利要求1所述的接近开关的供电电路，其特征在于：所述过零供电模块包括一二极管、一电阻、一三极管和一电容，二极管的阴极与可控硅的控制极反相连接，阳极经过电阻连接到三极管的基极；三极管的发射极与整流模块的输出端连接，集电极与电容的正极连接，且电容的正极还与控制模块的电源输入端相连；电容的负极接地。
3、如权利要求2所述的接近开关的供电电路，其特征在于：所述过零供电模块还包括一反相器，连接在二极管的阴极与可控硅的控制极之间。
4、如权利要求2所述的接近开关的供电电路，其特征在于：所述控制模块具有与信号输出端反相的控制端，二极管的阴极连接在该控制端上。
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