CN202340215U - 一种用于遥控直接指令输出的驱动电路 - Google Patents
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Abstract
一种用于遥控直接指令输出的驱动电路，包括供电电路、第一防冒指令电路、第二防冒指令电路和LB8169驱动器件电路。供电电路对外部输入的电源进行滤波和限流，提供LB8169驱动器件电路工作所需电源。两个防冒指令电路分别对前级两个直接指令输出器件输出的直接指令信号进行隔离和滤波，同时调整输入指令信号的电平提供给LB8169驱动器件电路。LB8169驱动器件电路接收经电平调整后的直接指令信号，将该信号进行驱动后输出给直接指令用户。本实用新型通过增加防冒指令电路，提高了直接指令输出的可靠性，一方面对前级直接指令信号进行隔离，另一方面调整提供给LB8169驱动器件电路的指令信号电平，防止冒指令现象发生。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种信号驱动电路。
背景技术
遥控直接指令是由遥控设备输出给遥控直接指令用户的指令驱动信号，遥控直接指令用户所需的指令驱动信号，其高、低电平值应满足特定要求，并且安全性要求高，不允许发生冒指令现象。目前，遥控直接指令驱动电路普遍的设计方法是直接将驱动电路前级直接指令输出器件输出的直接指令信号选用混合集成电路LB8169驱动器件进行驱动的设计，驱动电路中仅包含LB8169驱动器件电路，这种电路的不足之处在于：正常情况下，当遥控设备无指令输出时，指令驱动电路前级直接指令输出器件输出一个低电平信号(幅度0V～0.5V)，当遥控设备有指令输出时，指令驱动电路前级直接指令输出器件输出一个正脉冲信号(幅度3.5V～5V，宽度160ms±10ms)，指令输出结束恢复成输出低电平信号。但是当遥控设备处于加断电过程中，可能会出现由于供电电压的不稳定状态而导致前级直接指令输出器件输出一个电平幅度在1V～2V之间的脉冲信号，该信号经过指令驱动电路输出指令驱动信号给直接指令用户，从而导致指令用户出现冒指令现象。
实用新型内容
本实用新型的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种遥控直接指令输出驱动电路，可以提高电路工作的可靠性，防止冒指令现象发生。
本实用新型的技术解决方案是：一种用于遥控直接指令输出的驱动电路，包括供电电路和LB8169驱动器件电路，供电电路对外部输入的电源进行滤波和限流，提供LB8169驱动器件电路工作所需电源，LB8169驱动器件电路输出直接指令驱动信号给直接指令用户，还包括第一防冒指令电路和第二防冒指令电路，第一防冒指令电路接收前级第一直接指令输出器件输出的指令信号，进行信号隔离和滤波，同时调整输出给LB8169驱动器件输入端指令信号的电平；第二防冒指令电路接收前级第二直接指令输出器件输出的指令信号，进行信号隔离和滤波，同时调整输出给LB8169驱动器件输入端指令信号的电平。
所述的第一防冒指令电路包括电阻R3、电阻R4、电容C3、电容C4和二极管D1，前级第一直接指令输出器件输出的指令信号IN1经第一指令输入端与电阻R3相连，电阻R3的另一端与二极管D1的导通端连接，二极管D1的截止端输出信号OUT1即为第一防冒指令电路的输出端；电容C3和电容C4之间采用串接方式连接，电容C3的另一端与二极管D1的导通端连接，电容C4的另一端与电源的GND端相连；电阻R4的一端与第一防冒指令电路的输出端相连，电阻R4的另一端与电源的GND端相连。
所述的第二防冒指令电路包括电阻R5、电阻R6、电容C5、电容C6和二极管D2，前级第二直接指令输出器件输出的指令信号IN2经第二指令输入端与电阻R5相连，电阻R5的另一端与二极管D2的导通端连接，二极管D2的截止端输出信号OUT2即为第二防冒指令电路的输出端；电容C5和电容C6之间采用串接方式连接，电容C5的另一端与二极管D2的导通端连接，电容C6的另一端与电源的GND端相连；电阻R6的一端与第二防冒指令电路的输出端相连，电阻R6的另一端与电源的GND端相连。
所述的供电电路包括电容C1、电容C2和电阻R1，电阻R1的一端与外部供电的电源输入端VIN连接，电阻R1的另一端输出信号VOUT即为供电电路的输出端；电容C1和电容C2之间采用串接方式连接，电容C1的另一端与供电电路的输出端相连，电容C2的另一端与输入电源的GND端相连。
所述的LB8169驱动器件电路包括电阻R7～R10和三极管V1～V4；第一防冒指令电路输入的信号OUT1经第一防冒指令电路的输出端与电阻R7相连，第二防冒指令电路输入的信号OUT2经第二防冒指令电路的输出端与电阻R8相连，电阻R7的另一端三极管V1的基极相连，电阻R8的另一端与三极管V2的基极相连；三极管V1的发射极与电阻R9的一端相连，三极管V2的发射极与电阻R10的一端相连，三极管V1和三极管V2的集电极连接到供电电路的输出端；电阻R9的另一端与三极管V3的基极相连，电阻R10的另一端与三极管V4的基极相连，三极管V3的发射极与三极管V4的集电极相连，三极管V4的发射极与输入电源的GND端相连；三极管V3的集电极输出信号OUT即为LB8169驱动器件电路的输出端，连接至直接指令用户的输入端。
本实用新型与现有技术相比的优点在于：本实用新型通过在传统混合集成电路LB8169驱动器件电路的基础上增加防冒指令电路，提高直接指令输出的可靠性，一方面对前级直接指令输出器件输出的指令信号进行信号隔离，防止前后级电路故障的相互影响；另一方面根据需要设计电阻阻值，调整提供给LB8169驱动器件电路的输入指令信号的电平，防止冒指令现象发生。
附图说明
图1为本实用新型驱动电路的原理图；
图2为本实用新型驱动电路的一种具体电路实现图。
具体实施方式
如图1所示，为本实用新型驱动电路的组成原理框图。包括供电电路、第一防冒指令电路、第二防冒指令电路、LB8169驱动器件电路。工作过程为：外部输入电源通过供电电路限流保护和滤波，为LB8169驱动器件电路供电，两路指令输出信号分别经过两个防冒指令电路进行信号隔离和调整信号电平，获得满足LB8169驱动器件输入要求的信号，然后经过LB8169驱动器件电路输出直接指令驱动信号，送给直接指令用户。
供电电路的一种具体电路连接方式如图2所示：供电电路由电容C1、电容C2和电阻R1组成。电阻R1的一端与外部供电的电源输入端VIN101连接，电阻R1的另一端输出信号VOUT即为供电电路的输出端102。电容C1和电容C2之间采用串接方式连接，电容C1的另一端与供电电路的输出端102相连，电容C2的另一端与输入电源的GND端相连。电阻R1的作用是对输入的供电电源进行限流保护，防止输出端负载发生短路故障时对输入供电电源造成影响。电容C1和电容C2的主要作用是对电源进行滤波去噪，串联使用的目的也是为了防止由于单个电容发生短路故障时，对输入供电电源造成短路影响。
第一防冒指令电路的一种具体电路连接方式如图2所示：第一防冒指令电路由电阻R3、电阻R4、电容C3、电容C4和二极管D1组成。前级第一直接指令输出器件输出的指令信号IN1经第一指令输入端103与电阻R3相连，电阻R3的另一端与二极管D1的导通端连接，二极管D1的截止端输出信号OUT1即为第一防冒指令电路的输出端104。电容C3和电容C4之间采用串接方式连接，电容C3的另一端与二极管D1的导通端连接，电容C4的另一端与电源的GND端相连；电阻R4的一端与第一防冒指令电路的输出端104相连，电阻R4的另一端与电源的GND端相连。电容C3和电容C4的主要作用是对电源进行滤波去噪，串联使用的目的是为了防止由于单个电容发生短路故障时，对输入信号造成短路影响。电阻R3和二极管D1的作用一方面是对前后级电路进行信号隔离；另一方面电阻R3、二极管D1和电阻R4构成的电路，通过阻值的合理设计，还可以调整提供给LB8169驱动器件电路输入端的指令信号电平，防止前级第一直接指令输出器件由于供电电压的不稳定状态而输出一个电平幅度在1V～2V之间的脉冲信号，该信号经过驱动电路输出给直接指令用户，从而导致指令用户出现冒指令现象。二极管D1选用开关二极管2CK75D。
第二防冒指令电路的一种具体电路连接方式如图2所示：第二防冒指令电路由电阻R5、电阻R6、电容C5、电容C6和二极管D2组成。第二防冒指令电路与第一防冒指令电路的组成和功能相同。前级第二直接指令输出器件输出的指令信号IN2经第二指令输入端105与电阻R5相连，电阻R5的另一端与二极管D2的导通端连接，二极管D2的截止端输出信号OUT2即为第二防冒指令电路的输出端106。电容C5和电容C6之间采用串接方式连接，电容C5的另一端与二极管D2的导通端连接，电容C6的另一端与电源的GND端相连；电阻R6的一端与第二防冒指令电路的输出端106相连，电阻R6的另一端与电源的GND端相连。
LB8169驱动器件电路的一种具体电路连接方式如图2所示：LB8169驱动器件电路由电阻R7～R10，三极管V1～V4组成。第一防冒指令电路输入的信号OUT1经第一防冒指令电路的输出端104与电阻R7相连，第二防冒指令电路输入的信号OUT2经第二防冒指令电路的输出端106与电阻R8相连，电阻R7的另一端三极管V1的基极相连，电阻R8的另一端与三极管V2的基极相连。三极管V1的发射极与电阻R9的一端相连，三极管V2的发射极与电阻R10的一端相连，三极管V1和三极管V2的集电极经供电端VDD连接到供电电路的输出端102。电阻R9的另一端与三极管V3的基极相连，电阻R10的另一端与三极管V4的基极相连，三极管V3的发射极与三极管V4的集电极相连，三极管V4的发射极经接地端GND与输入电源的GND端相连。三极管V3的集电极输出信号OUT即为LB8169驱动器件电路的输出端107，连接至直接指令用户的输入端。电阻R1～R4为三极管器件提供限流保护和设置导通门限电压，三极管V1～V4为开关管，构成OC输出方式，将直接指令驱动信号送给直接指令用户。LB8169驱动器件是一种双冗余指令输出驱动电路，只有当两个输入端同时输入正脉冲信号，输出端才能输出一个脉冲宽度相同的负脉冲信号，驱动直接指令用户的电路工作。
外部输入电源的供电电压VIN＝12V，各器件参数取值为：C1＝C2＝0.68uF，R1＝20Ω，C3＝C4＝C5＝C6＝0.022uF，二极管D1、D2的导通压降VD1、VD2为0.7V，三极管V1、V2、V3、V4基极与发射极之间的导通压降Vbe1、Vbe2、Vbe3、Vbe4为0.7V，三极管V3、V4集电极与发射极之间的饱和导通压降Vce3、Vce4为0.25V，电阻R3、R4、R5、R6的阻值是可调的，此处取值R3＝R5＝5.6K、R4＝R6＝20K。
当三极管V1、V2、V3、V4导通输出时，LB8169驱动器件电路两个输入端信号电平分别是：
VOUT1≈Vce4+Vbe3+Vbe1＝0.25V+0.7V+0.7V＝1.65V (1)
VOUT2≈Vbe4+Vbe2＝0.7V+0.7V＝1.4V (2)
当加断电过程中，由于供电电压的不稳定状态，前级两个直接直接指令输出器件分别输出一个电平幅度在1V～2V之间的脉冲信号，如果没有防冒指令电路，该脉冲信号直接输出到LB8169驱动器件电路两个输入端，当信号电平满足公式(1)和公式(2)中三极管V1、V2、V3、V4导通输出的要求，就会输出直接指令驱动信号给直接指令用户，从而导致冒指令现象发生。而增加防冒指令电路后，该信号电平分别经第一防冒指令电路与第二防冒指令电路处理后，输出到LB8169驱动器件电路两个输入端信号电平分别是：
VOUT1≈[(VIN1-VD1)×R4]/(R3+R4)＝0.23V～1.02V (3)
VOUT2≈[(VIN2-VD2)×R6]/(R5+R6)＝0.23V～1.02V (4)
公式(3)、(4)中的信号电平值不能满足公式(1)和公式(2)中三极管V1、V2、V3、V4导通输出的要求，因此不会输出直接指令驱动信号给直接指令用户，从而避免防止了冒指令现象发生，提高了直接指令输出的可靠性。
正常工作时，前级第一直接直接指令输出器件和第二直接指令输出器件输出幅度为3.5V～5V的直接指令信号，分别经过第一防冒指令电路与第二防冒指令电路处理后，输出到LB8169驱动器件电路的两个输入端信号电平分别是：
VOUT1≈[(VIN1-VD1)×R4]/(R3+R4)＝2.19V～3.36V (5)
VOUT2≈[(VIN2-VD2)×R6]/(R5+R6)＝2.19V～3.36V (6)
公式(5)、(6)中的信号电平值满足公式(1)和公式(2)中三极管V1、V2、V3、V4导通输出的要求，因此能够正常输出直接指令驱动信号给直接指令用户，输出功能不受增加防冒指令电路的影响。
由公式(3)、(4)、(5)、(6)可知，根据输入指令信号电平情况，合理设计电阻R3、R4、R5、R6的阻值，可以调整送给LB8169驱动器件电路输入端的指令信号电平，使其满足既能够正常输出直接指令驱动信号，又能够防止冒指令现象发生。
本实用新型说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。
Claims (5)
1.一种用于遥控直接指令输出的驱动电路，包括供电电路和LB8169驱动器件电路，供电电路对外部输入的电源进行滤波和限流，提供LB8169驱动器件电路工作所需电源，LB8169驱动器件电路输出直接指令驱动信号给直接指令用户，其特征在于：还包括第一防冒指令电路和第二防冒指令电路，其中：
第一防冒指令电路：接收前级第一直接指令输出器件输出的指令信号，进行信号隔离和滤波，同时调整输出给LB8169驱动器件输入端指令信号的电平；
第二防冒指令电路：接收前级第二直接指令输出器件输出的指令信号，进行信号隔离和滤波，同时调整输出给LB8169驱动器件输入端指令信号的电平。
2.根据权利要求1所述的一种用于遥控直接指令输出的驱动电路，其特征在于：所述的第一防冒指令电路包括电阻R3、电阻R4、电容C3、电容C4和二极管D1，前级第一直接指令输出器件输出的指令信号IN1经第一指令输入端(103)与电阻R3相连，电阻R3的另一端与二极管D1的导通端连接，二极管D1的截止端输出信号OUT1即为第一防冒指令电路的输出端(104)；电容C3和电容C4之间采用串接方式连接，电容C3的另一端与二极管D1的导通端连接，电容C4的另一端与电源的GND端相连；电阻R4的一端与第一防冒指令电路的输出端(104)相连，电阻R4的另一端与电源的GND端相连。
3.根据权利要求1所述的一种用于遥控直接指令输出的驱动电路，其特征在于：所述的第二防冒指令电路包括电阻R5、电阻R6、电容C5、电容C6和二极管D2，前级第二直接指令输出器件输出的指令信号IN2经第二指令输入端(105)与电阻R5相连，电阻R5的另一端与二极管D2的导通端连接，二极管D2的截止端输出信号OUT2即为第二防冒指令电路的输出端(106)；电容C5和电容C6之间采用串接方式连接，电容C5的另一端与二极管D2的导通端连接，电容C6的另一端与电源的GND端相连；电阻R6的一端与第二防冒指令电路的输出端(106)相连，电阻R6的另一端与电源的GND端相连。
4.根据权利要求1所述的一种用于遥控直接指令输出的驱动电路，其特征在于：所述的供电电路包括电容C1、电容C2和电阻R1，电阻R1的一端与外部供电的电源输入端VIN(101)连接，电阻R1的另一端输出信号VOUT即为供电电路的输出端(102)；电容C1和电容C2之间采用串接方式连接，电容C1的另一端与供电电路的输出端(102)相连，电容C2的另一端与输入电源的GND端相连。
5.根据权利要求1所述的一种用于遥控直接指令输出的驱动电路，其特征在于：所述的LB8169驱动器件电路包括电阻R7～R10和三极管V1～V4；第一防冒指令电路输入的信号OUT1经第一防冒指令电路的输出端(104)与电阻R7相连，第二防冒指令电路输入的信号OUT2经第二防冒指令电路的输出端(106)与电阻R8相连，电阻R7的另一端三极管V1的基极相连，电阻R8的另一端与三极管V2的基极相连；三极管V1的发射极与电阻R9的一端相连，三极管V2的发射极与电阻R10的一端相连，三极管V1和三极管V2的集电极连接到供电电路的输出端(102)；电阻R9的另一端与三极管V3的基极相连，电阻R10的另一端与三极管V4的基极相连，三极管V3的发射极与三极管V4的集电极相连，三极管V4的发射极与输入电源的GND端相连；三极管V3的集电极输出信号OUT即为LB8169驱动器件电路的输出端(107)，连接至直接指令用户的输入端。
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| CN109149772A (zh) * | 2018-09-11 | 2019-01-04 | 北京空间机电研究所 | 卫星用负载隔离及无源匹配的遥控指令输出方法及系统 |
| CN112737550A (zh) * | 2020-10-30 | 2021-04-30 | 北京空间飞行器总体设计部 | 双冗余容错高可靠正脉冲和负脉冲开关指令驱动装置 |
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