CN204886734U - 电源控制电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种电源控制电路，包括：接收驱动控制信号的隔离模块；输入端接该隔离模块输出端，输出端输出逻辑驱动信号的推挽模块；接交流电源，且具有电感器的整流滤波模块；输入端接所述整流滤波模块的输出端，用于指示状态的指示模块；输入端通过指示模块接所述整流滤波模块的输出端，输出端接地，控制端接所述推挽模块的输出端的开关管；以及输出正极和负极分别接所述整流滤波模块的输出端和所述开关管输入端的输出端口；电源输入部分兼容交、直流输入，无正负极性区分。同时提供控制部分所需电源。控制部分，采用PWM脉冲信号进行控制，驱动信号输入进行了光电隔离，不会对PWM控制器产生干扰。
Description
技术领域
本实用新型涉及电源技术领域，特别是涉及一种电源控制电路。
背景技术
随着我国建筑施工机械化技术水平不断提高，塔式起重机应用也愈加普遍，塔式起重机是建筑行业上应用得最广泛的一种起重机械。塔式起重机(塔吊)包括垂直起升、前后变幅、以及左右回转三个运动机构；塔吊的回转机构在使用过程中会不断的启停动作，为了提高在使用中的平稳性，通常采用具有响应速度快、运行稳定、价格低廉、维护方便等优点的电涡流制动器。
电涡流制动器通常传统的继电器或接触器的开关控制模式，采用无触点式智能模块控制，这种控制方式使得塔吊在回转过程中出现停顿、走走停停现象。为了使塔吊回转在减速换挡、低速运行等操作过程中更平稳，电涡流制动器需要一种专用的电源控制电路。
实用新型内容
本实用新型目的在于提供一种用于电涡流制动器电源控制电路，旨在解决现有的电源控制电路不稳定的问题。
本实用新型提供了一种用于电涡流制动器的电源控制电路，包括：
接收驱动控制信号的隔离模块；
输入端接该隔离模块输出端，输出端输出逻辑驱动信号的推挽模块；
接交流电源，且具有电感器的整流滤波模块；
输入端接所述整流滤波模块的输出端，用于指示状态的指示模块；
输入端通过所述指示模块接所述整流滤波模块的输出端，输出端接地，控制端接所述推挽模块的输出端的开关管；以及
输出正极和负极分别接所述整流滤波模块的输出端和所述开关管输入端的输出端口。
进一步地，所述隔离模块包括光电耦合器，所述光电耦合器包括发光器和受光器，所述发光器的两端用于接收所述驱动控制信号，所述受光器的输入端接电源，输出端作为所述隔离模块的输出端接所述推挽模块的输入端。
进一步地，所述隔离模块还包括稳压滤波单元，所述稳压滤波单元接于所述发光器的两端之间。
进一步地，所述推挽模块包括第一电阻、第二电阻、第一三极管和第二三极管，其中，所述第一三极管和第二三极管分别为NPN三极管和PNP三极管；
所述第一电阻的第一端作为所述推挽模块的输出端，第二端接所述第二电阻的第一端、所述第一三极管的基极以及第二三极管的基极；所述第二电阻的第二端接所述第二三极管的集电极和地；所述第一三极管的集电极接直流电源，所述第一三极管的发射极与所述第二三极管的发射极共接作为所述推挽模块的输出端。
进一步地，所述整流滤波模块包括整流器、所述电感器、电解电容和第一电容，其中：
所述整流器的两个输入端接入所述交流电源的两端，正输出端接所述电感器的一端，负输出端接地；所述电解电容的正极和所述第一电容的一端接所述电感器的另一端并作为所述整流滤波模块的输出端，所述电解电容的负极和所述第一电容的另一端接地。
进一步地，所述指示模块包括第一发光二极管、续流二极管和第三电阻，所述第一发光二极管的阳极接所述整流滤波模块的输出端和所述续流二极管的阴极，所述第一发光二极管的阴极接所述第三电阻的一端，所述第三电阻的另一端接所述续流二极管的阳极、所述开关管的输入端以及所述输出端口的输出负极。
进一步地，所述指示模块还包括第四电阻和第二发光二极管，所述第四电阻的一端接所述整流滤波模块的输出端，另一端接所述第二发光二极管的阳极，所述第二发光二极管的阴极接地。
进一步地，所述开关管为N沟道MOS管，所述开关管的输入端、输出端和控制端分别为MOS管的漏极、源极和栅极。
进一步地，所述开关管的栅极和源极之间连接有第五电阻和一双向触发二极管，且栅极通过第六电阻接所述推挽模块的输出端。
进一步地，稳压滤波单元包括第七电阻、第八电阻、第二电容和稳压二极管，所述第七电阻的一端接所述光电耦合器的发光器的输入端，所述第二电容、第八电阻和稳压二极管的两端依次分别接所述发光器的输入端和输出端，所述第七电阻的另一端和所述发光器的输出端用于接收所述驱动控制信号。
上述的电源控制电路的电源输入部分，兼容交、直流输入，无正负极性区分。同时通过内部电压调节芯片提供控制部分所需电源。控制部分，采用PWM脉冲信号进行控制，驱动信号输入进行了光电隔离，不会对PWM控制器产生干扰；同时PWM控制信号输入兼容OC/OD门输入，输出信号频率与占空比均可调节。通过PWM的控制实现对制动器输入电源的调节，与变频器配合使用，使制动更平稳。
附图说明
图1为本实用新型较佳实施例中电源控制电路的驱动部分的电路原理图；
图2为本实用新型较佳实施例中电源控制电路的电源部分的电路原理图。
具体实施方式
为了使本实用新型要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
请参阅图1及图2，本实用新型较佳实施例中用于电涡流制动器的电源控制电路，包括隔离模块10、推挽模块20、整流滤波模块30、指示模块40、开关管Q7以及输出端口50。
隔离模块10用于接收驱动控制信号，驱动控制信号可以是包含高低电平的PWM信号或OC/OD门输出的逻辑驱动；推挽模块20的输入端接该隔离模块10输出端，推挽模块20的输出端输出逻辑驱动信号VGS。整流滤波模块30接交流电源(AC+、AC-)，且具有电感器L1，输出整流滤波后的直流电源VCC，电感器L1可以防止在电容上电时因充电电流过大而被损坏。指示模块40的输入端接所述整流滤波模块30的输出端，用于指示直流电源VCC状态和电路状态；开关管Q7的输入端通过所述指示模块40接所述整流滤波模块30的输出端，输出端接地，控制端接所述推挽模块20的输出端；输出端口50的输出正极V01+和输出负极V01-分别接所述整流滤波模块30的输出端和所述开关管Q7输入端，输出正极V01+和输出负极V01-用于提供涡流制动器的负载。此外，输出正极V01+的前端还串接一个熔断器F1，用于对负载进行短路保护。
隔离模块10包括光电耦合器OC1，所述光电耦合器OC1包括发光器和受光器，所述发光器的两端用于接收所述驱动控制信号(PWM+、PWM-)；所述受光器的输入端接电源15V，输出端作为所述隔离模块10的输出端接所述推挽模块20的输入端。光电耦合器OC1的发光器为发光二极管，其输入端和输出端分别为发光二极管的阳极和阴极，光电耦合器OC1的受光器为光敏三极管，其输入端和输出端分别为光敏三极管的集电极和发射极。
进一步地，隔离模块10还包括稳压滤波单元11，所述稳压滤波单元11接于所述发光器的两端之间。稳压滤波单元11包括第七电阻R2、第八电阻R3、第二电容C1和稳压二极管D1，所述第七电阻R2的一端接所述光电耦合器OC1的发光器的输入端，所述第二电容C1、第八电阻R3和稳压二极管D1的两端依次分别接所述发光器的输入端和输出端，所述第七电阻R2的另一端和所述发光器的输出端用于接收所述驱动控制信号(PWM+、PWM-)。
推挽模块20包括第一电阻R4、第二电阻R6、第一三极管Q3和第二三极管Q4。所述第一三极管Q3和第二三极管Q4分别为NPN三极管和PNP三极管；所述第一电阻R4的第一端作为所述推挽模块20的输出端，第二端接所述第二电阻R6的第一端、所述第一三极管Q3的基极以及第二三极管Q4的基极；所述第二电阻R6的第二端接所述第二三极管Q4的集电极和地；所述第一三极管Q3的集电极接直流电源15V，所述第一三极管Q3的发射极与所述第二三极管Q4的发射极共接作为所述推挽模块20的输出端。推挽模块20提高驱动控制信号(PWM+、PWM-)的驱动能力。
整流滤波模块30包括整流器AD1、所述电感器L1、电解电容E2和第一电容C8。所述整流器AD1的两个输入端接入所述交流电源15V(AC+、AC-)的两端，正输出端接所述电感器L1的一端，负输出端接地；所述电解电容E2的正极和所述第一电容C8的一端接所述电感器L1的另一端并作为所述整流滤波模块30的输出端，所述电解电容E2的负极和所述第一电容C8的另一端接地。整流滤波模块30的输出端VCC通过TL431进行转换提供光电耦合器OC1、推挽模块20所需直流电源15V。电感器L1与电解电容E2、第一电容C8组成LC滤波，提高输出电压的稳定性，同时电感器L1可以防止在电容上电时因充电电流过大而被损坏。
指示模块40包括第一发光二极管LED4、续流二极管D7和第三电阻R20，所述第一发光二极管LED4的阳极接所述整流滤波模块30的输出端和所述续流二极管D7的阴极，所述第一发光二极管LED4的阴极接所述第三电阻R20的一端，所述第三电阻R20的另一端接所述续流二极管D7的阳极、所述开关管Q7的输入端以及所述输出端口50的输出负极V01。本实施例中，第一发光二极管LED4本电路的工作状态指示灯。
所述指示模块40还包括第四电阻R17和第二发光二极管LED1，所述第四电阻R17的一端接所述整流滤波模块30的输出端，另一端接所述第二发光二极管LED1的阳极，所述第二发光二极管LED1的阴极接地。本实施例中，第二发光二极管LED1为整流滤波模块30输出的直流电源VCC的指示灯。
开关管Q7为N沟道MOS管，所述开关管Q7的输入端、输出端和控制端分别为MOS管的漏极、源极和栅极。进一步地，所述开关管Q7的栅极和源极之间连接有第五电阻R15和一双向触发二极管D4，且栅极通过第六电阻R16接所述推挽模块20的输出端。
上述实施方式中，隔离模块10和推挽模块20构成本电路的驱动部分，其中：
驱动控制信号(PWM+、PWM-)通过光电耦合器OC1进行驱动隔离，可以防止对PWM驱动源产生干扰；三极管Q3、Q4组成推挽结构提高PWM驱动控制信号(PWM+、PWM-)的驱动能力。同时驱动控制信号PWM+为高电平时，光电耦合器OC1输出高电平，推挽结构输出逻辑驱动信VGS为高电平；若PWM驱动控制信号(PWM+、PWM-)为OC/OD门输出，则发光器的输入端PWM+接驱动源电源15V，发光器的输出端PWM-接驱动信号，均能实现高电平输入对应逻辑驱动信VGS高电平输出的正逻辑驱动。
整流滤波模块30、指示模块40、开关管Q7以及输出端口50构成本电路的电源15V部分，其中：
通过整流器AD1可是实现交直流输入，并且无极性区分，提高了造作的安全性。电感器L1与电解电容E2、第一电容C8组成LC滤波，提高输出电压的稳定性，同时电感器L1可以防止在电容上电时因充电电流过大而被损坏。第二发光二极管LED1为直流电源VCC指示灯，第一发光二极管LED4为工作状态指示灯，输出正极VO1+、输出负极VO1-用于提供涡流制动器的负载。直流电源VCC通过TL431进行转换提供光电耦合器OC1、推挽电路所需电源15V。
电源控制电路的电源输入部分，兼容交、直流输入，无正负极性区分。同时通过内部电压调节芯片提供控制部分所需电源。控制部分，采用PWM脉冲信号进行控制，驱动信号输入进行了光电隔离，不会对PWM控制器产生干扰；同时PWM控制信号输入兼容OC/OD门输入，输出信号频率与占空比均可调节。通过PWM的控制实现对制动器输入电源的调节，与变频器配合使用，使制动更平稳。提供独立的3路输出方式，每一路输出提供了独立的短路保护功能，带载能力强，使用寿命长。各路输出均有状态指示，能直观的观察各路的工作状态。
电涡流制动器的电源控制电路结合我公司AC80S变频器在塔吊上进行运用，使得塔吊在回转中运行平稳，可靠，避免了停顿、走走停停现象，提高了塔吊使用的安全性。电涡流制动器电源控制电路应用于我公司塔吊一体机等产品中，提高了产品功能集成度，使产品的智能化、可靠性得到了提高。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电源控制电路，用于电涡流制动器，其特征在于，包括：
接收驱动控制信号的隔离模块；
输入端接该隔离模块输出端，输出端输出逻辑驱动信号的推挽模块；
接交流电源，且具有电感器的整流滤波模块；
输入端接所述整流滤波模块的输出端，用于指示状态的指示模块；
输入端通过所述指示模块接所述整流滤波模块的输出端，输出端接地，控制端接所述推挽模块的输出端的开关管；以及
输出正极和负极分别接所述整流滤波模块的输出端和所述开关管输入端的输出端口。
2.如权利要求1所述的电源控制电路，其特征在于，所述隔离模块包括光电耦合器，所述光电耦合器包括发光器和受光器，所述发光器的两端用于接收所述驱动控制信号，所述受光器的输入端接电源，输出端作为所述隔离模块的输出端接所述推挽模块的输入端。
3.如权利要求2所述的电源控制电路，其特征在于，所述隔离模块还包括稳压滤波单元，所述稳压滤波单元接于所述发光器的两端之间。
4.如权利要求1所述的电源控制电路，其特征在于，所述推挽模块包括第一电阻、第二电阻、第一三极管和第二三极管，其中，所述第一三极管和第二三极管分别为NPN三极管和PNP三极管；
所述第一电阻的第一端作为所述推挽模块的输出端，第二端接所述第二电阻的第一端、所述第一三极管的基极以及第二三极管的基极；所述第二电阻的第二端接所述第二三极管的集电极和地；所述第一三极管的集电极接直流电源，所述第一三极管的发射极与所述第二三极管的发射极共接作为所述推挽模块的输出端。
5.如权利要求1所述的电源控制电路，其特征在于，所述整流滤波模块包括整流器、所述电感器、电解电容和第一电容，其中：
所述整流器的两个输入端接入所述交流电源的两端，正输出端接所述电感器的一端，负输出端接地；所述电解电容的正极和所述第一电容的一端接所述电感器的另一端并作为所述整流滤波模块的输出端，所述电解电容的负极和所述第一电容的另一端接地。
6.如权利要求1所述的电源控制电路，其特征在于，所述指示模块包括第一发光二极管、续流二极管和第三电阻，所述第一发光二极管的阳极接所述整流滤波模块的输出端和所述续流二极管的阴极，所述第一发光二极管的阴极接所述第三电阻的一端，所述第三电阻的另一端接所述续流二极管的阳极、所述开关管的输入端以及所述输出端口的输出负极。
7.如权利要求6所述的电源控制电路，其特征在于，所述指示模块还包括第四电阻和第二发光二极管，所述第四电阻的一端接所述整流滤波模块的输出端，另一端接所述第二发光二极管的阳极，所述第二发光二极管的阴极接地。
8.如权利要求1所述的电源控制电路，其特征在于，所述开关管为N沟道MOS管，所述开关管的输入端、输出端和控制端分别为MOS管的漏极、源极和栅极。
9.如权利要求1或8所述的电源控制电路，其特征在于，所述开关管的栅极和源极之间连接有第五电阻和一双向触发二极管，且栅极通过第六电阻接所述推挽模块的输出端。
10.如权利要求3所述的电源控制电路，其特征在于，稳压滤波单元包括第七电阻、第八电阻、第二电容和稳压二极管，所述第七电阻的一端接所述光电耦合器的发光器的输入端，所述第二电容、第八电阻和稳压二极管的两端依次分别接所述发光器的输入端和输出端，所述第七电阻的另一端和所述发光器的输出端用于接收所述驱动控制信号。
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