CN218997683U - 一种伺服驱动器接口电源的保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种伺服驱动器接口电源的保护电路，包括双电源，其中第一电源分别连接电容C1、电阻R3和电阻R1，电容C1的另一端接地，电阻R3的另一端分别连接电阻R5、电容C4和基准电压IC1，电阻R5和电容C4的另一端分别接地；第二电源分别连接电容C6、电阻R9和电阻R7，电容C6的另一端接地，电阻R9的另一端分别连接电阻R11、电容C9和基准电压IC3，电阻R11和电容C9的另一端分别接地。本实用新型采用光耦输出，可信号隔离，并提高掉电侦测响应速度；可通过电阻调节侦测准位。

Description

一种伺服驱动器接口电源的保护电路

技术领域

本实用新型属于保护电路技术领域，尤其涉及一种伺服驱动器接口电源的保护电路。

背景技术

近年来，为了避免客户在驱动器调试参数、试运行阶段误操导致触电风险，现有技术中使用双电源系统，即在400V入电级别伺服驱动器设计控制系统电源采用了24V电源，动力电源采用AC380V标准入电。

双电源系统主要是将驱动器控制电源(低压)和功率电源(高压)分开，客户只需在控制电源上电的情况下就能完成参数设置。此外，在驱动器用户接口处，还提供一组标准24V电源(后续称之内部24V或IP24V)，可供外部信号、小功率设备使用，客户可再节省一台电源，在节约空间的同时还可节约使用成本。

然而这种设计在方便客户的同时却也可能因为客户误操作带来一些风险。例如客户在使用伺服驱动器时突然将控制电源断电或者在使用内部24V电源供电时外接设备发生短路，都会导致伺服驱动器电源系统不稳定或MCU供电异常导致内部控制信号判断错误，从而有损坏IGBT的风险。

图1为双电源伺服驱动器基本框图，24V为控制电源通过变压器转换输出内部24V电源以及IGBT驱动电源。IGBT驱动控制IGBT输出从而使马达运转。当客户因误操作将24V控制电突然断电时，经过变压器转化输出的IGBT驱动电压就会下降，而此时CPU电压依然能维持工作发出驱动信号使IGBT输出。IGBT在这样低驱动电压的情况下，就会加大开通损耗，严重时甚至会因为发热而损坏。同理客户在外接IP24V时发生短路，导致电源系统不稳定，同样也会拉低驱动电压。如图2所示模拟客户将IP24短路(灰色信号为IP24V绿色为驱动电压)。当发生短路时，IP24V电压迅速被拉低，同时驱动电压也会跟着拉低，电压由16.83V拉到12.92V。此电压作为IGBT驱动电压，极大的增加IGBT损坏风险。

实用新型内容

因此，在双电源系统下，为避免因客户误操作从而造成IGBT损坏产生而影响客户正常使用，设计一种针对伺服驱动器接口电源保护的线路就显得十分必要。有鉴于此，本实用新型提出了一种伺服驱动器接口电源的保护电路。

本实用新型公开的一种伺服驱动器接口电源的保护电路，包括双电源，其中第一电源分别连接电容C1、电阻R3和电阻R1，电容C1的另一端接地，电阻R3的另一端分别连接电阻R5、电容C4和基准电压IC1，电阻R5和电容C4的另一端分别接地；基准电压IC1的另一端分别连接电容C2、电阻R4和光耦PC1的第2引脚连接，光耦PC1的第1引脚、电容C2的另一端、电阻R4的另一端分别连接稳压二极管ZD1的正极，稳压二极管ZD1的负极连接+24V电源；光耦PC1的第3引脚接地，第4引脚分别连接电阻R2、电容C3和或门IC2的第1引脚，电阻R2的另一端接3.3V电源，电容C3的另一端接地；

第二电源分别连接电容C6、电阻R9和电阻R7，电容C6的另一端接地，电阻R9的另一端分别连接电阻R11、电容C9和基准电压IC3，电阻R11和电容C9的另一端分别接地；基准电压IC3的另一端分别连接电容C7、电阻R10和光耦PC2的第2引脚连接，光耦PC2的第1引脚、电容C7的另一端、电阻R10的另一端分别连接稳压二极管ZD2的正极，稳压二极管ZD2的负极连接IP24V电源；光耦PC2的第3引脚接地，第4引脚分别连接电阻R8、电容C8和或门IC2的第2引脚，电阻R8的另一端接3.3V电源，电容C8的另一端接地；

或门IC2的第3引脚接地，第4引脚分别连接电阻R6和电容C10，第5引脚分别连接电阻R6的另一端、电容C5、3.3V电源；电容C5的另一端接地。

进一步的，所述第一电源为+24V驱动器控制电源，第二电源为IP24V为内部供电电源。

进一步的，所述基准电压IC1和基准电压IC3的型号为TL431CLP。

进一步的，所述光耦PC1和光耦PC2的型号为PC817。

进一步的，基准电压IC1，电阻R3和电阻R5将侦测准位电压设置为16.4V。

进一步的，基准电压IC3，电阻R9和电阻R10将侦测准位电压设置为16.4V。

本实用新型的有益效果如下：

1)采用光耦输出，不仅可以做到信号隔离，还能提高掉电侦测响应速度；

2)采用TL431，可以灵活的通过电阻调节侦测准位；

3)整个线路成本较低，增加成本不足1RMB，性价比较高。

附图说明

图1为传统的双电源伺服驱动器基本框图；

图2为模拟客户将IP24短路时的电压图；

图3为本实用新型的保护电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明，但不以任何方式对本实用新型加以限制，基于本实用新型教导所作的任何变换或替换，均属于本实用新型的保护范围。

为了达到保护伺服驱动器接口电源的目的，本实用新型包括如下方案：

参考图3，图中+24V为驱动器控制电源，IP24为内部24V供电电源。+24V电源分别连接电容C1、电阻R3和电阻R1，电容C1的另一端接地，电阻R3的另一端分别连接电阻R5、电容C4和基准电压IC1，电阻R5和电容C4的另一端分别接地。基准电压IC1的另一端分别连接电容C2、电阻R4和光耦PC1的第2引脚连接，光耦PC1的第1引脚、电容C2的另一端、电阻R4的另一端分别连接稳压二极管ZD1的正极，稳压二极管ZD1的负极连接+24V电源。光耦PC1的第3引脚接地，第4引脚分别连接电阻R2、电容C3和或门IC2的第1引脚，电阻R2的另一端接3.3V电源，电容C3的另一端接地。在一些实施例中IC1型号为TL431CLP，PCI的型号为PC817。

IP24V电源分别连接电容C6、电阻R9和电阻R7，电容C6的另一端接地，电阻R9的另一端分别连接电阻R11、电容C9和基准电压IC3，电阻R11和电容C9的另一端分别接地。基准电压IC3的另一端分别连接电容C7、电阻R10和光耦PC2的第2引脚连接，光耦PC2的第1引脚、电容C7的另一端、电阻R10的另一端分别连接稳压二极管ZD2的正极，稳压二极管ZD2的负极连接IP24V电源。光耦PC2的第3引脚接地，第4引脚分别连接电阻R8、电容C8和或门IC2的第2引脚，电阻R8的另一端接3.3V电源，电容C8的另一端接地。在一些实施例中IC3型号为TL431CLP，PC2的型号为PC817。

或门IC2的第3引脚接地，第4引脚分别连接电阻R6和电容C10，第5引脚分别连接电阻R6的另一端、电容C5、3.3V电源。电容C5的另一端接地。

本实用新型的工作原理如下：

驱动器控制电源侦测线路由IC1，R3，R5将侦测准位设计在16.4V左右，当驱动器正常上电时，电压超过16.4V，IC1打开，从而使光耦一次侧二极管导通，光耦二次侧输出低电平，当驱动器控制电掉电时，电压低于16.4V，IC1关断，光耦一次侧二极管关断，光耦二次侧输出高电平。同理驱动器内部24V电源侦测也采用此线路输出。当PC1，PC2两路光耦同时输出低时，经过IC2(或门)，输出POK信号为低，驱动器正常运行。当PC1，PC2有一路信号输出为高时，POK输出信号拉高，从而驱动器报警，切断IGBT驱动信号输出，保护驱动器。因此本实用新型当驱动器控制电突然断电或是内部24V电源出现短路时，驱动器侦测到掉电信号，从而报警切断IGBT驱动信号，对IGBT以及驱动器起到了有效的保护。

本实用新型的有益效果如下：

1)采用光耦输出，不仅可以做到信号隔离，还能提高掉电侦测响应速度；

2)采用TL431，可以灵活的通过电阻调节侦测准位；

3)整个线路成本较低，增加成本不足1RMB，性价比较高。

本文所使用的词语“优选的”意指用作实例、示例或例证。本文描述为“优选的”任意方面或设计不必被解释为比其他方面或设计更有利。相反，词语“优选的”的使用旨在以具体方式提出概念。如本申请中所使用的术语“或”旨在意指包含的“或”而非排除的“或”。即，除非另外指定或从上下文中清楚，“X使用A或B”意指自然包括排列的任意一个。即，如果X使用A；X使用B；或X使用A和B二者，则“X使用A或B”在前述任一示例中得到满足。

而且，尽管已经相对于一个或实现方式示出并描述了本公开，但是本领域技术人员基于对本说明书和附图的阅读和理解将会想到等价变型和修改。本公开包括所有这样的修改和变型，并且仅由所附权利要求的范围限制。特别地关于由上述组件(例如元件等)执行的各种功能，用于描述这样的组件的术语旨在对应于执行所述组件的指定功能(例如其在功能上是等价的)的任意组件(除非另外指示)，即使在结构上与执行本文所示的本公开的示范性实现方式中的功能的公开结构不等同。此外，尽管本公开的特定特征已经相对于若干实现方式中的仅一个被公开，但是这种特征可以与如可以对给定或特定应用而言是期望和有利的其他实现方式的一个或其他特征组合。而且，就术语“包括”、“具有”、“含有”或其变形被用在具体实施方式或权利要求中而言，这样的术语旨在以与术语“包含”相似的方式包括。

本实用新型实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以多个或多个以上单元集成在一个模块中。

综上所述，上述实施例为本实用新型的一种实施方式，但本实用新型的实施方式并不受所述实施例的限制，其他的任何背离本实用新型的精神实质与原理下所做的改变、修饰、代替、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种伺服驱动器接口电源的保护电路，其特征在于，包括双电源，其中第一电源分别连接电容C1、电阻R3和电阻R1，电容C1的另一端接地，电阻R3的另一端分别连接电阻R5、电容C4和基准电压IC1，电阻R5和电容C4的另一端分别接地；基准电压IC1的另一端分别连接电容C2、电阻R4和光耦PC1的第2引脚连接，光耦PC1的第1引脚、电容C2的另一端、电阻R4的另一端分别连接稳压二极管ZD1的正极，稳压二极管ZD1的负极连接+24V电源；光耦PC1的第3引脚接地，第4引脚分别连接电阻R2、电容C3和或门IC2的第1引脚，电阻R2的另一端接3.3V电源，电容C3的另一端接地；

第二电源分别连接电容C6、电阻R9和电阻R7，电容C6的另一端接地，电阻R9的另一端分别连接电阻R11、电容C9和基准电压IC3，电阻R11和电容C9的另一端分别接地；基准电压IC3的另一端分别连接电容C7、电阻R10和光耦PC2的第2引脚连接，光耦PC2的第1引脚、电容C7的另一端、电阻R10的另一端分别连接稳压二极管ZD2的正极，稳压二极管ZD2的负极连接IP24V电源；光耦PC2的第3引脚接地，第4引脚分别连接电阻R8、电容C8和或门IC2的第2引脚，电阻R8的另一端接3.3V电源，电容C8的另一端接地；

或门IC2的第3引脚接地，第4引脚分别连接电阻R6和电容C10，第5引脚分别连接电阻R6的另一端、电容C5、3.3V电源；电容C5的另一端接地。

2.根据权利要求1所述的伺服驱动器接口电源的保护电路，其特征在于，所述第一电源为+24V驱动器控制电源，第二电源为IP24V为内部供电电源。

3.根据权利要求1所述的伺服驱动器接口电源的保护电路，其特征在于，所述基准电压IC1和基准电压IC3的型号为TL431CLP。

4.根据权利要求1所述的伺服驱动器接口电源的保护电路，其特征在于，所述光耦PC1和光耦PC2的型号为PC817。

5.根据权利要求1所述的伺服驱动器接口电源的保护电路，其特征在于，基准电压IC1，电阻R3和电阻R5将侦测准位电压设置为16.4V。

6.根据权利要求1所述的伺服驱动器接口电源的保护电路，其特征在于，基准电压IC3，电阻R9和电阻R10将侦测准位电压设置为16.4V。

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