CN219760858U - 一种电源监控与掉电控制复用电路及驱动系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种电源监控与掉电控制复用电路及驱动系统，属于驱动系统技术领域。电源监控与掉电控制复用电路包括整流桥、光耦隔离器和三极管；整流桥的输入端接入输入电源，整流桥的输出端分别与光耦隔离器和三极管连接，光耦隔离器与主控模块连接，三极管与反激电源模块连接；整流桥对输入电源提供的供电电压进行整流并输出整流电压，光耦隔离器根据整流电压生成电源检测信号给主控模块，电源检测信号用于判断输入电源是否异常以实现电源监控，三极管根据整流电压输出掉电检测信号给反激电源模块，实现掉电控制。本实用新型解决了现有技术存在电路结构复杂、器件较多的问题，达到电路结构简单，器件少，节省占板面积和成本的效果。

Description

一种电源监控与掉电控制复用电路及驱动系统

技术领域

本实用新型涉及驱动系统技术领域，特别涉及一种电源监控与掉电控制复用电路及驱动系统。

背景技术

在控制电机的伺服驱动系统中需要进行电源监控和掉电控制，输入电源缺少一路，会导致整流模块输入电流增大，母线电容的纹波电流变大并发热严重，从而影响器件寿命，所以需要电源监控电路来检测电源缺相。伺服驱动系统中，当系统掉电后，由于母线电容的电容值比较大，掉电时间会比较长，导致显示面板长时间显示状态值，需要经过较长的时间才熄灭，导致系统内部主控模块的复位时间比较长，具有安全隐患，因此需要掉电控制电路实现快速掉电控制。

现有技术中，一般需要两个独立的电路来实现输入电源监控和快速掉电控制这两个功能，由于单独的电源监控电路和快速掉电控制电路结构复杂，系统电路所在PCB板的面积较大，电源接口较多，导致增大了系统整机体积和成本，不利于实际应用。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于：提供一种电源监控与掉电控制复用电路及驱动系统，旨在解决现有技术中伺服驱动系统存在电路结构复杂、器件较多，导致占板面积较大、成本较高的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

第一方面，本实用新型提出一种电源监控与掉电控制复用电路，电路包括整流桥、光耦隔离器U1和三极管Q1；

整流桥的输入端接入输入电源，整流桥用于对输入电源提供的供电电压进行整流并输出整流电压；

光耦隔离器U1的输入端与整流桥的输出端连接，光耦隔离器U1的输出端与主控模块连接，光耦隔离器U1用于根据整流电压生成电源检测信号，电源检测信号通过光耦隔离器U1的输出端传输给主控模块，其中，电源检测信号用于判断输入电源是否异常；

三极管Q1的基极与整流桥的输出端连接，三极管Q1的发射极与反激电源模块连接，三极管Q1用于根据整流电压输出掉电检测信号，掉电检测信号用于控制反激电源模块的通断电。

可选地，上述电源监控与掉电控制复用电路中，输入电源为三相输入电源，整流桥包括第一整流管D1、第二整流管D2和第三整流管D3；

第一整流管D1、第二整流管D2与第三整流管D3并联，第一整流管D1的第一端、第二整流管D2的第一端和第三整流管D3的第一端的并接点以及光耦隔离器U1的负输入端、三极管Q1的集电极均与三相输入电源的负极连接；

第一整流管D1的第二端、第二整流管D2的第二端和第三整流管D3的第二端的并接点分别与光耦隔离器U1的正输入端和三极管Q1的基极连接；

第一整流管D1的第三端通过电阻R1与三相输入电源的第一相L1连接，第二整流管D2的第三端通过电阻R2与三相输入电源的第二相L2连接，第三整流管D3的第三端通过电阻R3与三相输入电源的第三相L3连接。

可选地，上述电源监控与掉电控制复用电路中，第一整流管D1、第二整流管D2和第三整流管D3均包含两个串联的二极管。

可选地，上述电源监控与掉电控制复用电路中，电路还包括电阻R6，电阻R6为压敏电阻；

电阻R6与整流桥并联，电阻R6的一端分别与三极管Q1的基极和光耦隔离器U1的输入端连接，电阻R6的另一端与输入电源的负极连接。

可选地，上述电源监控与掉电控制复用电路中，电路还包括滤波单元；

滤波单元的输入端与整流桥的输出端连接，滤波单元的输出端与光耦隔离器U1的输入端连接；

滤波单元用于对整流电压进行滤波处理，输出滤波后的整流电压给光耦隔离器U1。

可选地，上述电源监控与掉电控制复用电路中，滤波单元包括电阻R7和电容C2；

电阻R7的一端与整流桥的正输出端连接，电阻R7的另一端分别与电容C2的一端和光耦隔离器U1的正输入端连接，电容C2的另一端分别与整流桥的负输出端和光耦隔离器U1的负输入端连接。

可选地，上述电源监控与掉电控制复用电路中，电路还包括电阻R8，电阻R8为上拉电阻；

电阻R8的一端分别与光耦隔离器U1的正输出端和主控模块连接，电阻R8的另一端与工作电压连接。

可选地，上述电源监控与掉电控制复用电路中，输入电源为单相输入电源，整流桥包括第四整流管D4和第五整流管D5；

第四整流管D4与第五整流管D5并联，第四整流管D4的第一端和第五整流管D5的第一端的并接点以及光耦隔离器U1的负输入端、三极管Q1的集电极均与单相输入电源的负极连接；

第四整流管D4的第二端和第五整流管D5的第二端的并接点分别与光耦隔离器U1的正输入端和三极管Q1的基极连接；

第四整流管D4的第三端通过电阻R4与单相输入电源的正极连接，第五整流管D5的第三端通过电阻R5与单相输入电源的负极连接。

第二方面，本实用新型还提出一种驱动系统，系统包括：

复用电路模块，与输入电源连接，复用电路模块用于监控输入电源并输出电源检测信号，以及根据输入电源进行掉电检测并输出掉电检测信号；其中，复用电路模块上设置有如上述的电源监控与掉电控制复用电路；

主控模块，与复用电路模块连接，主控模块用于根据接收的电源检测信号实现电源监控；

反激电源模块，分别与复用电路模块和主控模块连接，反激电源模块用于在根据掉电检测信号确定掉电时停止输出电压到主控模块，实现掉电控制。

可选地，上述驱动系统中，系统还包括：

整流模块，与输入电源连接；

母线电容C1，分别与整流模块和反激电源模块连接；

逆变及制动模块，分别与母线电容C1、主控模块和电机连接；

整流模块将输入电源提供的交流电转换为直流电后，给母线电容C1充电，逆变及制动模块根据主控模块发送的驱动控制信号和母线电容C1提供的电压，生成电机驱动信号，驱动电机工作。

本实用新型提供的上述一个或多个技术方案，可以具有如下优点或至少实现了如下技术效果：

本实用新型提出的一种电源监控与掉电控制复用电路及驱动系统，通过采用包括整流桥、光耦隔离器U1和三极管Q1的电源监控与掉电控制复用电路，分别与主控模块和反激电源模块连接，由光耦隔离器U1对整流桥输出的整流电压进行检测，生成电源检测信号给主控模块，电源检测信号用于判断输入电源是否异常，使主控模块实现电源监控，并由三极管Q1根据整流电压输出掉电检测信号给反激电源模块，使反激电源模块在系统掉电时及时根据掉电检测信号停止输出电压到主控模块，实现掉电控制。本实用新型将电源监控电路和掉电控制电路合并到一个电路中，电源监控电路和掉电控制电路共用部分器件，通过光耦隔离器U1和三极管Q1来分别实现对应功能的控制，优化后的电路结构简单，器件少，可以节省占板面积和成本；同时，通过光耦隔离器U1将输入侧强电与负载侧弱电隔离开，可以提高系统的安规性能和电磁兼容性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型电源监控与掉电控制复用电路的连接框图；

图2为本实用新型电源监控与掉电控制复用电路的电路原理图；

图3为本实用新型电源监控与掉电控制复用电路的另一电路原理图；

图4为本实用新型驱动系统的连接示意图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，在本实用新型中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的装置或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种装置或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括该要素的装置或者系统中还存在另外的相同要素。在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是两个元件内部的连通，也可以是两个元件的相互作用关系。在本实用新型中，若有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本实用新型的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，各个实施例的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时，应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

在控制电机的伺服驱动系统中，尤其是三相伺服电机的伺服驱动系统中，若输入电源缺少一路，会导致整流模块的输入电流增大，母线电容的纹波电流变大并发热严重，从而影响器件寿命，因此一般需要加入电源监控电路来监测输入电源缺相的情况，通常采用检测电压或者电流的方式，目前常用的是通过检测线电压，对其降压后再与比较器的阈值电压作比较，如果电压低于比较值，则认为输入电源缺相或异常，从而作出反馈，停止电机运转。该方式存在的问题是，方案比较复杂，而且，系统的输入侧强电与负载侧弱电之间没有隔离，系统抗干扰能力较差。

同时，当系统掉电后，由于母线电容的电容值比较大，掉电时间会比较长，导致系统的显示面板长时间显示状态值，需要经过较长的时间才熄灭，从而导致系统内部主控模块的复位时间比较长，具有安全隐患，也容易影响正常使用，因此需要掉电控制电路实现快速掉电控制。目前，伺服驱动系统多采用双电源供电方式，容值较大的母线电容主要用于功率输出，通过额外增加容值较小的电解电容来控制用电，比如显示面板的电源可以从该电解电容上面取电。当系统掉电后，由于控制用电的电解电容的容值比较小，主控模块的掉电时间便可以得到缩短。但该方式存在的问题是，除了增加额外的电解电容外，还需要增加输入侧的压敏电阻、Y电容、X电容等器件，增加了电源输入侧的成本。

因此，目前的伺服驱动系统中，一般需要两个独立的电路来实现输入电源监控和快速掉电控制这两个功能，由于单独的电源监控电路和快速掉电控制电路结构复杂，且当前为快速掉电所采用的双电源供电方式器件较多，导致系统电路所在PCB板的面积较大，电源接口较多，导致增大了系统整机体积和成本，不利于实际应用。

鉴于现有技术中伺服驱动系统存在电路结构复杂、器件较多，导致占板面积较大、成本较高的技术问题，本实用新型提供了一种电源监控与掉电控制复用电路及驱动系统，具体实施例及实施方式如下：

实施例一

参照图1和图2，图1为本实用新型电源监控与掉电控制复用电路的连接框图，图2为本实用新型电源监控与掉电控制复用电路的电路原理图；本实施例提出一种电源监控与掉电控制复用电路，该电路可以应用于任意需要输入电源监控和快速掉电控制这两个功能的驱动系统。

下面以应用于如图4所示的驱动系统为例进行说明。该电路可以包括：

整流桥、光耦隔离器U1和三极管Q1；

整流桥的输入端接入输入电源，整流桥用于对输入电源提供的供电电压进行整流并输出整流电压；

光耦隔离器U1的输入端与整流桥的输出端连接，光耦隔离器U1的输出端与主控模块连接，光耦隔离器U1用于根据整流电压生成电源检测信号PL-FPGA，电源检测信号PL-FPGA通过光耦隔离器U1的输出端传输给主控模块，其中，电源检测信号用于判断输入电源是否异常；

三极管Q1的基极与整流桥的输出端连接，三极管Q1的发射极与反激电源模块连接，三极管Q1用于根据整流电压输出掉电检测信号SHUT_POWER，掉电检测信号SHUT_POWER用于控制反激电源模块的通断电。

其中，输入电源可以是三相交流电源或单相交流电源，作为上述驱动系统的输入，具体的可以根据实际情况确定，本说明书实施例对此不作限定。

如图4所示，实际应用时，驱动系统的整流模块可以对该输入电源提供的供电电压进行整流处理，输出直流电给母线电容C1充电，逆变及制动模块根据主控模块发送的驱动控制信号工作，对母线电容C1的放电电压进行逆变处理，并生成电机驱动信号，驱动电机工作，其中电机可以是三相绕组电机。

在此过程中，电源监控与掉电控制复用电路可以实现输入电源监控和快速掉电控制两个功能。在一些实施例中，电源监控与掉电控制复用电路中的整流桥对输入电源提供的供电电压进行整流后，得到整流电压，并将该整流电压分别发送到光耦隔离器U1的第一端即光耦隔离器U1的正输入端和三极管Q1的基极，具体发送到光耦隔离器U1中发光二极管的正极。

光耦隔离器U1可以包括一个发光二极管和一个光敏三极管，发光二极管把输入的电信号转换为光信号传给光敏三极管，光敏三极管再将光信号转换为电信号输出，由于没有直接的电气连接，光耦隔离器U1既耦合传输了信号，又有隔离作用。光耦隔离器U1中第四端即光耦隔离器U1的正输出端为光敏三极管的集电极，与主控模块连接，光耦隔离器U1可以根据整流电压输入时发光二极管的导通情况来判断输入电源是否异常，产生并输出一个电平信号即电源检测信号PL-FPGA给主控模块，以便主控模块根据内置逻辑控制程序作出相应反馈，例如停止输出驱动控制信号，使逆变及制动模块中IGBT管关断，从而控制电机及时停止运转，防止因电源缺相对系统造成损害或影响系统中各模块器件的寿命。

三极管Q1的基极接收到的整流电压根据系统上电或掉电情况，对应呈高电平或低电平，从而控制三极管Q1对应导通或关断，使得三极管Q1的发射极对应输出一个电平信号即掉电检测信号SHUT_POWER给反激电源模块，使反激电源模块在根据该掉电检测信号SHUT_POWER确定系统掉电时可以及时切断反激电源的输入，使反激电源无法启动，停止输出电压到主控模块，从而实现系统快速掉电控制的目的。

在本实施例中，无需增加过多输入侧器件，减少了器件成本。该反激电源模块可以与母线电容C1连接，对母线电容C1的放电电压进行不同处理，以分别输出不同电压值的工作电压给主控模块，例如分别输出24V、15V和5V的工作电压，可以满足不同工况或配置下主控模块的用电需求。反激电源模块可以采用电源芯片，作为系统的辅助电源，比如常用的2844、3844或TOP268系列的电源芯片，该电源芯片在接收到掉电检测信号SHUT_POWER后可以作出相应的反馈调节。

需要说明，三极管Q1根据整流电压的电平高低对应导通或关断的对应关系，即三极管Q1采用低电平触发或是高电平触发，可以根据实际需要设置，此处不作限定，同理，三极管Q1的选型也可以根据实际需要确定，以满足更多实际应用中的控制需求，本说明书实施例对此不作限定。

本实施例的电源监控与掉电控制复用电路，通过采用包括整流桥、光耦隔离器U1和三极管Q1的电源监控与掉电控制复用电路，分别与主控模块和反激电源模块连接，由光耦隔离器U1对整流桥输出的整流电压进行检测，并生成用于判断输入电源是否异常的电源检测信号给主控模块，使主控模块实现电源监控，并由三极管Q1根据整流电压输出掉电检测信号给反激电源模块，使反激电源模块在系统掉电时及时根据掉电检测信号停止输出电压到主控模块，实现掉电控制。本实施例将电源监控电路和掉电控制电路合并到一个电路中，电源监控电路和掉电控制电路共用部分器件，通过光耦隔离器U1和三极管Q1来分别实现对应功能的控制，优化后的电路结构简单，器件少，可以节省占板面积和成本。

实施例二

参照图2，在实施例一的基础上，本实施例继续提出一种同样可以应用于任意需要输入电源监控和快速掉电控制这两个功能的驱动系统的电源监控与掉电控制复用电路。下面以应用于如图4所示的驱动系统为例进行说明。

进一步地，输入电源可以为三相输入电源，整流桥包括第一整流管D1、第二整流管D2和第三整流管D3；

第一整流管D1、第二整流管D2与第三整流管D3并联，第一整流管D1的第一端、第二整流管D2的第一端和第三整流管D3的第一端的并接点以及光耦隔离器U1的负输入端、三极管Q1的集电极均与三相输入电源的负极N连接；

第一整流管D1的第二端、第二整流管D2的第二端和第三整流管D3的第二端的并接点分别与光耦隔离器U1的正输入端和三极管Q1的基极连接；

第一整流管D1的第三端通过电阻R1与三相输入电源的第一相L1连接，第二整流管D2的第三端通过电阻R2与三相输入电源的第二相L2连接，第三整流管D3的第三端通过电阻R3与三相输入电源的第三相L3连接。

在本实施例中，上述第一端可以是整流管的正极端，例如整流管中串联的两个二极管的正极，第二端可以是整流管的负极端，例如整流管中串联的两个二极管的负极，第三端可以是整流管的输入端，例如整流管中串联的两个二极管的共接点。

如图2所示，光耦隔离器U1中第二端即光耦隔离器U1的负输入端可以为发光二极管的负极，发光二极管的负极可以连接到输入电源的负极，具体可以是三相交流电或单相交流电的零线N。在本实施例中，针对输入电源为三相输入电源的情况，发光二极管的负极可以连接到三相输入电源的负极。光耦隔离器U1中第三端即光耦隔离器U1的负输出端可以为光敏三极管的发射极，光敏三极管的发射极可以接地连接，保证光耦隔离器U1的正常运行。

在本实施例中，电阻R1、电阻R2和电阻R3作为电源监控部分和掉电控制部分共用的限流电阻，不仅可以起到保护电路的作用，还可以节省电路结构和电力电子器件。

更进一步地，第一整流管D1、第二整流管D2和第三整流管D3均可以包含两个串联的二极管。

如图2所示，各个整流管的第一端为第一二极管的负极，第二端为第二二极管的正极，第三端为第一二极管的正极与第二二极管的负极的共接点。

两个二极管串联构成的整流管进行整流的方案相较于一个二极管进行整流的方案，可以提高反向击穿电压值。

进一步地，电路还可以包括电阻R6，电阻R6为压敏电阻；

电阻R6可以与整流桥并联，电阻R6的一端分别与三极管Q1的基极和光耦隔离器U1的输入端连接，电阻R6的另一端与输入电源的负极连接。

如图2所示，电阻R6的一端与整流桥的正输出端连接，具体连接到第一整流管D1的第二端、第二整流管D2的第二端和第三整流管D3的第二端的共接点，同时，该电阻R6的一端也与三极管Q1的基极和光耦隔离器U1的正输入端连接，电阻R6的另一端与整流桥的负输出端连接，也就是与第一整流管D1的第一端、第二整流管D2的第一端和第三整流管D3的第一端的并接点一起接入输入电源的负极，此处为三相输入电源的负极N。

电阻R6作为压敏电阻，可以消除因过电压引起的元件过载，防止烧毁负载侧元件即光耦隔离器U1和三极管Q1。当输入侧出现过电压现象时，电阻R6可以吸收过电压部分的高电压，使光耦隔离器U1和三极管Q1工作在正常的电压范围内。

进一步地，电路还可以包括滤波单元；

滤波单元的输入端与整流桥的输出端连接，滤波单元的输出端与光耦隔离器U1的输入端连接；

滤波单元用于对整流电压进行滤波处理，输出滤波后的整流电压给光耦隔离器U1。

具体的，滤波单元的正输入端和负输入端与整流桥的正输出端和负输出端对应连接，滤波单元的正输出端和负输出端与光耦隔离器U1的正输入端和负输入端对应连接，与光耦隔离器U1中的发光二极管形成回路，实现输入电源异常检测。

更进一步地，滤波单元可以包括电阻R7和电容C2；

电阻R7的一端与整流桥的正输出端连接，电阻R7的另一端分别与电容C2的一端和光耦隔离器U1的正输入端连接，电容C2的另一端分别与整流桥的负输出端和光耦隔离器U1的负输入端连接。

如图2所示，滤波单元采用RC滤波，对整流桥输出的整流电压进行滤波处理再输入到光耦隔离器U1的第一端即光耦隔离器U1的正输入端，不仅可以使整流电压输出平滑稳定，降低交变脉动电流对电路的影响，同时还可以吸收电路工作过程中产生的电流波动和经由交流电源串入的干扰，使得光耦隔离器U1的工作性能更加稳定。

在一些实施例中，上述滤波单元还可以采用π型LC滤波电路、电子滤波器电路等其它可能的滤波电路，具体的可以根据实际情况确定，本说明书实施例对此不作限定。

进一步地，电路还可以包括电阻R8，电阻R8为上拉电阻；

电阻R8的一端分别与光耦隔离器U1的正输出端和主控模块连接，电阻R8的另一端与工作电压连接。

如图2所示，电阻R8的另一端与工作电压连接，其中，工作电压可以由独立的电源装置或者对电源装置提供的电压进行转换处理的电源处理模块提供，比如本实施例中，可以是+3.3V的工作电压。该工作电压输入到电阻R8，使得电阻R8作为上拉电阻，以调整光耦隔离器U1的第四端即光耦隔离器U1的正输出端输出到主控模块的电源检测信号PL-FPGA的电平高低。

本实施例的电源监控与掉电控制复用电路中，输入电源监控功能的实现过程可以为：

当L1、L2、L3三相输入电源正常时，在任意时刻，若存在其中的某两相输入线电压大于0V，通过调整电路参数，光耦隔离器U1的原边即发光二极管总是导通状态，其副边输出的信号即电源检测信号PL-FPGA为低电平；

当L1、L2、L3三相输入电源存在缺相异常时，剩余两相的线电压必然有一个时刻为0V，导致光耦隔离器U1的原边即发光二极管不导通，在上拉电阻R8的作用下，其副边输出的信号即电源检测信号PL-FPGA为高电平，主控模块便可根据该电源检测信号PL-FPGA作出反馈，停止输出驱动控制信号到逆变及制动模块，逆变及制动模块中IGBT管关闭，电机停止运转，实现输入电源缺相监控，并及时采取保护电机措施。

当然，输入电源监控功能的具体实现方式不限于上述举例，所属领域技术人员在本说明书实施例技术精髓的启示下，还可能做出其它变更，但只要其实现的功能和效果与本说明书实施例相同或相似，均应涵盖于本说明书实施例保护范围内。

本实施例的电源监控与掉电控制复用电路中，系统快速掉电功能的实现过程可以为：

系统正常工作时，三极管Q1基极为高电平，三极管Q1不导通，掉电检测信号SHUT_POWER不受输入电源控制，反激电源模块正常工作；

系统掉电后，三极管Q1基极为低电平，三极管Q1导通，掉电检测信号SHUT_POWER为低电平，反激电源模块中电源芯片接收到该掉电检测信号SHUT_POWER作出反馈，电源芯片停止工作，反激电源模块断电，无法输出电压给主控模块，实现系统快速掉电。

当然，快速掉电功能的具体实现方式不限于上述举例，所属领域技术人员在本说明书实施例技术精髓的启示下，还可能做出其它变更，但只要其实现的功能和效果与本说明书实施例相同或相似，均应涵盖于本说明书实施例保护范围内。

本实施例提出的应用于三相输入电源的电源监控与掉电控制复用电路，电源监控部分，输入侧强电与负载侧弱电通过光耦隔离器U1隔离，系统的安规性能与EMC(电磁兼容)特性都得到了改善；掉电控制部分，无需采用双电源，无需增加额外的电解电容，基于驱动系统原有的单电源，由三极管Q1构成一个负载侧控制弱电切断的电路，结构紧凑，实用性好。该电路满足需求的同时可以大大降低成本与体积，更能符合驱动系统的实际应用。

实施例三

参照图3，图3为本实用新型电源监控与掉电控制复用电路的另一电路原理图，在实施例二的基础上，本实施例继续提出一种同样可以应用于任意需要输入电源监控和快速掉电控制这两个功能的驱动系统的电源监控与掉电控制复用电路。

进一步地，输入电源可以为单相输入电源，整流桥包括第四整流管D4和第五整流管D5；

第四整流管D4与第五整流管D5并联，第四整流管D4的第一端和第五整流管D5的第一端的并接点以及光耦隔离器U1的负输入端、三极管Q1的集电极均与单相输入电源的负极连接；

第四整流管D4的第二端和第五整流管D5的第二端的并接点分别与光耦隔离器U1的正输入端和三极管Q1的基极连接；

第四整流管D4的第三端通过电阻R4与单相输入电源的正极连接，第五整流管D5的第三端通过电阻R5与单相输入电源的负极连接。

第四整流管D4和第五整流管D5均可以采用两个二极管串联构成的整流管，第一端为第一二极管的负极，第二端为第二二极管的正极，第三端为第一二极管的正极与第二二极管的负极的共接点。其中电阻R4和电阻R5作为电源监控部分和掉电控制部分共用的限流电阻，不仅可以起到保护电路的作用，还可以节省电路结构和电力电子器件。

本实施例区别于实施例二，提出了应用于单相输入电源的电源监控与掉电控制复用电路。使得该电源监控与掉电控制复用电路可以用于三相系统，也可以用于单相系统，相比实施例二，本实施例减少了L3支路，各个模块实现的功能和原理与实施例二的三相系统类似，为了说明书的简洁，此处不再赘述。

需要说明，本实施例的电源监控与掉电控制复用电路中其他部分的连接关系及各个模块可实现的功能和对应达到的技术效果可以参照实施例二中具体实施方式的描述，为了说明书的简洁，此处不再赘述。

实施例四

参照图4，图4为本实用新型驱动系统的连接示意图；本实施例提出一种驱动系统，该驱动系统可以是控制负载工作的负载驱动系统，例如控制伺服电机工作的伺服驱动系统。

下面对本实施例的驱动系统进行详细描述，该驱动系统可以包括：

复用电路模块，与输入电源连接，复用电路模块用于监控输入电源并输出电源检测信号，以及根据输入电源进行掉电检测并输出掉电检测信号；其中，复用电路模块上可以设置有如实施例一至三任一项的电源监控与掉电控制复用电路；

主控模块，与复用电路模块连接，主控模块用于根据接收的电源检测信号实现电源监控；

反激电源模块，分别与复用电路模块和主控模块连接，反激电源模块用于在根据掉电检测信号确定掉电时停止输出电压到主控模块，实现掉电控制。

在本实施例中，该复用电路模块，一路输出掉电检测信号，给到反激电源模块，切断反激电源的工作，使反激电源无法启动，进而达到快速掉电的目的。另一路输出电源检测信号，给到主控模块，使主控模块作出反馈，进而停止输出PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)信号即驱动控制信号给逆变及制动模块，使逆变及制动模块中IGBT管关断，从而使得电机及时停止运转，防止电源缺相对驱动系统造成不良影响。

在一个实施例中，如图4所示，上述驱动系统还可以包括：

整流模块，与输入电源连接；

母线电容C1，分别与整流模块和反激电源模块连接；

逆变及制动模块，分别与母线电容C1、主控模块和电机连接；

整流模块将输入电源提供的交流电转换为直流电后，给母线电容C1充电，逆变及制动模块根据主控模块发送的驱动控制信号和母线电容C1提供的电压，生成电机驱动信号，驱动电机工作。

具体的，整流模块可以是三相不可控整流桥，将三线交流电转换为两相直流电，也可以是单相不可控整流桥，将两相交流电转换为两相直流电。两相直流电再分别与母线电容C1的两端连接，该母线电容C1可以是母线铝电解电容，用于存储电能，母线电容C1的两端还分别与逆变及制动模块的正输入端和负输入端连接，母线电容C1的一端还与反激电源模块连接，用于放电给逆变及制动模块和反激电源模块。逆变及制动模块可以根据主控模块产生并输出的驱动控制信号，对母线电容C1提供的电压即其放电电压进行变压处理和逆变转换处理，该驱动控制信号可以由主控模块根据实际应用中内置的逻辑控制程序对应生成，此处不作限定，逆变及制动模块最终会输出一个三相的电机驱动信号给电机，分别发送至电机的U相绕组、V相绕组和W相绕组，从而驱动电机工作。

其中，复用电路模块上设置的电源监控与掉电控制复用电路的具体结构可以参照上述实施例，由于本实施例采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

需要说明，上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种电源监控与掉电控制复用电路，其特征在于，所述电路包括整流桥、光耦隔离器U1和三极管Q1；

所述整流桥的输入端接入输入电源，所述整流桥用于对所述输入电源提供的供电电压进行整流并输出整流电压；

所述光耦隔离器U1的输入端与所述整流桥的输出端连接，所述光耦隔离器U1的输出端与主控模块连接，所述光耦隔离器U1用于根据所述整流电压生成电源检测信号，所述电源检测信号通过所述光耦隔离器U1的输出端传输给所述主控模块，其中，所述电源检测信号用于判断所述输入电源是否异常；

所述三极管Q1的基极与所述整流桥的输出端连接，所述三极管Q1的发射极与反激电源模块连接，所述三极管Q1用于根据所述整流电压输出掉电检测信号，所述掉电检测信号用于控制所述反激电源模块的通断电。

2.如权利要求1所述的电源监控与掉电控制复用电路，其特征在于，所述输入电源为三相输入电源，所述整流桥包括第一整流管D1、第二整流管D2和第三整流管D3；

所述第一整流管D1、所述第二整流管D2与所述第三整流管D3并联，所述第一整流管D1的第一端、所述第二整流管D2的第一端和所述第三整流管D3的第一端的并接点以及所述光耦隔离器U1的负输入端、所述三极管Q1的集电极均与所述三相输入电源的负极连接；

所述第一整流管D1的第二端、所述第二整流管D2的第二端和所述第三整流管D3的第二端的并接点分别与所述光耦隔离器U1的正输入端和所述三极管Q1的基极连接；

所述第一整流管D1的第三端通过电阻R1与所述三相输入电源的第一相L1连接，所述第二整流管D2的第三端通过电阻R2与所述三相输入电源的第二相L2连接，所述第三整流管D3的第三端通过电阻R3与所述三相输入电源的第三相L3连接。

3.如权利要求2所述的电源监控与掉电控制复用电路，其特征在于，所述第一整流管D1、所述第二整流管D2和所述第三整流管D3均包含两个串联的二极管。

4.如权利要求1所述的电源监控与掉电控制复用电路，其特征在于，所述电路还包括电阻R6，所述电阻R6为压敏电阻；

所述电阻R6与所述整流桥并联，所述电阻R6的一端分别与所述三极管Q1的基极和所述光耦隔离器U1的输入端连接，所述电阻R6的另一端与所述输入电源的负极连接。

5.如权利要求1所述的电源监控与掉电控制复用电路，其特征在于，所述电路还包括滤波单元；

所述滤波单元的输入端与所述整流桥的输出端连接，所述滤波单元的输出端与所述光耦隔离器U1的输入端连接；

所述滤波单元用于对所述整流电压进行滤波处理，输出滤波后的整流电压给所述光耦隔离器U1。

6.如权利要求5所述的电源监控与掉电控制复用电路，其特征在于，所述滤波单元包括电阻R7和电容C2；

所述电阻R7的一端与所述整流桥的正输出端连接，所述电阻R7的另一端分别与所述电容C2的一端和所述光耦隔离器U1的正输入端连接，所述电容C2的另一端分别与所述整流桥的负输出端和所述光耦隔离器U1的负输入端连接。

7.如权利要求1所述的电源监控与掉电控制复用电路，其特征在于，所述电路还包括电阻R8，所述电阻R8为上拉电阻；

所述电阻R8的一端分别与所述光耦隔离器U1的正输出端和所述主控模块连接，所述电阻R8的另一端与工作电压连接。

8.如权利要求1所述的电源监控与掉电控制复用电路，其特征在于，所述输入电源为单相输入电源，所述整流桥包括第四整流管D4和第五整流管D5；

所述第四整流管D4与所述第五整流管D5并联，所述第四整流管D4的第一端和所述第五整流管D5的第一端的并接点以及所述光耦隔离器U1的负输入端、所述三极管Q1的集电极均与所述单相输入电源的负极连接；

所述第四整流管D4的第二端和所述第五整流管D5的第二端的并接点分别与所述光耦隔离器U1的正输入端和所述三极管Q1的基极连接；

所述第四整流管D4的第三端通过电阻R4与所述单相输入电源的正极连接，所述第五整流管D5的第三端通过电阻R5与所述单相输入电源的负极连接。

9.一种驱动系统，其特征在于，所述系统包括：

复用电路模块，与输入电源连接，所述复用电路模块用于监控所述输入电源并输出电源检测信号，以及根据所述输入电源进行掉电检测并输出掉电检测信号；其中，所述复用电路模块上设置有如权利要求1至8中任一项所述的电源监控与掉电控制复用电路；

主控模块，与所述复用电路模块连接，所述主控模块用于根据接收的电源检测信号实现电源监控；

反激电源模块，分别与所述复用电路模块和所述主控模块连接，所述反激电源模块用于在根据所述掉电检测信号确定掉电时停止输出电压到所述主控模块，实现掉电控制。

10.如权利要求9所述的驱动系统，其特征在于，所述系统还包括：

整流模块，与所述输入电源连接；

母线电容C1，分别与所述整流模块和所述反激电源模块连接；

逆变及制动模块，分别与所述母线电容C1、所述主控模块和电机连接；

所述整流模块将所述输入电源提供的交流电转换为直流电后，给所述母线电容C1充电，所述逆变及制动模块根据所述主控模块发送的驱动控制信号和所述母线电容C1提供的电压，生成电机驱动信号，驱动所述电机工作。