CN221225404U - 一种无触点控制器控制信号隔离电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种无触点控制器控制信号隔离电路。其主要用于冶金行车绕线电机的控制系统；由接线端子、安规电容、电解电容、电阻、电感、整流桥、光电耦合器等组成，该电路将AC220V的控制信号转换为DC12V，再经过光电耦合器将直流控制信号的高电平加载到MCU的I/O口，MCU收到高电平后做出相应的正转或反转的输出信号。实现了强电和弱电、交流和直流的隔离，避免因一次交流系统对控制信号的干扰而产生的误动作，提高无触点控制器工作的可靠性、安全性。

Description

一种无触点控制器控制信号隔离电路

技术领域

本实用新型涉及一种无触点控制器控制信号隔离电路。

背景技术

当前冶金行业的行车处于改造和换代的阶段、行车用无触点控制器正如火如荼的加速发展期，随着这些技术在行车行业的广泛应用，电磁式交流接触器将会被逐步的替代，其原因如下；

1.电磁式交流接触器体积庞大，针对于新型的控制方案，对吊车屏/柜的数量无法减少，同一台电机的正反转必须使用两台电磁式交流接触器。

2.电磁式交流接触器使用寿命较短，由于使用环境的粉尘和分断时电弧对触头的炭化和烧蚀，会导致触头的黏连或接触电阻增大而发热，使触头损坏。

3.电磁式交流接触器在频繁换向时动作时间较长，一般情况下≥100ms,重载时容易出现遛钩现象。

由于以上原因，晶闸管逐步应用到冶金行业，用于替代电磁式交流接触器；现有的晶闸管外围控制信号的转换采用中间继电器，中间继电器因电磁式结构，转换信号会存在延迟问题，在吊装作业时存在隐患，因此而研发该信号转换、隔离电路，以杜绝因电磁继电器转换延时而带来的隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题提供一种控制动作快、强弱电隔离、使用寿命长的无触点控制器控制信号隔离电路。

本实用新型的具体技术方案如下：

一种无触点控制器控制信号隔离电路，包括第一接线端子J1、第二接线端子J2、第一安规电容C1、第二安规电容C2、第三安规电容C3、第四安规电容C4、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第一电感I1、第二电感I2、第一瞬态抑制二极管D1、第二瞬态抑制二极管D2、第一电解电容C5、第二电解电容C6、第一整流桥UR1、第二整流桥UR2、第一光电耦合器U1、第二光电耦合器U2；

所述第一接线端子J1的N端分别与所述第一瞬态抑制二极管D1的正极、第一整流桥UR1的第一交流输入端、第二瞬态抑制二极管D2的正极、第二整流桥UR2的第一交流输入端连接；

所述第一接线端子J1的L1端分别与所述第一安规电容C1、第二安规电容C2、第一电阻R1连接；所述第一电阻R1与所述第二电阻R2连接，所述第一安规电容C1、第二安规电容C2、第二电阻R2连接于所述第一电感I1的输入端，所述第一电感I1的输出端分别与所述第一瞬态抑制二极管D1的负极、第一整流桥UR1的第二交流输入端连接；

所述第一接线端子J1的L2端分别与所述第三安规电容C3、第四安规电容C4、第三电阻R3连接；所述第三电阻R3与所述第四电阻R4连接，所述第三安规电容C3、第四安规电容C4、第四电阻R4连接于所述第二电感I2的输入端，所述第二电感I2的输出端分别与所述第二瞬态抑制二极管D2的负极、第二整流桥UR2的第二交流输入端连接；

所述第一整流桥UR1的输出端负极分别与所述第一电解电容C5的正极、第一光电耦合器U1的输入端正极连接，所述第一整流桥UR1的输出端正极分别与所述第一电解电容C5的负极、第一光电耦合器U1的输入端负极连接；

所述第二整流桥UR2的输出端负极分别与所述第二电解电容C6的正极、第二光电耦合器U2的输入端正极连接，所述第二整流桥UR2的输出端正极分别与所述第二电解电容C6的负极、第二光电耦合器U2的输入端负极连接；

所述第二接线端子J2的第一接口分别与所述第一光电耦合器U1和第二光电耦合器U2输出端正极连接，所述第二接线端子J2的第二接口与所述第一光电耦合器U1的输出端负极连接，所述第二接线端子J2的第三接口与所述第二光电耦合器U2的输出端负极连接。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型涉及的无触点控制器控制信号隔离电路，主要用于冶金行车绕线电机的控制系统；由接线端子、安规电容、电解电容、金属膜电阻、电感、整流桥、光电耦合器等组成，将AC220V的控制信号转换为DC12V，再经过光电耦合器将直流控制信号的高电平加载到MCU的I/O口，MCU收到高电平后做出相应的正转或反转的输出信号。实现了强电和弱电、交流和直流的隔离，避免因一次交流系统对控制信号的干扰而产生的误动作，提高无触点控制器工作的可靠性、安全性。

本实用新型的电路采用了阻容降压的电路，相对于变压器降压降低了成本，减小了体积便于安装，后级采用了全桥整流电路，提供给光电耦合器的输入端，输出端则加载到MCU的I/O口，减小了整机功耗，相对于变压器降压电路功耗可减少50%，并且大幅提高了控制的响应速度。

附图说明

图1为本实用新型的电路连接图。

具体实施方式

如图1所示的一种无触点控制器控制信号隔离电路，包括第一接线端子J1、第二接线端子J2、第一安规电容C1、第二安规电容C2、第三安规电容C3、第四安规电容C4、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第一电感I1、第二电感I2、第一瞬态抑制二极管D1、第二瞬态抑制二极管D2、第一电解电容C5、第二电解电容C6、第一整流桥UR1、第二整流桥UR2、第一光电耦合器U1、第二光电耦合器U2；

所述第一接线端子J1的N端分别与所述第一瞬态抑制二极管D1的正极、第一整流桥UR1的第一交流输入端、第二瞬态抑制二极管D2的正极、第二整流桥UR2的第一交流输入端连接；

所述第一接线端子J1的L1端分别与所述第一安规电容C1、第二安规电容C2、第一电阻R1连接；所述第一电阻R1与所述第二电阻R2连接，所述第一安规电容C1、第二安规电容C2、第二电阻R2连接于所述第一电感I1的输入端，所述第一电感I1的输出端分别与所述第一瞬态抑制二极管D1的负极、第一整流桥UR1的第二交流输入端连接；

所述第一接线端子J1的L2端分别与所述第三安规电容C3、第四安规电容C4、第三电阻R3连接；所述第三电阻R3与所述第四电阻R4连接，所述第三安规电容C3、第四安规电容C4、第四电阻R4连接于所述第二电感I2的输入端，所述第二电感I2的输出端分别与所述第二瞬态抑制二极管D2的负极、第二整流桥UR2的第二交流输入端连接；

所述第一整流桥UR1的输出端负极分别与所述第一电解电容C5的正极、第一光电耦合器U1的输入端正极连接，所述第一整流桥UR1的输出端正极分别与所述第一电解电容C5的负极、第一光电耦合器U1的输入端负极连接；

所述第二整流桥UR2的输出端负极分别与所述第二电解电容C6的正极、第二光电耦合器U2的输入端正极连接，所述第二整流桥UR2的输出端正极分别与所述第二电解电容C6的负极、第二光电耦合器U2的输入端负极连接；

所述第二接线端子J2的第一接口分别与所述第一光电耦合器U1和第二光电耦合器U2输出端正极连接，所述第二接线端子J2的第二接口与所述第一光电耦合器U1的输出端负极连接，所述第二接线端子J2的第三接口与所述第二光电耦合器U2的输出端负极连接。

本实用新型的具体工作原理和工作过程如下：

该电路主要用于电动机正反转控制电路，工作原理如：该换电路的第一接线端子J1的L1、L2、N端接入控制台的控制信号，属于该转换板的输入信号，该信号是强电AC220V输入；

第二接线端子J2的第二、第三接口接至主控单元MCU的I/O口，第一接口接至主控单元的MCU电源，输出电压高低由J2的1端电压确定，该信号是弱电输出；

当第一接线端子J1的L1、N端有AC220V的输入信号时，该通道的转换电路进入工作状态，通过第一安规电容C1、第二安规电容C2、第一电阻R1、第二电阻R2构成的阻容降压电路后，然后通过第一电感I1到第一整流桥UR1的第二交流输入端，第一整流桥UR1的第一、二交流输入端与N相连，第一整流桥UR1的两个交流输入端用第一瞬态抑制二极管D1进行反向保护，防止过电压而烧毁第一整流桥UR1；第一整流桥UR1的输出端经过第一电解电容C5滤波后变为平滑的直流，经第五电阻R5限流到第一光电耦合器U1，第一光电耦合器U1的输入端得电，使第一光电耦合器U1的输出端导通，第二接线端子J2的第一、二接口导通，从而使强电控制信号，转换为弱电信号并传输给主控单元的MCU，MCU在接收到该信号后发出正转运行指令，使正转的三组晶闸管导通，电动机开始正转运行。

当第一接线端子J1的L2、N端有AC220V的输入信号时，该通道的转换电路进入工作状态，通过第三安规电容C3、第四安规电容C4、第三电阻R3、第四电阻R4构成的阻容降压电路后，然后通过第二电感I2，到第二整流桥UR2的第二交流输入端，第二整流桥UR2的第一交流输入端直接与N相连，第二整流桥UR2的两个交流输入端用第二瞬态抑制二极管D2进行反向保护，防止过电压而烧毁第二整流桥UR2；第二整流桥UR2的输出端经过第二电解电容C6滤波后变为平滑的直流，经第六电阻R6限流到第二光电耦合器U2的输入端，第二光电耦合器U2的输入端得电，使得第二光电耦合器U2的输出端导通，第二接线端子J2的第一、三接口导通，从而使强电控制信号，转换为弱电信号并传输给主控单元的MCU，MCU在接收到该信号后发出反转转运行指令，使反转的三组晶闸管导通，电动机开始反转运行。

由于无触点控制器是电动机的正反转运行的控制，内部晶闸管通过换向来实现正反转，因此第一接线端子J1的L1、N端与L2、N端不能够同时得电，外部电路需互锁，否则会因相间短路而烧毁内部晶闸管。

Claims (1)

1.一种无触点控制器控制信号隔离电路，其特征在于：包括第一接线端子J1、第二接线端子J2、第一安规电容C1、第二安规电容C2、第三安规电容C3、第四安规电容C4、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第一电感I1、第二电感I2、第一瞬态抑制二极管D1、第二瞬态抑制二极管D2、第一电解电容C5、第二电解电容C6、第一整流桥UR1、第二整流桥UR2、第一光电耦合器U1、第二光电耦合器U2；

所述第一接线端子J1的N端分别与所述第一瞬态抑制二极管D1的正极、第一整流桥UR1的第一交流输入端、第二瞬态抑制二极管D2的正极、第二整流桥UR2的第一交流输入端连接；

所述第一接线端子J1的L1端分别与所述第一安规电容C1、第二安规电容C2、第一电阻R1连接；所述第一电阻R1与所述第二电阻R2连接，所述第一安规电容C1、第二安规电容C2、第二电阻R2连接于所述第一电感I1的输入端，所述第一电感I1的输出端分别与所述第一瞬态抑制二极管D1的负极、第一整流桥UR1的第二交流输入端连接；

所述第一接线端子J1的L2端分别与所述第三安规电容C3、第四安规电容C4、第三电阻R3连接；所述第三电阻R3与所述第四电阻R4连接，所述第三安规电容C3、第四安规电容C4、第四电阻R4连接于所述第二电感I2的输入端，所述第二电感I2的输出端分别与所述第二瞬态抑制二极管D2的负极、第二整流桥UR2的第二交流输入端连接；

所述第一整流桥UR1的输出端负极分别与所述第一电解电容C5的正极、第一光电耦合器U1的输入端正极连接，所述第一整流桥UR1的输出端正极分别与所述第一电解电容C5的负极、第一光电耦合器U1的输入端负极连接；

所述第二整流桥UR2的输出端负极分别与所述第二电解电容C6的正极、第二光电耦合器U2的输入端正极连接，所述第二整流桥UR2的输出端正极分别与所述第二电解电容C6的负极、第二光电耦合器U2的输入端负极连接；

所述第二接线端子J2的第一接口分别与所述第一光电耦合器U1和第二光电耦合器U2输出端正极连接，所述第二接线端子J2的第二接口与所述第一光电耦合器U1的输出端负极连接，所述第二接线端子J2的第三接口与所述第二光电耦合器U2的输出端负极连接。