一種開關次序檢測電路的製作方法

2023-06-25 14:58:21

專利名稱：一種開關次序檢測電路的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種多開關的交流產品中的電路，尤其涉及一種多開關的交流電 動工具中的電路，此電路利用相位差法(或稱鑑相法)可以實現對交流產品中各開關的斷 開、閉合次序的快速檢測。
背景技術：
多開關的交流產品中，通常是一個開關作為總電源的開關，控制整個系統的電源， 其它分開關分別對各自的模塊進行電源控制，以控制其運行或運轉。但為了保證系統安全 性，當所有分開關都閉合再閉合總電源開關時，或者所有分開關與總開關同時閉合時，這時 要求各分開關控制的各模塊不能運行或運轉。如系統突然停電後又突然來電，或者前次操 作沒有關閉分開關而直接關閉了總開關，為防止系統突然加電時給系統或操作人員帶來危 險或傷害，避免一些意外或危險情況的發生，所以，要求交流產品中開關的閉合次序是必須 總電源開關閉合後，其它各開關由斷開到閉合，各分開關控制的模塊才可啟動運動。如交流 電動工具中的電機，只有當總電源開關閉合後，電機的控制開關是由斷開狀態轉變為閉合 狀態，其所控制的電機才正常運轉。當總電源開關閉合後，總電源接通，其它各開關隨即由斷開到閉合，只要開關的控 制次序正確時，即使間隔時間很小，機器也必須能正常運行。但是由於總電源開關剛剛閉 合，許多方法並不能可靠的判斷其它的各開關後續的狀態，即是否是由斷開到閉合的過程， 使得其它開關控制的模塊不能可靠的按照設定的流程正常運行。這種缺陷會影響系統的正 常運行，並產生安全等各方面的問題。
發明內容本實用新型所要解決的技術問題是克服現有技術中的缺陷，用簡單又可靠的相位 差法，可以實現對交流產品中多個開關的開、關次序快速檢測，即使主開關與各開關間隔時 間很小，也能可靠的判斷各開關的狀態，保證開關控制的模塊能可靠的按照設定的流程正 常運行，可靠的解決系統的運行與整機安全的問題。為解決上述技術問題，本實用新型提供一種開關次序檢測電路，電路包含產生第 一信號的AC電源輸入端，產生第二信號的開關，還包含相位差比較電路，第一信號和第二 信號傳遞至所述相位差比較電路，產生控制電路通斷的電壓信號。電路還包含儲能電路，接 收所述比較信號，產生電壓信號，從而控制電路的通斷。本實用新型所達到的有益效果本實用新型的開關次序檢測電路，電路結構簡單， 判斷可靠，對多個開關的開、關次序檢測快速準確，即使主開關與各開關間隔時間很小，也 能可靠的判斷各開關的狀態，使機器可靠性大大提高，從而提高了安全性。
圖1是本實用新型的電路模塊連接框圖；圖2是本實用新型一種優選的實施方式的電路圖。[0010]圖中，1、開關；2、相位差比較電路；3、儲能電路；4、放電電路；5、電壓測量電路； 6、判斷控制電路；7、AC電源輸入端；8.第一信號輸入端；SW1、主開關；SW2、啟動開關；D1、 第一二極體；D3、第二二極體；Q1、三極體；Cl、電容；U1A、比較器；11、管腳；13、管腳；R2、電 阻；R3、電阻具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步描述。以下實施例僅用於更加清楚地說明本 發明的技術方案，而不能以此來限制本發明的保護範圍。如圖1所示，是一個利用相位差法實行開關狀態快速檢測的電路模塊連接框圖， 開關1產生的開關信號傳遞給相位差比較電路2，經相位差比較電路2比較，將比較信號傳 遞給儲能電路3。儲能電路3進行儲能，並與電壓測量電路5和放電電路4電連接。放電電 路4始終持續放電。電壓測量電路5對儲能電路3的兩端進行電壓測量，並將測量結果提 供給判斷控制電路6，最後由判斷控制電路6控制電氣設備是否導通。判斷控制電路6可以 包含具有邏輯判斷能力的CPU，MCU，或邏輯電路。圖2是本實用新型一種優選的實施方式的電路圖，僅以此正半周期的相位檢測為 例說明本實用新型的實施方案。電路中可產生兩個開關信號，此處AC電源輸入端7產生一第一信號，可以為AC電 源插頭插入插座產生，或帶有單獨上電開關的AC電源插頭產生，此處表示為主開關SWl形 式，但並不局限於必須具備開關的形式。AC電源輸入端7經由主開關SWl後產生第一信號， 通過第一信號輸入端8傳遞給相位差比較電路2。啟動開關SW2為電動工具上的啟動開關， 產生第二信號。當系統中包含數臺電氣設備時，啟動開關相應的對應設置，原理、方法同本 實施例相似。由判斷控制電路6最終控制電動工具是否啟動。在相位差比較電路2中，二極體Dl和二極體D3起對交流電方向性限流的作用，當 AC電源輸入端7輸入的交流電為正周期時，二極體Dl和二極體D3導通，相位差比較電路2 工作；當AC電源輸入端7輸入的交流電為負周期時，二極體Dl和二極體D3不導通，相位差 比較電路2不工作。三極體Ql用作相位差(鑑相)檢測。電容Cl用作儲能電路3中的儲能 元件。相位差比較電路包含兩個二極體，二極體Dl和二極體D3，用於交流電正嚮導通； 其中第一二極體Dl與輸入第一信號的第一信號輸入端8端連接，第二二極體D3與啟動開 關SW2連接。二極體負極與三極體Ql相連，其中，第一二極體Dl與三極體Ql的發射極連 接，第二二極體D3與三極體Ql的基極連接。以AC電源輸入端7輸入的交流電正周期為例，主開關SW1、啟動開關SW2同時閉合 時，三極體Ql的基極和發射極上的相位差為0，電位相等，三極體Ql不導通，儲能電路3的 儲能元件電容Cl上無電壓。此時電壓測量電路5中的比較器UlA的管腳13上為低電平， 管腳12接一預設的電壓值，如5V，則比較器UlA輸出端管腳11為低電平，判斷控制電路6 得到低電平，則不輸出控制AC電源導通的信號，電動工具不上電，不會啟動開始工作。儲能電路3包含用於儲能的電子元器件，電壓測量電路5包含比較器U1A，比較器 UlA的輸出端與判斷控制電路6連接。當主開關SWl先閉合，輔開關SW2後閉合時，只要有一正半周期信號，三極體Ql的 基極和發射極上的相位不同，兩者存在相位差，三極體Ql的基極電壓為低、發射極電位為高，此時三極體Ql導通，儲能電路3中的儲能元件電容Cl上就會被充電，電容Cl兩端就會 有電壓。此時電壓測量電路5中的比較器UlA的管腳13上為高電平，比較器UlA輸出端管 腳U為高電平，判斷控制電路6得到高電平，則輸出控制AC電源導通的信號，電動工具上 電，開始啟動工作。即當電容Cl上電容電壓為低時，說明主開關SW1、啟動開關SW2都導通，或都斷開。當電容Cl上電容電壓為高時，說明主開關SWl導通，啟動開關SW2斷開。當電容Cl上電容電壓由高到低時，說明主開關SWl導通後，啟動開關SW2才由斷 開變為導通狀態的。這樣就可以對主開關SW1、啟動開關SW2的導通、斷開次序進行快速檢測。同時，也 可以檢測啟動開關SW2由斷開到導通的過程。也就是說，在本例中，只要通過測量相位差便可確定總開關SWl和啟動開關SW2由 斷開到導通的次序，從而實現利用相位差法(鑑相法)實行開關1操作次序，以及開關1由斷 開到導通的狀態的快速檢測，進而使各啟動開關控制的各電氣設備能按正確的動作流程進 行工作。放電電路4包含電阻R2和電阻R3，對儲能電路3中的電容Cl持續進行放電，使開 關1動作順序的檢測可持續循環進行。本實施方式中的開關1可以是機械開關，也可以是半導體器件開關，或其他起到 閉合、斷開功能的器件。以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人 員來說，在不脫離本實用新型技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變形，這些改進和 變形也應視為本實用新型的保護範圍。
權利要求1.一種開關次序檢測電路，包含一產生第一信號的AC電源輸入端，一產生第二信號 的開關，其特徵在於，還包含相位差比較電路，所述第一信號和所述第二信號傳遞至所述相位差比較電路，經所述 相位差比較電路比較後產生比較信號；儲能電路，接收所述比較信號，並根據接收到的比較信號產生控制電路通斷的電壓信號。
2.根據權利要求1所述的一種開關次序檢測電路，其特徵在於，所述第二信號由控制 電氣設備的啟動開關產生。
3.根據權利要求1所述的一種開關次序檢測電路，其特徵在於，所述第一信號由AC電 源插頭產生。
4.根據權利要求3所述的一種開關次序檢測電路，其特徵在於，所述第一信號由AC電 源插頭上的上電開關產生。
5.根據權利要求1所述的一種開關次序檢測電路，其特徵在於，還包含與所述儲能電路電連接的放電電路，對儲能電路持續自動放電。
6.根據權利要求5所述的一種開關次序檢測電路，其特徵在於，還包含電壓測量電路，與所述儲能電路電連接並測量所述儲能電路兩端電壓；判斷控制電路，與所述電壓測量電路電連接，將所述電壓測量電路的輸出信號轉換成 控制電氣設備是否導通的信號。
7.根據權利要求2所述的一種開關次序檢測電路，其特徵在於，所述相位差比較電路 包含兩個二極體，用於交流電正嚮導通；其中第一二極體與輸入所述第一信號的一第一信 號輸入端端連接，第二二極體與所述啟動開關連接。
8.根據權利要求7所述的一種開關次序檢測電路，其特徵在於，所述二極體負極與三 極管相連，其中，所述第一二極體與所述三極體的發射極連接，所述第二二極體與所述三極 管的基極連接。
9.根據權利要求1所述的一種開關次序檢測電路，其特徵在於，所述儲能電路包含用 於儲能的電子元器件。
10.根據權利要求9所述的一種開關次序檢測電路，其特徵在於，所述用於儲能的電子 元器件為電容。
11.根據權利要求6所述的一種開關次序檢測電路，其特徵在於，所述電壓測量電路包 含比較器，比較器的輸出端與所述判斷控制電路連接。
12.根據以上任意一項權利要求所述的一種開關次序檢測電路，其特徵在於，所述開關 或為機械式開關，或為具有開關功能的半導體器件。
專利摘要本實用新型涉及一種多開關的交流產品中的電路，尤其涉及一種多開關的交流電動工具中的電路，此電路利用相位差法(或稱鑑相法)可以實現對交流產品中各開關的斷開、閉合次序的快速檢測。電路包含產生第一信號的AC電源輸入端，產生第二信號的開關，還包含相位差比較電路，第一信號和第二信號傳遞至所述相位差比較電路，經所述相位差比較電路比較後產生比較信號。電路還包含儲能電路，接收所述比較信號，產生電壓信號，從而控制電路的通斷。電路結構簡單，判斷可靠，對多個開關的開、關次序檢測快速，且即使主開關與各開關間隔時間很小，也能可靠的判斷各開關的閉合次序，使機器可靠性大大提高，從而提高了安全性。
文檔編號G05B19/04GK201845199SQ201020570158
公開日2011年5月25日 申請日期2010年10月21日 優先權日2010年10月21日
發明者董偉 申請人:南京德朔實業有限公司