母線過壓檢測抗幹擾電路的製作方法

2023-04-26 10:29:21 1

母線過壓檢測抗幹擾電路的製作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種母線過壓檢測抗幹擾電路，用於濾除直流母線上的幹擾信號。該母線過壓檢測抗幹擾電路包括故障輸入電路和故障緩衝電路；所述故障輸入電路的輸入端與母線過壓檢測電路電連接，所述故障輸入電路的輸出端與所述故障緩衝電路的輸入端電連接；所述故障緩衝電路的輸出端用於輸出故障信號或故障消失後的正常信號。本實用新型的母線過壓檢測抗幹擾電路，通過濾除母線上的幹擾信號，使得母線過壓檢測電路不受幹擾，從而避免了幹擾信號產生的誤保護動作，保證了直線電機的驅動器的正常工作。同時，本實用新型的母線過壓檢測抗幹擾電路，可以實現故障輸出和故障消失的不同變化速度。
【專利說明】母線過壓檢測抗幹擾電路
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及抗幹擾電路【技術領域】，特別是涉及一種母線過壓檢測抗幹擾電路。
【背景技術】
[0002]為了使直線電機的往返運動快速而精準，直線電機經常處於四象限工作狀態；在電機轉子接近限位時需要加以制動，使轉子迅速停在指定的位置。由於快速制動會使母線電壓升高，若是直線電機驅動器無法快速放電，那麼當母線電壓超過驅動器所能承受的最高電壓時，直線電機驅動器的功率器件會損壞。由於軟體檢測母線電壓存在一定的延時，經常會另外增加硬體電路的母線過壓檢測電路。當母線電壓達到驅動器所能承受的最高電壓時，輸出一個信號，以迅速直線電機驅動器停止制動狀態。但是，若是此母線過壓電壓檢測電路受到幹擾，則會造成信號的誤輸出，且若是母線過壓檢測電路過於靈敏，則會使保護電路連續動作，影響直線電機驅動器的正常工作狀態，給正常的現場應用帶來不便。
實用新型內容
[0003]鑑於現有技術的現狀，本實用新型的目的在於提供一種母線過壓檢測抗幹擾電路，防止母線過壓檢測電路受到幹擾時產生連續誤保護的輸出動作，增強母線過壓檢測電路的抗幹擾能力，使得直線電機驅動器能夠正常工作。
[0004]為實現上述目的，本實用新型採用如下技術方案:
[0005]一種母線過壓檢測抗幹擾電路，用於濾除直流母線上的幹擾信號；
[0006]包括故障輸入電路和故障緩衝電路；
[0007]所述故障輸入電路的輸入端與母線過壓檢測電路電連接，所述故障輸入電路的輸出端與所述故障緩衝電路的輸入端電連接；
[0008]所述故障緩衝電路的輸出端用於輸出故障信號或故障消失後的正常信號。
[0009]在其中一個實施例中，所述故障輸入電路包括第一電阻和第一電容，所述第一電阻與所述第一電容串聯；
[0010]所述第一電阻的一端連接至電源，所述第一電容的一端耦合至地；
[0011]所述第一電阻與所述第一電容的相應公共端作為所述母線過壓檢測電路的輸出端。
[0012]在其中一個實施例中，所述故障緩衝電路包括故障輸出模塊，所述故障輸出模塊包括緩衝器、第二電阻和二極體，所述故障緩衝電路還包括第三電阻和第二電容；
[0013]所述緩衝器的輸入端連接至所述第一電阻和所述第一電容的相應公共端，所述緩衝器的輸出端依次串聯所述第二電阻和所述二極體，串聯後的所述第二電阻、二極體與所述第三電阻串聯，串聯後的所述緩衝器、第二電阻、二極體與所述第二電容並聯，串聯後的所述第二電容和所述二極體的相應公共端作為所述母線過壓檢測抗幹擾電路的輸出端。
[0014]在其中一個實施例中，所述第二電阻的阻值小於所述第三電阻的阻值；[0015]流經所述第二電阻的電流小於等於所述緩衝器的額定電流。
[0016]在其中一個實施例中，所述緩衝器為反向緩衝器或正向緩衝器。
[0017]在其中一個實施例中，所述故障輸出模塊的數量和所述第三電阻的數量均為多個；
[0018]多個所述故障輸出模塊之間相互並聯，多個所述第三電阻之間相互並聯。
[0019]本實用新型的有益效果是:
[0020]本實用新型的母線過壓檢測抗幹擾電路，通過濾除母線上的幹擾信號，使得母線過壓檢測電路不受幹擾，從而避免了幹擾信號產生的誤保護動作，保證了直線電機的驅動器的正常工作。同時，本實用新型的母線過壓檢測抗幹擾電路，可以實現故障輸出和故障消失的不同變化速度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型的低電平有效的母線過壓檢測抗幹擾電路一實施例的電路原理圖；
[0022]圖2為本實用新型的高電平有效的母線過壓檢測抗幹擾電路一實施例的電路原理圖；
[0023]圖3為本實用新型的低電平有效的母線過壓檢測抗幹擾電路另一實施例的電路原理圖；
[0024]圖4為本實用新型的高電平有效的母線過壓檢測抗幹擾電路另一實施例的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0025]為了使本實用新型的技術方案更加清楚，以下結合附圖，對本實用新型的母線過壓檢測抗幹擾電路作進一步詳細的說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型並不用於限定本實用新型。
[0026]參見圖1至圖4，本實用新型的母線過壓檢測抗幹擾電路包括故障輸入電路Al和故障緩衝電路A2。其中，故障輸入電路Al連接在故障緩衝電路A2與母線過壓檢測電路之間。即故障輸入電路Al的一端與母線過壓檢測電路電連接，當母線過壓檢測電路檢測的電壓大於驅動器的所能承受的最高電壓時，母線過壓檢測電路輸出故障信號，故障輸入電路Al對故障信號進行濾波，濾除一些幹擾信號。當母線過壓檢測電路檢測到驅動器正常工作時，母線過壓檢測電路輸出正常信號，此時，故障輸入電路Al起到了限流的作用。
[0027]故障輸入電路Al的另一端與故障緩衝電路A2電連接，故障緩衝電路A2的另一端用於輸出故障信號或故障消失後的正常信號。而且，該故障緩衝電路A2可以實現故障輸出時的電平建立時間和故障消失時的電平恢復時間不同。
[0028]上述的母線過壓檢測抗幹擾電路，通過濾除母線上的幹擾信號，使得母線過壓檢測電路不受幹擾，從而避免了幹擾信號產生的誤保護動作，保證了直線電機的驅動器的正常工作。同時，該母線過壓檢測抗幹擾電路，可以實現故障輸出和故障消失的不同變化速度。
[0029]作為一種可實施方式,故障輸入電路Al包括第一電阻Rl和第一電容Cl,且第一電阻Rl與第一電容Cl串聯。在本實施例中，第一電阻Rl的一端連接至電源VDD，第一電阻Rl的另一端與第一電容Cl電連接；第一電容Cl的另一端稱合至地。第一電阻Rl與第一電容Cl的相應公共端作為母線過壓檢測電路的輸出端，即母線過壓檢測電路與該母線過壓檢測抗幹擾電路的連接位置為第一電阻Rl與第一電容Cl之間。
[0030]當母線過壓檢測電路檢測到的電壓高於驅動器所能承受的最高電壓時，母線過壓檢測電路輸出故障信號，該故障信號輸入到故障輸入電路Al中。第一電阻Rl為上拉電阻，起到了限流的作用。第一電容Cl起到了濾波的作用，可以濾除故障信號中的脈寬很窄的幹擾信號。
[0031]當母線過壓檢測電路檢測到到驅動器正常工作時，母線過壓檢測電路輸出正常信號，並將該正常信號輸入故障輸入電路Al中。故障輸入電路Al起到了限流的作用。
[0032]作為一種可實施方式，故障緩衝電路A2包括故障輸出模塊、第三電阻R3和第二電容C2。其中，故障輸出模塊包括緩衝器U1、第二電阻R2和二極體D1。緩衝器Ul的輸入端連接至第一電阻Rl與第一電容Cl的相應公共端，緩衝器Ul的輸出端依次串聯第二電阻R2和二極體D1。即緩衝器Ul的輸出端與第二電阻R2的一端電連接，第二電阻R2的另一端與二極體Dl的陽極電連接。
[0033]串聯後的第二電阻R2、二極體Dl與第三電阻R3並聯，即第三電阻R3的一端連接至緩衝器Ul的輸出端，第三電阻的另一端連接至二極體Dl的陰極。串聯後的緩衝器U1、第二電阻R2、二極體Dl與第二電容C2並聯，即第二電容C2的一端連接至二極體Dl的陰極和第三電阻R3的相應公共端，第二電容C2的另一端耦合至地。串聯後的第二電容C2和二極體Dl的相應公共端作為所述母線過壓檢測抗幹擾電路的輸出端。
[0034]優選地，第二電阻R2的阻值小於第三電阻R3的阻值，這樣可以實現故障輸出時的電平建立時間與故障消失時的電平恢復時間不同。且流經第二電阻R2的電流小於等於緩衝器Ul的額定電流，這樣可以保證緩衝器的正常工作而不被損壞。
[0035]優選地，緩衝器Ul為正向緩衝器或反向緩衝器。本實用新型根據母線過壓檢測電路輸出的故障信號的電平不同，可以分為低電平有效的母線過壓檢測抗幹擾電路和高電平有效的母線過壓檢測抗幹擾電路。
[0036]如圖1所示為低電平有效的母線過壓檢測抗幹擾電路一實施例的電路原理圖，其中，緩衝器Ul為反向緩衝器。當驅動器正常工作時，母線過壓檢測電路輸出的信號為高電平。此時，第一電容Cl的電壓值為VDD，故障輸入電路用於對流入緩衝器Ul中的電流進行限制。當母線過壓檢測電路檢測到的電壓超過驅動器所能承受的最高電壓時，母線過壓檢測電路輸出的故障信號為低電平。第一電阻Rl為上拉電阻，起到了限流的作用。第一電容Cl起到了濾波的作用，濾除故障信號中脈寬很窄的幹擾信號。
[0037]反向緩衝器U1、第二電阻R2、二極體Dl和第二電容C2組成了故障輸出通路，提供故障信號的輸出通路並輸出故障信號。低電平的故障信號通過反向緩衝器Ui後變為高電平的故障信號，然後故障信號經過第二電阻R2和二極體Dl向第二電容C2充電，故障緩衝電路的輸出端輸出故障信號。為了使故障信號迅速建立，應使第二電阻R2的阻值儘可能的小，且流經第二電阻R2的電流小於等於反向緩衝器Ul的額定電流。這樣既可以保證緩衝器的正常工作，又縮短了故障輸出時的電平建立時間。
[0038]反向緩衝器Ul和第三電阻R3組成了故障取消通路，提供故障信號消失的通路並輸出故障消失後的正常信號。當故障信號消失後，反向緩衝器Ui的輸入信號為高電平，經過反向緩衝器Ul後，反向緩衝器的輸出信號變為低電平。此時，第二電容C2通過第三電阻R3和反向緩衝器Ul緩慢放電，故障緩衝電路的輸出端輸出故障取消後的正常信號。為了使故障信號儘可能的緩慢消失，第三電阻R3的阻值大於第二電阻R2的阻值，以減緩第二電容C2的放電速度。這樣就實現了故障輸出時的電平建立時間與故障取消時的電平恢復時間不同。
[0039]如圖2所示為高電平有效的母線過壓檢測抗幹擾電路一實施例的電路原理圖，其中，緩衝器Ul為正向緩衝器。當正常工作時，母線過壓檢測電路輸出的信號為低電平，故障輸入電路用於對流入緩衝器Ul中的電流進行限制。當母線過壓檢測電路檢測到母線電壓超過驅動器所能承受的最高電壓時，母線過壓檢測電路輸出的故障信號為高電平，即故障信號的電平值為VDD。第一電阻Rl為上拉電阻，起到了限流的作用。第一電容Cl起到了濾波的作用，濾除故障信號中脈寬很窄的幹擾信號。
[0040]正向緩衝器U1、第二電阻R2、二極體Dl和第二電容C2組成了故障輸出通路，提供故障信號的輸出通路並輸出故障信號。高電平的故障信號通過正向緩衝器Ui後仍為高電平，然後故障信號經過第二電阻R2和二極體Dl向第二電容C2充電，故障緩衝電路的輸出端輸出故障信號。為了使故障信號迅速建立，應使第二電阻R2的阻值儘可能的小，且流經第二電阻R2的電流小於等於正向緩衝器Ul的額定電流。這樣既可以保證緩衝器的正常工作，又縮短了故障輸出時的電平建立時間。 [0041]正向緩衝器Ul和第三電阻R3組成了故障取消通路，提供故障信號消失的通路並輸出故障消失後的正常信號。當故障信號消失後，正向緩衝器Ui的輸入信號為低電平，經過正向緩衝器Ul後的輸出信號仍為低電平。此時，第二電容C2通過第三電阻R3和正向緩衝器Ul緩慢放電，故障緩衝電路的輸出端輸出故障取消後的正常信號。為了使故障信號儘可能的緩慢消失，第三電阻R3的阻值大於第二電阻R2的阻值，以減緩第二電容C2的放電速度。這樣就實現了故障輸出時的電平建立時間與故障取消時的電平恢復時間不同。
[0042]作為進一步的改進，故障輸出模塊和第三電阻R3的數量均為多個。且多個故障輸出模塊之間相互並聯，多個第三電阻之間相互並聯。
[0043]如圖3所示為低電平有效的母線過壓檢測抗幹擾電路另一實施例的電路原理圖。其中，故障輸出通路為多個，以增加反向緩衝器輸出的總電流，縮短第二電容C2上故障輸出的電平建立時間。
[0044]每個故障輸出通路由反向緩衝器Um (m=l, 2,......η)、第二電阻R2_m (m=l, 2,......η)、二極體Dm (m=l，2，……n)和第二電容C2組成。當母線過壓檢測電路輸出低電平的故障信號時，每個故障輸出通路上的反向緩衝器Um輸出高電平的故障信號，高電平的故障信號經第二電阻R2-m及二極體Dm輸出，所有故障輸出模塊的電流之和流入第二電容C2，使第二電容C2迅速充電。第二電阻R2-m的阻值應儘量小，且流經第二電阻R2的電流小於等於反向緩衝器Ul的額定電流。這樣既可以保證緩衝器的正常工作，又縮短了故障輸出時的電平建立時間。
[0045]故障取消通路由多個第三電阻R3_m (m=l,2,……η)並聯，並與其中的一個反向緩衝器Um (m=l，2，……η)組成。當故障信號消失後，反向緩衝器Um的輸入電壓變為高電平，此時反向緩衝器Um的輸出為低電平，第二電容C2通過並聯的第三電阻R3-l、R3-2、……、R3-m與反向緩衝器Um開始緩慢放電。
[0046]如圖4所示為高電平有效的母線過壓檢測抗幹擾電路另一實施例的電路原理圖。其中，故障輸出通路為多個，以增加正向緩衝器輸出的總電流，縮短第二電容C2上故障輸出的電平建立時間。
[0047]每個故障輸出通路由正向緩衝器Um (m=l, 2,......η)、第二電阻R2_m (m=l, 2,......η)、二極體Dm (m=l，2，……n)和第二電容C2組成。當母線過壓檢測電路輸出高電平的故障信號時，每個故障輸出通路上正向緩衝器Um輸出高電平的故障信號，高電平的故障信號經第二電阻R2-m及二極體Dm輸出，所有故障輸出模塊的電流之和流入第二電容C2，使第二電容C2迅速充電。第二電阻R2-m的阻值應儘量小，且流經第二電阻R2的電流小於等於正向緩衝器Ul的額定電流。這樣既可以保證緩衝器的正常工作，又縮短了故障輸出時的電平建立時間。
[0048]故障取消通路由多個第三電阻R3_m (m=l, 2,……η)並聯，並與其中的一個正向緩衝器Um (m=l，2，……η)組成。當故障信號消失後，正向緩衝器Um的輸入電壓變為低電平，此時正向緩衝器Um的輸出為低電平，第二電容C2通過並聯的第三電阻R3-l、R3-2、……、R3-m與正向緩衝器Um開始緩慢放電。
[0049]上述的母線過壓檢測抗幹擾電路，通過濾除母線上的幹擾信號，使得母線過壓檢測電路不受幹擾，從而避免了幹擾信號產生的誤保護動作，保證了直線電機的驅動器的正常工作。同時，該母線過壓檢測抗幹擾電路，可以實現故障輸出和故障消失的不同變化速度。
[0050]以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對本實用新型專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本實用新型的保護範圍。因此，本實用新型專利的保護範圍應以所附權利要求為準。
【權利要求】
1.一種母線過壓檢測抗幹擾電路，用於濾除直流母線上的幹擾信號，其特徵在於: 包括故障輸入電路和故障緩衝電路； 所述故障輸入電路的輸入端與母線過壓檢測電路電連接，所述故障輸入電路的輸出端與所述故障緩衝電路的輸入端電連接； 所述故障緩衝電路的輸出端用於輸出故障信號或故障消失後的正常信號。
2.根據權利要求1所述的母線過壓檢測抗幹擾電路，其特徵在於: 所述故障輸入電路包括第一電阻和第一電容，所述第一電阻與所述第一電容串聯； 所述第一電阻的一端連接至電源，所述第一電容的一端耦合至地； 所述第一電阻與所述第一電容的相應公共端作為所述母線過壓檢測電路的輸出端。
3.根據權利要求2所述的母線過壓檢測抗幹擾電路，其特徵在於: 所述故障緩衝電路包括故障輸出模塊，所述故障輸出模塊包括緩衝器、第二電阻和二極體，所述故障緩衝電路還包括第三電阻和第二電容； 所述緩衝器的輸入端連接至所述第一電阻和所述第一電容的相應公共端，所述緩衝器的輸出端依次串聯所述第二電阻和所述二極體，串聯後的所述第二電阻、二極體與所述第三電阻串聯，串聯後的所述緩衝器、第二電阻、二極體與所述第二電容並聯，串聯後的所述第二電容和所述二極體的相應公共端作為所述母線過壓檢測抗幹擾電路的輸出端。
4.根據權利要求3所述的母線過壓檢測抗幹擾電路，其特徵在於: 所述第二電阻的阻值小於所述第三電阻的阻值； 流經所述第二電阻的電流小於等於所述緩衝器的額定電流。
5.根據權利要求4所述的母線過壓檢測抗幹擾電路，其特徵在於: 所述緩衝器為反向緩衝器或正向緩衝器。
6.根據權利要求5所述的母線過壓檢測抗幹擾電路，其特徵在於: 所述故障輸出模塊的數量和所述第三電阻的數量均為多個； 多個所述故障輸出模塊之間相互並聯，多個所述第三電阻之間相互並聯。
【文檔編號】G01R19/165GK203705531SQ201320849070
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年12月20日 優先權日:2013年12月20日
【發明者】蔣哲, 張弛, 陳龍, 劉強 申請人:中國科學院寧波材料技術與工程研究所