動態安全型無接點驅動器的製作方法
2023-06-01 02:47:11
專利名稱:動態安全型無接點驅動器的製作方法
本發明主要用於非安全設備的末級驅動，從而構成安全系統。
近年來，無接點電晶體電路，集成器件及計算機控制系統的大量應用，這些電路或系統都不能保證元件損壞時使整個系統導向安全。現有的動態安全型繼電器是由電晶體開關電路及鐵路信號專用的偏極繼電器組成。這種安全型繼電器由於使用了鐵路信號專用偏極繼電器，不但體積大，而且不適合在振動大的場合應用，例如在機車上使用。
為了加快機車信號設備的發展，使機車信號能成為安全系統，為此發明了一種動態安全型無接點驅動器。本設備只要輸入動態的脈衝就可以變為穩定的功率輸出以驅動信號機點燈及其它功率負載。由於驅動器採用無接點輸出，因此它具有以下優點1.由於沒有可動接點，使用壽命長，可靠性高。
2.不怕振動，因此，可用在移動或振動較大的設備上。
3.驅動器重量輕、體積小，有利於體積受到限制的設備中使用。
4.輸出功率可以根據需要進行調整。
本發明利用動態脈衝輸入變成穩定的功率級輸出，並且沒有任何接點，可以實現「故障——安全」。目前，在國內外還沒有同類的設備，是一種新型的驅動器。
本發明的原理框圖如圖1所示。圖中(1)為光電隔離電路，主要是防止後級電路對微處理機的幹擾；(2)為放大電路；(3)為可控電源；(4)為多諧振蕩器；(5)為驅動放大電路；(6)為功率驅動電路；(7)為快速釋能電路。
當輸入級不斷有動態脈衝輸入時，通過光電耦合電路及放大電路把脈衝放大，這些脈衝經可控電源級就可把脈衝電壓變成穩定的直流電源，此直流電源動作自激多諧振蕩器，從而產生一個幾十千赫的方波經功率放大就可以通過變壓器輸出較大功率的交流電壓，此電壓可直接點亮信號燈，也可經整流、穩壓來驅動直流負載。當脈衝結束時，可控電源幾秒鐘後能量釋放完畢，振蕩器停止工作，最後級功放停止輸出電壓，如果為了快速停止輸出，可以利用(7)，只需輸入一個高電壓即可達到目的。
圖2為電路圖，在該圖中信號從輸入端(18)進入，經過光電耦合器(9)、放大器(10)、變壓器(11)耦合整流後向電容器(12)充電，使多諧振蕩器(13)(14)工作，輸出一個20KHz～50KHz的脈衝經放大器(15)(16)(17)放大，並由變壓器(21)耦合輸出。當輸入信號為連續脈衝時，電容器(12)經常有電，電路有連續輸出，經變壓器(21)點亮燈泡。當輸入信號為斷續脈衝，在間歇時間裡，由於電容器(12)貯能，仍能保持振蕩器工作，使電路有連續輸出，但輸入脈衝的間歇時間不能超過電容器(12)放電至振蕩器停止工作的時間，因此為了保證電路有穩定的輸出，電容器(12)的容量選擇為200微法。
當輸入信號為靜態電平時，由於變壓器(11)的作用，直流不能通過，電容器(12)得不到電能，振蕩器不能工作，電路無輸出，當本電路某一部分發生故障時，可引起振蕩器不工作；或者最後表現在電晶體(17)長時間截止或長時間導通，這樣變壓器(21)無信號輸出(即電路無輸出)。
如果要使電路停止輸出，在圖2中的輸入端(18)加入一個高電平，使三極體(20)導通，構成電容器(12)的放電迴路，使振蕩器(13)(14)即刻停止工作，保證了電路無輸出，負載得不到能量。
本設備已做成樣機，經過試驗證明，當計算機輸出接口發生故障或其本身損壞時，輸出為靜態，以及本設備任何元件發生故障時，都能使輸出停止，負載得不到能量。這是符合鐵路信號技術規定「故障導向安全」的要求，該設備現已被微機通用式機車信號設備選為驅動信號點燈電路，效果良好。
權利要求
1.一種動態安全型無接點驅動器，它由光電耦合器和放大電路連接而成，其特徵在於輸入信號經光電耦合器(9)、放大器(10)、變壓器(11)、電容器(12)、多諧振蕩器(13)(14)再經放大器(15)(16)(17)、並由變壓器(21)耦合輸出點亮燈泡。
2.根據權利要求
1所述的驅動器，其特徵在於多諧振蕩器(13)(14)的頻率為20KHz～50KHz之間，電容器(12)為200μF。
3.根據權利要求
1或2所述的驅動器，在電容器(12)兩端並接一個控制電路，光電耦合器(19)、放大器(20)。
專利摘要
本實用新型是一種把連續脈衝信號變成穩定的具有一定功率輸出的安全型驅動設備，在設備輸入端加上連續的脈衝，通過光電耦合和放大電路後，變成穩定直流電壓，使後級多諧振蕩器產生頻率為幾十千赫的方波，經功放和變壓器輸出較大功率的交流電壓。當沒有脈衝輸入或設備元件故障時，設備無輸出。本發明具有動態安全，不怕振動，體積小，重量輕等優點。可作為計算機或其它電子設備與負載之間接口，尤其適用於移動或振動大、體積受到限制的設備中。
文檔編號B61L5/18GK87206799SQ87206799
公開日1988年10月26日 申請日期1987年4月27日
發明者王瓊洲, 陳強 申請人:北方交通大學導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan