一种双通道补偿输出的驱动结构制造技术

本发明专利技术提供了一种双通道补偿输出的驱动结构，其旨在解决现有轨道列车的各类电磁阀驱动电路，缺乏短路保护、有效的放电回路或电流引导电路，存在控制失效、稳定性差且可靠性低等技术问题。该发明专利技术结构特征包括脉宽调制信号发生器：连接电源；输入钳制电路：接收脉宽调制信号发生器输出的脉冲信号；隔离单元：接收脉宽调制信号发生器输出的脉冲信号；输出驱动电路：接收隔离单元的输出电压；稳压放电回路：其中包括电磁阀，通过驱动电路获得开闭信号；还包括冗余补偿电路；本发明专利技术用于驱动轨道列车各类电磁阀。

【技术实现步骤摘要】
一种双通道补偿输出的驱动结构
本专利技术涉及轨道列车电力系统，具体涉及一种双通道补偿输出的驱动结构。
技术介绍
现有轨道列车的各类电磁阀驱动电路，输入级控制信号是PWM脉冲信号，其脉冲电压值在5V左右，而驱动级中使用100V左右的电压值区间，如果在驱动级产生干扰噪声或电子元件短时失效，噪声或短路电流极有可能掩盖输入级控制信号，导致控制失效，进一步造成系统失效，从而引发可能的重大安全事故并承受经济损失；传统滤波电路存在增益衰减，对基准电压很低的控制信号不是有效的解决方案；驱动级缺乏有效的放电回路，影响系统的工作稳定性；输出级缺乏隔离器件、放电回路和电流引导，电路工作响应时间较长。因此，设计安全、稳定、可靠且响应时间短的驱动电路或防滑阀电源控制电路是很有必要的。
技术实现思路
针对上述现有技术，本专利技术目的在于提供一种双通道补偿输出的驱动结构，其旨在解决现有轨道列车的各类电磁阀驱动电路，缺乏短路保护，存在放电时间长，控制信号脉冲频率受限，控制失效、稳定性差且可靠性低等技术问题。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种双通道补偿输出的驱动结构，包括电源，进一步包括脉宽调制信号发生器：连接电源；输入钳制电路：接收脉宽调制信号发生器输出的脉冲信号；隔离单元：包括变压器T1，与变压器T1并联的第一电容C1，接收脉宽调制信号发生器输出的脉冲信号；输出驱动电路：接收隔离单元的输出电压；稳压放电回路：其中包括电磁阀，通过输出驱动电路获得开闭信号；隔离单元：还接收输入钳制电路输出的钳制电压；还包括冗余补偿电路：接收隔离单元的输出电压，检测输出驱动电路的输出电压，还与电磁阀连接。上述方案中，所述的输入钳制电路，包括第一三极管：栅极连接电源，源极和漏极相连；第二三极管：栅极连接第一三极管的源极且漏极也连接第一三极管的源极；第三三极管：漏极连接第二三极管的源极，源极接地；第一反相器：输入端连接第二三极管的栅极；第二反相器：输入端连接第一反相器的输出端；第四三极管：栅极连接第二反相器的输出端，源极接地；第五三极管：栅极连接第二反相器的输出端，源极连接第四三极管的漏极，其漏极连接至脉宽调制信号发生器。第六三极管：栅极连接第五三极管的源极，其源极接地且漏极连接至隔离单元。正常工作时，不会产生漏电；为控制脉冲信号提供了同步升压，显著提高了电路噪声最高容纳值；实质地增加可靠性、稳定性和电路抗噪声能力；降低控制失效发生率。上述方案中，所述的隔离单元，包括变压器，与变压器并联的第一电容。上述方案中，所述的输出驱动电路，包括第七三极管：栅极连接隔离单元，源极接地；上拉电源：连接第七三极管的漏极；达林顿管：基极连接第七三极管的漏极；第一二极管：正极连接达林顿管的发射极且负极连接达林顿管的集电极；第二二极管：正极连接第一二极管的正极，负极接地。上述方案中，所述的稳压放电回路，还包括第二电容：隔离输出驱动电路和稳压放电回路；第三二极管：正极连接第二电容；第一齐纳二极管：正极接地，负极连接第三二极管的负极；第三电容：一端连接第三二极管的负极；第三电容另一端还连接有第四二极管和第二齐纳二极管；第四二极管的负极连接第三二极管的正极，第二齐纳二极管的负极连接第三二极管的负极；电磁阀并联第三电容。提供了限流，导流和放电回路，提升了电路响应时间和稳定性；提供了回路隔离保护。上述方案中，所述的冗余补偿电路，包括第四电容：并联变压器的输出端；功率补偿三极管：基极连接第四电容，发射极接地；电压检测器：偏执电压源端连接功率补偿三极管的集电极；电压检测器的检测端连接至稳压放电回路；第八三极管：栅极连接功率补偿三极管的集电极，源极接地，漏极连接至电磁阀。提供了控制信号输出驱动补偿，确保电磁阀打开和/或关闭。上述方案中，优选地，所述的上拉电源，选用电压100V的直流电，通过限流电阻连接第七三极管的漏极。上述方案中，优选地，所述的电源，选用电压5V的直流源。上述方案中，优选地，所述的三极管，选用N沟道和/或P沟道双极型绝缘栅场效应晶体管。上述方案中，优选地，所述的反相器，包括N沟道双极型绝缘栅场效应晶体管和P沟道双极型绝缘栅场效应晶体管，P沟道双极型绝缘栅场效应晶体管的漏极连接有供电电压VCC。上述方案中，优选地，所述的输入钳制电路，将脉宽调制信号发生器(100)的脉冲信号基准电压钳制至7V左右，即基准电压同步升压至7V左右。提升了抗干扰性。与现有技术相比，本专利技术有益效果：提高了电路承受故障或干扰噪声的可容纳值，电路失效或故障发生率显著降低，显著地并实质地增加了电源驱动的稳定性、安全可靠性和抗干扰能力；充分地保证控制脉冲信号及时到达电磁阀；提供电路故障检测；显著地并实质地降低电路响应时间，扩大控制信号工作频率范围。附图说明图1为本专利技术的具体实施例的电路元件连接原理图；图2是本专利技术的电路图；图中：VDD_IC-电源，VDD-上拉电源，100-脉宽调制信号发生器，200-输入钳制电路，300-隔离单元,400-输出驱动电路，500-稳压放电回路，600-负载，700-冗余补偿电路，800-电压检测器，Qx、Dx、U3A(x＝1,2，3……)-晶体管，A-控制电压节点，Ux-反相器，T1-变压器，Cx-电容，Rx-电阻，S1-电磁阀，DET.-电压检测器的检测端，GND-接地端。具体实施方式本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。下面结合附图对本专利技术做进一步说明：图1为本专利技术的具体实施例电路元件连接原理图，脉宽调制信号发生器100：连接电源VDD_IC；输入钳制电路200：接收脉宽调制信号发生器100输出的脉冲信号；隔离单元300：接收脉宽调制信号发生器100输出的脉冲信号；输出驱动电路400：接收隔离单元300的输出电压；稳压放电回路500：其中包括电磁阀S1，通过输出驱动电路400获得开闭信号；隔离单元300：还接收输入钳制电路200输出的钳制电压；还包括冗余补偿电路700：接收隔离单元300的输出电压，检测输出驱动电路400的输出电压，还与电磁阀S1连接。实施例1所述的输出驱动电路400，包括第七三极管Q7：栅极连接隔离单元300，源极接地；上拉电源VDD：连接第七三极管Q7的漏极；达林顿管Q8：基极连接第七三极管Q7的漏极；第一二极管D1：正极连接达林顿管D8的发射极且负极连接达林顿管Q8的集电极；第二二极管D2：正极连接第一二极管D1的正极，负极接地。实施例2在输入级中，断路放电过程，所述的第二三极管Q2和第三三极管Q3，充当检测电路中的电阻，维持第六三极管Q6导通半微秒左右，从而有效地泄放回路静电。有利于提高电路的稳定性和可靠性。实施例3对于驱动级和输出级，当输出驱动电路400接收到高电平的脉冲信号，第七三极管导通，达林顿管Q8的基极处于低电平状态，达林顿管Q8将截止；反之，在输出驱动电路400接受到低电平的脉冲信号时，达林顿管Q8将导通，第二电容C2获得充电；当达林顿管Q8再次截止时，第二电容C2放电，电磁阀S1获得充电，产生电磁感应，开关获得吸合。实施例4在输入级中，控制电压节点A，可对第一三极管Q1基区电压偏置，控制输入钳制电路200的导通和截止，从而对最适合基准电压值进行调试。实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双通道补偿输出的驱动结构，包括电源VDD_IC，其特征在于，进一步包括脉宽调制信号发生器(100)：连接电源VDD_IC；输入钳制电路(200)：接收脉宽调制信号发生器(100)输出的脉冲信号；隔离单元(300)：包括变压器T1，与变压器T1并联的第一电容C1，接收脉宽调制信号发生器(100)输出的脉冲信号；输出驱动电路(400)：接收隔离单元(300)的输出电压；稳压放电回路(500)：其中包括电磁阀S1，通过输出驱动电路(400)获得开闭信号；隔离单元(300)：还接收输入钳制电路(200)输出的钳制电压；还包括冗余补偿电路(700)：接收隔离单元(300)的输出电压，检测输出驱动电路(400)的输出电压，还与电磁阀S1连接。

【技术特征摘要】
1.一种双通道补偿输出的驱动结构，包括电源VDD_IC，其特征在于，进一步包括脉宽调制信号发生器(100)：连接电源VDD_IC；输入钳制电路(200)：接收脉宽调制信号发生器(100)输出的脉冲信号；隔离单元(300)：包括变压器T1，与变压器T1并联的第一电容C1，接收脉宽调制信号发生器(100)输出的脉冲信号；输出驱动电路(400)：接收隔离单元(300)的输出电压；稳压放电回路(500)：其中包括电磁阀S1，通过输出驱动电路(400)获得开闭信号；隔离单元(300)：还接收输入钳制电路(200)输出的钳制电压；还包括冗余补偿电路(700)：接收隔离单元(300)的输出电压，检测输出驱动电路(400)的输出电压，还与电磁阀S1连接。2.根据权利要求1所述的一种双通道补偿输出的驱动结构，其特征在于，所述的输入钳制电路(200)，包括第一三极管Q1：栅极连接电源VDD_IC，源极和漏极相连；第二三极管Q2：栅极连接第一三极管Q1的源极且漏极也连接第一三极管Q1的源极；第三三极管Q3：漏极连接第二三极管Q2的源极，源极接地；第一反相器U1：输入端连接第二三极管Q2的栅极；第二反相器U2：输入端连接第一反相器U1的输出端；第四三极管Q4：栅极连接第二反相器U2的输出端，源极接地；第五三极管Q5：栅极连接第二反相器...

【专利技术属性】
技术研发人员：江明泓，
申请(专利权)人：四川启兴电子有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51