一种电梯门机的静电放电防护电路制造技术

本发明专利技术涉及电路静电放电防护领域，尤其涉及一种电梯门机的静电放电防护电路，其特征在于：所述静电放电防护电路设于编码器和处理器之间，所述静电放电防护电路包括：第一静电防护单元和第二静电防护单元；所述第一静电防护单元设于时钟信号输出端和时钟信号输入端之间，所述第二静电防护单元设于数据信号输出端和数据信号输入端之间；其中，所述第一静电防护单元包括TVS管D1、第一滤波电路和施密特触发器U1，所述第二静电防护单元包括TVS管D2、第二滤波电路、上拉电阻Rx、施密特触发器U2和第三滤波电路。本发明专利技术信号传输损耗低，静电防护效果好。

【技术实现步骤摘要】
一种电梯门机的静电放电防护电路
本专利技术涉及电路静电放电防护领域，尤其涉及一种电梯门机的静电放电防护电路。
技术介绍
静电放电(ESD，electrostaticdischarge)是生活中一种常见的自然现象；几千年前，古希腊人就发现了摩擦后的琥珀会吸附较轻小的物体，其实这就是摩擦起电的静电现象。进入二十世纪之后，随着工业技术的进步和发展，静电放电造成了各种令人难以预料的工程事故和故障；在化工、石油、炸药和粉体的生产、加工中，由于静电放电的火花引发的恶性事件时有发生。当两个具有电位差的物体，通过直接接触或静电电场的作用使它们之间的静电电荷发生转移，当静电电场的能量达到一定值时，之间的介质会被击穿而产生放电现象，这就是静电释放的全过程。而在实际测试中的静电释放分为接触放电和空气放电两种，同样能量等级时，前者对静电敏感器件造成的损害更大。随着电梯数量的不断增长，人们对电梯的安全性也给予了越来越多的关注。而电梯门机作为电梯开关门动作的执行机构，其动作虽然完全由上位机决定，但由于其动作的频繁性，是电梯故障中故障率最高的部件。电梯门机控制系统用于控制开门电机，主要以带有编码器接口的处理器STM32，配合IPM模块控制电梯门机；编码器和处理器STM32之间设有时钟信号线、片选信号线和数据信号线，在开关门过程中，利用编码器实时检测电机的速度和位置，同时采集电机的电流值，将信息反馈至处理器STM32，从而调控电机的运行状态；门机控制系统作为电梯门机的核心部件，能否稳定可靠运行直接影响着电梯门机的正常工作，所以一套优秀可靠的门机控制系统对电梯安全性能的提高至关重要，因此，针对电梯门机的静电防护主要考虑加强控制系统的静电防护；电梯门机控制系统对采集的电机信号的精度要求较高；静电防护措施从静电产生的过程可以将静电防护措施分为两种：第一种为抑制静电放电，第二种为加强控制系统的静电防护；抑制静电放电这里主要指人体静电防护，要求操作人员穿戴防静电装备，但是这种方法主要针对生产以及实验室的条件下，要求工作人员穿戴；采用抑制静电放电的方法用于电机门机的静电防护并不可行；控制系统的静电防护主要指加一些静电防护器件，由于静电产生是瞬间高压，静电防护实际上是防止瞬间高压对器件的损坏，目前市场上的该类器件通常使用压敏电阻，压敏电阻采用物理吸收原理，每经过一次静电放电事件，材料就会受到一定物理损伤，形成永久性的漏电通道，静电防护效果差，可靠性低。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了提供一种电梯门机的静电放电防护电路，信号传输损耗低，静电防护效果好。为解决以上技术问题，本专利技术的技术方案为：一种电梯门机的静电放电防护电路，所述电梯门机设有控制系统，控制系统包括处理器和连接于处理器用于检测电机位置信号和速度信号的编码器，处理器设有时钟信号输出端和数据信号输入端，编码器设有电连接于时钟信号输出端的时钟信号输入端和电连接于数据信号输入端的数据信号输出端，其特征在于：所述静电放电防护电路设于编码器和处理器之间，所述静电放电防护电路包括：第一静电防护单元和第二静电防护单元；所述第一静电防护单元设于时钟信号输出端和时钟信号输入端之间，所述第二静电防护单元设于数据信号输出端和数据信号输入端之间；其中，所述第一静电防护单元包括TVS管D1、第一滤波电路和施密特触发器U1，所述施密特触发器U1的输入端连接于处理器的时钟信号输出端，所述施密特触发器U1的输出端连接于编码器的时钟信号输入端，所述TVS管D1的负极连接于时钟信号输入端，TVS管D1的正极接地；所述第一滤波电路设于施密特触发器U1输出端和TVS管D1负极之间；其中，所述第二静电防护单元包括TVS管D2、第二滤波电路、上拉电阻Rx、施密特触发器U2和第三滤波电路；其中，所述第二滤波电路包括磁珠FB；所述磁珠FB一端连接于编码器的数据信号输出端，磁珠FB另一端连接于施密特触发器U2的输入端，施密特触发器U2的输出端连接于处理器的数据信号输入端；所述TVS管D2的负极连接于数据信号输出端，TVS管D2的正极接地；上拉电阻Rx一端连接于施密特触发器U2的输入端，上拉电阻Rx另一端接电源；所述第三滤波电路设于施密特触发器U2输出端和数据信号输入端之间。按以上方案，所述TVS管D1和TVS管D2均为单向极性，单向极性的TVS管用于直流电路。按以上方案，第一滤波电路包括电阻R1和电容C1，所述电阻R1一端连接于施密特触发器U1输出端和TVS管D1负极之间，另一端接地；所述电容C1并联于电阻R1两端；电容C1通交隔直，和电阻R1组成的滤波电路用于滤波，将交流信号和高频信号引入地端。按以上方案，所述第二滤波电路还包括电容C2，所述电容C2一端连接于施密特触发器U2输入端，另一端接地，电阻C2接地通交隔直，用于滤波。按以上方案，所述第三滤波电路包括电阻R2、电阻R3和电容C3，所述电阻R2和电阻R3串联连接于施密特触发器U2输出端和数据信号输入端之间，所述电容C3一端连接于电阻R2和电阻R3的中间节点，另一端接地；电阻R2、电阻R3和电容C3用于低通滤波。按以上方案，所述施密特触发器U1和施密特触发器U2的型号均为74LVC14；74LVC14用于信号的整形，可将缓慢变化的输入信号转换成清晰、无抖动的输出信号。按以上方案，所述静电放电防护电路还包括第三静电防护单元，所述第三静电防护单元和第一静电防护单元的结构相同。本专利技术具如下有益效果：一、编码器和处理器为电梯门机控制系统的核心部分，静电防护电路设于编码器和处理器之间，本专利技术采用TVS管进行静电防护，TVS管即瞬态抑制二极管是采用的半导体钳位原理，在经历ESD事件，瞬间将能量传递出去，对器件本身并无影响，且响应速度快；TVS管并联在受保护器件电路上的，而且紧靠接口，静电防护效果好；二、本专利技术的第一静电防护单元中采用施密特触发器U1对时钟信号进行整形并对整形后后的信号通过第一滤波电路滤波，提高信号的精确性；第二静电防护单元中采用施密特触发器U2对数据信号进行整形，且通过施密特触发器U2前后的第二滤波电路和第三滤波电路进行两级滤波，第二滤波电路中还采用了磁珠对电磁干扰进行抑制，第二静电防护单元中还设有上拉电阻Rx提高了数据信号传输能力，增强电路稳定性；上述技术方案使信号传输损耗低，提高了信号传输精度。附图说明图1为本专利技术实施例整体结构示意图；图2为本专利技术另一种实施例结构示意图。附图标记：1、第一静电防护单元；101、第一滤波电路；2、第二静电防护单元；201、第二滤波电路；202、第三滤波电路。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。电梯门机设有控制系统，控制系统包括处理器和连接于处理器用于检测电机位置信号和速度信号的编码器，电机编码器为磁编码器，通过串行数据来传输信息，编码器的接线包括电源线、地线、时钟信号线和数据信号线。参阅图1，对于处理器而言，时钟信号为输出信号，数据信号为输入信号，因此，处理器设有时钟信号输出端OUT1和数据信号输入端IN2，编码器设有电连接于时钟信号输出端OUT1的时钟信号输入端IN1和电连接于数据信号输入端IN2的数据信号输出端OUT2；本专利技术为一种电梯门机的静电放电防护电路，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电梯门机的静电放电防护电路，所述电梯门机设有控制系统，控制系统包括处理器和连接于处理器用于检测电机位置信号和速度信号的编码器，处理器设有时钟信号输出端和数据信号输入端，编码器设有电连接于时钟信号输出端的时钟信号输入端和电连接于数据信号输入端的数据信号输出端，其特征在于：所述静电放电防护电路设于编码器和处理器之间，所述静电放电防护电路包括：第一和第二静电防护单元(2)；所述第一静电防护单元(1)设于时钟信号输出端和时钟信号静电防护单元(1)输入端之间，所述第二静电防护单元(2)设于数据信号输出端和数据信号输入端之间；其中，所述第一静电防护单元(1)包括TVS管D1、第一滤波电路(101)和施密特触发器U1，所述施密特触发器U1的输入端连接于处理器的时钟信号输出端，所述施密特触发器U1的输出端连接于编码器的时钟信号输入端，所述TVS管D1的负极连接于时钟信号输入端，TVS管D1的正极接地；所述第一滤波电路(101)设于施密特触发器U1输出端和TVS管D1负极之间；其中，所述第二静电防护单元(2)包括TVS管D2、第二滤波电路(201)、上拉电阻Rx、施密特触发器U2和第三滤波电路(202)；其中，所述第二滤波电路(201)包括磁珠FB；所述磁珠FB一端连接于编码器的数据信号输出端，磁珠FB另一端连接于施密特触发器U2的输入端，施密特触发器U2的输出端连接于处理器的数据信号输入端；所述TVS管D2的负极连接于数据信号输出端，TVS管D2的正极接地；上拉电阻Rx一端连接于施密特触发器U2的输入端，上拉电阻Rx另一端接电源；所述第三滤波电路(202)设于施密特触发器U2输出端和数据信号输入端之间。...

【技术特征摘要】
1.一种电梯门机的静电放电防护电路，所述电梯门机设有控制系统，控制系统包括处理器和连接于处理器用于检测电机位置信号和速度信号的编码器，处理器设有时钟信号输出端和数据信号输入端，编码器设有电连接于时钟信号输出端的时钟信号输入端和电连接于数据信号输入端的数据信号输出端，其特征在于：所述静电放电防护电路设于编码器和处理器之间，所述静电放电防护电路包括：第一和第二静电防护单元(2)；所述第一静电防护单元(1)设于时钟信号输出端和时钟信号静电防护单元(1)输入端之间，所述第二静电防护单元(2)设于数据信号输出端和数据信号输入端之间；其中，所述第一静电防护单元(1)包括TVS管D1、第一滤波电路(101)和施密特触发器U1，所述施密特触发器U1的输入端连接于处理器的时钟信号输出端，所述施密特触发器U1的输出端连接于编码器的时钟信号输入端，所述TVS管D1的负极连接于时钟信号输入端，TVS管D1的正极接地；所述第一滤波电路(101)设于施密特触发器U1输出端和TVS管D1负极之间；其中，所述第二静电防护单元(2)包括TVS管D2、第二滤波电路(201)、上拉电阻Rx、施密特触发器U2和第三滤波电路(202)；其中，所述第二滤波电路(201)包括磁珠FB；所述磁珠FB一端连接于编码器的数据信号输出端，磁珠FB另一端连接于施密特触发器U2的输入端，施密特触发器U2的输出端连接于处理器的数据信号输入端；所述TVS管D2的负极连接于数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：张军，冯月贵，丁树庆，孙明辉，王会方，卢东，颜伟，韩郡业，王恩荣，宋来军，任金萍，冯文龙，朱博文，
申请(专利权)人：南京市特种设备安全监督检验研究院，
类型：发明
国别省市：江苏,32