一种可手动切换的双回路永磁开关驱动模块制造技术

本发明专利技术提供一种可手动切换的双回路永磁开关驱动模块，属于电力行业开关设备驱动领域。本发明专利技术包括结构相同的主驱动回路和备用驱动回路，还包括能够手动切换主驱动回路或备用驱动回路工作的切换模块，用于外接设备及供电的接口模块，所述主驱动回路包括主控模块、桥回路、桥回路驱动模块、电源管理模块和储能模块，其中，所述主控模块分别与桥回路驱动模块和电源管理模块相连，所述桥回路驱动模块的输出端与桥回路的输入端相连，还包括分别与主驱动回路和备用驱动回路的电源管理模块相连的备用电池，所述储能模块的输入端与电源管理模块输出端相连，所述储能模块的输出端与桥回路输入端相连。本发明专利技术采用主备双回路设计，可靠性高。

A dual circuit permanent magnet switch driver module with manual switching

【技术实现步骤摘要】
一种可手动切换的双回路永磁开关驱动模块
本专利技术涉及一种电力行业开关设备驱动，尤其涉及一种可手动切换的双回路永磁开关驱动模块。
技术介绍
现有永磁开关（下述简称“开关机构”）在实际使用时，需要使用永磁开关驱动模块（下述简称“驱动模块”）进行驱动。驱动模块驱动开关机构的原理是通过给开关机构内部线圈产生瞬间大电流，对线圈进行激励，改变内部永磁体极性，从而驱动开关机构完成动作。现有电力行业中永磁开关驱动模块大多使用分体式设计方案，驱动回路+驱动电容分体式设计和安装，且驱动回路通常只有单套无后备，无自检及防短路检测功能。驱动回路损坏后无法再度使用，可靠性较低。综上，上述模式存在以下缺点：1.整体模块由于分体式安装，体积大，安装工艺复杂而且在安装电容时有高压触电风险；2.驱动回路在动作过程中容易因大电流耐受性差导致烧毁内部回路；3.线圈短路时无法自动检测发现，驱动时烧毁驱动回路；4.驱动回路损坏后无法及时自检发现；5.驱动回路无备用回路。
技术实现思路
为解决现有技术中的问题，本专利技术提供一种可手动切换的双回路永磁开关驱动模块。本专利技术包括结构相同的主驱动回路和备用驱动回路，还包括能够手动切换主驱动回路或备用驱动回路工作的切换模块，用于外接设备及供电的接口模块，所述主驱动回路包括主控模块、桥回路、桥回路驱动模块、电源管理模块和储能模块，其中，所述主控模块分别与桥回路驱动模块和电源管理模块相连，所述桥回路驱动模块的输出端与桥回路的输入端相连，还包括分别与主驱动回路和备用驱动回路的电源管理模块相连的备用电池，所述储能模块的输入端与电源管理模块输出端相连，所述储能模块的输出端与桥回路输入端相连。本专利技术作进一步改进，还包括与桥回路相连的自检模块，所述桥回路驱动模块内设有驱动自检模块的自检驱动支路。本专利技术作进一步改进，所述桥回路采用H桥式回路。本专利技术作进一步改进，所述桥回路包括双向可控硅T1、T2、T3、T4，三极管Q2，三极管Q3，光耦OP10、OP11、OP12、OP13，接口J3,其中，所述双向可控硅T1、T2、T3、T4的控制端和三极管Q2的基极分别接桥回路驱动输出端，双向可控硅T1、T2、T3、T4的1和2脚之间分别并联一个二极管，二极管的正极引脚2分别与双向可控硅接电源负极的1脚相连，所述双向可控硅T1、T2串联后一端与电源VH+相连，另一端接三极管Q2的集电极，所述双向可控硅T3、T4串联后一端与电源VF+相连，另一端接三极管Q2的集电极，负载的一端XQ+接双向可控硅T1、T2之间，负载的另一端XQ-接双向可控硅T3、T4之间，所述负载并接一个稳压二极管D18，每个双向可控硅并接一个结构相同的光耦支路，其中，双向可控硅T1的光耦支路中的光耦OP10的原边引脚1分别与电阻R23的电阻R24的一端相连，电阻R23的一端接电源VH+，光耦OP10的原边引脚2分别接电阻R24的另一端接XQ+，光耦OP10的副边引脚3接地，引脚4接接口J3的T1KI引脚19，所述三极管Q2的基极还分别与稳压管D25的K端、电阻R43的一端和三极管Q3的集电极相连，三极管Q2的发射极分别与稳压管D25的A端、电阻R23的另一端、三极管Q3的发射极、电阻R46、电容C1的一端、电阻R100、电阻R85、电阻R93和电阻R1的一端相连，三极管Q3的基极和电阻R46、电容C1的另一端接接口J3的OCPDRV1引脚10，所述电阻R85、电阻R93和电阻R1的另一端接电源DCV-，所述电阻R100的另一端接功放U8的同相输入端，功放U8的反相输入端分别与电阻R103和电阻R104的一端，电阻R103另一端和功放U8的电源负极引脚接地，电阻R104另一端和功放U8的电源正极引脚接5V电源，所述功放U8的输出端分别与电阻R37的一端和二极管D1的正极相连，电阻R37的另一端接接口J3的OCP引脚7。本专利技术作进一步改进，所述自检模块包括三极管Q4和光耦OP14，所述三极管Q4的基极分别与自检驱动支路输出端、电阻R47的一端、稳压二极管D26的K端相连，所述三极管Q4的集电极与三极管Q2的集电极相连，所述三极管Q4的发射极、电阻R47的另一端、稳压二极管D26的A端分别与电阻R48的一端相连，电阻R48的另一端通过电阻R49与光耦OP14的原边引脚1相连，光耦OP14的原边引脚2与三极管Q2的发射极相连，电阻R50和电阻R51并接在光耦OP14的原边引脚1和引脚2之间，光耦OP14的副边引脚3接地，引脚4接接口J3的IGBT1KI引脚11。本专利技术作进一步改进，所述驱动模块包括驱动芯片U5和分别与驱动芯片U5不同引脚相连的结构相同的6路驱动单元，其中一路驱动单元为自检驱动支路，分别用于驱动双向可控硅T1、T2、T3、T4、三极管Q2和三极管Q4。本专利技术作进一步改进，第一路驱动单元包括光耦OP15，其中，所述光耦0P15的原边引脚1通过电阻R8接5V电源，引脚2接驱动芯片U5的HZSCRDRV1引脚16，副边引脚3接双向可控硅T1控制极，引脚4通过电阻R52接电源DCV+。所述主控模块包括主控芯片U6分别与主控芯片U6相连的四路开入单元、两路开出单元，1个以上串口单元、指示单元、重置模块及仿真器接口。进一步地，所述指示单元包括5个LED指示灯，分别用于指示各个模块的运行状态。本专利技术作进一步改进，所述双回路永磁开关驱动模块采用一体化设计，其中，所述桥回路为独立模组设置。本专利技术作进一步改进，所述储能模块采用阵列式设置，由多个电容组合而成，通过选择电容之间的连线排列方式配置储能模块容量。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：整体模块一体化设计，解决分体式安装，体积大，安装工艺复杂而且在安装电容时有高压触电风险；模块带有防短路功能，解决了线圈短路时无法自动检测发现，驱动时烧毁驱动回路的问题；模块带有自动检测功能，解决了驱动回路损坏后无法及时自检发现的问题；驱动回路有主备双回路，解决无备用回路，可靠性低的问题。附图说明图1为本专利技术结构示意图；图2为主控模块、储能模块电路原理图；图3为电源管理模块电路原理图；图4为桥回路驱动模块电路原理图；图5为桥回路和自检模块电路原理图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步详细说明。如图1所示，本专利技术整机包括结构相同的主驱动回路1和备用驱动回路2，还包括能够手动切换主驱动回路或备用驱动回路工作的切换模块3，用于外接设备及供电的接口模块4，本专利技术整个驱动板一体设置，所述主驱动回路1和备用驱动回路2在驱动板上对称设置，包括主控模块、桥回路、桥回路驱动模块、电源管理模块和储能模块，其中，所述主控模块分别与桥回路驱动模块和电源管理模块相连，所述桥回路驱动模块的输出端与桥回路的输入端相连，还包括分别与主驱动回路和备用驱动回路的电源管理模块相连的备用电池，所述储能模块的输入端与电源管理模块输出端相连，所述储能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可手动切换的双回路永磁开关驱动模块，其特征在于：包括结构相同的主驱动回路和备用驱动回路，还包括能够手动切换主驱动回路或备用驱动回路工作的切换模块，用于外接设备及供电的接口模块，所述主驱动回路包括主控模块、桥回路、桥回路驱动模块、电源管理模块和储能模块，其中，所述主控模块分别与桥回路驱动模块和电源管理模块相连，所述桥回路驱动模块的输出端与桥回路的输入端相连，还包括分别与主驱动回路和备用驱动回路的电源管理模块相连的备用电池，所述储能模块的输入端与电源管理模块输出端相连，所述储能模块的输出端与桥回路输入端相连。/n

【技术特征摘要】
20190821 CN 20191077406881.一种可手动切换的双回路永磁开关驱动模块，其特征在于：包括结构相同的主驱动回路和备用驱动回路，还包括能够手动切换主驱动回路或备用驱动回路工作的切换模块，用于外接设备及供电的接口模块，所述主驱动回路包括主控模块、桥回路、桥回路驱动模块、电源管理模块和储能模块，其中，所述主控模块分别与桥回路驱动模块和电源管理模块相连，所述桥回路驱动模块的输出端与桥回路的输入端相连，还包括分别与主驱动回路和备用驱动回路的电源管理模块相连的备用电池，所述储能模块的输入端与电源管理模块输出端相连，所述储能模块的输出端与桥回路输入端相连。


2.根据权利要求1所述的可手动切换的双回路永磁开关驱动模块，其特征在于：还包括与桥回路相连的自检模块，所述桥回路驱动模块内设有驱动自检模块的自检驱动支路。


3.根据权利要求2所述的可手动切换的双回路永磁开关驱动模块，其特征在于：所述桥回路采用H桥式回路。


4.根据权利要求3所述的可手动切换的双回路永磁开关驱动模块，其特征在于：所述桥回路包括双向可控硅T1、T2、T3、T4，三极管Q2，三极管Q3，光耦OP10、OP11、OP12、OP13，接口J3,其中，
所述双向可控硅T1、T2、T3、T4的控制端和三极管Q2的基极分别接桥回路驱动输出端，双向可控硅T1、T2、T3、T4的1和2脚之间分别并联一个二极管，二极管的正极引脚2分别与双向可控硅接电源负极的1脚相连，所述双向可控硅T1、T2串联后一端与电源VH+相连，另一端接三极管Q2的集电极，所述双向可控硅T3、T4串联后一端与电源VF+相连，另一端接三极管Q2的集电极，负载的一端XQ+接双向可控硅T1、T2之间，负载的另一端XQ-接双向可控硅T3、T4之间，所述负载并接一个稳压二极管D18，
每个双向可控硅并接一个结构相同的光耦支路，其中，双向可控硅T1的光耦支路中的光耦OP10的原边引脚1分别与电阻R23的电阻R24的一端相连，电阻R23的一端接电源VH+，光耦OP10的原边引脚2分别接电阻R24的另一端接XQ+，光耦OP10的副边引脚3接地，引脚4接接口J3的T1KI引脚19，
所述三极管Q2的基极还分别与稳压管D25的K端、电阻R43的一端和三极管Q3的集电极相连，三极管Q2的发射极分别与稳压管D25的A端、电阻R23的另一端、三极管Q3的发射极、电阻R46、电容C1的一端、电阻R100、电阻R85、电阻R93和电阻R1的一端相连，三极管Q3的基极和电阻R46、电容...

【专利技术属性】
技术研发人员：缪建建，叶志锋，
申请(专利权)人：南京蓝园精瑞电气有限公司，深圳市蓝希望电子有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32