安全转矩关断电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种安全转矩关断电路

【技术实现步骤摘要】
安全转矩关断电路、线路板及驱动控制设备


[0001]本技术涉及电路
，尤其涉及一种安全转矩关断电路
、
线路板及驱动控制设备
。

技术介绍

[0002]安全转矩关断系统是工业驱动控制设备中的一种安全系统，当
STO
功能有效时，设备不输出转矩
。STO
功能在由驱动器
(
变频器
、
伺服驱动器等
)
与电机组成的传动系统中，可以可靠地切断驱动器的功率输出，从而切断电机的转矩输出，防止意外事故的发生，提升了系统的安全性能
。
在传统的伺服驱动器或者变频器等电机驱动控制器的使用过程中，当发生故障需要紧急停机检修时，需要将驱动器进行断电处理，严重影响工厂正常作业及设备生产效率；而
STO
系统则可以在驱动器不断电的情况下停机进行故障检修
。
[0003]目前，现有的
STO
系统存在信号延时响应慢，不能快速有效关断转矩，安全级别不够等问题
。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种安全转矩关断电路
、
线路板及驱动控制设备，能够快速有效关断转矩，具有较高的可靠性和安全性
。
[0005]第一方面，本技术实施例提供一种安全转矩关断电路，包括电源输入端
、
第一开关电源
、
驱动模块和功率模块，其中：
[0006]所述电源输入端用于获取外部控制电压；
[0007]所述第一开关电源包括具有多路输出的第一隔离变压器，所述第一隔离变压器的原边绕组与所述电源输入端连接；
[0008]所述驱动模块包括隔离驱动光耦模块和前置缓冲放大模块，所述隔离驱动光耦模块用于获取
PWM
控制信号并隔离输出至所述前置缓冲放大模块，所述第一隔离变压器的多个副边绕组供电给所述前置缓冲放大模块；
[0009]所述前置缓冲放大模块的输出端连接至所述功率模块以根据所述
PWM
控制信号驱动所述功率模块
。
[0010]根据本技术实施例提供的安全转矩关断电路，至少具有如下有益效果：正常运行时，外部控制电压从电源输入端提供给第一开关电源，由第一开关电源的第一隔离变压器输出多路隔离电压，从而供电给驱动模块的前置缓冲放大模块，使得驱动模块具有较强的驱动能力，能够有效驱动功率模块；隔离驱动光耦模块获取
PWM
控制信号后，隔离输出至前置缓冲放大模块，前置缓冲放大模块在第一隔离变压器提供的多路驱动电源作用下，根据
PWM
控制信号驱动功率模块，输出转矩给电机；当外部控制电压被切断，代表
STO
功能使能，此时第一开关电源停止输出多路隔离电压给到前置缓冲放大模块，前置缓冲放大模块无法驱动功率模块工作，由于采用纯硬件电路控制，能够实现快速有效关断转矩，具有较高
的可靠性和安全性
。
[0011]根据本技术一些实施例提供的安全转矩关断电路，还包括用于供电给所述隔离驱动光耦模块的第二开关电源，所述第二开关电源的输入端与所述电源输入端连接
。
[0012]根据本技术一些实施例提供的安全转矩关断电路，所述功率模块包括三个上桥开关管和三个下桥开关管，所述前置缓冲放大模块包括三个分别连接至所述上桥开关管的第一放大器和三个分别连接至所述下桥开关管的第二放大器
。
[0013]根据本技术一些实施例提供的安全转矩关断电路，所述第一隔离变压器包括三个分别供电给三个所述第一放大器的第一副边绕组和一个同时供电给三个所述第二放大器的第二副边绕组
。
[0014]根据本技术一些实施例提供的安全转矩关断电路，所述隔离驱动光耦模块包括六个分别连接至所述第一放大器和所述第二放大器的第一隔离光耦
。
[0015]根据本技术一些实施例提供的安全转矩关断电路，所述第一开关电源为反激开关电源，所述反激开关电源还包括第一电容
、
第一开关管和第一驱动芯片，所述电源输入端的正极连接至所述第一电容的一端和所述第一隔离变压器的原边绕组的一端，所述第一隔离变压器的原边绕组的另一端连接至所述第一开关管的一个开关引脚，所述电源输入端的负极分别连接所述第一电容的另一端和所述第一开关管的另一个开关引脚，所述第一驱动芯片连接至所述第一开关管的控制引脚
。
[0016]根据本技术一些实施例提供的安全转矩关断电路，所述第一开关电源还包括电源启动模块，所述电源启动模块包括第一电阻
、
第一稳压二极管和第二稳压二极管，所述电源输入端的正极
、
所述第一电阻
、
所述第一稳压二极管
、
所述第二稳压二极管以及所述电源输入端的负极依次连接，所述第一稳压二极管和所述第二稳压二极管的连接点连接至所述第一驱动芯片的电源端
。
[0017]根据本技术一些实施例提供的安全转矩关断电路，还包括状态输出模块，所述状态输出模块包括第二隔离光耦
、
第二电阻和第三电阻，所述电源输入端的正极通过所述第二电阻连接至所述第二隔离光耦的发光二极管正极，所述电源输入端的负极连接至所述第二隔离光耦的发光二极管负极，所述第二隔离光耦的光敏三极管的一个开关引脚接地，另一个开关引脚作为状态输出端口并通过所述第三电阻连接至直流电源端
。
[0018]根据本技术一些实施例提供的安全转矩关断电路，所述第二开关电源包括依次连接的第一降压芯片
、
第二隔离变压器和第二降压芯片，所述第二降压芯片的输出端连接至所述隔离驱动光耦模块的原边
。
[0019]第二方面，本技术实施例提供一种线路板，包括如上第一方面实施例所述的安全转矩关断电路
。
[0020]根据本技术实施例提供的线路板，至少具有如下有益效果：正常运行时，外部控制电压从电源输入端提供给第一开关电源，由第一开关电源的第一隔离变压器输出多路隔离电压，从而供电给驱动模块的前置缓冲放大模块，使得驱动模块具有较强的驱动能力，能够有效驱动功率模块；隔离驱动光耦模块获取
PWM
控制信号后，隔离输出至前置缓冲放大模块，前置缓冲放大模块在第一隔离变压器提供的多路驱动电源作用下，根据
PWM
控制信号驱动功率模块，输出转矩给电机；当外部控制电压被切断，代表
STO
功能使能，此时第一开关电源停止输出多路隔离电压给到前置缓冲放大模块，前置缓冲放大模块无法驱动功率模块
工作，由于采用纯硬件电路控制，能够实现快速有效关断转矩，具有较高的可靠性和安全性
。
[0021]第三方面，本技术实施例提供一种驱动控制设备，包括如上第二方面实施例所述的线路板
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种安全转矩关断电路，其特征在于，包括：电源输入端，用于获取外部控制电压；第一开关电源，包括具有多路输出的第一隔离变压器，所述第一隔离变压器的原边绕组与所述电源输入端连接；驱动模块，包括隔离驱动光耦模块和前置缓冲放大模块，所述隔离驱动光耦模块用于获取
PWM
控制信号并隔离输出至所述前置缓冲放大模块，所述第一隔离变压器的多个副边绕组供电给所述前置缓冲放大模块；功率模块，所述前置缓冲放大模块的输出端连接至所述功率模块以根据所述
PWM
控制信号驱动所述功率模块
。2.
根据权利要求1所述的安全转矩关断电路，其特征在于，还包括用于供电给所述隔离驱动光耦模块的第二开关电源，所述第二开关电源的输入端与所述电源输入端连接
。3.
根据权利要求1所述的安全转矩关断电路，其特征在于，所述功率模块包括三个上桥开关管和三个下桥开关管，所述前置缓冲放大模块包括三个分别连接至所述上桥开关管的第一放大器和三个分别连接至所述下桥开关管的第二放大器
。4.
根据权利要求3所述的安全转矩关断电路，其特征在于，所述第一隔离变压器包括三个分别供电给三个所述第一放大器的第一副边绕组和一个同时供电给三个所述第二放大器的第二副边绕组
。5.
根据权利要求3所述的安全转矩关断电路，其特征在于，所述隔离驱动光耦模块包括六个分别连接至所述第一放大器和所述第二放大器的第一隔离光耦
。6.
根据权利要求1所述的安全转矩关断电路，其特征在于，所述第一开关电源为反激开关电源，所述反激开关电源还包括第一电容
、
第一开关管和第一驱动芯片，所述电源输入端的正极连接至所述第一电容的一端和所述第一隔离变压器的原边绕组的一端，所述第一隔离变...

【专利技术属性】
技术研发人员：方华南，赵小安，毕燕林，刘国华，陈安迪，黄朱建，
申请(专利权)人：广东美的智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：